Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Далее. На одном из эволюционных сайтов 2000 г. представлена критика взглядов креационистов на невозможность мутационного обоснования макроэволюции. Приведен пример с бактериями, которые путем адаптационных изменений приобрели способность расщеплять нейлон, причем отмечается, что, поскольку нейлон появился только в 1937 г., то указанный факт — яркий пример возникновения совершенно нового фермента (подразумевается — и признака), и что это как бы проявление такого феномена, для которого, согласно взглядам креационистов, необходимо исключительно Божественное вмешательство ("These are documented examples of the appearance of novel adaptations, something that creationists claim only God can produce"). Раздел работы называется громко: "The nylon bug" (по смыслу, полагаю, что-то вроде "нейлоновой конфузии")33. Представлены три ссылки на экспериментальные работы, две из которых (одна, самая первая — 1981 г.) достаточно старые [34–36].

Вопрос о мутации, приводящей к способности расщеплять нейлон, обсуждается и на одном из зарубежных христианских форумов [37], где представлена уже ссылка 2000 г. [38].

Чтобы найти дополнительные данные о бактериях, потребляющих нейлон, автору представленного обзора снова пришлось пойти прямым путем, "тесными вратами": собрать в международной поисковой системе Medline все рефераты со словом "нейлон". Про микроорганизмы оказалось всего шесть — было множество медицинских статей, где в нейлон что-то заворачивали и т.п. Обнаружился и полный текст японской работы 1995 г. [36].

Оказалось, что в 1984 г. в Японии показали наличие фермента, расщепляющего нейлон, который, как полагают, кодируется геном, образовавшимся путем мутации "со сдвигом рамки считывания" ("frameshift" — в последовательности гена исчезает или прибавляется одна пара оснований) [35]. Сдвинулось такое считывание вдоль матрицы ДНК, и из некоего другого гена (кодирующего белок, содержащего много аргинина) образовался ген фермента, отвечающего за деградацию нейлона. Однако в рефератах более поздних исследований ничего про образование совершенно нового, уникального белка (пусть и путем изменения считывания "старого" гена), равно как и в тексте статьи 1995 г. [36], не упоминается. В последней же просто продемонстрирован экспериментально факт, что при определенных условиях культивации первоначально не способный расщеплять нейлон штамм бактерии Pseudomonas aeruginosa начинает вырабатывать фермент, способствующий усваиванию этого полимера. О возможных молекулярных механизмах такого явления сказано, что они "пока не ясны"36.

Зато в других работах продемонстрировано, что гены, кодирующие расщепляющие нейлон ферменты (всего ферментов открыто несколько), локализуются у флавобактерий на плазмиде pOAD2 (напомним, плазмида — фрагмент бактериальной ДНК вне хромосомы), а восемь участков этой плазмиды гомологичны генам следующих "обычных" ферментов: олигопептидпермеазе, изопенициллин-N-ацилтрансферазе и др. 38.

В 1998 г. очищен и охарактеризован нейлон-расщепляющий фермент уже из плесневых грибков (white rot fungus). Оказалось, что это марганцево-зависимая пероксидаза — также "обычный" фермент, обеспечивающий в норме устойчивость к перекисям (они постоянно образуются в клетке в результате естественного метаболизма)39. Пероксидазы есть не только у низших грибков, но и у бактерий, конечно. И вообще у всех организмов — иначе те просто не смогут существовать.

Так что, скорее всего, никакого "нового гена", никакой "нейлоновой конфузии" и здесь мы не имеем — просто путем мутаций некоторые гены предсуществующих ферментов так изменяются, что последние становятся способны расщеплять нейлон. В подкрепление этой мысли скажем, что в совсем недавнем (2003 г.) американском обзоре по молекулярной эволюции генов, где как раз углубленно рассматривают вопросы возникновения новых генов путем разной эволюции, никакого упоминания ни о нейлоне, ни о его потреблении микроорганизмами нет даже в списке литературы [40]. Вряд ли пропустили бы, если бы что-то было.

В противоположность этому, в обширной и информативной дискуссии на научном креационном форуме подробно рассмотрен вопрос о генах, кодирующих расщепляющие нейлон ферменты. Не вдаваясь в специальные подробности, скажем, что из материала следует, во-первых, невероятность их возникновения путем случайных мутаций, и, во-вторых, что появление новых генных аллелей обусловлено изменениями и умножениями уже имеющейся генной информации41.

Итак, какой мы можем сделать вывод. На примере воздействия антибиотиков мы рассмотрели молекулярные механизмы эволюционных приспособлений микроорганизмов к изменяющимся условиям окружающей среды. Причем явно — под значительным давлением естественного отбора. Никаких бесспорных фактов возникновения новых генов и увеличения генной информации нам не встретилось; в большинстве случаев, действительно, только ее порча. А ведь бактерии имеют очень быстрый метаболизм, у них отсутствуют фазы клеточного цикла, как у эукариот (проще говоря, бактерии непрерывно делятся, если, при крайне неблагоприятных условиях, не пребывают в виде спор). За год у бактерий сменяется до 100.000 поколений11, темп их мутирования крайне высок 1,2.

Почему мы не наблюдаем у бактерий макроэволюции (образования новых типов), ведь ее проявления должны быть обнаружены даже в лабораторных условиях (опыт может длиться и несколько лет)?

Эволюционисты-теоретики тоже задаются этим вопросом. Вот вполне наукообразно изложенный обзор на одном из атеистических сайтов, который посвящен разбору аргументов креационистов [42]. Там на этот счет указывается, что, дескать, "темпы реальной эволюции зависят не от темпов размножения вида, а от его отношений со средой, от мощи экологических ограничений, накладываемых на вид другими членами и факторами экосистемы". И дана в том числе ссылка [5], на теоретический труд двух авторов, по крайней мере, о первом из которых мне точно известно, что он никакого отношения ни к молекулярной биологии, ни к мутациям не имеет. И к генам — тоже.

