17k
8 лет назад · 4 фото · 2776 просмотров · 110 комментариев
В долговременном эксперименте с E-koli формировались полиморфные сообщества (4 фото)
От эксперимента с кишечной палочкой, наглядно демонстрирующего эволюцию давно "пригорало" у тех верующих, которые умею читать. До последнего времени от них можно было услышать "ну так бактерия не стала чем-то другим".
Теперь стала, так что и этот бредовый аргумент раздавлен наукой
Долгосрочный эволюционный эксперимент на бактериях Escherichia coli, продолжающийся уже почти 30 лет, дал новые неожиданные результаты. Секвенирование ДНК бактерий из замороженной «ископаемой летописи» эксперимента показало, что за 60 000 поколений эволюция подопытных популяций не прекратилась и даже не замедлилась. Как минимум в 9 популяциях из 12 произошла экологическая диверсификация: исходная монокультура подразделилась на клады, связанные экологическими взаимодействиями и не вытесняющие друг друга. Внутри каждой клады эволюция продолжается полным ходом, причем дальнейшие изменения направляются как предшествующей эволюционной историей, так и меняющейся экологической обстановкой. Таким образом, эволюция «перехитрила» исследователей, надеявшихся изучить действие мутаций и отбора в ходе адаптации к стабильным условиям в предельно простой искусственной системе.
Рис. 1. Ход молекулярной эволюции в 12 популяциях кишечной палочки. Показаны изменения частоты встречаемости всех зарегистрированных новых мутаций. По горизонтальной оси — время в поколениях. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature
«Элементы» не раз рассказывали о долгосрочном эволюционном эксперименте, начатом в 1988 году Ричардом Ленски (см. ссылки в конце новости). В ходе эксперимента 12 исходно одинаковых популяций кишечной палочки Escherichia coli в течение вот уже более 60 000 поколений культивируются в одних и тех же условиях: в жидкой питательной среде, где единственным источником пищи является глюкоза. Правда, одна из популяций, Ara-3, научилась употреблять в пищу ещё и цитрат, присутствующий в среде в качестве вспомогательного вещества (см.: В долгосрочном эксперименте зафиксировано поэтапное формирование эволюционного новшества, «Элементы», 25.09.2012). Раз в сутки из каждой популяции берут небольшую часть (примерно 107 клеток) и пересаживают в свежую питательную среду, где бактерии сначала быстро размножаются, а потом, по мере исчерпания глюкозы, рост численности замедляется. Каждые 500 поколений часть бактерий из каждой популяции замораживают для последующего изучения. Микробы при этом сохраняют жизнеспособность. Таким образом, в распоряжении исследователей имеется «живая палеонтологическая летопись» эксперимента.
Хотя условия эксперимента выглядят предельно простыми, многие его результаты оказались неожиданными. Например, логично было бы предположить, что после непродолжительного периода быстрой адаптации (роста приспособленности) к новым условиям популяции достигнут оптимума (поднимутся на пик ландшафта приспособленности, см. Fitness landscape), запас возможных полезных мутаций будет исчерпан, изменения замедлятся и наступит неопределенно долгий период эволюционного стазиса. Не тут-то было: даже после 50 000 поколений полезные мутации всё ещё появлялись, а приспособленность продолжала расти, хоть и с замедлением (см.: Новые результаты долгосрочного эволюционного эксперимента: приспособленность подопытных бактерий продолжает расти, «Элементы», 23.12.2013).
Эксперимент изначально был спланирован таким образом, чтобы свести к минимуму все осложняющие обстоятельства, такие как изменения условий среды, генетический обмен и экологические взаимодействия между организмами. Исследователи хотели получить в чистом виде самый простой и фундаментальный эволюционный процесс — адаптацию к стабильной среде на основе мутаций и отбора. Однако, как метко заметил Лесли Оргел (Leslie Orgel), «эволюция умнее, чем ты» (см.: Orgel's rules). Новая статья Ленски и его коллег, опубликованная 18 октября в журнале Nature, показывает, что избежать сложностей все-таки не удалось. Как выяснилось, в подопытных популяциях сами собой зарождаются экологические взаимодействия, основанные на диверсификации и разделении ниш, что заставляет бактерий приспосабливаться к меняющейся биотической обстановке.
Авторы провели генетический анализ всей замороженной «ископаемой летописи» эксперимента, накопившейся за 60 000 бактериальных поколений и насчитывающей в общей сложности около 1440 проб (по 60 000/500 = 120 проб на каждую из 12 популяций). Для каждой пробы был проведен метагеномный анализ с 50-кратным покрытием (см.: Coverage). Этого оказалось достаточно, чтобы надежно идентифицировать все новые мутации, которые возникали в подопытных популяциях и достигали частоты не менее 10% (то есть встречались как минимум у каждой десятой бактерии) хотя бы в двух пробах. Мутации, не получившие столь широкого распространения, не учитывались, потому что их трудно отличить от случайных ошибок секвенирования.
