Što ste radili evolucijski biolozi u 2012. godini

Moderna teorija evolucije je složen spoj različitih bioloških disciplina, od najstarijih i najuglednijih sistematika životinja i biljaka u modernoj molekularnoj biologiji. Što god se pojavljuju novi u smislu koncepata, teorija i metoda, učenje evolucije pokušati primijeniti na svojoj temi. Predmet teorije evolucije je vrlo teško, jer je teorija sama evolucija proučava život u većini univerzalne manifestacije, te u razvoju odnosa s nežive prirode. (Iako smo da prizna sa znanstvene točke gledišta, takva definicija temu teorije evolucije nije jako strogi.) U tom smislu, koristeći već vrlo podzatortoe usporedbu teorije evolucije - je kraljica biologije.

I, naravno, ne prolazi i godina na evolucijskim biolozima ne dolaze, a ne ispraviti, nije opovrgnuti bilo koju od evolucijskih i ekoloških uzoraka. Odlazeći godina nije bila iznimka, a ovdje, možda bismo trebali početi s konceptima i hipoteza o podrijetlu života - vječni temu koja uzbuđuje umove ne samo ljudi od znanosti, ali i vrlo daleko od znanosti ljudske rase. (Opet, imajte na umu usput da su pitanja o podrijetlu života, možda u teoriji evolucije nisu uključeni, ali mi smo ovdje na vlastiti rizik koji su uključeni, na osnovi, može biti prilično naivni ideje: to bi trebao biti evolucija života na nešto ili početak) Svaka hipoteza o porijeklu života mora objasniti neke važne točke: prvo, živi organizam je kopirati i prenositi nasljedne informatsiyu- drugo, mora biti odvojen od membrane okoliš ili nešto podobnym- treći, to bi trebao biti nikakav met abolizm graditi biomolekula i sebe tih molekula.

Shema ribozim molekula. Sa sličnim molekule mogle su se počeli život na Zemlji (slika Laguna dizajn).

Kao što znate, jedan od najpopularnijih hipoteza da objasni mehanizam pojave očuvanje i prijenos informacija u živim sustavima, bio je RNA svijet. Nasljedne informacije punimo s nukleinskim kiselinama - ali samo uz pomoć bjelančevina. Međutim, nakon otkrića obrnute polarnosti postaje jasno da nukleinske kiseline može ponekad učiniti bez proteina pomoći. To je potaknulo stvaranje RNA svijetu hipoteze. Prema njezinim riječima, prve molekule na Zemlji su RNA koja se kopirati, a kasnije su im se pridružili DNA i proteina, a pojedinosti se već moglo biti zabilježeno u nukleinskim medijima. I ove godine, grupa istraživača iz nekoliko istraživačkih centara u SAD-u uspio staviti zanimljiv eksperiment koji je pokazao kako se u ovom RNA mogla su se počeli evolucije juhu. Utvrđeno je da je prednost dobiva mješavina ribozimi su molekule koje oponašaju druge nego sebe. Odnosno početak evolucije, proces prijenosa informacije ne moraju nužno početi s self-kopiranje (to je, usput rečeno, ribozimom nitko nije bio u stanju postići). Važno je da se molekula-bake i djedovi mogu raditi ne samo sa svojom dosljednošću, ali s nekim drugim. Ovdje, naravno, može reći o molekularna obostrana, ali to će biti čista antropomorfizam.

Pa, neka nas postoje RNA molekule koje se mogu pohraniti i kopirati podatke. Pitanje: Kako se susreću u ogromnom oceanu primarne? Pod pretpostavkom da su plutajući u membranskih vezikula, ispada da, osim nekih složenih biomolekula, RNK, na početku života postoje i drugi koji su organizirani membranu, na primjer, ista lipida. No, eksperimenti su pokazali znanstvenici sa Sveučilišta u Pennsylvaniji (SAD), RNA molekule se mogu grupirati i bez slozhnosochinonnyh membrane. Ispalo je kao RNA u mješavini koncentrirane prilično jednostavne tvari, dekstran i polietilen glikol, - njihov izgled RNK skuplja u ograničenom području u istaknutom rješenje. Postojanje na početku vremena takve jednostavne tvari kao što su dekstran i polietilen glikol, vjerojatno. I uz njihovu pomoć, RNA svijet mogao učiniti bez membrane.

