Čo si robil evolučných biológov v roku 2012

Moderná teória evolúcie je komplexný fúzie rôznych biologických disciplín, z najstarších a najrešpektovanejších systematiky živočíchov a rastlín na moderné molekulárnej biológie. Či už sa objavia nové v tom zmysle, že pojmy, teórie a metódy, výučba evolúcie sa snaží aplikovať na svoju tému. Predmetom evolučnej teórie je veľmi ťažké, pretože evolučnej teórie sama študuje život v jeho najviac univerzálny prejavy a pri rozvoji vzťahov s neživej prírody. (Aj keď pripustíme, že z vedeckého hľadiska, takáto definícia predmetu evolučnej teórie nie je príliš prísny.) V tomto zmysle, za použitia už veľmi podzatortoe porovnanie evolučnej teórie - je kráľovnou biológie.

A samozrejme, neprejde a rok evolučných biológov nemajú prísť, nie je opravená, ani vyvrátiť niektorý z evolučných a ekologických modelov. Odchádzajúci rok nebol výnimkou, a tu, možno by sme mali začať s pojmami a hypotézy o vzniku života - je večná téma, ktoré vzrušuje myseľ nielen vedcov, ale aj veľmi ďaleko od vedy o ľudskej rasy. (Opäť si všimnite, mimochodom, že otázky o pôvode života, snáď v teórii evolúcie nie sú zahrnuté, ale my sme tu na vlastné riziká, na základe, môžu byť pomerne naivné predstavy: to by malo byť vývoj života na niečo alebo štart) Akékoľvek hypotézy o vzniku života, musí vysvetliť niektoré dôležité body: po prvé, živý organizmus je kopírovať a prenášať dedičnú informatsiyu- za druhé, musí byť oddelený od membrány prostredia alebo niečo podobnym- tretí, malo by ísť o žiadny meth abolizm stavať biomolekúl a sám takýchto biomolekúl.

Schéma molekula ribozymu. S podobnými molekulami mohol začať život na Zemi (obr Laguna dizajn).

Ako viete, jedným z najobľúbenejších hypotéz na vysvetlenie mechanizmu vzhľadu zachovanie a odovzdávanie informácií v živých systémoch, bola RNA svet. Dedičnej informácie, ktoré naplnia nukleových kyselín - ale len s pomocou proteínov. Avšak, po objavení ribozymů je zrejmé, že nukleové kyseliny môžu niekedy sa bez pomoci proteínov. To viedlo k vytvoreniu RNA svetová hypotéza. Podľa nej sa prvá molekuly na Zemi sú RNA, ktoré kopírujú seba, a potom neskôr sa pridal DNA a proteíny, ktorých podrobnosti, ktoré by mohli byť už zaznamenané v nukleových médiách. A tento rok, skupina vedcov z niekoľkých výskumných centier v Spojených štátoch sa podarilo dať zaujímavý experiment, ktorý ukázal, ako sa v tomto RNA mohlo začali evolúcie polievku. Bolo zistené, že sa získa výhoda zmesi ribozymy sú molekuly, ktoré napodobňujú skôr, než sa sebou. Teda začiatok evolúcie, proces prenosu informácie nemusia nutne začať s self-kopírovanie (to, mimochodom, ribozym nikto nebol schopný dosiahnuť). Je dôležité, že molekula-prarodičia môžu pracovať nielen so svojou konzistenciou, ale s niekým iným. Tu, samozrejme, možno povedať o molekulárnej vzájomná, ale bude to čisto Antropomorfizmus.

No, tak nás tam sú molekuly RNA, ktoré môžu ukladať a kopírovať informácie. Otázka: Ako sa stretnú v obrovskom oceáne primárnej? Za predpokladu, že sa plávajúce v membránových vačkoch, sa ukazuje, že, na rozdiel od niektorých zložitých biomolekúl, RNA, na začiatku života, existujú aj ďalšie, ktorí organizovanej membrány, napríklad, rovnakých lipidov. Avšak experimenty ukázali, vedci z University of Pennsylvania (USA), molekuly RNA môžu byť zoskupené a bez slozhnosochinonnyh membrán. Ukázalo sa ako RNA v zmesi koncentrovanej pomerne jednoduché látky, dextrán a polyetylénglykol, - ich vzhľad RNA zhromažďuje v obmedzenej oblasti v prednej roztoku. Existencia na začiatku doby týchto jednoduchých látok, ako je napríklad dextrán a polyetylénglykol, je pravdepodobné. A s ich pomocou RNA svet by sa bez membrány.

