WSPӣCZESNE PROBLEMY BIOLOGII EWOLUCYJNEJ.

W 1946 roku w Princeton, odby│a siΩ s│ynna konferencja, na kt≤rej ostatecznie nadano kszta│t wsp≤│czesnemu neodarwinizmowi, czyli tzw. syntetycznej teorii ewolucji. P≤╝niejszy rozw≤j nauki, g│≤wnie biologii molekularnej, spowodowa│, ┐e ewolucja odzyska│a sw▒ atrakcyjno╢µ intelektualn▒.

Na czym w│a╢ciwie polega│a rewolucja w neodarwinzmie? Podstawowym za│o┐eniem ka┐dego neodarwinisty jest, ┐e cechy nabyte przez organizm podczas indywidualnej drogi ┐yciowej nie mog▒ byµ dziedziczone. Tylko mutacje, zmiany w materiale genetycznym s▒ przekazywane potomstwu. Wszystko co w ci▒gu ┐ycia dzieje siΩ z fenotypem, wszystkie adaptacje do ╢rodowiska, to tylko chwilowe usprawnienia, nie maj▒ce wp│ywu na przebieg ewolucji. Organizmy pozbawione s▒ aktywno╢ci w procesie ewolucji, w oczach neodarwinizmu ewolucja to przemiany genotyp≤w, kreowane przez mutacje genetyczne.

Na gruncie ewolucji rozumianej w ten spos≤b powsta│a koncepcja samolubnego DNA reprezentowana przez Richarda Dawkinsa (Samolubny gen Dawkins 1976). Dawkins proponuje spojrzenie na geny jako na nie╢miertelne replikatory. W genach zapisany jest przepis na zbudowanie organizmu, kt≤rego jedynym zadaniem jest usprawnienie replikcji gen≤w. Zatem jedyn▒ racj▒ istnienia organizm≤w jest powielanie gen≤w. Jest to skrajna konsekwencja neodarwinowskiego pojmowania ewolucji, pozwalaj▒ca ╢wie┐ym okiem spojrzeµ na otaczaj▒c▒ nas przyrodΩ.

Krytycznym punktem neodarwinowskiego pojmowania ewolucji by│o przekonanie, ┐e wiΩkszo╢µ mutacji genetycznych podlega dzia│aniu doboru naturalnego. Tymczasem w r≤┐nych populacjach, dziΩki rozwojowi technik biologii molekularnej, wykryto wysoki stopie± zr≤┐nicowania (polimorfizmu) genetycznego. CzΩsto w obrΩbie jednej populacji 25-50% gen≤w mo┐e wystΩpowaµ w rozmaitych postaciach. Co wiΩcej, mimo tak du┐ych r≤┐nic w genach, nie dostrzega siΩ w│a╢ciwie r≤┐nic w przystosowaniu. Dlaczego zatem dob≤r naturalny toleruje tak▒ sytuacjΩ? Najprostsz▒ odpowiedzi▒ jest przypuszczenie, ┐e wiele mutacji jest przystosowawczo neutralnych. Takie twierdzenie by│o punktem wyj╢cia dla teorii mutacji neutralnych, przedstawionej przez M. KimurΩ i T. OthΩ.

Dob≤r nie mo┐e oddzia│ywaµ na mutacjΩ neutraln▒ przystosowawczo, gdy┐ jej po prostu nie dostrzega. DziΩki temu mutacje neutralne nie s▒ faworyzowane ani eliminowane z puli genetycznej populacji. Utrwalaj▒ siΩ w niej w tempie r≤wnym czΩsto╢ci, z jak▒ siΩ pojawiaj▒. Zatem tempo ewolucji molekularnej zbli┐one bΩdzie do tempa mutagenezy. Rozs▒dny wydaje siΩ wiΩc postulat, ┐e mutacje korzystne, to najwy┐ej nik│a czΩ╢µ ewolucji molekularnej, za╢ jej g│≤wnym ╝r≤d│em s▒ mutacje neutralne. Skoro mutacje obojΩtne przystosowawczo pojawiaj▒ siΩ w sta│ym tempie, nie ma sensu odwo│ywanie siΩ do doboru naturalnego jako g│≤wnego motoru ewolucji. Nale┐y mu raczej nadaµ rolΩ kontrolera usuwaj▒cego z populacji osobniki niezdolne do ┐ycia. Teoria Kimury i Othy zosta│a przedstawiona jako niedarwinowska (ang. nondarwinian), poniewa┐ zwraca│a uwagΩ na zjawiska nie dostrzegane przez neodarwinist≤w. Nie by│a jednak z ni▒ sprzeczna ("antydarwinowska"), stanowi│a raczej jej uzupe│nienie.

Na zako±czenie nale┐y wspomnieµ o dodatkowej implikacji teorii mutacji neutralnych. Zak│adaj▒c sta│e tempo mutagenezy, zmian molekularnych mo┐na u┐ywaµ jako swego rodzaju zegara do mierzenia wydarze± ewolucyjnych. Przypu╢cimy, ┐e mamy dwa ┐yj▒ce gatunki i chcieliby╢my wiedzieµ, jak dawno rozdzieli│a siΩ ich linia ancestralna. Mo┐emy oszacowaµ ten czas przez por≤wnanie sekwencji wybranych gen≤w tych dw≤ch gatunk≤w. W zrozumieniu tego zagadnienia pomocny mo┐e okazaµ rysunek (ZME 300 Ryc 7.6 + kr≤tki OPIS).

DRYF GENETYCZNY

BADANIE PRZEBIEGU FILOGENEZY WYKORZYSTUJíC ZDOBYCZE BIOLOGII MOLEKULARNEJ

Webmaster