Co jsi dělal evolučních biologů v roce 2012

Moderní teorie evoluce je komplexní fúze různých biologických disciplín, z nejstarších a nejrespektovanějších systematiky živočichů a rostlin na moderní molekulární biologie. Ať už se objeví nové v tom smyslu, že pojmy, teorie a metody, výuka evoluce se snaží aplikovat na své téma. Předmětem evoluční teorie je velmi obtížné, protože evoluční teorie sama studuje život v jeho nejvíce univerzální projevy a při rozvoji vztahů s neživé přírody. (I když připustíme, že z vědeckého hlediska, taková definice předmětu evoluční teorie není příliš přísný.) V tomto smyslu, za použití již velmi podzatortoe srovnání evoluční teorie - je královnou biologie.

A samozřejmě, neprojde a rok evolučních biologů nemají přijít, není opravena, ani vyvrátit některý z evolučních a ekologických modelů. Odcházející rok nebyl výjimkou, a tady, možná bychom měli začít s pojmy a hypotézy o vzniku života - je věčné téma, které vzrušuje mysl nejen vědců, ale také velmi daleko od vědy o lidské rasy. (Opět si všimněte, mimochodem, že otázky o původu života, snad v teorii evoluce nejsou zahrnuty, ale my jsme tady na vlastní rizika, na základě, mohou být poměrně naivní představy: to by mělo být vývoj života na něco nebo start) Jakékoli hypotézy o vzniku života, musí vysvětlit některé důležité body: zaprvé, živý organismus je kopírovat a přenášet dědičnou informatsiyu- za druhé, musí být oddělen od membrány prostředí nebo něco podobnym- třetí, mělo by jít o žádný meth abolizm stavět biomolekul a sám těchto biomolekul.

Schéma molekula ribozymu. S podobnými molekulami mohl začít život na Zemi (obr Laguna design).

Jak víte, jedním z nejoblíbenějších hypotéz k vysvětlení mechanismu vzhledu zachování a předávání informací v živých systémech, byla RNA svět. Dědičné informace, které naplní nukleových kyselin - ale jen s pomocí proteinů. Nicméně, po objevení ribozymů je zřejmé, že nukleové kyseliny mohou někdy se bez pomoci proteinů. To vedlo k vytvoření RNA světová hypotéza. Podle ní se první molekuly na Zemi jsou RNA, které kopírují sebe, a potom později se přidal DNA a proteiny, jejichž podrobnosti, které by mohly být již zaznamenané v nukleových médiích. A letos, skupina vědců z několika výzkumných center ve Spojených státech se podařilo dát zajímavý experiment, který ukázal, jak se v tomto RNA mohlo začaly evoluce polévku. Bylo zjištěno, že se získá výhoda směsi ribozymy jsou molekuly, které napodobují spíše, než se sebou. Tedy začátek evoluce, proces přenosu informace nemusí nutně začít s self-kopírování (to, mimochodem, ribozym nikdo nebyl schopen dosáhnout). Je důležité, že molekula-prarodiče mohou pracovat nejen se svou konzistencí, ale s někým jiným. Zde, samozřejmě, lze říci o molekulární vzájemná, ale bude to čistě antropomorfismus.

No, tak nás tam jsou molekuly RNA, které mohou ukládat a kopírovat informace. Otázka: Jak se setkají v obrovském oceánu primární? Za předpokladu, že se plovoucí v membránových váčcích, se ukazuje, že, na rozdíl od některých složitých biomolekul, RNA, na počátku života, existují i ​​další, kteří organizované membrány, například, stejných lipidů. Avšak experimenty ukázaly, vědci z University of Pennsylvania (USA), molekuly RNA mohou být seskupeny a bez slozhnosochinonnyh membrán. Ukázalo se jako RNA ve směsi koncentrované poměrně jednoduché látky, dextran a polyethylenglykol, - jejich vzhled RNA shromažďuje v omezené oblasti v přední roztoku. Existence na počátku doby těchto jednoduchých látek, jako je například dextran a polyethylenglykol, je pravděpodobné. A s jejich pomocí RNA svět by se bez membrány.

Nicméně, ne všichni souhlasí dát vavříny zakladatelů existence jediné RNA. Vědci z University of Illinois (USA) ukazují, že proteiny a RNA vznikl a po určitou dobu existovaly vedle sebe, a teprve po určité době RNA tzv polypeptidových řetězců pomoci. Výzkumníci se pokusili obnovit genealogii a stáří jednotlivých kusů ribozomu, komplex nukleoproteinových stroje, který překládá jazyk nukleobází v aminokyselinové sekvenci. Bylo zjištěno, že proteiny, které tvoří ribozom ne menší než odpovídající RNA fragmenty. Kromě toho je nejvýznamnějším střediskem ribozomu, reakce byla mladší její jiné části. Ale i kdyby existovaly tyto proteiny než se spojila s RNA, otázkou zůstává, jak by si zachovali své původní strukturu? Ukládají informace o sobě?