Međutim, nisu svi slažu da daju lovorike od osnivača životu jedne RNA. Znanstvenici sa Sveučilišta u Illinoisu (SAD) pokazuju da proteini i RNA nastala i neko vrijeme postojao jedan uz drugoga, a tek nakon nekog vremena RNA naziva polipeptidni lanac pomoći. Istraživači su pokušali vratiti genealogiju i starost različitih komada ribosoma, složenih nukleoproteinskih strojeva, što znači da jezik nukleobaze u sekvenci amino kiselina. Utvrđeno je da proteini koji stvaraju ribosom se nije manja od odgovarajućih RNA fragmenata. Osim toga, najvažnije središte ribosoma, reakcija je bila mlađa joj ostali dijelovi. No, čak i ako postoji proteini prije su se udružili s RNA, ostaje pitanje kako održava svoju strukturu? Oni pohraniti podatke o sebi?

Molekularni model velikim ribosomima čestica drozhzhey- različitih boja identificiraju različite proteine. (Slika Laguna dizajn).

Video: Konstantin Severinov zašto zanimljiv za proučavanje znanosti

Što se tiče podrijetla metabolizma, stručnjaci iz Instituta Santa Fe (SAD) uspjela je naizgled sasvim uvjerljivo pokazuju da su kemijske reakcije kojom živi organizmi manipuliraju ugljika postojala u drevnom geokemije, iako su bili prilično neučinkovit. To jest, živa bića su pokupili iz beživotne prirode je nešto ne-očito i loše radne i uz pomoć milijunima godina evolucije su napravili ovu vrlo djelotvoran metabolizam jedinicu. Još jedno pitanje, gdje su radili živih organizama. Trenutno je mišljenje da „život je nastao u oceanu”, u proteklih godinu dana predstavili protuargumente. Skupina istraživača, od kojih su neki naši sunarodnjaci iz Državnog sveučilišta u Moskvi, vrlo razumno pretpostaviti da su prvi organizmi ne može preživjeti u količinama soli koje su postojale u pretpovijesti oceana. A budući da je prvi evolucijski koraci život je učinjeno nije u oceanskim dubinama i otvorenim prostorima, tako i na kopnu, blato lokve, čiji je sastav bio umjeren do prvih živih bića.

Sljedeći evolucijski događaj koji se u proteklih godinu dana uživali posebnu pozornost istraživača, je pojava višestaničnih organizama. Ova epizoda pripada, ako mogu tako reći, na probleme koje temeljno i što je temeljni problem teže za nju naći dosljedan teoriju. Višestanični ima očite prednosti, ali ono što je drevni jednostaničnih ići na ovu državu? Pogotovo u današnjem svijetu nije toliko jednostanične zabio i blijedi grupu dovoljno je sjetiti se bakterije i jednostanični oceana plankton. Genijalan objašnjenje ponudio istraživača sa Sveučilišta Berkeley u Kaliforniji (SAD), koji je radio s choanoflagellates, za kojeg se vjeruje da stoji na liniji između jednog i višestaničnih organizama. Prema znanstvenicima, višestanični preci ujedinjeni bakterijama, a zbog određenih tvari, koje sadrže bakterije. Jednostanični bakterije jelo, a da se tvar sadržana u bakterijama, višestanični slijepljena u koloniji. Ne previše privlačan hipoteza, ako mislite o tome.