В итоге получилась детальная реконструкция эволюционного процесса в 12 популяциях (рис. 1). Нужно помнить, что практически все изменения частот аллелей, заметные на рисунке 1, отражают работу естественного отбора, а не генетического дрейфа (случайных колебаний частот аллелей). Дрейф работает гораздо медленнее. Эффективная численность подопытных популяций составляет примерно 107, а при такой численности для того, чтобы новая мутация зафиксировалась (достигла частоты 1) за счет дрейфа, требуется время порядка 107 поколений, то есть в сотни раз больше, чем прошло с начала эксперимента. Все мутации, достигшие заметной частоты в ходе эксперимента, сделали это под действием отбора. Они либо сами были полезны и поддерживались отбором, либо находились в одном геноме с полезной мутацией и распространялись за счет «генетического автостопа» (см.: Genetic hitchhiking), типичного для бесполых популяций (см.: Половое размножение помогает отбору отделять полезные мутации от вредных, «Элементы», 01.03.2016).
Как уже говорилось, рост общей приспособленности (которая оценивается по скорости размножения по сравнению с исходным, предковым штаммом) замедлился, но не прекратился (рис. 2, а; подробнее см. в новости Новые результаты долгосрочного эволюционного эксперимента: приспособленность подопытных бактерий продолжает расти, «Элементы», 23.12.2013). Темп накопления новых мутаций остался высоким (рис. 2, b). В шести из двенадцати популяций зафиксировались аллели-мутаторы (мутации, снижающие точность репликации или репарации), что резко ускорило как появление, так и фиксацию новых мутаций (убегающие вверх графики на рис. 2, b). Впрочем, несколько позже в популяциях с мутаторами стали распространяться аллели-«антимутаторы», снижающие темп мутагенеза. Это видно по замедлению роста числа мутаций в некоторых популяциях с мутаторами (врезка на рис. 2, b).
«Элементы» не раз рассказывали о долгосрочном эволюционном эксперименте, начатом в 1988 году Ричардом Ленски (см. ссылки в конце новости). В ходе эксперимента 12 исходно одинаковых популяций кишечной палочки Escherichia coli в течение вот уже более 60 000 поколений культивируются в одних и тех же условиях: в жидкой питательной среде, где единственным источником пищи является глюкоза. Правда, одна из популяций, Ara-3, научилась употреблять в пищу ещё и цитрат, присутствующий в среде в качестве вспомогательного вещества (см.: В долгосрочном эксперименте зафиксировано поэтапное формирование эволюционного новшества, «Элементы», 25.09.2012). Раз в сутки из каждой популяции берут небольшую часть (примерно 107 клеток) и пересаживают в свежую питательную среду, где бактерии сначала быстро размножаются, а потом, по мере исчерпания глюкозы, рост численности замедляется. Каждые 500 поколений часть бактерий из каждой популяции замораживают для последующего изучения. Микробы при этом сохраняют жизнеспособность. Таким образом, в распоряжении исследователей имеется «живая палеонтологическая летопись» эксперимента.
Хотя условия эксперимента выглядят предельно простыми, многие его результаты оказались неожиданными. Например, логично было бы предположить, что после непродолжительного периода быстрой адаптации (роста приспособленности) к новым условиям популяции достигнут оптимума (поднимутся на пик ландшафта приспособленности, см. Fitness landscape), запас возможных полезных мутаций будет исчерпан, изменения замедлятся и наступит неопределенно долгий период эволюционного стазиса. Не тут-то было: даже после 50 000 поколений полезные мутации всё ещё появлялись, а приспособленность продолжала расти, хоть и с замедлением (см.: Новые результаты долгосрочного эволюционного эксперимента: приспособленность подопытных бактерий продолжает расти, «Элементы», 23.12.2013).
Эксперимент изначально был спланирован таким образом, чтобы свести к минимуму все осложняющие обстоятельства, такие как изменения условий среды, генетический обмен и экологические взаимодействия между организмами. Исследователи хотели получить в чистом виде самый простой и фундаментальный эволюционный процесс — адаптацию к стабильной среде на основе мутаций и отбора. Однако, как метко заметил Лесли Оргел (Leslie Orgel), «эволюция умнее, чем ты» (см.: Orgel's rules). Новая статья Ленски и его коллег, опубликованная 18 октября в журнале Nature, показывает, что избежать сложностей все-таки не удалось. Как выяснилось, в подопытных популяциях сами собой зарождаются экологические взаимодействия, основанные на диверсификации и разделении ниш, что заставляет бактерий приспосабливаться к меняющейся биотической обстановке.
Авторы провели генетический анализ всей замороженной «ископаемой летописи» эксперимента, накопившейся за 60 000 бактериальных поколений и насчитывающей в общей сложности около 1440 проб (по 60 000/500 = 120 проб на каждую из 12 популяций). Для каждой пробы был проведен метагеномный анализ с 50-кратным покрытием (см.: Coverage). Этого оказалось достаточно, чтобы надежно идентифицировать все новые мутации, которые возникали в подопытных популяциях и достигали частоты не менее 10% (то есть встречались как минимум у каждой десятой бактерии) хотя бы в двух пробах. Мутации, не получившие столь широкого распространения, не учитывались, потому что их трудно отличить от случайных ошибок секвенирования.