Avšak, nie všetci súhlasia dať vavríny zakladateľov existencie jedinej RNA. Vedci z University of Illinois (USA) ukazujú, že proteíny a RNA vznikol a po určitú dobu existovali vedľa seba, a až po určitej dobe RNA tzv polypeptidových reťazcov pomôcť. Výskumníci sa pokúsili obnoviť genealógiu a veku jednotlivých kusov ribozómu, komplex nukleoproteinových stroja, ktorý prekladá jazyk nukleobází v aminokyselinové sekvencii. Bolo zistené, že proteíny, ktoré tvoria ribozóm nie menšia ako zodpovedajúca RNA fragmenty. Okrem toho je najvýznamnejším strediskom ribozómu, reakcia bola mladšia jej inej časti. Ale aj keby existovali tieto proteíny než sa spojila s RNA, otázkou zostáva, ako by mali svoje štruktúru? Ukladajú informácie o sebe?

Molekulárna model veľkého ribozomálnu častíc drozhzhey- rôzne farby identifikáciu rôznych proteínov. (Obr Laguna dizajn).

Video: Konstantin Severinov preto zaujímavé skúmať vedu

Pokiaľ ide o pôvod metabolizmu, špecialisti Santa Fe Institute (USA) sa podarilo zdanlivo úplne presvedčivo ukazujú, že chemické reakcie, ktorú živé organizmy manipulovať uhlík existoval v dávnej geochemie, aj keď boli skôr neúčinné. To znamená, že živé veci sa zdvihol z neživej prírody je niečo non-zrejmý a zlé pracovné a pomocou miliónmi rokov evolúcie urobil tento primerane efektívny metabolickú jednotku. Ďalšou otázkou, kde sa robia živé organizmy. Súčasný názor, že "život vznikol v oceáne", v minulom roku predstavila protiargumenty. Skupina výskumníkov, z ktorých niektoré sú naši krajania z Moskovskej štátnej univerzite, veľmi rozumne predpokladať, že prvé organizmy nemohli prežiť v soľných pomeroch, ktoré existovali v prehistorických oceánoch. A pretože prvej vývojovej fázy životného bolo vykonané nie v hlbinách oceánu a otvorených priestorov, a na súši, blata kaluže, ktorého zloženie bolo šetrnejšie k prvým živým bytostiam.

Budúci evolučnej udalosť, ktorá v minulom roku tešil osobitnej pozornosti výskumníkov, je vznik mnohobunkových organizmov. Táto epizóda patrí, smiem ak to tak povedať, k problémom vzneseným zásadné a čo Základným problémom ťažšie pre ňu nájsť konzistentné teórie. Mnohobunkové má zjavné výhody, ale to, čo sa starobylou jednobunkové ísť do tohto stavu? Najmä v dnešnej svet nie je tak jednobunkový skóroval a blednutiu skupinu stačí pripomenúť baktérie a jednobunkové oceánu planktón. Geniálny vysvetlenie ponúkol výskumníkmi z University of California v Berkeley (USA), ktorý pracoval s choanoflagellates, čo sa považuje za stáť na trati medzi jedno- a mnohobunkových organizmov. Podľa vedcov, mnohobunkových predkovia spojení baktérií, skôr z dôvodu určitých látok, ktoré obsahujú baktérie. Bunkami baktérie jesť, a že táto látka bola obsiahnutá v baktériách, mnohobunkové sú zlepené v kolónii. Nie je príliš chutný hypotézu, keď sa nad tým zamyslíte.