Još jedan iznenađujući rezultat dobiven od strane znanstvenika sa Sveučilišta u Minnesoti (SAD), u kojem je kvasac transformiran od jednostaničnih do višestaničnih obrazovanja za sve&hellip- 60 dana. Sila vožnje ovdje je gravitacija: da se brzo riješiti na dno, sa svojim rođacima, stanice kvasca se spoje, a dobivenih klastera različitih stanica ponašaju drugačije, odnosno pokazao glavne karakteristike nastajanju višestanični „samosvijesti”. No, najviše nevjerojatna stvar ovdje, naravno, supercompressed datume za koje se to dogodilo. Pa, većina, možda, iznenađujuće hipoteza o porijeklu višestaničnih organizama je došao iz pera Stuart Newman Medicinskog College of New York (SAD). Dragi profesor u odnosu na osnovne sastavne dijelove koji imaju široku paletu životinja, s viskoelastiène kemijskih tvari i došao do zaključka da je prvi višestanični formiran pod utjecajem fizikalnih i kemijskih sila, koje ne utječu na pojedinačne stanice, ali sasvim sigurno doći na svoje kada se stanice hoće ujediniti.

Općenito, učenje evolucije je neobično opsežnu uporabu eksperimentalnih metoda u posljednjih nekoliko godina, iako čini se, povezano s evolucijom milijunima i milijunima godina, bilo eksperimenata može biti? Ipak, istraživači su iznenada shvatili tko oni vjeruju da će eksperiment tajne evolucije. Asistenti su bakterije i kvasac: oni mogu pokazati evolucijske obrasce za vrlo razumnu količinu vremena, samo treba pravilno isplanirati eksperiment s obzirom na najveću brzinu reprodukcije. A uz pomoć mikroskopskih pomagača u posljednjih godinu dana uspjeli smo provjeriti nekoliko važnih evolucijskih pojmova koji do sada su postojale samo u obliku spekulativne rasuđivanja. Na primjer, istraživači sa Sveučilišta u Michiganu (SAD) su mogli usporediti genetske mutacije koncepta i koncepta fenotipske osobine. U znak novog virusa je formirana četiri mutacije, bakterije, to zahtijeva više od pedeset. U tom slučaju, važno je ne toliko apsolutna brojka (naravno, za različite organizme i različite značajke će biti drugačije), ali upravo način na koji vam omogućuje da procijeniti interakcije gena u stvaranju karakteristične i broj mutacija koje imaju doći do njih. Opet uz pomoć bakterija su mogli promatrati i vidjeti cijeli evolucijski ciklus: 56.000 generacije bakterija i 20 godina pokusa dozvoljeno znanstvenici vidjeti tri faze formiranja karakteristična i usporediti ih s fenotipskih promjena.

S druge strane, kvasac pomogla istraživači sa Sveučilišta u Aucklandu (Novi Zeland) potvrdio je eksperimentalno jedan od glavnih koncepata u biologiji: seksualna reprodukcija s evolucijskog stajališta, bolje nego aseksualan. Međutim, moglo bi se tvrditi da su svi od tih eksperimenata provedena na vrlo specifične objekte, bakterija i jednostaničnih gljivica i njihov razvoj može ići drugim putem. No, kako se ispostavilo, barem u bakterijama nova vrsta nastaju na isti način kao u životinja, zbog genetske raznolikosti unutar populacije, što se očituje promjenom uvjeta okoliša. To jest, nema potrebe da izmisle za bakterije neke vlastite, zasebne evoluciju.

Video: Cyril Eskov. Podrijetlo života na Zemlji (svibanj 2016.)

Naravno, da ne spominjem eksperimente, istraživači sa Sveučilišta Rhode Island (USA), koji su bili u mogućnosti vidjeti evoluciju u epruveti ne, nije među bakterijama, a među gušterima. Znanstvenici koncipiran da provjerite da li je zapravo evolucijski-genetski efekt, nazvan osnivač učinak kada su male populacije smjestio između rock i hard mjesto - između prirodne selekcije i svoj genetski bazen, a siromašni (zbog rješavanja). Dakle, za nekoliko godina, znanstvenici su promatrali iz prve ruke borba između dva evolucijskih faktora koji su prethodno postojali samo u teoriji. Ipak, mora se priznati da su zoolozi su sretni s uvjetima eksperimenta: na raspolaganju su otok, očišćena od većine faune najjači uragan.

