Мы все слышали, что теория Дарвина описывается как отдающая предпочтение наиболее приспособленным, но новое исследование Мичиганского государственного университета показывает, что, по крайней мере, в небольших популяциях не быть лучшим - это нормально.
В статье, опубликованной в Nature Communications, Кристоф Адами, профессор микробиологии и молекулярной генетики, и аспирант Томас Лабар представили взгляд на то, как некоторые виды выживают, развивая большую способность отсеивать вредные мутации - новый концепция под названием «устойчивость к дрейфу».
Надежность дрейфа возникает, когда небольшие популяции, обычно восприимчивые к вредным мутациям, эволюционируют, чтобы защитить себя от вымирания. Организмы перестраивают свои геномы, так что мутации либо не действуют, либо убивают отдельный организм, давая остальной части населения шанс остаться в живых.
Мы обнаружили, что организмы, которые всегда живут небольшими группами, приспосабливаются к такой среде и выживают, но организмы в изначально больших популяциях, которые значительно уменьшаются в размерах, подвергаются риску, постоянно подвергаясь мутации за мутацией - по сути, они умер от тысячи порезов», - сказал Адами. «Традиционно считалось, что организмы как из больших, так и из малых популяций пострадали бы одинаково, и оба вымерли бы».
Эта полезная адаптация позволяет небольшим популяциям достигать пиков приспособленности - эволюционных гор, на которые организмы взбираются на протяжении многих поколений. В то время как более крупные популяции могут подняться только на одну гору, организмы в небольших популяциях могут перемещаться на другие стойкие к дрейфу, пики приспособленности, чтобы остаться в живых.
«Наше исследование показывает, что если вас убивает мутация, это хорошо с точки зрения эволюции», - сказал Адами. «Если вы мертвы, вы выбываете из генофонда. Вы получаете один разрез, но вы не можете получить второй, потому что вы уже мертвы. Это позволяет остальной части вашего населения достичь вершины пика или даже перейти к другому пику."
Устойчивые к дрейфу организмы могут оставаться на своих пиках высокой приспособленности, потому что склоны пика настолько круты, что они не могут просто соскользнуть. Сделайте шаг вперед, испытав мутацию, и организм больше не сможет воспроизводиться. Принесение в жертву отдельного организма защищает все население от генетической смерти.
«Исследования показывают, что устойчивость к дрейфу возникает из-за того, что небольшие популяции предпочтительно адаптируются к пикам устойчивости к дрейфу», - сказал Адами. «В некотором смысле мы показываем, что теория эволюции Дарвина сложнее, чем считалось ранее. Иногда быть самым приспособленным недостаточно. Когда ваша популяция сокращается, выживает организм, находящийся на самом крутом пике приспособленности, даже если этот организм может быть не самым приспособленным».
Исследование проводилось при поддержке BEACON Center, центра Национального научного фонда по изучению эволюции в действии.