Untitled
m.vk.com - Общество Защиты Earthlingsunite30-летний эксперимент подтвердил бесконечность эволюции
Ученые австралийского Университета Монаша, занятые в одном из самых продолжительных научных проектов, опровергли современную теорию о пределах эволюции живых организмов. Выяснилось, что прав был Чарльз Дарвин: изменение внешних условий ведет к бесконечной эволюции.
Многие современные проблемы, стоящие перед нами, являются результатом эволюционного процесса. Например, развитие раковых клеток в организме, или сопротивляемость антибиотикам как результат адаптации к ним бактерий, или климатическое изменение, заставляющее всю экосистему приспособиться или умереть.
Исследование, проведенное австралийскими учеными и опубликованное в журнале Nature, позволяет взглянуть на молекулярные подробности процесса адаптации за существенный отрезок времени. Для этого Майк Макдональд и его коллеги изучили в лабораторных условиях тысячи поколений дрожжей и других микробов, таких как кишечная палочка. Этот эксперимент (’E.coli long-term evolution experiment’) под руководством известного американского микробиолога Ричарда Ленски продолжается уже тридцатый год.
«Исследование Ленски — самый долгий эксперимент по эволюции микробов, охватывающий более 67 000 поколений кишечной палочки, то есть эквивалент миллиону лет эволюции человека, — говорит Макдональд. — В нашей работе мы обнаружили, что даже несмотря на то, что кишечная палочка развивалась в лаборатории в очень простых условиях, она все равно адаптировалась к ним».
Другими словами, многолетний эксперимент подтвердил теорию Чарльза Дарвина. Однако, современная теория эволюции гласит, что адаптация должна была уже остановиться, поскольку есть некий «предел приспособляемости», и кишечная палочка его уже должна была достичь. Данное исследование показывает, что это не так. Эволюция бесконечна.
Согласно Макдональду, одно из возможных объяснений продолжения эволюции кишечной палочки — изменение условий, в которых она растет. Эти изменения окружающей среды ведут к новой адаптации, так что она никогда не прекратит приспосабливаться.
Кроме того, ученые смогли увидеть, насколько воспроизводима адаптация, и как случайные эффекты могут воздействовать на результат эволюции.
«Рак - это эволюционирующая группа клеток в вашем теле, устойчивость к антибиотикам - результат бактерий, адаптирующихся к использованию антибиотиков, а изменение климата заставляет все экосистемы адаптироваться или умирать», - сказал д-р Майк Макдональд, автор соавторов исследования Школа биологических наук Монаша.
«Основной целью современной эволюционной биологии является прогнозирование или прогнозирование эволюционных изменений», - сказал он.
«Наше исследование дает представление о молекулярных деталях адаптации с высоким разрешением в течение значительных эволюционных времен.
Представления, которые мы предоставляем в отношении скорости, повторяемости и молекулярной основы адаптации, будут способствовать лучшему пониманию этих эволюционных процессов и вызовов».
Доктор Макдональд, недавний сотрудник ARC Future, специализируется на генетике адаптации. Для изучения этой области лаборатория доктора Макдональда распространяет популяции дрожжей и других микробов, таких как E.coli, для тысяч поколений в различных лабораторных условиях.
Доктор Макдональд был вовлечен в «эволюционный эксперимент E.coli» - текущее экспериментальное исследование эволюции, которое сейчас находится на 30-м году под руководством Ричарда Ленкси. Это исследование следовало генетическим изменениям в 12 изначально идентичных популяций E.coli.
«В нашем исследовании мы обнаружили, что, хотя популяции E.coli в нашем эксперименте развивались в очень простой среде в течение длительного времени, они все еще адаптируются к окружающей среде.
Установленная теория говорит нам, что адаптация должна была быть прекращена к настоящему времени, так как должен быть« фитнес-пик », который должен был достигнуть E.coli, - и наша работа показывает, что это не так».
Согласно доктору Макдональду, одним из объяснений является то, что по мере эволюции E. coli они меняют среду, в которой они растут. Это изменение окружающей среды затем ведет к дальнейшей эволюции, так что популяции никогда не перестанут адаптироваться.
В своем исследовании исследователи провели секвенирование генома, что позволило им отслеживать более 33 000 мутаций для 61 000 поколений эволюции, предоставляя им необходимую им резолюцию.
«Это также дало нам полное представление о том, насколько повторяется адаптация и как случайные эффекты могут влиять на результаты эволюции» , - сказал доктор Макдональд: phys.org/tags/evolution/
20 лет изучая рыб семейства цихловых, американский биолог Крэйг Альбертсон пришел к выводу, что генетикой может быть объяснено менее 50% наследственной изменчивости. Остальное можно приписать поведенческим факторам, на которые раньше не обращали внимание: hightech.fm/2017/08/02/non-genetic
{Хроника наступления роботов, дешевой неуглеродной энергии, цифровой медицины, тотального блокчейна и искусственного интеллекта в режиме онлайн в telegram:
Source m.vk.com