В итоге получилась детальная реконструкция эволюционного процесса в 12 популяциях (рис. 1). Нужно помнить, что практически все изменения частот аллелей, заметные на рисунке 1, отражают работу естественного отбора, а не генетического дрейфа (случайных колебаний частот аллелей). Дрейф работает гораздо медленнее. Эффективная численность подопытных популяций составляет примерно 107, а при такой численности для того, чтобы новая мутация зафиксировалась (достигла частоты 1) за счет дрейфа, требуется время порядка 107 поколений, то есть в сотни раз больше, чем прошло с начала эксперимента. Все мутации, достигшие заметной частоты в ходе эксперимента, сделали это под действием отбора. Они либо сами были полезны и поддерживались отбором, либо находились в одном геноме с полезной мутацией и распространялись за счет «генетического автостопа» (см.: Genetic hitchhiking), типичного для бесполых популяций (см.: Половое размножение помогает отбору отделять полезные мутации от вредных, «Элементы», 01.03.2016).
Как уже говорилось, рост общей приспособленности (которая оценивается по скорости размножения по сравнению с исходным, предковым штаммом) замедлился, но не прекратился (рис. 2, а; подробнее см. в новости Новые результаты долгосрочного эволюционного эксперимента: приспособленность подопытных бактерий продолжает расти, «Элементы», 23.12.2013). Темп накопления новых мутаций остался высоким (рис. 2, b). В шести из двенадцати популяций зафиксировались аллели-мутаторы (мутации, снижающие точность репликации или репарации), что резко ускорило как появление, так и фиксацию новых мутаций (убегающие вверх графики на рис. 2, b). Впрочем, несколько позже в популяциях с мутаторами стали распространяться аллели-«антимутаторы», снижающие темп мутагенеза. Это видно по замедлению роста числа мутаций в некоторых популяциях с мутаторами (врезка на рис. 2, b).
Рис. 2. Динамика приспособленности и накопления мутаций в 12 популяциях. а — приспособленность, оцениваемая по скорости размножения бактерий по сравнению с исходным предковым штаммом (подробнее см. в новости: Новые результаты долгосрочного эволюционного эксперимента: приспособленность подопытных бактерий продолжает расти, «Элементы», 23.12.2013). b — среднее число накопленных мутаций. Графики, резко уходящие вверх, соответствуют шести популяциям, в которых повысился темп мутагенеза из-за фиксации аллелей-«мутаторов» (мутаций, снижающих точность репликации или репарации). На врезке показана динамика накопления мутаций в шести популяциях с мутаторами. Белой линией показана усредненная динамика для популяций, в которых мутаторы не зафиксировались. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature
Но главное открытие, сделанное авторами, состоит не в этом. Эволюционная динамика, отображенная на рис. 1, не вписывается в простейшую модель, согласно которой адаптивная эволюция монокультуры бесполых организмов в стабильных условиях сводится к последовательной фиксации отбором вновь возникающих полезных мутаций.
Статистическая обработка данных, приведенных на рис. 1, показала, что эта простейшая модель не может объяснить наблюдаемую картину даже с учетом таких осложняющих обстоятельств, как генетический автостоп и клональная интерференция (конкуренция между клонами бактерий с разными полезными мутациями; см.: Clonal interference). Например, многие мутации, достигнув некоторой частоты, вдруг перестают распространяться, то есть двигаться дальше в сторону фиксации (таков естественный ход событий, если клон с данной мутацией имеет более высокую приспособленность, чем другие бактерии в популяции). Но эти клоны и не вымирают, проиграв конкуренцию клонам с более удачными мутациями. Вместо этого частота мутации начинает колебаться вокруг какого-то уровня. Эти колебания могут продолжаться десятки тысяч поколений, причем уровень, вокруг которого происходят колебания, может со временем меняться.
Метагеномные данные, полученные для каждой из 1440 проб, представляют собой множество отсеквенированных кусочков ДНК, принадлежащих разным индивидам. Поэтому нельзя сразу понять, какие мутации относятся к одному и тому же клону, а какие — к разным. Однако авторам удалось разобраться в этом, проанализировав согласованность изменения частот мутаций во времени (поскольку частоты мутаций, находящихся в одном и том же геноме, меняются синхронно). В итоге выяснилось, что по крайней мере в девяти из двенадцати подопытных популяций в течение длительного времени (свыше 10 000 поколений) имело место устойчивое сосуществование как минимум двух клад (эволюционных линий). Внутри этих клад шли свои собственные эволюционные процессы, то есть появлялись и фиксировались различные мутации (рис. 3).
Статистическая обработка данных, приведенных на рис. 1, показала, что эта простейшая модель не может объяснить наблюдаемую картину даже с учетом таких осложняющих обстоятельств, как генетический автостоп и клональная интерференция (конкуренция между клонами бактерий с разными полезными мутациями; см.: Clonal interference). Например, многие мутации, достигнув некоторой частоты, вдруг перестают распространяться, то есть двигаться дальше в сторону фиксации (таков естественный ход событий, если клон с данной мутацией имеет более высокую приспособленность, чем другие бактерии в популяции). Но эти клоны и не вымирают, проиграв конкуренцию клонам с более удачными мутациями. Вместо этого частота мутации начинает колебаться вокруг какого-то уровня. Эти колебания могут продолжаться десятки тысяч поколений, причем уровень, вокруг которого происходят колебания, может со временем меняться.
