Плейотропия, как преграда для эволюции

Плейотропия

Плейотропия – это явление множественности действия гена. Выражается в способности одного гена влиять на несколько фенотипичных признаков. 

Это означает, что один ген отвечает не за одну, а две и более черты/функции в организме. 

На заре генетики полагалось, что ген работает в одиночку. Сейчас известно, что гены оперируют в комплексной взаимосвязи, и что мутации гена могут иметь множество пагубных последствий. Новые исследования подтверждают факт, что мутации — это основная преграда для эволюции. [1]

До появления современной молекулярной биологии ученые определяли ген как единичный параметр наследования. Если обнаруживалось, что ген влияет на множество внешних черт организма, это приобретало название «плейотропности» – термин, впервые использованный в 1910 г. [2] Тогда плейотропия считалась весьма редким явлением, потому как ученые предполагали, что большинство генов обладают только одной функцией. И это была упрощенная идея, сохранявшая популярность на протяжении большей части XX в. Однако с накоплением знаний в генетике становилось ясно, что гены работают во взаимосвязи. 

Повсеместная плейотропия – основная проблема концепции дарвинизма, в которой мутации обеспечивают сырье для новых полезных признаков. Однако не только сама мутация едва ли полезна, но мутация в одном только гене будет иметь пагубное воздействие на многие другие признаки организма, а особенно если этот ген задействован в регулировании других генов.

Читать далее «Плейотропия, как преграда для эволюции»

Накладывающиеся гены и коды

Перекрывающиеся гены

Накладывающиеся гены являются одним из поразительнейших открытий, которые удалось сделать при изучении ДНК. По сути, это опровержение любой эволюционной теории, предусматривающей ненаправленные разумом механизмы.

Практически во всех видах живых организмов обнаружены накладывающиеся друг на друга гены и различные генетические коды. О многофункциональности тех или иных генов было известно и раннее, однако, как выяснилось, эти гены накладываются множеством слоев генетической информации друг на друга. Некоторые коды уже расшифрованы, некоторые еще предстоит расшифровать.

Накладывающиеся гены — это участки ДНК, которые несут одновременно несколько разных кодов для построения белков и их регулирования; эти коды совпадают и частично переплетаются, что не мешает им сохранять информационный контент. Помимо этого, есть гены, которые читаются справа-налево и слева-направо одновременно, при этом в каждом случае несут разную генетическую информацию. Накладывающиеся друг на друга гены могут кодировать белок или выполнять важные регуляторные функции. Это относительно недавнее открытие, и всё же несложно понять, что малейшие изменения в накладывающихся кодах будут иметь летальный эффект; естественный отбор просто-напросто не сохранит их в популяции и устранит подобного рода изменения.

Рис. 1 Сверху – обычный ген. Снизу – схема накладывающегося гена
Читать далее «Накладывающиеся гены и коды»

Взаимозависимость частей делает геном неуменьшаемо сложным


Свою версию знаменитого аргумента неуменьшаемой сложности Майкла Бихи представляет физик-ядерщик кандидат физико-математических наук старший научный сотрудник Института физики высоких энергий в подмосковном Протвино Алексей Валерьевич Попов.

Его подход основан на невозможности постепенного усложнения системы – генетического кода и фенотипа живых организмов – вследствие взаимозависимости ее элементов.

Видеоролик про отсутствие эволюции (третья часть)

Кошмар Дженкина – непреодолимая проблема синтетической теории эволюции.

В 1867 г. шотландский инженер Ф. Дженкин в журнале North British Review выдвинул против теории Дарвина, пожалуй, самый серьёзный аргумент, который из-за своего влияния на дарвинизм получил название «кошмар Дженкина».

Таким аргументом стало поглощающее влияние скрещивания. Если, рассуждал Дженкин, возникнет особь с полезным признаком, то ей придётся скрещиваться с другой особью, не обладающей таким качеством. В результате новый признак в потомстве выразится в значительно меньшей степени, а с течением времени и вовсе нивелируется. Дженкин приводил следующий пример: «Предположим, белый человек потерпел кораблекрушение и попал на остров, населенный неграми… Наш герой, вероятно, станет королем; он убьет великое множество черных в борьбе за существование; он будет иметь огромное количество жен и детей, в то время как многие его подданные будут жить и умрут холостяками. <…> В первом поколении будет несколько дюжин смышленых молодых мулатов, в среднем превосходящих по интеллекту негров. Мы можем ожидать, что трон в течение нескольких поколений будет занимать более или менее желтый король; но сможет ли кто-нибудь поверить, что весь остров постепенно приобретет белую или даже желтую популяцию или что островитяне приобретут энергию, храбрость, изобретательность, настойчивость, самоконтроль, выносливость, в силу которых наш герой убил так много их предков и породил так много детей, то есть те качества, которые фактически отбирает борьба за существование, если она может что-то отбирать?» (Jenkin F. The origin of species. Art. I. // North Brit. Rev. 1867, June. Vol. 46. P. 277-318).

Читать далее «Видеоролик про отсутствие эволюции (третья часть)»

Опровергает ли идея кооптации аргумент неупрощаемой сложности Майкла Бихи?

Перед нами молекулярный роторный мотор, белковая машина, с помощью которой передвигаются бактерии.

Открытие этого чуда стало причиной написания биохимиком Майклом Бихи книги “Черный ящик Дарвина” и формулирования аргумента о несокращаемой сложности.

Несокращаемая сложность – это концепция, применимая к любой системе взаимодействующих составных частей, в которой удаление какой-либо из частей разрушает функцию всей системы в целом. Так, удаление составных деталей молекулярного жгутика делает весь механизм нефункциональным.

Предполагаемый эволюционный механизм, призванный объяснить появление несокращаемо сложных структур, называется экзаптацией или кооптацией (co-option). В этом процессе составные части сложной системы заимствуются откуда-то еще в организме, где они выполняли другую функцию или были частью другого составного механизма, и приспосабливаются для осуществления новой функции. То есть это не прямой, а опосредованный путь эволюции. Несмотря на то, что однозначно нельзя исключать возможность опосредованной/окольной эволюции (путем заимствования составных деталей), но по мере увеличения комплексности взаимодействующих составных частей системы, вероятность такого пути сокращается стремительно.

Читать далее «Опровергает ли идея кооптации аргумент неупрощаемой сложности Майкла Бихи?»