Ďalšie prekvapivý výsledok získaný vedci z University of Minnesota (USA), v ktorej je kvasinky transformované z jednobunkových k mnohobuněčného vzdelanie pre všetkých&hellip- 60 dní. Hnacou silou tu bol gravitácia: rýchlo usadí na dne, so svojimi príbuznými, kvasinkové bunky boli spojené, a vo výsledných zhluky rôznych bunkách sa správajú inak, teda preukázané, hlavné črty vznikajúce mnohobunkových "self-vedomia". Ale najúžasnejšie vec, ktorú tu samozrejme supercompressed termíny, ktoré sa to stalo. No, väčšina snáď prekvapujúce hypotéza o vzniku mnohobunkových organizmov prišiel z pera Stuart Newman z Medical College of New York (USA). Vážený pán profesor oproti základné stavebné kamene, ktoré majú širokú škálu zvierat, s Viscoelastic chemických látkach a dospel k záveru, že prvé mnohobunkové vytvorené pod vplyvom fyzikálnych a chemických síl, ktoré nemajú vplyv na jednotlivé bunky, ale nevyhnutne prísť do jeho vlastné, keď bunky zapáči zjednotiť.

Všeobecne platí, že výučba evolúcia bola neobvykle rozsiahle využitie experimentálnych metód v posledných rokoch, aj keď by sa mohlo zdať, sú spojené s vývojom milióny a milióny rokov, o žiadnych experimentov môže existovať? Napriek tomu sa vedci zrazu uvedomil, kto verí, že experimentovať tajomstvo evolúcie. Asistenti boli baktérie a kvasinky: môžu ukázať evolučnú modely za veľmi rozumnú dobu, stačí správne naplánovať experiment vzhľadom k najvyššej rýchlosti reprodukcie. A s pomocou mikroskopických pomocníkov v poslednom roku sa nám podarilo vyskúšať rad dôležitých vývojových konceptov, ktoré až doteraz existovali iba vo forme špekulatívne úvahy. Napríklad výskumníci z University of Michigan (USA) boli schopní porovnať genetické mutácie konceptu a koncepciu fenotypového znaku. V znamení nového vírusu vznikla štyri mutácie, baktérie, to vyžaduje viac než päťdesiat. V tomto prípade je dôležité, nie je toľko absolútnych číslach (samozrejme, pre rôzne organizmy a rôznych funkciách to bude inak), ale práve tak, že umožňuje vyhodnotiť interakcia génov pri tvorbe charakteristickej a počet mutácií, ktoré sa k nim dostať. Opäť s pomocou baktérií mohli pozorovať a vidieť celý vývojový cyklus: 56,000 generácia baktérií a 20 rokov experimentu dovolil vedcom vidieť tri etapy tvorby charakteristické a porovnať ich s fenotypových zmien.

Na druhej strane, kvasnice pomohol vedci z University of Auckland (Nový Zéland) experimentálne potvrdená jedným z hlavných pojmov v biológii: pohlavné rozmnožovanie z evolučného hľadiska je lepšia ako asexuálnu. Avšak, jeden mohol argumentovať, že všetky tieto pokusy boli vykonávané na veľmi špecifických predmetov, baktériám a jednobunkových húb a ich vývoj môže ísť aj iné spôsoby. Avšak, ako sa ukázalo, aspoň v baktériách nové druhy sú vytvorené rovnakým spôsobom ako u zvierat v dôsledku genetickej diverzity v populácii, ktorá sa prejavuje tým, meniacich sa podmienkach prostredia. To znamená, že nie je potreba vymýšľať pre baktérie nejaké vlastné, samostatný vývoj.

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

Samozrejme, nehovoriac o experimentoch vedci z University of Rhode Island (USA), ktorí boli schopní vidieť vývoj v skúmavke nie je, nepatrí medzi baktériami a medzi jašterice. Vedci koncipovaná tak, aby skontrolujte, či je v skutočnosti evolučný genetický efekt, nazvaný zakladateľa účinok, keď sú malé populácie sa usadil medzi mlynskými kameňmi miesto - medzi prirodzeným výberom a jeho vlastné skôr nízka (v dôsledku usadzovania) genofondu. Takže, po dobu niekoľkých rokov, vedci pozorovať na vlastné oči boj medzi dvoma evolučnej faktormi, ktoré doteraz existovali len v teórii. Treba však priznať, že zoológovia mali šťastie s podmienkami experimentu: pri zaobchádzaní s nimi boli na ostrove, zbavený väčšiny fauny najsilnejším hurikánom.