Метагеномные данные, полученные для каждой из 1440 проб, представляют собой множество отсеквенированных кусочков ДНК, принадлежащих разным индивидам. Поэтому нельзя сразу понять, какие мутации относятся к одному и тому же клону, а какие — к разным. Однако авторам удалось разобраться в этом, проанализировав согласованность изменения частот мутаций во времени (поскольку частоты мутаций, находящихся в одном и том же геноме, меняются синхронно). В итоге выяснилось, что по крайней мере в девяти из двенадцати подопытных популяций в течение длительного времени (свыше 10 000 поколений) имело место устойчивое сосуществование как минимум двух клад (эволюционных линий). Внутри этих клад шли свои собственные эволюционные процессы, то есть появлялись и фиксировались различные мутации (рис. 3).
Рис. 3. Длительное сосуществование клад в подопытных популяциях. a — детальная история популяции Ara-6. На верхнем рисунке разными цветами показаны мутации «базальной клады» (basal clade), от которой в дальнейшем произошли «главная» клада (major clade, второй сверху рисунок) и «второстепенная» клада (minor clade, третий рисунок). Какая из клад считалась главной, а какая второстепенной, зависело от их численности в конце периода наблюдений. На нижнем рисунке показана судьба вымерших мутаций. — история всех двенадцати популяций, в девяти из которых удалось установить сосуществование двух клад (фиолетовая и розовая линии). Изображение из обсуждаемой статьи в Nature
Это значит, что в большинстве подопытных популяций произошла экологическая диверсификация. Разные клады как-то поделили между собой экологические ниши и стали устойчиво сосуществовать, приспосабливаясь теперь уже не к изначально заданным стабильным условиям среды, а к специфическому и переменчивому биотическому окружению.
Данное явление ранее было обнаружено в одной из двенадцати популяций (Ara-2). Две клады, сосуществующие в этой популяции, имеют разный обмен веществ и используют к своей выгоде продукты жизнедеятельности другой клады. Устойчивое сосуществование обеспечивается частотно-зависимым балансирующим отбором. Это значит, что относительная приспособленность клады тем выше, чем ниже ее численность (J. Plucain et al., 2014. Epistasis and allele specificity in the emergence of a stable polymorphism in Escherichia coli). Новые данные показали, что аналогичная ситуация сложилась как минимум в девяти из двенадцати популяций. Таким образом, экологическая диверсификация — не случайный эпизод, а общая закономерность.
Анализ истории отдельных клад показал, что адаптивная эволюция внутри клад продолжает идти полным ходом: появляются новые полезные (для данной клады) мутации, их частоты растут под действием отбора, вместе с ними распространяются «автостопом» другие (не такие полезные) мутации; многие генетические варианты, достигнув заметной частоты, впоследствии вымирают, вытесненные более удачливыми конкурентами. И всё это происходит уже не в масштабах всей подопытной популяции, а по отдельности в каждой из клад. Поэтому отчасти теряет смысл оценка приспособленности бактерий по скорости их роста по сравнению с предковым штаммом (рис. 2, а): ведь теперь их реальная приспособленность зависит еще и от того, насколько успешно они взаимодействуют с представителями сосуществующих клад.
Статистический анализ распределения мутаций во времени показал, что в одних генах мутации преимущественно фиксировались в начале эксперимента (на ранних этапах адаптации), тогда как в других генах мутации начали фиксироваться лишь на поздних этапах. Это объясняется тремя причинами, причем все три, по мнению авторов, реально работают в ходе эксперимента (строго доказать это пока нельзя, но есть косвенные статистические аргументы в пользу реальности всех трех причин).
Во-первых, мутации в некоторых генах наиболее выгодны (дают наибольшую прибавку приспособленности) для исходного генотипа, и поэтому такие мутации фиксируются первыми, вытесняя в ходе клональной интерференции другие, менее полезные мутации в других генах. Эти последние начинают распространяться позже, когда первая порция самых «очевидных» полезных мутаций уже зафиксировалась.
Во-вторых, мутации, зафиксировавшиеся ранее, влияют на полезность или вредность мутаций, появляющихся позднее (влияние одних генетических вариантов на фенотипические проявления, в том числе на полезность, других называют эпистазом, см.: Epistasis). Поэтому некоторые мутации становятся полезными и получают шанс зафиксироваться только после того, как благодаря другим мутациям сформируется подходящий генетический контекст (см.: Эволюция белков сдерживается низкой проходимостью ландшафта приспособленности, «Элементы», 09.02.2015). Именно так обстояло дело с мутацией, благодаря которой бактерии из популяции Ara-3 получили возможность питаться цитратом (см.: В долгосрочном эксперименте зафиксировано поэтапное формирование эволюционного новшества, «Элементы», 25.09.2012).
В-третьих, формирующиеся экологические взаимодействия между кладами в корне меняют «правила игры», заставляя бактерий приспосабливаться уже не к стабильной и предельно простой среде (как было задумано исследователями), а к динамичному биотическому окружению. Это значит, что направленность отбора всё время меняется, и поэтому мутации, полезные для данной клады в данный момент, вовсе не обязательно будут полезными в другое время или для других клад.
Таким образом, долгосрочный эволюционный эксперимент опроверг чрезмерно упрощенные представления о том, как должна идти адаптация бесполой популяции к стабильным условиям среды. Ничего похожего на замедление и остановку адаптивной эволюции по мере приближения к оптимуму (пику на ландшафте приспособленности) не наблюдается, запас потенциально полезных мутаций не исчерпывается, и даже темп их накопления практически не снижается. Вместо этого мы видим самопроизвольное усложнение эволюционирующего сообщества, которое из монокультуры превращается в экосистему с подразделенными нишами и коэволюционирующими кладами и явно не собирается в обозримом будущем переходить в состояние эволюционного стазиса. Так что Лесли Оргел был, конечно, прав насчет того, кто умнее — эволюция или теоретики, считающие, что всё про нее знают.
