Student World

Teď si problém trochu upravme. Jak vznikl dlouhý žirafí krk? Kolik k této změně bylo potřeba mutací? Dejme tomu 100, z nichž každá změnila velikost o cca 1 cm, nebo třeba 3? Je to zdánlivě podobná otázka jako „plynulost evoluce“, přesto se ale podstatně liší. Dejme tomu, že by se velikost krku měnila jen v 1/10 období evoluce žiraf, ale i tak mnoha mutacemi. I když by šlo o „přerušovanou rovnováhu“, rozhodující roli v evoluci by stále hrály drobné mikromutace zvyšující fitness svého nositele jen mírně. Konkurenční představou jsou makromutace, výjimečné události, které změní organismus a tím i jeho zdatnost radikálním způsobem.

Christopher Marx z Harvardu a jeho kolegové studovali, jaký je právě podíl mírně prospěšných mutací vzhledem k velmi prospěšným. Zkoumání prováděl na bakterii Methylobacterium, která běžně žije na povrchu listů a živí se např. methanolem – prý je navíc zodpovědná za občasnou růžovou pěnu ve sprše (poznámka: setkal se s tím někdo?). V laboratoři vědci mj. zjišťovali, jak se liší evoluce této bakterie v závislosti na velikosti jejích populací.

Závěry:

– Velké populace se na změny adaptují rychleji než malé.

– Velké populace vykazují vyšší úroveň selekce.

– Velké populace se mění spíše skoky, malé postupnými změnami.

Pokud by prospěšné mutace byly vzácné, pak by se dokázaly rozšířit v populaci před tím, než se objeví další prospěšná mutace. Změny by se postupně nabalovaly na sebe. Marx ale zjistil, že prospěšné mutace jsou mnohem častější, než se dosud předpokládalo. Nemohou se pak uplatit všechny, jedna prospěšná je poražena jinou prospěšnou. Přirovnává to k tržní ekonomice a technologickým inovacím. Ve stejné době se objeví dvě nové technologie (letadlo a vzducholoď apod.), z nichž obě představují zlepšení oproti současnému stavu, rozšíří se z nich ale jen jedna z inovací, další vyjde naprázdno – samozřejmě přirovnání má své limity.

Další logika úvah je subjektivně poněkud nejasná, ale Marx z toho vyvozuje, že velké populace se proto mění spíše skoky („makromutacemi“) než drobnými změnami (Snad proto, že ty se nestihnou rozšířit? Marx spíše tvrdí, že velké populace mají mnoho výhodných mutací přítomných najednou a mohou je kombinovat.)

Výsledky výzkumu byly publikovány v Science. Podle autorů mohou mít význam i pro medicínu. Při léčbě rakoviny třeba vyhubíme většinu buněk a populaci zredukujeme. Co to teď udělá s jejich evolucí – a co s námi? Záleží zase na frekvenci mikro a makromutací, stejně jako na tom, kolik změn je potřeba, aby buňky začaly metastázovat.

Zdroj: Phys.org

Poznámka: V čem to souhlasí a v čem je to v rozporu třeba s představou „zamrzlé plasticity“?

autor Pavel Houser