V ďalších noviniek na obscheevolyutsionnyh zákony potrebné poznamenať dve správy o molekulárnych mechanizmov evolúcie. Na Stanforde (USA) na stickleback napríklad známe hypotézu potvrdilo, že väčšina evolučné zmeny je v shuffle existujúcich génov skôr než na vytváranie nových. To znamená, že druh vytvoril niekoľko genetickou scenár k životu, z ktorých jedna je funkčná, zatiaľ čo ostatní spia. Ak vznikne potreba, sa prepína medzi dvoma sadami genetické, v dôsledku mutácií v niekoľkých kontrolnej sekvencií DNA. To je pravda, podľa vedcov, stickleback schopný rýchlo pohybovať od mora slané rybníky. A tak mimochodom, človek by mohol byť: podľa niektorých výskumníkov, sme sa líši od opíc predovšetkým gény ovládajú metódu.

Video: Barboskiny - 141 series. Päť z telesnej výchovy (nová séria)

V inej štúdii publikovanej vedci z Massachusetts Institute of Technology (USA), uviedol, že hlavným nástrojom molekulárnej evolúcie, hlavné molekulárne mechanizmus pre prispôsobenie druhov na životné prostredie, môže byť alternatívne zostrih RNA. V každom prípade, podľa výsledkov tejto výskumnej skupiny, rôzne typy sa líšia od seba navzájom nie toľko aktivitu génov, koľko spôsoby alternatívneho zostrihu.

Viac zvlášť evolučnej výskum týkajúci sa vývoja niektorých skupín zvierat, môžete si spomenúť na prácu výskumných pracovníkov zo Smithsonian inštitútu pre štúdium tropických oblastiach (USA) a Wageningen University (Holandsko), ktorý prišiel k záveru, že malé hlodavce vďaka návyky zlodejov zachránil prehistorickej pralesy pred vyhynutím , A výskumníci z Monash University v Austrálii sa pokúsili spočítať, ako dlho trvá vývoj otočiť myši na slona a chrbát - a okamžite zasiahol svojím pomalým vývojom. A samozrejme, samostatný problém - to je pôvod človeka a evolúcie človeka samotného. O prechodu od opice k človeku a jeho evolučnej-genetických príčin možno nájsť v susednej materiáli. Tu je potrebné sa zmieniť o experimenty výskumníkov z Trinity College (Írsko), ktorý s pomocou simulátora vývoja ukázala, že zložitý spoločenský život ide ruka v ruke s rozvojom veľkých nervových systémov. To znamená, že zhruba povedané, lepší vývoj mozgu sa odohráva v spoločnosti.

Avšak, oddelený od ľudoopov a tvoril prvý civilizáciu, človek nepochádza z moci evolúcie a prirodzený výber. Takže vedci z University of Sheffield (UK) ukazoval vplyv prirodzeného výberu na ľudské populačnej dynamiky na príklade niekoľkých fínskej krajiny. Ukázalo sa, že aj v monogamný spoločnosti existujú náznaky evolučných zmien, ktoré možno vidieť na niekoľko sto rokov. Dá sa predpokladať, že v modernom svete, s rozvojom medicíny, antikoncepcia, a tak ďalej. D., a tak ďalej. N. Nebude nájsť miesto nielen pre staré tradičných komunít, ale aj pre vývoj. Avšak, výskumníci z University of Groningen (Holandsko) tvrdí, že prirodzený výber stále platí aj pre tak dôležitý z hľadiska estetiky a parametrom pre výber režimu, pretože rast: hoci moderné muži a ženy dávajú prednosť vysokej partnermi, evolúcia uprednostňuje vysoké muža, ale podměrnou ženy.