Данное явление ранее было обнаружено в одной из двенадцати популяций (Ara-2). Две клады, сосуществующие в этой популяции, имеют разный обмен веществ и используют к своей выгоде продукты жизнедеятельности другой клады. Устойчивое сосуществование обеспечивается частотно-зависимым балансирующим отбором. Это значит, что относительная приспособленность клады тем выше, чем ниже ее численность (J. Plucain et al., 2014. Epistasis and allele specificity in the emergence of a stable polymorphism in Escherichia coli). Новые данные показали, что аналогичная ситуация сложилась как минимум в девяти из двенадцати популяций. Таким образом, экологическая диверсификация — не случайный эпизод, а общая закономерность.
Анализ истории отдельных клад показал, что адаптивная эволюция внутри клад продолжает идти полным ходом: появляются новые полезные (для данной клады) мутации, их частоты растут под действием отбора, вместе с ними распространяются «автостопом» другие (не такие полезные) мутации; многие генетические варианты, достигнув заметной частоты, впоследствии вымирают, вытесненные более удачливыми конкурентами. И всё это происходит уже не в масштабах всей подопытной популяции, а по отдельности в каждой из клад. Поэтому отчасти теряет смысл оценка приспособленности бактерий по скорости их роста по сравнению с предковым штаммом (рис. 2, а): ведь теперь их реальная приспособленность зависит еще и от того, насколько успешно они взаимодействуют с представителями сосуществующих клад.
Статистический анализ распределения мутаций во времени показал, что в одних генах мутации преимущественно фиксировались в начале эксперимента (на ранних этапах адаптации), тогда как в других генах мутации начали фиксироваться лишь на поздних этапах. Это объясняется тремя причинами, причем все три, по мнению авторов, реально работают в ходе эксперимента (строго доказать это пока нельзя, но есть косвенные статистические аргументы в пользу реальности всех трех причин).
Во-первых, мутации в некоторых генах наиболее выгодны (дают наибольшую прибавку приспособленности) для исходного генотипа, и поэтому такие мутации фиксируются первыми, вытесняя в ходе клональной интерференции другие, менее полезные мутации в других генах. Эти последние начинают распространяться позже, когда первая порция самых «очевидных» полезных мутаций уже зафиксировалась.
Во-вторых, мутации, зафиксировавшиеся ранее, влияют на полезность или вредность мутаций, появляющихся позднее (влияние одних генетических вариантов на фенотипические проявления, в том числе на полезность, других называют эпистазом, см.: Epistasis). Поэтому некоторые мутации становятся полезными и получают шанс зафиксироваться только после того, как благодаря другим мутациям сформируется подходящий генетический контекст (см.: Эволюция белков сдерживается низкой проходимостью ландшафта приспособленности, «Элементы», 09.02.2015). Именно так обстояло дело с мутацией, благодаря которой бактерии из популяции Ara-3 получили возможность питаться цитратом (см.: В долгосрочном эксперименте зафиксировано поэтапное формирование эволюционного новшества, «Элементы», 25.09.2012).
В-третьих, формирующиеся экологические взаимодействия между кладами в корне меняют «правила игры», заставляя бактерий приспосабливаться уже не к стабильной и предельно простой среде (как было задумано исследователями), а к динамичному биотическому окружению. Это значит, что направленность отбора всё время меняется, и поэтому мутации, полезные для данной клады в данный момент, вовсе не обязательно будут полезными в другое время или для других клад.
Таким образом, долгосрочный эволюционный эксперимент опроверг чрезмерно упрощенные представления о том, как должна идти адаптация бесполой популяции к стабильным условиям среды. Ничего похожего на замедление и остановку адаптивной эволюции по мере приближения к оптимуму (пику на ландшафте приспособленности) не наблюдается, запас потенциально полезных мутаций не исчерпывается, и даже темп их накопления практически не снижается. Вместо этого мы видим самопроизвольное усложнение эволюционирующего сообщества, которое из монокультуры превращается в экосистему с подразделенными нишами и коэволюционирующими кладами и явно не собирается в обозримом будущем переходить в состояние эволюционного стазиса. Так что Лесли Оргел был, конечно, прав насчет того, кто умнее — эволюция или теоретики, считающие, что всё про нее знают.
Источник: Benjamin H. Good, Michael J. McDonald, Jeffrey E. Barrick, Richard E. Lenski & Michael M. Desai. The dynamics of molecular evolution over 60,000 generations // Nature. Published online 18 October 2017. DOI: 10.1038/nature24287.
См. также:
1) Подведены итоги эволюционного эксперимента длиной в 40 000 поколений, «Элементы», 01.11.2009.
2) В долгосрочном эволюционном эксперименте выявлен отбор на «эволюционную перспективность», «Элементы», 25.03.2011.
3) В долгосрочном эксперименте зафиксировано поэтапное формирование эволюционного новшества, «Элементы», 25.09.2012.
