О плотоядных попугаях России

ДНК, вирусы и индусский код

В ДНК закодирована информация, которая позволяет воспроизводить организмы во всей их сложности и многообразии форм.

Это очень похоже на компьютерный программный код. Если вы откроете в браузере какой-нибудь сайт и нажмете на F12 — слева у вас появится код (абракадабра), а справа будет результат исполнения этого кода (внешний вид сайта).

Код ДНК и организмы, которые по нему воспроизводятся — это примерно тоже самое, только в органическом исполнении.

Важно понимать, что не все части ДНК одинаково полезны. На одних отрезках ДНК закодирована критическая информация, без которой ничего не взлетит, а на других — буквально мусорная.

При чем нам сейчас интересны будут именно «мусорные» вставки в ДНК.

Но чтобы с этим легче было разобраться, продолжим аналогию с компьютерным программированием.

Индусский код

Индия благодаря дешевой рабочей силе очень стремительно ворвалась в глобальную IT-индустрию.

Одним из показателей эффективности работы программистов в Индии считалось количество написаного кода.

Последствия такой системы оценки не заставили себя долго ждать - индийские программисты начали искусственно увеличивать размер кода, в том числе внедряя в него бесполезные с точки зрения функциональности блоки.

Когда такая программа попадала «в руки» программистов из других стран, те мягко говоря удивлялись.

А в среде программистов даже появилось специальное определение — индусский код.

Вот его определение с Лурки (да, у нас тут все серьезно):

Индусский код (в среде программистов 80х также известен как Glitch) — в самом общем случае, это криво написанный, но каким-то удивительным образом работающий код. Индусский код написан наиболее неочевидным и неестественным из всех возможных способов.

И пример раздувания кода оттуда же:

Оказывается, что ДНК большинства организмов на нашей планете построены по принципу «индусского кода».

Например ДНК человека почти на 50% состоит из бесполезных «индийских» вставок.

Разберемся как так получилось.

Вы может быть помните из школьной программы как устроены вирусы. Это такая капсула, внутри которой помещен кусочек кода — РНК.

У вирусов кроме этого кусочка кода нет буквально ничего. Разве что специальный белок, который позволяет входить и выходить в клетки других организмов. В общем как у латыша — РНК да белок.

Чтобы плодиться вирусы встраиваются в клетки других организмов и используют местную инфраструктуру и ресурсы.

Так вот когда-то очень-очень давно у некоторых вирусов отвалился этот самый белок, позволяющий через стенку клетки проходить, и они остались жить внутри клетки хозяина.

Называются такие внутренние вирусы транспозоны или прыгающие гены.

Ниже расклад ДНК человека. Как вы можете видеть, исходный код занимает всего 55%, остальное — чужие вставки.

Ретротранспозоны, которые живут в ДНК, могут в определенный момент времени снять с себя копию и почти рандомно вставить ее в любом другом месте ДНК.

Если размотать ДНК в одну длинную нитку, то мы увидим определенный узор из исходного кода организма и вставок ретротранспозонов.

Ниже покажем это схематично

Это 🟢 кусочки исходного кода ДНК,
Это 🔸 и это 🔷 — вставки ретротранспозонов.

🟢🟢🟢🔸🔸🟢🟢🟢🔷🔸🔷🟢🟢🟢🔷🟢🔷🟢🟢🔸🟢🔸🟢

Часть этого узора нами унаследована от наших предков. Не в смысле от мамы с папой, а вообще от других видов, живших миллионы лет назад.

Изучая паттерны ретротранспозонов ученые (филогенетики) восстанавливают хронологию появления тех или иных видов.

Вы чувствуете, как мы подбираемся к нашим попугаям?

В 2014 году ребята из Вестфальского университета с помощью этого метода изучали ДНК всех птиц, до которых дотягивались руки.

Во-первых, с помощью повторов паттернов ретротранспозонов им удалось разложить почти всех птиц по тем отрядам, куда они были до этого записаны с помощью традиционной систематики (по внешним признакам). Но были и интересные исключения.

Раньше был такой отряд соколообразные (другое название — дневные хищные птицы) в него включали четыре семейства:

соколиные (соколы)

ястребиные (ястребы, орлы, коршуны и много кого еще),

скопиные (скопа)

и отдельное семейство с всего одним видом — птица-секретарь (как эта зая попала в эту плохую компанию я не знаю, но гены подтверждают)

В общем при изучении этого отряда получились нескладушечки.

Оказалось, что у семейства соколиных, в честь которого, кстати, был назван весь отряд, паттерны ретротранспозонов совсем не похожи на таковые у всяких орлов и ястребов.

При этом с попугаями у них целая куча одинаковых паттернов.

Причина, по которой соколы похожи на орлов, ястребов и прочих, кого раньше ошибочно приписывали к их ближайшим родственникам — конвергентная эволюция.

Это когда организмы, занимающие одинаковую нишу, начинают к ней одинаково адаптироваться и в итоге становятся очень похожими.

В общем как говорилось в названии поста, наши соколы — это, как оказалось, плотоядные попугаи.