Твитнуть
... Два человека отличаются в одной позиции на тысячу, а человек от шимпанзе в одной позиции на сто. То есть, 99% генома у нас с шимпанзе общие. На это есть казуистическое возражение от креационистов: «А что вы удивляетесь? Человека и шимпанзе делали из похожих деталей, вот они и похожи. Ну вот «Волгу» и «Газель» тоже делают из похожих деталей, вы же не удивляетесь, что они похожи».
Но, оказывается, мы видим множество следов эволюционных событий, потому что в геноме история очень хорошо записана. Когда есть одинаковые улучшения, скажем, новые гены, то это не очень хорошо, чтобы доказывать эволюцию: всегда можно сказать, что «из похожих деталей делали». А вот одинаковые ухудшения это, по-видимому, разумно можно объяснить только тем, что они произошли у общего предка.
Например, ген одного из ферментов пути синтеза аскорбиновой кислоты. Он есть у большинства млекопитающих, но не функционален у приматов, поэтому мы должны аскорбиновую кислоту получать с пищей, это витамин С. То есть получается, что или сломался у общего предка приматов, или нам придется вообразить, что этот ген сломался одновременно и целенаправленно много раз у разных обезьян, что маловероятно. То есть, приходится признать, что все-таки существовал общий предок приматов. А после того, как ген перестал быть функционален, он постепенно разрушается, но, поскольку времени прошло не очень много, мы его остатки видим в геноме. И таких обломков генов мы видим очень много.
***
Здесь речь идет о конкретном белке, который дает устойчивость к антибиотику уже третьего поколения. Отличие его от исходного состоит в пяти позициях это пять мутаций. Авторы статьи сделали следующее: они синтезировали все возможные промежуточные варианты исходного белка, с одной мутацией, двумя и так далее, и посмотрели, какие из них дают устойчивость. Тут существенно вот что: ясно, что трудно себе представить, что все пять мутаций произошли одновременно. Поэтому они должны были происходить последовательно, и каждая последующая мутация должна давать селективное преимущество по сравнению с предыдущей. Когда вы делаете точечные замены, каждый белок должен быть более эффективным, чем предыдущий, потому что, если он будет хуже, этот вариант никогда не закрепится, не заменит существующий. И оказалось, что есть только один путь, который удовлетворяет этому критерию.
Почему это важно для теории эволюции. Иногда говорят: «Как же вы хотите, чтобы у вас были изменения, у вас же промежуточные формы будут такими уродами, которые ни к чему не приспособлены и выживать не будут». Оказывается, что нет: этот пример показывает, что есть последовательность эволюционных событий, когда у промежуточных форм, каждый новый вариант лучше предыдущего.
***
есть и второе частое возражение: «Смотрите, вот средняя длина белка примерно 300 аминокислот. Разных аминокислот 20. Поэтому разных возможных белков 20 в степени 300, очень много. Как же вы хотите, чтобы у вас случайно образовались современные белки, если перебором вы этого никогда не достигнете». Это тоже неправда, потому что перебор охватывает небольшое число позиций. Вам не нужно перебирать все, а достаточно поменять одну позицию, посмотреть, что было и что получилось, и, если стало лучше, то это стало новой нормой, и дальше меняется следующая позиция. Пример с лекарственной устойчивостью показывает, как это бывает.
***
Еще один вопрос против, который могут задавать: «Посмотрите, какие все разные! Разве можно достичь такого разнообразия какими-то точечными мутациями в генах?» И ответ на это, который тоже становится ясен и подтверждаем сейчас - это то, что многие важные изменения происходят не в генах, а в регуляторных областях. У нас есть гены, которые отвечают за развитие организма. Они регулируют работу других генов. В онтогенезе, в происхождении отдельного организма, после того, как слились яйцеклетка и сперматозоид, есть очень большая программа развития, которая определяет, в каком порядке какие клетки делятся, где закладываются будущие органы, и так далее. И очень маленькими изменениями на этом уровне можно достичь очень больших изменений в морфологии. Вот еще пример: есть ген, который регулирует развитие передней конечности: какое время растет хрящ, прежде, чем окостеневает. Сделали вот что: взяли регуляторную область - не ген! - летучей мыши и пересадили обычной мыши. Больше не сделали ничего. Передние лапы стали на 15 % длиннее.