4) Новые результаты долгосрочного эволюционного эксперимента: приспособленность подопытных бактерий продолжает расти, «Элементы», 23.12.2013.
5) Способы адаптации бактерий к разным температурам оказались предсказуемыми, «Элементы», 16.03.2017.
Александр Марков
См. также:
1) Подведены итоги эволюционного эксперимента длиной в 40 000 поколений, «Элементы», 01.11.2009.
2) В долгосрочном эволюционном эксперименте выявлен отбор на «эволюционную перспективность», «Элементы», 25.03.2011.
3) В долгосрочном эксперименте зафиксировано поэтапное формирование эволюционного новшества, «Элементы», 25.09.2012.
4) Новые результаты долгосрочного эволюционного эксперимента: приспособленность подопытных бактерий продолжает расти, «Элементы», 23.12.2013.
5) Способы адаптации бактерий к разным температурам оказались предсказуемыми, «Элементы», 16.03.2017.
Александр Марков
Пока у женщин растут волосы в ненужных местах, я не поверю в эволюцию!)
Я х.у.е.ю с этих тупоголовых людей, , которые причисляют себя к атеистам. Я прочитал всю статью, внимательно прочитал. Из теоретической полемики между теми,кто верит в эволюцию, и теми, кто не верит, в статье есть только это
"От эксперимента с кишечной палочкой, наглядно демонстрирующего эволюцию давно "пригорало" у тех верующих, которые умею читать. До последнего времени от них можно было услышать "ну так бактерия не стала чем-то другим". Теперь стала, так что и этот бредовый аргумент раздавлен наукой"
и все!!! Ребяты, больше в этой статье о верующих, о религии, о мировоззрении религиозных людей, вообще чего то , что бы хоть косвенно относилось к спору между религией и наукой - нет.
Тупоголовый автор данного поста даже не прочитал саму статью, он приписал абзац в начале, но он в силу своего тупоумия не смог осилить статью, он не понял, о чем она. Он просто не способен понять такие статьи, у него в голове одни штампы и заготовки на предмет борцунства.
Хватит спорить, нет в этой статье ничего, что бы подтверждало эволюцию, или опровергало, или спорило с религией, или еще чего. Это все есть в головах е.ба.н.утых , так называемых "атеистов", борцунов с религией, которые к научному атеизму, к науке не имеют никакого отношения.
Статья узко специальная, рассматривает один из аспектов эксперимента по изучению эволюции. Она не доказывает эволюцию, потому что ученым, проводящим этот эксперимент, даже в голову не придет "доказывать эволюцию". Они изучают механизм эволюции, и к первому абзацу данного поста их работа не имеет никакого отношения.
Это ты, дурашка, не понял статью. Я давно слежу за этим экспериментом и утверждать, будто в нм ничего нет - это и есть самое наглядное непонимание сути.
И да, я встречал людей, которые верят в разные вещи. Ещё Владимир Семёнович пел "Кто верит в Магомета, кто в Аллаха, кто в Иисуса..." Но вот чтобы кто-нибудь верил в эволюцию - это нонсенс. Истина не нуждается в вере, т.к. она проверяема и доказуема. Говоря об эволюции, среди прочего, такими экспериментами. Вера же - это принятие чего-либо истинным без доказательств, поэтому и нет верующих в эволюцию, в гравитацию, в то, что завтра утром будет рассвет
Я не утверждаю, что там ничего нет. ты сейчас со своим голосом в голове разговариваешь. Я говорю про первый абзац статьи, дальше которого никто и не читает, и который дает ложное представление о статье, как о каком то борцунстве с церковью и религией.
Не ровняй всех по себе
Открыв давно не мытую кастрюлю Василий обнаружил столь развитую колонию микроорганизмов что просто сел и стал ждать послов
Вероятно ниже перечисленные ученые были малообразованными и одурманенными религией, раз верили в Бога.
Но мы то с вами люди грамотные, куда этим старикашкам до нас, мы айфон видели!
Поэтому в Бога не верим.
>> откуда мы можем узнать что это истина? ©
Вы хотите сказать, что статус истины зависит от того, знаем мы или не знаем, истина это или нет? По-моему истина всегда абсолютна и ни от чего не зависит. Отсюда и поговорка "устами младенца глаголет истина". Это не значит, что младенцы сплошь изрекают истину, а то, что истина может быть изречена любым человеком, даже младенцем. Важно только распознать. Таким распознавающим фактором может служить доказательство, но оно нужно только нам. Самой истине оно не нужно, она не перестанет быть истиной, если люди не смогли её доказать.
Причины эти давно изучены:
1. Поддержка власти (добровольно никто первый раз в церковь не пойдёт)
2. Низкий уровень жизни народа (счастливым бог не нужен)
3. Низкий уровень образования (чем умнее, тем меньше веры)
Сами причины не являются чем-то интересным для изучения. Разве что для статистов
Ну и конечно все эти ритуалы над обманутыми людьми, называющими себя рабами. Конечно ели бы не они, а только сбор денег, то церковь прекратила бы своё существование. Эти ритуалы можно в некой мере считать рекламой, что ли
---------------------------------
Да, факты существуют независимо от нашего знания о них, но пока мы не проверили (доказали), то не можем считать их фактами (истиной) и, соответственно не можем использовать. Вот гравитация - доказана и мы её используем, а бог не доказан и нигде не используется
>> бог не доказан и нигде не используется ©
А обязательно всё утилизировать? Вера даёт душевное спокойствие миллиардам людей, этого мало?