Molekulární model velkého ribozomální částic drozhzhey- různé barvy identifikaci různých proteinů. (Obr Laguna design).

Video: Konstantin Severinov proto zajímavé zkoumat vědu

Pokud jde o původ metabolismu, specialisté Santa Fe Institute (USA) se podařilo zdánlivě zcela přesvědčivě ukazují, že chemické reakce, kterou živé organismy manipulovat uhlík existoval v dávné geochemie, i když byly spíše neúčinné. To znamená, že živé věci se zvedl z neživé přírody je něco non-zřejmý a špatné pracovní a pomocí miliony let evoluce udělal tento docela efektivní metabolickou jednotku. Další otázkou, kde se dělají živé organismy. Současný názor, že „život vznikl v oceánu“, v minulém roce představila protiargumenty. Skupina výzkumníků, z nichž některé jsou naši krajané z Moskevské státní univerzitě, velmi rozumně předpokládat, že první organismy nemohly přežít v solných poměrech, které existovaly v prehistorických oceánech. A protože první vývojové fáze životního bylo provedeno nikoli v hlubinách oceánu a otevřených prostorů, a na souši, bláta louže, jehož složení bylo šetrnější k prvním živým bytostem.

Příští evoluční událost, která v minulém roce těšil zvláštní pozornosti výzkumníků, je vznik mnohobuněčných organismů. Tato epizoda patří, smím-li to tak říci, k problémům vzneseným zásadní a co Základním problémem těžší pro ni najít konzistentní teorie. Mnohobuněčné má zjevné výhody, ale to, co se starobylou jednobuněčné jít do tohoto stavu? Zejména v dnešní svět není tak jednobuněčný skóroval a blednutí skupinu stačí připomenout bakterie a jednobuněčné oceánu plankton. Geniální vysvětlení nabídl výzkumníky z University of California v Berkeley (USA), který pracoval s choanoflagellates, což se považuje za stát na trati mezi jedno- a mnohobuněčných organismů. Podle vědců, mnohobuněčných předci spojeni bakterií, spíše z důvodu určitých látek, které obsahují bakterie. Buňkami bakterie jíst, a že tato látka byla obsažena v bakteriích, mnohobuněčné jsou slepené v kolonii. Není příliš chutný hypotézu, když se nad tím zamyslíte.

Další překvapivý výsledek získaný vědci z University of Minnesota (USA), ve které je kvasinky transformované z jednobuněčných k mnohobuněčného vzdělání pro všechny&hellip- 60 dní. Hnací silou zde byl gravitace: rychle usadí na dně, se svými příbuznými, kvasinkové buňky byly spojeny, a ve výsledných shluky různých buňkách se chovají jinak, tedy prokázáno, hlavní rysy vznikající mnohobuněčných „self-vědomí“. Ale nejúžasnější věc, kterou zde samozřejmě supercompressed termíny, které se to stalo. No, většina snad překvapující hypotéza o vzniku mnohobuněčných organismů přišel z pera Stuart Newman z Medical College of New York (USA). Vážený pane profesore oproti základní stavební kameny, které mají širokou škálu zvířat, s viscoelastic chemických látkách a dospěl k závěru, že první mnohobuněčné vytvořené pod vlivem fyzikálních a chemických sil, které nemají vliv na jednotlivé buňky, ale nevyhnutelně přijít do jeho vlastní, když buňky zlíbí sjednotit.

Obecně platí, že výuka evoluce byla neobvykle rozsáhlé využití experimentálních metod v posledních letech, i když by se mohlo zdát, jsou spojeny s vývojem miliony a miliony let, o žádných experimentů může existovat? Přesto se vědci najednou uvědomil, kdo věří, že experimentovat tajemství evoluce. Asistenti byly bakterie a kvasinky: mohou ukázat evoluční modely za velmi rozumnou dobu, stačí správně naplánovat experiment vzhledem k nejvyšší rychlosti reprodukce. A s pomocí mikroskopických pomocníků v posledním roce se nám podařilo vyzkoušet řadu důležitých vývojových konceptů, které až dosud existovaly pouze ve formě spekulativní úvahy. Například výzkumníci z University of Michigan (USA) byli schopni porovnat genetické mutace konceptu a koncepci fenotypového znaku. Ve znamení nového viru vznikla čtyři mutace, bakterie, to vyžaduje více než padesát. V tomto případě je důležité, není tolik absolutních číslech (samozřejmě, pro různé organismy a různých funkcích to bude jinak), ale právě tak, že umožňuje vyhodnotit interakce genů při tvorbě charakteristické a počet mutací, které se k nim dostat. Opět s pomocí bakterií mohli pozorovat a vidět celý vývojový cyklus: 56,000 generace bakterií a 20 let experimentu dovolil vědcům vidět tři etapy tvorby charakteristické a porovnat je s fenotypových změn.