==============
Из лекции, прочитанной доктором биологических наук, кандидатом физико-математических наук, заведующим лабораторией, зам. директора по науке Института проблем передачи информации РАН, профессором Факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Михаилом Гельфандом.
http://atheistic.narod.ru/biology/gelfand.htm
Биологам удалось увидеть процесс эволюции в действии
http://lenta.ru/news/2008/06/11/evolution/
Но, оказывается, мы видим множество следов эволюционных событий, потому что в геноме история очень хорошо записана. Когда есть одинаковые улучшения, скажем, новые гены, то это не очень хорошо, чтобы доказывать эволюцию: всегда можно сказать, что «из похожих деталей делали». А вот одинаковые ухудшения это, по-видимому, разумно можно объяснить только тем, что они произошли у общего предка.
Например, ген одного из ферментов пути синтеза аскорбиновой кислоты. Он есть у большинства млекопитающих, но не функционален у приматов, поэтому мы должны аскорбиновую кислоту получать с пищей, это витамин С. То есть получается, что или сломался у общего предка приматов, или нам придется вообразить, что этот ген сломался одновременно и целенаправленно много раз у разных обезьян, что маловероятно. То есть, приходится признать, что все-таки существовал общий предок приматов. А после того, как ген перестал быть функционален, он постепенно разрушается, но, поскольку времени прошло не очень много, мы его остатки видим в геноме. И таких обломков генов мы видим очень много.
***
Здесь речь идет о конкретном белке, который дает устойчивость к антибиотику уже третьего поколения. Отличие его от исходного состоит в пяти позициях это пять мутаций. Авторы статьи сделали следующее: они синтезировали все возможные промежуточные варианты исходного белка, с одной мутацией, двумя и так далее, и посмотрели, какие из них дают устойчивость. Тут существенно вот что: ясно, что трудно себе представить, что все пять мутаций произошли одновременно. Поэтому они должны были происходить последовательно, и каждая последующая мутация должна давать селективное преимущество по сравнению с предыдущей. Когда вы делаете точечные замены, каждый белок должен быть более эффективным, чем предыдущий, потому что, если он будет хуже, этот вариант никогда не закрепится, не заменит существующий. И оказалось, что есть только один путь, который удовлетворяет этому критерию.
Почему это важно для теории эволюции. Иногда говорят: «Как же вы хотите, чтобы у вас были изменения, у вас же промежуточные формы будут такими уродами, которые ни к чему не приспособлены и выживать не будут». Оказывается, что нет: этот пример показывает, что есть последовательность эволюционных событий, когда у промежуточных форм, каждый новый вариант лучше предыдущего.
***
есть и второе частое возражение: «Смотрите, вот средняя длина белка примерно 300 аминокислот. Разных аминокислот 20. Поэтому разных возможных белков 20 в степени 300, очень много. Как же вы хотите, чтобы у вас случайно образовались современные белки, если перебором вы этого никогда не достигнете». Это тоже неправда, потому что перебор охватывает небольшое число позиций. Вам не нужно перебирать все, а достаточно поменять одну позицию, посмотреть, что было и что получилось, и, если стало лучше, то это стало новой нормой, и дальше меняется следующая позиция. Пример с лекарственной устойчивостью показывает, как это бывает.
***
Еще один вопрос против, который могут задавать: «Посмотрите, какие все разные! Разве можно достичь такого разнообразия какими-то точечными мутациями в генах?» И ответ на это, который тоже становится ясен и подтверждаем сейчас - это то, что многие важные изменения происходят не в генах, а в регуляторных областях. У нас есть гены, которые отвечают за развитие организма. Они регулируют работу других генов. В онтогенезе, в происхождении отдельного организма, после того, как слились яйцеклетка и сперматозоид, есть очень большая программа развития, которая определяет, в каком порядке какие клетки делятся, где закладываются будущие органы, и так далее. И очень маленькими изменениями на этом уровне можно достичь очень больших изменений в морфологии. Вот еще пример: есть ген, который регулирует развитие передней конечности: какое время растет хрящ, прежде, чем окостеневает. Сделали вот что: взяли регуляторную область - не ген! - летучей мыши и пересадили обычной мыши. Больше не сделали ничего. Передние лапы стали на 15 % длиннее.
==============
Из лекции, прочитанной доктором биологических наук, кандидатом физико-математических наук, заведующим лабораторией, зам. директора по науке Института проблем передачи информации РАН, профессором Факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ Михаилом Гельфандом.
http://atheistic.narod.ru/biology/gelfand.htm
Биологам удалось увидеть процесс эволюции в действии
http://lenta.ru/news/2008/06/11/evolution/
Комментарий