>> Причины эти давно изучены: ©
Вы забыли самую банальную причину - страх перед явлениями природы. Как нас в школе учили. Счастливым бог не нужен? Вы опросили всех счастливых? А как насчёт несчастных? Им точно нужен, а таких явно больше.
Низкий уровень образования? Вы опрашивали прихожан? Неужели все с церковно-приходским?
Чем умнее, тем меньше веры? Вы не встречали дураков с высшим? Вам повезло.
А ритуалы - это всё-таки не реклама, а скорее психотерапия. Хотя Вы наверняка назовёте это охмуряжем. Впрочем, и классическая психотерапия не более, чем охмуряж.
Опять вы переходите на личности. Нет, не я опрашивал всех счастливых и всех образованных - этим занимаются специальные организации и результаты подобных исследований общедоступны.
Хотя мы с одногруппниками в далёком 2000 году проводили одно исследование. Пытались узнать процент верующих христиан среди случайно выбранных людей и таки да, опросили 100 человек, выбранных случайно в толпе в 2 городах. Разных возрастов, в разной одежде. Никто не ответил положительно. Не встретили мы верующих в Донецке всего каких-то 17 лет назад.
Что до душевного спокойствия, то я здесь не специалист, т.к. у меня нет душа и я пользуюсь ванной, но в целом психологи профессионально способны заменить попов. И мифы опять же не нужны
Переход на личности, это когда вместо темы начинают обсуждать лысину оппонента. Я ничего такого не обсуждал, стало быть на личности не переходил, тем более "опять".
Далёкий 2000-й ? Понимаю. Для меня примерно таковым является 1975-й. Как говорилось в одном популярном фильме, поговорим лет через 25.
А чтобы узнать проценты счастливых/несчастных среди прихожан, можно просто опрашивать людей при выходе из церкви. только не случайно выбранных, а всех подряд. Поскольку фактор случайности на самом деле может оказаться ошибочным, продиктованным чем-то вроде внутреннего фейс-контроля.
Шутка про душ даёт мне понять, что, по-видимому, беседа себя исчерпала.
Удачи.
Как то сказанул:
Наука оставила вопрос о Боге совершенно открытым. Наука не имеет права судить об этом .
Многие ученые верят в Бога. Те, кто говорит, что изучение наук делает человека атеистом, вероятно, какие-то смешные люди .
Гармония естественного закона открывает столь превосходящий нас Разум, что по сравнению с ним любое систематическое мышление и действие человеческих существ оказывается в высшей мере незначительным подражанием .
Напрасно перед лицом катастроф XX века многие жалуются: Как Бог допустил? Да. Он допустил: допустил нашу свободу, но не оставил нас во тьме неведения. Пусть познания добра и зла указан. И человеку самому пришлось расплачиваться за выбор ложных путей .
Однажды сказанул:
Когда придет наш последний час, с какой неизъяснимой радостью мы устремим свой взор к Тому, о присутствии Которого мы могли лишь догадываться в этом мире .
Такое выдал!
Самое убедительное доказательство бытия Бога это гармония средств, при помощи которой поддерживается порядок в универсуме, благодаря этому порядку живые существа находят в своем организме все необходимое для развития и размножения своих физических и духовных способностей .
"Эксперимент изначально был спланирован таким образом, чтобы свести к минимуму все осложняющие обстоятельства, такие как изменения условий среды" - Вот это позабавило, конечно. Интересно, как они исключили из экспериментов гравитацию с изменениями, вызванными положением луны по отношению к земле и изменения электромагнитных полей, вызванных разной солнечной радиацией?
Когда важно исключить влияние этих факторов, то эксперимент проводят на МКС или поверхности другого космического тела (Марс, Луна, etc)
Согласен. Однако, результаты эксперимента имели некое установленное значение как раз так же в силу этих влияний, словно эксперимент происходил в естественных условиях.
Создатель дал роду человеческому две книги. В одной показал Свое величество; в другой Свою волю. Первая видимый этот мир, Им созданный, чтобы человек, смотря на огромность, красоту и стройность его зданий, признал Божественное всемогущество, по вере себе дарованного понятия. Вторая книга Священное Писание. В ней показано Создателево благословение к нашему спасению. В сих пророческих и апостольских богодухновенных книгах истолкователи и изъяснители суть великие церковные учителя. А в оной книге сложения видимого мира сего физики, математики, астрономы и прочие изъяснители Божественных в натуру влиянных действий суть таковы, каковы в оной книге пророки, апостолы и церковные учители .
Чудесное устройство космоса и гармония в нем могут быть объяснены лишь тем, что космос был создан по плану Всеведущего и Всемогущего Существа. Вот мое первое и последнее слово .
Природа, без сомнения, есть Вторая Книга Бога, от которой мы не должны отказываться, но которую мы обязаны читать .
Намерение Священного Писания в том, чтобы научить нас тому, как идти на небо, а не тому, как идет небо .
В действиях природы Господь Бог является нам не менее достойным восхищения образом, чем в божественных стихах Писания .
