WSPÓŁCZESNE PROBLEMY BIOLOGII EWOLUCYJNEJ.

W 1946 roku w Princeton, odbyła się słynna konferencja, na której ostatecznie nadano kształt współczesnemu neodarwinizmowi, czyli tzw. syntetycznej teorii ewolucji. PóĽniejszy rozwój nauki, głównie biologii molekularnej, spowodował, że ewolucja odzyskała sw± atrakcyjno¶ć intelektualn±.

Na czym wła¶ciwie polegała rewolucja w neodarwinzmie? Podstawowym założeniem każdego neodarwinisty jest, że cechy nabyte przez organizm podczas indywidualnej drogi życiowej nie mog± być dziedziczone. Tylko mutacje, zmiany w materiale genetycznym s± przekazywane potomstwu. Wszystko co w ci±gu życia dzieje się z fenotypem, wszystkie adaptacje do ¶rodowiska, to tylko chwilowe usprawnienia, nie maj±ce wpływu na przebieg ewolucji. Organizmy pozbawione s± aktywno¶ci w procesie ewolucji, w oczach neodarwinizmu ewolucja to przemiany genotypów, kreowane przez mutacje genetyczne.

Na gruncie ewolucji rozumianej w ten sposób powstała 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, którego jedynym zadaniem jest usprawnienie replikcji genów. Zatem jedyn± racj± istnienia organizmów jest powielanie genów. Jest to skrajna konsekwencja neodarwinowskiego pojmowania ewolucji, pozwalaj±ca ¶wieżym okiem spojrzeć na otaczaj±c± nas przyrodę.

Krytycznym punktem neodarwinowskiego pojmowania ewolucji było przekonanie, że większo¶ć mutacji genetycznych podlega działaniu doboru naturalnego. Tymczasem w różnych populacjach, dzięki rozwojowi technik biologii molekularnej, wykryto wysoki stopień zróżnicowania (polimorfizmu) genetycznego. Często w obrębie jednej populacji 25-50% genów może występować w rozmaitych postaciach. Co więcej, mimo tak dużych różnic w genach, nie dostrzega się wła¶ciwie różnic w przystosowaniu. Dlaczego zatem dobór naturalny toleruje tak± sytuację? Najprostsz± odpowiedzi± jest przypuszczenie, że wiele mutacji jest przystosowawczo neutralnych. Takie twierdzenie było punktem wyj¶cia dla teorii mutacji neutralnych, przedstawionej przez M. Kimurę i T. Othę.

Dobór nie może oddziaływać na mutację neutraln± przystosowawczo, gdyż jej po prostu nie dostrzega. Dzięki temu mutacje neutralne nie s± faworyzowane ani eliminowane z puli genetycznej populacji. Utrwalaj± się w niej w tempie równym często¶ci, z jak± się pojawiaj±. Zatem tempo ewolucji molekularnej zbliżone będzie do tempa mutagenezy. Rozs±dny wydaje się więc postulat, że mutacje korzystne, to najwyżej nikła czę¶ć ewolucji molekularnej, za¶ jej głównym Ľródłem s± mutacje neutralne. Skoro mutacje obojętne przystosowawczo pojawiaj± się w stałym tempie, nie ma sensu odwoływanie się do doboru naturalnego jako głównego motoru ewolucji. Należy mu raczej nadać rolę kontrolera usuwaj±cego z populacji osobniki niezdolne do życia. Teoria Kimury i Othy została przedstawiona jako niedarwinowska (ang. nondarwinian), ponieważ zwracała uwagę na zjawiska nie dostrzegane przez neodarwinistów. Nie była jednak z ni± sprzeczna ("antydarwinowska"), stanowiła raczej jej uzupełnienie.

Na zakończenie należy wspomnieć o dodatkowej implikacji teorii mutacji neutralnych. Zakładaj±c stałe tempo mutagenezy, zmian molekularnych można używać jako swego rodzaju zegara do mierzenia wydarzeń ewolucyjnych. Przypu¶cimy, że mamy dwa żyj±ce gatunki i chcieliby¶my wiedzieć, jak dawno rozdzieliła się ich linia ancestralna. Możemy oszacować ten czas przez porównanie sekwencji wybranych genów tych dwóch gatunków. W zrozumieniu tego zagadnienia pomocny może okazać rysunek (ZME 300 Ryc 7.6 + krótki OPIS).

DRYF GENETYCZNY

BADANIE PRZEBIEGU FILOGENEZY WYKORZYSTUJˇC ZDOBYCZE BIOLOGII MOLEKULARNEJ

Webmaster