U međuvremenu na obscheevolyutsionnyh zakona treba napomenuti dva izvješća o molekularnim mehanizmima evolucije. U Stanfordu (SAD) na gregorac primjer poznata hipoteza je potvrdio da je većina evolucijske promjene u dvoličnost postojećih gena nego u stvaranju novih. To je, kakav je stvorio nekoliko genetski scenarij za život, od kojih se rade jednom, dok su ostali spavali. Ako se ukaže potreba, ona se prebacuje između dva seta genetski, zbog mutacija u nekoliko kontrola DNA sekvenci. Tako je, prema znanstvenicima, gregorac moći kretati brže od mora u slanim barama. I tako, usput, osoba može biti: prema nekim istraživanjima, mi smo drugačiji od majmuna prvenstveno geni kontroliraju način.

Video: Barboskiny - 141 serije. Pet za fizičku kulturu (nova serija)

U drugoj studiji objavljenoj od strane znanstvenika iz Massachusetts Institute of Technology (SAD), rekao je da je glavni alat molekularne evolucije, glavni molekularni mehanizam za prilagodbu vrste na okoliš, može biti alternativni splicing RNA. U svakom slučaju, prema rezultatima ovog istraživanja grupe, razne vrste razlikuju jedni od drugih ne toliko aktivnost gena, koliko se načina alternativnog srastanje.

Više posebno evolucijska istraživanja povezana s razvojem pojedinih skupina životinja, možete sjetiti rad istraživača iz Instituta Smithsonian za proučavanje tropa (SAD) i Sveučilišta Wageningen (Nizozemska), koji je došao do zaključka da mali glodavci zahvaljujući navikama lopova spasio pretpovijesnih šuma od izumiranja , I znanstvenici sa Sveučilišta Monash u Australiji su pokušali izračunati koliko dugo je potrebno evoluciju okrenuti miš u slona i natrag - i odmah udario po sporog razvoja. I, naravno, poseban problem - to je podrijetlo čovjeka i evoluciju čovjeka samoga. O prijelazu iz majmuna do čovjeka i njegova evolucijska-genetičkih uzroka mogu se naći u susjednoj materijala. Ovdje je vrijedno spomenuti i eksperimente istraživača iz Trinity College (Irska), koji je uz pomoć simulatora evolucije pokazala da kompleks društveni život ide ruku pod ruku s razvojem velikih živčanih sustava. To je, grubo rečeno, bolje razvoja mozga odvija u društvu.

Međutim, odvojen od majmuna i formirao prvu civilizaciju, čovjek nije došao od vlasti evolucije i prirodne selekcije. Dakle, znanstvenici sa Sveučilišta u Sheffieldu (Velika Britanija) je pokazala utjecaj prirodne selekcije na ljudska dinamike populacije na primjer neke od finskog sela. Ispostavilo se da je čak u monogamnom društvu, postoje znakovi evolucijske promjene koje se mogu vidjeti za nekoliko stotina godina. Možemo pretpostaviti da je u suvremenom svijetu, s razvojem medicine, kontraceptiva, i tako dalje. D., i tako dalje. N. neće naći mjesto ne samo za stare tradicionalne zajednice, ali i za razvoj. Međutim, istraživači sa Sveučilišta u Groningenu (Nizozemska) tvrde da je prirodna selekcija i dalje vrijedi čak i za tako važan u smislu estetike i parametra modu, kao i rast: Iako moderni muškarci i žene vole visoke partnere, evolucija favorizira visoke muškarce, ali premaloj žene.