ерундой занимаются ! лучше бы храм построили
На самом деле мы ничего не знаем о происхождении жизни на земле. Мы изучаем только последствия. Это все равно что дикарь нашел бы ноутбук, научился его включать, запускать доту, возможно даже собрать и разобрать и потом заявить на совете племени, ноутбуки появились естественным путем, а мы все потомки ноутбуков. Я не буду расписывать долго, приведу один из примеров в молекуле РНК присутствует гуанин, но гуанин синтезируется только в живых организмах. Причем гуанин практически не растворим в воде, даже если бы он как то самосинтезировался в древнем мировом океане, то выпал бы в осадок. Короче чтобы появился гуанин нужна готовая РНК, а чтобы повилась РНК нужен гуанин. И так большинство составляющих этой молекулы.
Если на выходе какие-то шумы из нашего мира, то эмуляция некорректна.
И вам рекомендую Лоуренса Краусса "Вселенная из ничего". Весьма недурственное чтиво, знаете ли
Спасибо, почитаю. Хоть и сомневаюсь, что Вселенная из ничего образовалась. Тут мне больше по душе слова Хокинга:
"Результаты наших наблюдений подтверждают предположение о том, что Вселенная возникла в определённый момент времени. Однако сам момент начала творения, сингулярность, не подчиняется ни одному из известных законов физики."
Я не вижу противоречий между этой цитатой Хокинга и теорией естественного происхождения Вселенной. Ну а слово "творение" может быть либо метафорой либо ошибкой перевода.
Время локально, конечно Вселенная возникла в его определённый момент и этот момент был началом времени внутри Вселенной. Ну а законы физики... они лишь описывают происходящие события и поскольку наша Вселенная уже существует, то наши законы не могут описать процессы зарождения Вселенных. Там работают иные принципы.
Хотя кое-что из "тех" законов есть и в нашем мире и известно не то, что школьнику, а даже дошкольнику:
"1-1=0"
Макрофаг, гоняющийся за микробом, тоже впечатляет. Тем более, что это реальное видео.
это все же естественный процесс
даже пугает немного
Я не понял тут, сайт хорошего настроения или научный симпозиум?
Иди в соседнюю тему. Там взорвалось такое, что никто никогда не ожидал. Зачем забиваешь свой девственно чистый мозг всякими неинтересностями?
Класс!!! Какая большая проделана работа.
И какая бесполезная...
Естественно. Сколько денег зря потрачено - можно же было на них накупить бухла и айфонов. Дурни эти учёные, ничего не понимают.
Без подобных "бесполезных" работ ты бы сейчас не за компом сидел, а при лучинке возле печки.
Это было бы очень духовно и скрепно. А все эти компы и прочие штучки ученых суть порождение Диавола.
Воистину! Сие есть глас праведника!
Господь покарает всякого, кто верит в научный прогресс. Никаких наук нет, это все одно лишь дьявольское искушение.
>> эксперимент на бактериях Escherichia coli, продолжающийся уже почти 30 лет, дал новые неожиданные результаты. ©
И это понятно. Внезапность неожиданных результатов была предсказуема. На фоне всеобщих кризисов необходимость всплеска финансирования дальнейших работ очевидна.
Тем не менее, как можно понять из всех этих научных бла-бла-бла, развитие 60 000 поколений бактерий не привело к преобразованию микроба в мушку-дрозофилу. А уж до преобразования одноклеточного в коня мы точно не доживём, даже попкорном не стоит запасаться.
Любезный, тут мало делать логические выводы, нужно разбираться в предмете. Логический вывод сделали Вы - "учёные зря писать не будут, значит так оно и есть". Я не утверждаю, что являюсь большим специалистом в биологии, но работал одно время с учёными - это очень хитрые жопы. И кое-что читал. В частности то, что большой дырой в теории эволюции является затухание тех мутаций, которые ведут к перерождению рода. И об этом эволюционисты очень не любят говорить. Эволюции в пределах видов - да, пожалуйста. А чтобы получить что-то совсем отличающееся от оригинала, то тут только селекция и генетические модификации, а это уже не естественно протекающий процесс, а инженерия.
В природе так и происходит, генетические модификации возникают под действием вирусов и бактерий https://ria.ru/eco/20120228/578503364.html#ixzz2r9QeXDL0https://ria.ru/eco/20120228/578503364.html#ixzz2r9QeXDL0 селекция под воздействием хищников ,пищи ,болезней, появлением новых ниш для жизни, которые нужно занять
Только в естественных условиях жуки так и остаются жуками.
Вот остались бы на Земле из животных одни жуки, через миллионы лет может быть в кого-нибудь и переродились бы
Нет. Я уже писал - мутации, ведущие к продвижению по родовому развитию, затухают. А особи вырождаются. Но про это эволюционисты говорить не любят.
Извините мне мою тупость, я так и не понял чем стала бактерия?
Но они остались бактериями или нет?
Они стали жить группами, но они бактерии или нет? Что доказал этот эксперимент?
Естественно, они остались бактериями. Но они стали немножко РАЗНЫМИ бактериями. Совсем немного, разница на уровне подвидов. Для того, чтобы из симбиотического сообщества развилось что-нибудь более сложное, многоклеточное - тут должно пройти не 30 лет, а миллиончик-другой. )))
Чтобы полностью исключить все факторы, надо проводить эксперимент над сферическим конём в вакууме.
Спасибо, теперь я хоть, что то понял.