Далее идут рассуждения, что "хорошо приспособленный вид в стабильных и стабильно непостоянных условиях может существенно не меняться неограниченно долго, а отношения бактерий со средой едва ли принципиально изменились с протерозоя до современности. Если же условия изменятся, то темпы трансформации определяются в первую очередь интенсивностью естественного отбора, то есть тем, насколько выживание или гибель особи зависит от ее индивидуальных наследственных особенностей, а не является результатом простой случайности. Гибель бактерий обычно массова и неизбирательна... К тому же, геном бактерий гаплоидный, рекомбинации редки и случайны, и возможности формирования удачных комбинаций генов крайне ограничены, что сильно сокращает поле деятельности отбора"42.

Все это, хотя и кажется наукообразным, на мой взгляд, крайне мутно, запутанно и лежит в области отвлеченных от реальности взаимопротиворечащих эклектико-схоластических рассуждений. Действительно, последнее утверждение насчет редкости рекомбинаций (появления новых сочетаний генов) у бактерий, что, де, должно снижать темпы их эволюции, и вовсе круто. Авторы забывают про крайне интенсивный обмен между бактериями генетической информацией путем трансформации, конъюгации и трансдукции (см. хотя бы [1]), а также о наличии у них мобильных элементов (транспозонов) [43], и плазмид [1, 2, 6]. Быстрый обмен и перегруппировка информации у бактерий должны даже по логике идти по сравнению с высшими организмами гораздо быстрее (на более быстрое мутирование микроорганизмов указано и в учебных пособиях по биологии [1]). Именно поэтому столь много различных штаммов патогенных бактерий, именно поэтому столь быстро развивается устойчивость к антибиотикам. Аналогичная картина — и у вирусов (вспомним мутации вирусов гриппа).

Если механизмы макроэволюции реальны, то остается все-таки малопонятным, почему до сих пор никто не смог обнаружить в лабораторных условиях возникновение новых типов и родов микроорганизмов.

Но — бактерии бактериями, однако существуют еще и другие типы организмов. Исследованию их "эволюции" на молекулярном уровне посвящена даже специальная дисциплина. Возникает вопрос: может, именно в соответствующих публикациях молекулярных эволюционистов имеется что-нибудь важное о возникновении новых генов и новой генной информации? Необходимо было рассмотреть специальные источники.

4. Современные представления о механизмах возникновения новых генов

В Интернете была обнаружена полная версия весьма свежего обзора (2003 г.; "Nature Review Genetics"), о котором мы уже упоминали40. Он написан группой из трех авторов из двух университетов США и примкнувшим к ним исследователем из АН Китая. Все, включая последнего, — из научных подразделений, изучающих вопросы генетики и/или эволюции (в том числе на молекулярном уровне).

В Сети имеются и еще два обзора по эволюции генов тех же основных авторов из США — более ранний 2002 г.44 и вновь 2003 г.45 (журнал "Genetica", Нидерланды).

Названия указанных работ следующие:"Происхождение новых генов: взгляд на старые и новые представления" ("The origin of new genes: glimpses from young and old") 40, "Распространение в геноме кодирующих участков путем приобретения новых генов" ("Expansion of genome coding regions by acquisition of new genes")44 и "Происхождение новых генов: экспериментальные и расчетные свидетельства" ("Origin of new genes: evidence from experimental and computational analyses")45.

Эти обзоры произвели весьма солидное и благоприятное впечатление. Множество проанализированных источников — свежие (целый ряд — 2002–2003 гг.). Можно надеяться, что все "разложено по полочкам". Похоже, что механизмы образования новых генов разобраны тщательно и, на настоящий момент, полно (вряд ли с 2003 г. что-нибудь существенно изменилось). Все они, конечно, рассматриваются в эволюционном аспекте.

Что понимается в указанных обзорах под "новыми генами" и насколько они отличаются от "старых", мы исследовать не будем — необходимо проанализировать массу конкретных оригинальных статей, которые послужили материалом для обзоров. Хотя даже на поверхностный взгляд по опубликованным в тех обзорах таблицам и видно, что подавляющее большинство упомянутых "новых генов" и "новых белков" являются изоформами (модификациями) "старых" генов и соответствующих им белков, все-таки поверим авторам. Раз они их называют "новыми", пусть таковыми и будут.

Ваш покорный слуга наметил в перспективе рассмотреть данный вопрос в другом обзоре.

Рассмотрим, если Господу угодно будет.

Итак, каковы же известные на современном этапе механизмы образования "новых" генов?

Таких механизмов оказалось семь, однако шесть из них связаны с изменениями и/или умножениями кодирующей информации уже существовавших, "старых" генов. Кратко перечислим их, хотя и будут, конечно, некоторые специальные термины. Отметим, что для каждого механизма в обзоре представлены примеры экспериментальных подтверждений, причем многие — даже для высших эукариот (многоклеточных организмов).

1) Перетасовка экзонов (Exon shuffling). Надо сказать, что гены эукариот состоят из кодирующих (экзоны) и некодирующих (интроны) участков. Последние вырезаются при сплайсинге (конечный этап созревания РНК после считывания с матрицы ДНК). При перетасовке экзонов происходит как бы изменение расположения частей гена по отношению друг к другу и, соответственно, ген может функционировать по-другому. Правда, нередко не совсем по-другому: иной раз получаются мозаичные белки, где разные их части просто перетасованы. Как видим, здесь, вероятно, не появляется ни качественно новых генов, ни качественно новых белков. Этому механизму отводится главная роль [40, 44, 45].

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат факторы, курсовая работа по менеджменту.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки