Работа американских ученых поставила под сомнение общепринятую нейтральную теорию молекулярной эволюции, согласно которой большинство генетических изменений носят случайный характер и не оказывают значительного влияния на выживаемость организма. Новое исследование, проведенное в Мичиганском университете, показывает, что значительная доля мутаций оказывается выгодной, но внешние факторы зачастую препятствуют их сохранению, пишет ScienceDaily.
Биологи выяснили, что большая часть мутаций, считавшихся нейтральными, на самом деле обладает положительным эффектом, но теряется в результате быстрого изменения условий внешней среды. Такие выводы основывались на масштабных исследованиях с использованием микроорганизмов — дрожжей и бактерий Escherichia coli, чьи гены исследовались в лабораторных условиях.
Выяснилось, что лишь небольшая часть полезных мутаций успевает закрепиться в популяции до следующего изменения среды, поскольку благоприятные изменения, обеспечивающие преимущество в одних условиях, становятся неблагоприятными в изменившихся обстоятельствах. По мнению авторов, это явление характерно и для высших организмов, включая человека. Оно помогает объяснить, почему многие современные генетические особенности уже не столь эффективны в нынешней окружающей среде.
Кроме того, авторы исследования подчеркивают, что полный цикл адаптации к внешним изменениям требует значительно большего времени, чем продолжительность стабильности самой среды. Таким образом, несмотря на наличие множества положительных мутаций, полное приспособление организмов к своим условиям остается труднодостижимым процессом.
Эта концепция получила название «адаптивное отслеживание с антагонистической плейотропией», отражающее идею постоянной гонки организмов за оптимизацией своего состояния перед лицом быстрых изменений окружающей среды. Проведенное исследование открывает новые горизонты для изучения процесса эволюции и обещает пересмотреть устоявшиеся представления о скорости и направлении генетических изменений в живых существах.
Ранее палеонтологи обнаружили капсулу времени в скорлупе яиц динозавров.