Na druhé straně, kvasnice pomohl vědci z University of Auckland (Nový Zéland) experimentálně potvrzena jedním z hlavních pojmů v biologii: pohlavní rozmnožování z evolučního hlediska je lepší než asexuální. Nicméně, jeden mohl argumentovat, že všechny tyto pokusy byly prováděny na velmi specifických předmětů, bakteriím a jednobuněčných hub a jejich vývoj může jít i jiné způsoby. Avšak, jak se ukázalo, alespoň v bakteriích nové druhy jsou vytvořeny stejným způsobem jako u zvířat v důsledku genetické diverzity v populaci, která se projevuje tím, měnících se podmínkách prostředí. To znamená, že není potřeba vymýšlet pro bakterie nějaké vlastní, samostatný vývoj.

Video: Cyril Eskov. Vznik života na Zemi (květen 2016)

Samozřejmě, nemluvě o experimentech vědci z University of Rhode Island (USA), kteří byli schopni vidět vývoj ve zkumavce není, nepatří mezi bakteriemi a mezi ještěrky. Vědci koncipována tak, aby zkontrolujte, zda je ve skutečnosti evoluční genetický efekt, nazvaný zakladatele účinek, když jsou malé populace se usadil mezi mlýnskými kameny místo - mezi přirozeným výběrem a jeho vlastní spíše nízká (v důsledku usazování) genofondu. Takže, po dobu několika let, vědci pozorovat na vlastní oči boj mezi dvěma evoluční faktory, které dosud existovaly jen v teorii. Je však třeba přiznat, že zoologové měli štěstí s podmínkami experimentu: při zacházení s nimi byli na ostrově, zbaven většiny fauny nejsilnějším hurikánem.

V dalších novinek na obscheevolyutsionnyh zákony třeba poznamenat dvě zprávy o molekulárních mechanismů evoluce. Na Stanfordu (USA) na stickleback například známo hypotézu potvrdilo, že většina evoluční změny je v shuffle existujících genů spíše než na vytváření nových. To znamená, že druh vytvořil několik genetickou scénář k životu, z nichž jedna je funkční, zatímco ostatní spí. Vznikne-li potřeba, se přepíná mezi dvěma sadami genetické, v důsledku mutací v několika kontrolní sekvencí DNA. To je pravda, podle vědců, stickleback schopen rychle pohybovat od moře slané rybníky. A tak mimochodem, člověk by mohl být: podle některých výzkumníků, jsme se liší od opic především geny ovládají metodu.

Video: Barboskiny - 141 series. Pět z tělesné výchovy (nová série)

V jiné studii publikované vědci z Massachusetts Institute of Technology (USA), uvedl, že hlavním nástrojem molekulární evoluce, hlavní molekulární mechanismus pro přizpůsobení druhů na životní prostředí, může být alternativní sestřih RNA. V každém případě, podle výsledků této výzkumné skupiny, různé typy se liší od sebe navzájem ne tolik aktivitu genů, kolik způsoby alternativního sestřihu.

Více zvláště evoluční výzkum týkající se vývoje některých skupin zvířat, můžete si vzpomenout na práci výzkumných pracovníků ze Smithsonian institutu pro studium tropických oblastech (USA) a Wageningen University (Nizozemsko), který přišel k závěru, že malé hlodavce díky návyky zlodějů zachránil prehistorické pralesy před vyhynutím , A výzkumníci z Monash University v Austrálii se pokusili spočítat, jak dlouho trvá vývoj otočit myši na slona a záda - a okamžitě zasáhl svým pomalým vývojem. A samozřejmě, samostatný problém - to je původ člověka a evoluce člověka samotného. O přechodu od opice k člověku a jeho evoluční-genetických příčin lze nalézt v sousední materiálu. Zde je třeba se zmínit o experimenty výzkumníků z Trinity College (Irsko), který s pomocí simulátoru vývoje ukázala, že složitý společenský život jde ruku v ruce s rozvojem velkých nervových systémů. To znamená, že zhruba řečeno, lepší vývoj mozku se odehrává ve společnosti.