Po dlhú dobu fenomén menopauzy nemohol nájsť vysvetlenie pre vedcov. Človek - jeden z mála výnimiek medzi zvieratami, naše samička s určitým vekom strácajú schopnosť produkovať potomstvo. Táto zvláštna a iracionálne evolučnej stratégie sa zdá, že našla svoje vysvetlenie v teórii, menopauza je potrebné sa starať o babičku mohli potomkov svojich detí, čím sa zvýši jeho prežitie. To je vzhľadom k menopauze, podľa výskumníkov z University of Turku (Fínsko), staršia žena môže dať svoj čas a energiu na dieťa dcéry alebo sestry, bez toho, aby boli rušení svojich vlastných detí. Táto hypotéza existoval pred, ale tentoraz bol testovaný na ľudskú populáciu. Ošetrujúce babičky niesla ovocie - antropológov z University of Utah a University of California v Los Angeles (obaja - USA) potvrdila, že vzhľadom na babičkám ľudia žijú dlhšie.

Vyššie sme nazvali kráľovná evolučnej teórie biológie. Zlé jazyky by sa povedať, že je v plnom zmysle kráľovnej, s využitím výsledkov a metód iných oblastiach, to dáva niečo na oplátku, pokiaľ ide o praktické využitie, k čomu je to ako z kozieho mlieka (evolučne veľmi neslušný vec, aj keď je možné, pokiaľ ide o genetické inžinierstvo). Nie je to tak - závery urobené v rámci evolučnej teórie, môžu byť užitočné pre iné, viac praktických oblastiach. Tu je pozoruhodný príklad: vedci z Cancer Center s názvom H. Lee Moffitt (USA) publikoval článok, v ktorom je pomocou evolučnú teóriu vysvetliť úžasnú schopnosť rakovinových buniek odolávať chemoterapii. V skutočnosti, výskumníci liečiť nádory ako populácie, ktorá podlieha príslušným evolučných a ekologických zákonov. V prípade, že hypotéza je správna, že onkológovia sa vyrovnať s rakovinou, je nutné radikálne prehodnotiť prístupy k liečbe. A možno, že je to kvôli evolučnej teórie sa niekedy poraziť rakovinu. (Všimnite si, že asimilácia populácie rakoviny nie je tak radikálny krok -. V porovnaní s minuloročnou prácu, v ktorom je rakovina prirovnal k jedinému subjektu, a ponúkol možno role nášho predka)

Z ostatných výsledkov evolučnej výskumu, ktoré môžu byť užitočné z praktického hľadiska je možné uviesť, ako zmeny klímy hrá do rúk parazitov, rovnako ako genealógiu zlovestný Ebola a Lassa, ktorí boli o veľa starší ako myslenia o nich. A potom, a ďalšie by bolo užitočné pre epidemiológov a lekárov vo všeobecnosti, ktoré by dali veľa pre vedieť, čo môžu očakávať od budúcej infekcie.

V skutočnosti, ako je ľahké vidieť, moderné evolučnej teórie je viac pripomína duch, nepolapiteľný subjektu, ktorý sa vyskytuje na križovatke mnohých rôznych odborov, z psychológie na imunológii. Tak to dáva zmysel hovoriť ani tak o konkrétnu disciplínu, ako evolučný prístup, ktorý môže byť mocná zbraň v poznaní živého sveta - bez ohľadu na to, či hovoríme o abstraktnom vysokej hádanky vzniku života alebo "nízko položených", denným lekárske imunologické problematike ,

Avšak aj napriek všetkej majestátnosť a moc evolučného prístupu, to nie je vždy spustený. A odchádzajúce rok nám dal dva zaujímavé príklady, kedy evolučnej biológovia mohli pokrčiť ramenami iba. Prvým príkladom - je baktéria z jaskyne Lechuga, že v americkom štáte Nové Mexiko. Miestne mikróby boli schopní získať odolnosť voči väčšine moderných antibiotík, hoci tam boli izolované od okolitého prostredia za posledných tisíc rokov - čo je jav, ktorý nemožno vysvetliť z evolučného-genetického hľadiska. Druhé číslo je zlatý krtek: vznik tohto úžasného zvieraťa trblietavé zlaté kože nemožno vysvetliť žiadnou evolučnú nutnosť, a vedci sa povedať, že v tomto prípade máme do činenia s "vedľajším produktom a zbytočných niektorých ďalších evolučných premien."