November 15th, 2022

Биологическая эволюция – вчера, сегодня, никогда?..

Ламарк и стресс: дарвинистское объяснение основных эпифеноменов ламаркизма

В.В.Суслов

Резюме. Нетривиальная  эволюционная проблема  –  снизить  плату  за  отбор  путем отбора лишь перспективных с точки зрения адаптации мутаций. Неспецифический адаптационный синдром (стресс) кратковременно обеспечивает устойчивость к многим вредным факторам (перекрестная резистентность - ПР), но в долговременной перспективе вредит (дистресс). Гены стресса включаются автоматически с ухудшением условий. Для малой популяции будет выгоднее оптимизировать течение стресса (пролонгирование ПР, купирование дистресса) путем отбора в небольшом круге генов стресса, чем тестировать вcе мутации  генома  в  поисках  преадаптаций. Фенотипически  это похоже на эволюцию по Ламарку (тренировка ~ стресс).

Основные эпифеномены эволюции по Ламарку [1]  –  стремление  особей  к совершенству, понимаемое как рост разнообразия способностей взаимодействовать с внешней средой (“Совершенство способностей указывает на совершенство органов, дающих им место”)[1]. Оно неспецифично затрагивает весь организм (градация - i) – автогенетический фоновый режим, отклонения от которого связаны с наследованием приобретённых признаков, возникающих в результате упражнения/неупражнения органов (ii), либо со скрещиванием особей (iii), долго тренировавших органы в параллельном (ускорение эволюции) или различном (ее замедление) направлении.

Неоламаркизм рубежа XIX – XX в.в. заменил Ламарка теорией эволюции Жоффруа Сент-Иллера [2], где источник эволюции  -  прямое  действие  среды  на  организм  [3],  что  хорошо  согласуется  с молекулярными механизмами эпигенетической наследственности, предлагаемыми [см. 4-6] на роль ламарковских факторов в новом эволюционном синтезе. Средовое воздействие может, изменив модификацию хроматина, РНК-интерференцию [7][2] или  cкорость регуляции в эпигене [8], повлиять на экспрессию гена [см., например, 1-2-3-4-5. В.К.]. Более того, средовое воздействие на молекулярно-генетическую машину экспрессии, может спровоцировать мутацию. [также как «снять» эпигенетические изменения, возникшие ранее. В.К.]

Но характер изменения ателичен[3]  [11]  –  адаптивность  модификации  или  мутации еще надо протестировать отбором[4]. Напротив, возникновение признака  по Ламарку целесообразно, насколько целесообразно упражнение органов [1]. Полногеномные проекты позволили оценить реальные масштабы внутривидовой генетической изменчивости: число уникальных полиморфизмов (SNP и др.) в индивидуальных геномах человека в среднем на порядок превышает число общих. Внутри-  и  межвидовые  сравнения  геномов  дают  для разных видов оценки от 3 до 10 млн. SNP на геном [14].


Collapse )