Nicméně, oddělený od lidoopů a tvořil první civilizaci, člověk nepochází z moci evoluce a přirozený výběr. Takže vědci z University of Sheffield (UK) ukazoval vliv přirozeného výběru na lidské populační dynamiky na příkladu několika finské krajiny. Ukázalo se, že i v monogamní společnosti existují náznaky evolučních změn, které lze vidět na několik set let. Dá se předpokládat, že v moderním světě, s rozvojem medicíny, antikoncepce, a tak dále. D., a tak dále. N. Nebude najít místo nejen pro staré tradičních komunit, ale také pro vývoj. Nicméně, výzkumníci z University of Groningen (Nizozemsko) tvrdí, že přirozený výběr stále platí i pro tak důležitý z hlediska estetiky a parametrem pro výběr režimu, protože růst: ačkoli moderní muži a ženy dávají přednost vysoké partnery, evoluce upřednostňuje vysoké muže, ale podměrnou ženy.

Po dlouhou dobu fenomén menopauzy nemohl najít vysvětlení pro vědce. Člověk - jeden z mála výjimek mezi zvířaty, naše samička s určitým věkem ztrácejí schopnost produkovat potomstvo. Tato zvláštní a iracionální evoluční strategie se zdá, že našla své vysvětlení v teorii, menopauza je třeba se starat o babičku mohly potomky svých dětí, čímž se zvýší jeho přežití. To je vzhledem k menopauze, podle výzkumníků z University of Turku (Finsko), starší žena může dát svůj čas a energii na dítě dcery nebo sestry, aniž by byli rušeni svých vlastních dětí. Tato hypotéza existoval před, ale tentokrát byl testován na lidskou populaci. Pečující babičky nesla ovoce - antropologů z University of Utah a University of California v Los Angeles (oba - USA) potvrdila, že vzhledem k babičkám lidé žijí déle.

Výše jsme nazvali královna evoluční teorie biologie. Zlé jazyky by se říci, že je v plném smyslu královny, s využitím výsledků a metod jiných oblastech, to dává něco na oplátku, pokud jde o praktické využití, k čemu je to jak z kozího mléka (evolučně velmi neslušný věc, i když je možné, pokud jde o genetické inženýrství). Není to tak - závěry učiněné v rámci evoluční teorie, mohou být užitečné pro jiné, více praktických oblastech. Zde je pozoruhodný příklad: vědci z Cancer Center s názvem H. Lee Moffitt (USA) publikoval článek, v němž je pomocí evoluční teorii vysvětlit úžasnou schopnost rakovinných buněk odolávat chemoterapii. Ve skutečnosti, výzkumníci léčit nádory jako populace, která podléhá příslušným evolučních a ekologických zákonů. V případě, že hypotéza je správná, že onkologové se vyrovnat s rakovinou, je nutné radikálně přehodnotit přístupy k léčbě. A možná, že je to kvůli evoluční teorie se někdy porazit rakovinu. (Všimněte si, že asimilace populace rakoviny není tak radikální krok -. Ve srovnání s loňskou práci, ve kterém je rakovina přirovnal k jedinému subjektu, a nabídl možná role našeho předka)

Z ostatních výsledků evoluční výzkumu, které mohou být užitečné z praktického hlediska je možné uvést, jak změny klimatu hraje do rukou parazitů, stejně jako genealogii zlověstný Ebola a Lassa, kteří byli o hodně starší než myšlení o nich. A pak, a další by bylo užitečné pro epidemiologů a lékařů obecně, které by daly hodně pro vědět, co mohou očekávat od budoucí infekce.

Ve skutečnosti, jak je snadné vidět, moderní evoluční teorie je více připomíná duch, nepolapitelný subjektu, který se vyskytuje na křižovatce mnoha různých oborů, z psychologie na imunologii. Tak to dává smysl mluvit ani tak o konkrétní disciplínu, jako evoluční přístup, který může být mocná zbraň v poznání živého světa - bez ohledu na to, zda mluvíme o abstraktním vysoké hádanky vzniku života nebo „nízko položených“, denním lékařské imunologické problematice ,

Nicméně i přes veškerou majestátnost a moc evolučního přístupu, to není vždy spuštěn. A odchozí rok nám dal dva zajímavé příklady, kdy evoluční biologové mohli pokrčit rameny pouze. Prvním příkladem - je bakterie z jeskyně Lechuga, že v americkém státě Nové Mexiko. Místní mikrobi byli schopni získat odolnost vůči většině moderních antibiotik, ačkoli tam byly izolovány od okolního prostředí za posledních tisíc let - což je jev, který nelze vysvětlit z evolučního-genetického hlediska. Druhé číslo je zlatý krtek: vznik tohoto úžasného zvířete třpytivé zlaté kůže nelze vysvětlit žádnou evoluční nutnost, a vědci se říci, že v tomto případě máme co do činění s „vedlejším produktem a zbytečných některých dalších evolučních proměn.“