Открыт неизвестный принцип эволюции

Открыт неизвестный принцип эволюции

Ученые Университета Аризоны в США открыли неизвестный принцип эволюции, согласно которому естественный отбор не может благоприятствовать сразу нескольким полезным мутациям, повышающим приспособленность организма к окружающей среде. Вместо этого он фокусируется только на том, что достаточно для выживания существа, и игнорирует другие возможности для улучшения. Об этом сообщается в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследователи спровоцировали несколько мутаций, которые «ломали» механизм трансляции у шести различных штаммов бактерии кишечной палочки Escherichia coli. Трансляция — это процесс, при котором заложенная в генах информация о нуклеотидной последовательности белков переносится к рибосомам и участвует в белковом синтезе. Известно, что более чем за 3,5 миллиарда лет эволюции механизм трансляции не претерпел существенных изменений.

Ряд нефатальных мутаций, затрагивающих функционирование трансляционного процесса, должен с течением времени быть исправлен эволюцией. Для этого ученые заставили штаммы бактерий с различными изменениями конкурировать друг с другом, благодаря чему осуществлялся естественный отбор. Со временем внутри популяции накапливались полезные мутации, которые могли быть сохранены и использованы для улучшения трансляции.

Как и ожидалось, спустя тысячи поколений, одни штаммы были лучше адаптированы, чем другие. Однако выяснилось, что эволюция не приводила к полной отладке процесса трансляции. Вместо этого фокус эволюции смещался на другие клеточные модули, оставив механизм не до конца исправленным.

Ученые пришли к выводу, что естественный отбор не действует случайным образом, но имеет сильную предвзятость, отдавая предпочтение тем мутациям, которые обеспечивают организму наибольшее преимущество, и в то же время игнорирует другие менее полезные мутации, даже если они также приносят пользу организму. Эволюция сосредотачивается на самой насущной проблеме, но не решает ее полностью, а переходит к следующей. Решение одной задачи происходит за счет других проблем, требующих исправления. По крайней мере, в быстро развивающихся популяциях это приводит к ситуации, когда организмы никогда не могут достичь полностью оптимизированного состояния.

Это может быть полезным, поскольку не до конца оптимизированные механизмы сохраняют гибкость для дальнейших улучшений в случае нарушений. Исследователи считают, что эта особенность эволюции может быть признаком любой самоорганизующейся системы, и ее аналогии существуют на всех уровнях биологической иерархии.


Похожие новости
Найден штамм бактерий, вызывающих экзему 06 июля 2017 г.

Найден штамм бактерий, вызывающих экзему

Исследователи из Национального института здоровья в США нашли штамм бактерий, которые вызывают экзему. По словам специалистов, в странах Африки и Азии данные микроорганизмы могли становиться причиной целых эпидемий в последние несколько десятков лет.Ученые...

дальше...

Ученые доказали неправоту Дарвина в некоторых вопросах эволюции 02 марта 2014 г.

Ученые доказали неправоту Дарвина в некоторых вопросах эволюции

Ричард Ленски, весьма уважаемый в научных кругах биолог из университета штата Мичиган, выступавший на специальном научном мероприятии, проходившем 26 февраля, считает, что Чарльз Дарвин на самом деле был не прав в некоторых аспектах эволюции. Исследователь...

дальше...

Наночастицы победили бактерии за считанные секунды 21 марта 2016 г.

Наночастицы победили бактерии за считанные секунды

E. coliCreative CommonsУченые создали наночастицы, которые при инфракрасном свете смогли справиться с бактериями за несколько секунд. Результаты исследования опубликованы в журнале Optical Materials Express.В своей работе ученые использовали явление,...

дальше...

В США заработал лазер на бактериях 20 авг. 2016 г.

В США заработал лазер на бактериях

Физики из Великобритании и Германии разработали лазер, который работает с использование зеленого флуоресцентного белка, полученного из модифицированной кишечной палочки (Escherichia coli). Исследование опубликовано в журнале Science Advances.В отличие...

дальше...

В российской туалетной бумаге нашли бактерии с грязных рук 13 апр. 2020 г.

В российской туалетной бумаге нашли бактерии с грязных рук

Фото: Максим Богодвид / РИА НовостиВ российской туалетной бумаге «Лилия» нашли бактерии кишечной палочки, которые могли попасть на нее с грязных рук при производстве. Об этом говорится в результатах исследования, проведенных «Роскачеством».В общей сложности...

дальше...

Генетически модифицированная бактерия не позволяет мышам толстеть 11 апр. 2015 г.

Генетически модифицированная бактерия не позволяет мышам толстеть

Миллионы людей мечтают похудеть. Некоторые даже что-то делают для этого: идут в тренажёрные залы, садятся на жёсткие диеты, считают калории и так далее. Но большинство людей, страдающих излишним весом, слишком ленивы, чтобы как-то изменить свой образ...

дальше...

В МГУ разгадали загадку дыхания кишечной палочки 26 апр. 2016 г.

В МГУ разгадали загадку дыхания кишечной палочки

Изображение: Rocky Mountain Laboratories / NIAID / NIHМеждународная группа ученых при участии исследователя из МГУ имени М.В. Ломоносова выяснила, с помощью какого фермента кишечной палочке удается дышать. Их исследование опубликовано в журнале Scientific...

дальше...

10 фактов о том, как паразиты, вирусы и бактерии помогают людям 13 авг. 2014 г.

10 фактов о том, как паразиты, вирусы и бактерии помогают людям

Паразиты, бактерии и вирусы были бичом человечества на протяжении всей его истории, но также изменили ее и повлияли на нашу эволюцию. Паразиты помогли нашей иммунной системе обрести необходимый стимул и заработать, а смиренные бактерии целиком и полностью...

дальше...

Последние новости

Новости на сегодня 09 мая 2021 г.