Эволюционное мастерство ⇐ Васина Википедия

[wiki_en]

Эволюционные хитрости — это объяснение того, как эволюция происходит в природе. В нем объясняется, что эволюция работает как мастер, который экспериментирует с разными предметами, не будучи уверен в результате, и использует все, что доступно, для создания функциональных объектов, полезность которых может стать очевидной только позже. Ни один из материалов изначально не служит определенной цели, и каждый из них можно использовать по-разному. Согласно концепции мастерства, «эволюция не производит новинки с нуля»
Процесс эволюционного мастерства занимает довольно много времени. Для дотошного мастера, который постоянно совершенствует свои творения, внося коррективы, обрезая и расширяя их здесь и там, используя любую возможность постепенно адаптировать их к своим развивающимся целям, этот процесс длится бесчисленные эоны.< бр />
В большинстве случаев черты природы едва ли достаточно благоприятны для выживания организмов. Например, RuBisCO крайне неэффективен, несмотря на то, что он катализирует одну из самых важных реакций на планете: биологическую фиксацию углерода | фиксацию углерода. Вероятно, это связано с тем, что фермент произошел от общего предка всех пластид|пластид, когда атмосферные условия резко отличались от сегодняшних.
== Франсуа Жакоб ==
В своей основополагающей статье «Эволюция и мастерство» Франсуа Жакоб впервые представил идею мастерства широкой аудитории ученых, опирающихся на различные области, такие как молекулярная биология, эволюционная биология и культурная антропология. . Концепция мастерства, или, точнее, понятие «бриколажа», служит теоретической основой для анализа различных явлений, характеризующихся общим основным процессом: оппортунистической перестановкой и рекомбинацией существующих элементов. Джейкоб и Монада также получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине | Нобелевскую премию в 1965 году за работу над опероном Lac | опероном ''lac''
== Инженерное дело против мастерства ==
Естественный отбор часто сравнивают с работой инженера, однако эта аналогия не соответствует действительности
Более того, творения инженеров имеют тенденцию приближаться к уровню совершенства, достижимому с помощью современных технологий, тогда как эволюция не стремится к совершенству, а скорее напоминает ремесленника. Этот мастер, как и эволюция, не имеет точного представления о конечном результате и вместо этого использует любые подручные материалы, чтобы создать что-то функциональное. В то время как инженер зависит от конкретных материалов и инструментов, точно подходящих для его проекта, ремесленник обходится разными отходами и остатками. Получающиеся в результате творения мастера возникают в результате череды случайных событий, обогащая свой репертуар с каждой встречей.

