Динамика эволюционных процессов

Иссле­до­ва­ние, опуб­ли­ко­ван­ное на livescience, демон­стри­ру­ет, что эво­лю­ция сама по себе может совер­шен­ство­вать­ся с тече­ни­ем вре­ме­ни. Учё­ные из Мичи­ган­ско­го уни­вер­си­те­та созда­ли ком­пью­тер­ную модель, в кото­рой вир­ту­аль­ные орга­низ­мы под­вер­га­лись воз­дей­ствию изме­ня­ю­щих­ся усло­вий окру­жа­ю­щей сре­ды. Как отме­че­но в ори­ги­наль­ной ста­тье:

"Эво­лю­ция может совер­шен­ство­вать­ся с тече­ни­ем вре­ме­ни", - под­твер­жда­ет дина­мич­ность при­род­ных про­цес­сов.

Виртуальная природа

В циф­ро­вой симу­ля­ции

В моде­ли орга­низ­мы стал­ки­ва­лись с пере­мен­ны­ми источ­ни­ка­ми пита­ния: в одних усло­ви­ях синие яго­ды были съе­доб­ны­ми, а крас­ные – ядо­ви­ты­ми, в дру­гих – наобо­рот. Посто­ян­ное изме­не­ние усло­вий вынуж­да­ло их адап­ти­ро­вать­ся быст­рее с каж­дым поко­ле­ни­ем. Одна­ко, если темп изме­не­ний пре­вы­шал опре­де­лён­ный порог, эво­лю­ци­он­ные меха­низ­мы не успе­ва­ли реа­ги­ро­вать даже в рам­ках одно­го поко­ле­ния. Такой резуль­тат под­чёр­ки­ва­ет, что само при­спо­соб­ле­ние может "эво­лю­ци­о­ни­ро­вать", что явля­ет­ся клю­че­вым откры­ти­ем иссле­до­ва­ния.

Эволюция: Прогресс через изменения

Генетическая изменчивость

Как дви­га­тель про­грес­са

Ана­лиз пока­зал, что на эво­лю­цию вли­я­ют два основ­ных фак­то­ра: высо­кая часто­та мута­ций и накоп­ле­ние полез­ных гене­ти­че­ских изме­не­ний со вре­ме­нем. Мута­ции порож­да­ют гене­ти­че­ское раз­но­об­ра­зие, предо­став­ляя отдель­ным орга­низ­мам воз­мож­ность луч­ше выжи­вать при смене усло­вий. Таким обра­зом, сфор­ми­ро­ван­ная адап­тив­ность сохра­ня­ет­ся в попу­ля­ции, ста­но­вясь устой­чи­вой осно­вой для даль­ней­ше­го раз­ви­тия. Этот про­цесс иллю­стри­ру­ет, как при­ро­да спо­соб­на не толь­ко реа­ги­ро­вать, но и "обу­чать­ся" на сво­их ошиб­ках.

Пределы адаптивных возможностей

Инте­рес­но отме­тить, что модель выяви­ла кри­ти­че­скую важ­ность ско­ро­сти изме­не­ний. При слиш­ком рез­ком сдви­ге пара­мет­ров окру­жа­ю­щей сре­ды даже пре­иму­ще­ства гене­ти­че­ских мута­ций ока­зы­ва­ют­ся неэф­фек­тив­ны­ми. Иссле­до­ва­ние под­чёр­ки­ва­ет: эво­лю­ция тре­бу­ет опре­де­лён­но­го вре­мен­но­го интер­ва­ла для внед­ре­ния успеш­ных адап­та­ци­он­ных стра­те­гий, что объ­яс­ня­ет, поче­му экс­тре­маль­ные усло­вия могут оста­но­вить про­гресс даже у самых при­спо­соб­лен­ных орга­низ­мов.

От виртуального к реальному миру

Несмот­ря на исполь­зо­ва­ние упро­щён­ной моде­ли, учё­ные уве­ре­ны, что прин­ци­пы, выяв­лен­ные в циф­ро­вой лабо­ра­то­рии, име­ют пря­мое отно­ше­ние к эво­лю­ци­он­ным про­цес­сам в при­ро­де. Это откры­тие спо­соб­но рас­ши­рить наше пони­ма­ние дина­ми­ки жиз­ни и адап­та­ции орга­низ­мов в усло­ви­ях посто­ян­ных изме­не­ний. Как отме­ча­ет иссле­до­ва­ние, эво­лю­ция может совер­шен­ство­вать­ся с тече­ни­ем вре­ме­ни, и этот факт вдох­нов­ля­ет на новые поис­ки в обла­сти био­ло­гии и гене­ти­ки.

Tags:
,

Похожие посты