Формування життєвого циклу: Колективісти й шахраї приходять до згоди

Вчені з Нової Зеландії протягом п’яти років вели еволюційний експеримент, моделюючи відбір колективів клітин. У цих клітинних колективах повинні були сформуватися дві групи клітин: соматичних та генеративних. І ті, й інші повинні були функціонувати не стільки егоїстично, скільки на благо всього колективу. Виявилося, що таке можливо. При цьому клітини, які раніше були ошуканцями і користувалися плодами колективних вкладень, потім перетворилися в тих, хто виконує функцію розмноження всього колективу. Щоб це відбулося, потрібні були сполучені мутації гена “колективізму” і гена “егоїзму”.

Коли потрібно на простому прикладі проілюструвати, як функціонує суспільство колективістів, в яке затесалися обманщики, негайно пригадуються експерименти Пола Рейни (Paul B. Rainey) з Університету Мессі (Окленд, Нова Зеландія); см. Мікробіологи стверджують: многоклеточность - суцільне шахрайство (”Елементи”, 06.04.2007). Рейни працював з бактерією Pseudomonas fluorescens, яка прекрасно підходить для вивчення найпростіших колективів. В сприятливих умовах клітини бактерій швидко розмножуються і витрачають на окислення органіки весь розчинений кисень. Тому найвигідніша позиція для клітин - на самій поверхні рідкого середовища. Щоб утриматися на поверхні, клітки починають виробляти особливий клей, який утримує їх разом і дозволяє сформувати плаваючу колонію. Але виробництво клею - дорогий процес, тому такі клітини повільніше розмножуються. Коли в такому середовищі з’являється обманщик, що не продукує клей, а такий з’являється обов’язково, то він негайно отримує перевагу. Адже він живе в кисневих умовах завдяки іншим трудівникам колонії, а свої ресурси витрачає тільки на розмноження. В результаті через кілька поколінь потомство ошуканців перевершує за чисельністю виробників клею, і колективісти вже не вдається утримати колонію на плаву; вона тоне і вмирає. І весь цикл з процвітанням колективістів, появою ошуканців і їх швидким розмноженням починається заново.

Обговорюючи свій експеримент, Рейни з колегами припустили, що для створення на такій основі багатоклітинного організму, в якому колективісти зможуть існувати порівняно стійко, їм необхідно розмножуватися зі швидкістю не менше, ніж у обманщиків. Але разом з тим і обманщики повинні обмежити свої репродуктивні можливості - інакше хто їх піднесе в екологічний рай? Для цього відбір повинен працювати таким чином, щоб обманщики і колективісти розподілили між собою функції розмноження й утримання свого екологічного місця.

11 November 2014

McDonald’s розкриває секрети про свою їжу, щоб повернути покупця
“Мікросхема” інопланетян виявилася всього лише відбитком древнього рослини

• Американські вчені вперше синтезували штучний геном вищої організму »»»
Навесні 2010 року наукове співтовариство активно обговорював нове досягнення -
»»»
Вчені зуміли поставити експеримент, в якому зіштовхнули дві потужні еволюційні сили - природний відбір і ефект засновника.
• Японці навчили бактерії вирішувати судоку »»»
Команда студентів з Токійського університету (University of Tokyo) і ряду інших японських ВНЗ продемонструвала цікаве досягнення на міжнародному змаганні з генної інженерії iGEM 2010.
• Вчені вбудували в осику ген кукурудзи, змусивши дерево рости швидше »»»
Іркутська вчені, що займаються виведенням швидкорослих дерев, змогли, запровадивши ген кукурудзи в клітини осики.
• ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПІДХІД ДО ЕВОЛЮЦІЇ МОЗКУ »»»
В основі еволюції мозку лежить не дарвінівський відбір, не мутації, а індивідуальна внутрішньовидова мінливість, яка існує постійно у всіх популяціях.