Развитие легких|легких у наземных позвоночных|позвоночных иллюстрирует процесс, похожий скорее на мастерство, чем на целенаправленное проектирование. Он возник у некоторых пресноводных рыб, живущих в среде с дефицитом кислорода, что заставляет их заглатывать воздух и поглощать кислород через стенки пищевода. Со временем такое поведение способствовало увеличению площади поверхности пищевода, что в конечном итоге привело к образованию легочных структур за счет появления и увеличения дивертикулов пищевода.
Мозг является ключевой адаптивной особенностью человека, но его точное предназначение до сих пор остается загадкой. Мозг, как и другие части тела, также развивался в результате естественного отбора на протяжении миллионов лет, в первую очередь для удовлетворения наших репродуктивных потребностей. Однако развитие человеческого мозга было более сложным, в отличие от простых эволюционных изменений, таких как превращение ноги в крыло. Он включал добавление новых структур, в частности неокортекса, к старым. Эта быстрая эволюция привела к разделению между неокортексом, ответственным за интеллектуальные функции, и более старыми структурами, контролирующими эмоциональную|эмоциональную и органную (биологическую)|висцеральную деятельность. Этим старым структурам не хватает дискриминационных и символических способностей неокортекса, и они в первую очередь связаны с эмоциями. Несмотря на доминирование неокортекса в интеллектуальных процессах, более старые структуры поддерживают прочные связи с автоматическими центрами, обеспечивая жизненно важные функции, такие как получение пищи и реагирование на угрозы. Этот эволюционный процесс, характеризующийся появлением доминирующей неокортекса наряду с сохранением старых систем, напоминает процесс переделки, когда новые элементы добавляются к существующим, не заменяя их полностью.
== Эволюция посредством молекулярных манипуляций ==
Джейкоб был убежден, что, хотя морфологический анализ подтверждает его идею «бриколажа», можно найти больше доказательств изменений на молекулярном уровне | молекулярной биологии
Чтобы понять молекулярные тонкости, важно усвоить концепцию белкового домена, который представляет собой отдельную область белка, имеющую определенную форму, определяющую функцию белка. Некоторые использовали аналогию с блоками Lego|Lego, чтобы объяснить: домены можно разбирать и снова соединять уникальными способами, изменяя тем самым форму и функцию белка
=== Внутренняя дупликация генов ===
Существует несколько форм дупликации генов. Продуктом дупликации целого гена являются две копии гена, тогда как продуктом дупликации гена диплоидного типа является один ген, длина которого удвоилась. Внутренняя дупликация гена приводит к повторению нуклеотидных последовательностей внутри гена, при этом реплицируется менее 100 % гена. Поскольку добавление нуклеотидов в последовательность может повлиять на сплайсинг, этот процесс может привести к изменению идентичности интрона|интронов и экзона|экзонов; альтернативно, последовательность может сохранять свою первоначальную идентичность как экзон или интрон, соответственно . Если дублируется экзон, кодирующий один или несколько доменов, это может напрямую привести к образованию более сложного белка за счет увеличения домена
=== Мозаичные белки ===
Мозаичный белок | Мозаичные белки кодируются химерным геном | химерными генами (или мозаичными генами). Эти гены возникают в результате перетасовки доменов, которая осуществляется посредством перетасовки экзонов, слияния генов или деления генов. Было обнаружено, что перетасовка доменов, по крайней мере частично, ответственна за некоторые черты современных позвоночных.
Слияние генов (создание слитого гена путем соединения двух генов) и деление или фрагментация генов, что приводит к разделению одного гена со многими доменами на множество более мелких генов, являются двумя другими молекулярными механизмами, с помощью которых могут образовываться мозаичные белки. name=":1" />.

=== Альтернативный сплайсинг ===
Альтернативный сплайсинг — это еще один механизм молекулярных изменений, который может быть ответственен за увеличение разнообразия протеома. Одним из особых видов альтернативного сплайсинга являются вложенные гены | вложенные гены, которые производят белки, кодируемые интронами. Было высказано предположение, что вложенные генные структуры могут поддерживаться посредством нейтральных процессов в соответствии с нейтральной теорией молекулярной эволюции | нейтральной теорией эволюции.

=== Эволюция de novo кодирующих белок генов из некодирующей ДНК ===
Генное рождение de novo встречается очень редко. Наиболее вероятный путь от некодирующей ДНК к гену, кодирующему белок, — это сначала стать протогеном|протогеном, аналогично тому, как функциональные гены сначала становятся псевдогеном|псевдогенами, а затем становятся полностью негенной областью|негенной. Хотя они слишком редки, чтобы заметно увеличить количество белков в данной линии, модель изменения утверждает, что добавление всего лишь нескольких блоков Lego в коллекцию позволяет создать множество новых возможных комбинаций доменов, то есть белков с новыми формами и функциями. name=":1" />.

=== Экзонизация интронов и псевдоэкзонизация экзонов ===
Экзонизация — очень редкое явление, при котором интрон становится экзоном. При псевдоэкзонизации экзон становится нефункциональным; это, в свою очередь, меняет форму и функцию белка.

=== Потеря генов и унитарные псевдогены ===
Когда селективное ограничение | селективные ограничения исчезают, гены могут быть потеряны по одному из двух механизмов. Первый — удаление единственной копии гена. Второй — нефункционализация однокопийного гена; это приводит к образованию унитарного псевдогена, который не имеет функциональных паралогов, сравним с рудиментарностью | рудиментарными анатомическими структурами и встречается редко из-за своей часто вредоносной природы. В том редком случае, когда потеря генов фиксируется в популяции, трудно однозначно сказать, что стало причиной.



Подробнее: https://en.wikipedia.org/wiki/Evolutionary_tinkering