Dugo vremena je fenomen menopauze ne mogu naći objašnjenje za znanstvenike. Čovjek - jedan od rijetkih izuzetaka među životinjama, naš ženski s određenim godinama gube sposobnost za proizvodnju potomstvo. To čudno i iracionalno evolucijski strategija čini se da je našla svoje objašnjenje u teoriji, menopauza je potrebno da se brine o njezinoj baki mogao potomstvo svoje djece, čime se povećava njegov opstanak. To je zbog menopauze, prema istraživačima sa Sveučilišta u Turku (Finska), starija žena može dati svoje vrijeme i energiju na dijete svoje kćeri ili sestre, bez da vas ometa vlastitu djecu. Ova hipoteza je postojala i prije, ali ovaj put je testirana na ljudske populacije. Članovi bake urodilo plodom - antropolozima sa Sveučilišta u Utahu i University of California u Los Angelesu (oboje - SAD) potvrdila da je zbog bake ljudi žive duže.

Iznad smo nazvali kraljicom evolucijske teorije biologije. Zli jezici bi rekli da je to u punom smislu te kraljice, koristeći rezultate i metode drugih područja, što daje ništa zauzvrat u smislu praktične primjene, koja je svrha toga oba od kozjeg mlijeka (evolucijski prilično neugledan stvar, iako je moguće u smislu genetski inženjering). To nije tako - zaključke donesene u okviru teorije evolucije, može biti korisno za druge, više praktičnih područja. Ovdje je izvanredan primjer: znanstvenici iz Cancer Center imenom H. Lee Moffitt (SAD) objavio članak u kojem se koristi evolucijsku teoriju objasniti nevjerojatnu sposobnost stanica raka da se odupru kemoterapiji. Naime, istraživači su tretirani tumori kao populacije, što je u skladu s relevantnim evolucijskih i ekoloških zakona. Ako je hipoteza ispravna, onkolozi nositi s rakom, potrebno je radikalno preispitati pristupe liječenju. I, možda, da je to zbog evolucijske teorije koju smo ikada pobijediti rak. (Imajte na umu da je asimilacija stanovništva raka nije takav radikalan korak -. U usporedbi s prošlogodišnjim rada, u kojem je rak usporedio s jednim tijelom i ponudio možda i ulogu našeg pretka)

Od ostalih rezultata evolucijske istraživanja, što može biti korisno s praktične točke gledišta, mogu se navesti kako klimatske promjene igra u ruke parazita, kao i genealogiju zlokobno Ebola i Lassa, koji su bili mnogo stariji od misli o njima. A onda, a drugi će biti korisno za epidemiologa i liječnika u cjelini, koji bi dali puno za znati što može očekivati ​​od budućih infekcija.

U stvari, kao što je lako vidjeti, moderna teorija evolucije više podsjeća na duha, nedostižan entiteta koji se javlja na sjecištu različitih disciplina, od psihologije do imunologije. Tako da ima smisla govoriti ne toliko o određenoj disciplini, kao i postupno, što može biti moćno oružje u poznavanju živog svijeta - bez obzira da li se radi o apstraktnom visoke zagonetka porijeklu života ili „niskim”, svakodnevno medicinske imunološkim problemima ,

Međutim, unatoč svim raskoš i moć postupno, to nije uvijek aktivira. A izlazna godine nam je dao dva zanimljiva primjera kada evolucijski biolozi mogao samo slegnuti ramenima. Prvi primjer - bakterija iz pećine Lechuga da u američkoj saveznoj državi New Mexico. Lokalni mikrobi bili u mogućnosti steći otpornost na većinu modernih antibiotika, iako su bili izolirani od okoline u posljednjih nekoliko tisuća godina - fenomen koji se ne može objasniti s evolucijskog-genetska gledišta. Drugi broj je zlatna krtica: nastanak ovom čudesnom životinja svjetlucave zlatne dlake ne može objasniti bilo evolucijske potrebe, a znanstvenici reći da je u ovom slučaju se radi o „nusproizvod i beskorisnih nekih drugih evolucijskih promjena.”