Ученые давно задаются вопросом, почему организмы способны так эффективно справляться с изменениями в окружающей среде. Новое исследование, проведенное командой биологов, предполагает, что сама эволюция может обладать способностью к изменению. Исследование опубликовано в журнале PNAS.
Исследование, возглавляемое доцентом Мичиганского университета Луисом Заманом, рассматривает, как жизнь адаптировалась к экстренным условиям. Например, микробы демонстрируют удивительную скорость в развитии устойчивости к противомикробным препаратам, а вирусы, такие как SARS-CoV-2 и птичий грипп, способны быстро реагировать на изменения в иммунной системе хозяев.
«Разнообразие жизни и её эволюция от общего предка действительно впечатляют», — отмечает Заман.
Однако не понятно, почему эволюция проявляет такую изобретательность.
Ключевым аспектом исследования является различие между эволюцией и эволюционируемостью. Эволюция связана с мутациями, которые повышают приспособленность вида, тогда как эволюционируемость относится к потенциалу вида адаптироваться в будущем.
Для изучения этого вопроса исследователи создали вычислительную модель на основе фреймворка Avida. В модели были задействованы три полезные и три токсичные логические функции, которые можно представить в виде ягод — одни из них приносили пользу, а другие были ядовитыми в зависимости от условий. Популяции, как показали результаты, не могли одновременно преуспевать в обеих средах.
В ходе эксперимента команда запускала различные сценарии, чтобы измерить изменения в процессе эволюции. В одном случае среда оставалась неизменной, а в другом — популяции были вынуждены чередовать поедание красных и синих ягод. В результате чередования сред наблюдалось значительное увеличение мутаций, что позволяло популяциям успешно адаптироваться.
«Каждый раз, когда среда меняется, необходимо перенастраивать генетический код», — поясняет Заман.
Это означает, что мутации происходят, когда одна из инструкций в программе изменяется, позволяя популяциям адаптироваться к новым условиям.
Исследование также рассматривало влияние времени на эволюционируемость. Ученые изменяли частоту, с которой сценарии переключались между средами, от одного до ста поколений. Результаты исследования показали, что слишком быстрое изменение среды не способствовало повышению эволюционируемости, в то время как более длительные циклы могли способствовать её развитию.
«Как только популяция достигает способности к эволюции, она сохраняет эту способность в дальнейшем», — заключает Заман.
Это открытие подчеркивает важность понимания не только того, как организмы адаптируются, но и того, как сам процесс эволюции может изменяться.
| Околосмертные переживания: исследование феномена и его интерпретации |
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ Наука и технологии Lenovo представила клавиатуру и мышь, работающие на механической.. 26.02.2025 82
Компания Lenovo удивила посетителей выставки CES 2024 набором из беспроводной клавиатуры..
Учёные предполагают, что Великая пирамида могла быть древней электростанцией 26.02.2025 Эволюция может эволюционировать сама по себе: новое исследование 26.02.2025 НЛО, Инопланетяне Как загадочный случай с шахтёром породил миф о пришельцах 25.02.2025 246
6 июня 1980 года в маленьком британском городке Тодморден (Западный Йоркшир) произошло..
Облако Оорта: новая модель раскрывает его форму 25.02.2025 Бразилия: Город в Амазонии уходит под землю 23.02.2025
