Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Оборотная эволюция

2011-11-03 22:46:01 (читать в оригинале)

Еще с тех времен, когда эволюционные идеи были в первый раз сформулированы, ученых занимает вопрос: можно ли повернуть эволюцию назад?







Сам Дарвин считал эволюцию необратимой; он писал: «Вид, раз исчезнувший, никогда не может показаться опять, если б даже опять повторились совсем тождественные условия жизни». Но если гласить о наименее масштабных событиях, ответ не так очевиден. Современник Дарвина Долло также выступал за необратимость, сформулировав даже свой закон: «Организм ни полностью, ни даже частично не может возвратиться к состоянию, уже осуществленному в ряду его предков».


По правде, просто для себя представить, как пятипалая конечность млекопитающего, попавшего в водную среду, опять регрессирует до куда более старой формы плавника. Но это конкретно регресс, движение к упрощению, но не в строго оборотном направлении, в каком некогда конечность развилась из плавника.


На самом же деле, в ряде всевозможных случаев ответить на вопрос об обратимости эволюционных конфигураций оказалось не так просто. Например, в 2003 г. в одном исследовании подверглись рассмотрению крылья у целого ряда насекомых: в протяжении миллионов лет эти виды то получали крылья, то теряли их, то «отращивали» опять. Но скоро эволюционное исследование 1-го белка показало оборотное: он не может возвратиться к собственной более старой форме.


По словам доктора Джеффа Гора (Jeff Gore), ученых запутывает сама постановка вопроса – следует спрашивать не то, может ли эволюция пойти назад, а то, как и когда это происходит. Таким исследованием и занялся Гор со собственной командой на примере развития у микробов стойкости к лекарствам, конкретнее говоря – к цефотаксиму.


Рабочая модель для этих исследовательских работ была сотворена пару лет вспять командой гарвардских ученых, которые проявили, что в приобретении бактерией полной стойкости к этому антибиотику она непременно должна приобрести 5 определенных мутаций. Любая из их все наращивает устойчивость и, как следствие, они могут появляться поочередно, в любом порядке, все наращивая и наращивая устойчивость бактерии к цефотаксиму.


Вероятные пути движения бактерии по «пути 5 мутаций» в данном случае можно обобщить в диаграмме; всего вариантов движения выходит 120, начиная от абсолютной подверженности действию антибиотика (0 мутаций) и прямо до полной стойкости (5 мутаций). Но тогда уже ученые проявили, что в действительности бактерии движутся только 18-ю вариациями пути.


Эту модель и использовала группа Джеффа Гора, задавшись вопросом о том, способны ли бактерии вновь поочередно терять устойчивость к цефотаксиму – очевидно, в искусственных критериях, в каких устойчивость эта будет плохо сказываться на выживаемости. Было показано, что состояния, отличающиеся всего на одну мутацию, всегда обратимы, но по мере скопления числа мутаций «путь назад» оказывается все наименее и наименее вероятным.


«Таким образом, в первый раз продемонстрировано, как обратимость конфигураций определяется эволюционной дистанцией меж ними, - добавляет Джефф Гор, - В опытах на данной системе критичной точкой являются четыре мутации: когда амеба получает все четыре, к началу она возвратиться больше не сможет».


По публикации MIT News