Недарвиновская теория эволюции
Благодаря vigna ознакомился со статьей в журнале «Биохимия» за декабрь 2009 г.: «Биологическая эволюция на основе неслучайной изменчивости, регулируемой организмом».
Ее автор, А.М. Оловников, известен широкой общественности как ученый, первый высказавший идею о теломеразном механизме защиты хромосом. За работы по экспериментальному обнаружению этого механизма американским биологам присуждена нобелевская премия за 2009 год.
Что касается статьи в «Биохимии», Оловников предложил в ней оригинальный эволюционный движок, который продуцирует морфологические новации в ответ на изменения среды.
В основе гипотезы лежит следующее предположение: структуры и ткани организма, помимо прочего, организованы в специализированную систему, служащую для производства адаптаций. Такая система пространственно и функционально обеспечивает возможность неслучайного воздействия на половые клетки.
Среди множества транспортных сетей, которыми пронизан организм, можно выделить ту, которая бы связывала соматические органы, центральную нервную систему и гаметогенную ткань. У высших животных такая сеть реализуется посредством аксонного транспорта и межклеточных туннельных нанотрубок. С их помощью по маршруту органы - ЦНС - гаметы могут перемещаться факторы транскрипции (ТФ). Они вызывают преобразования в половых клетках через генерацию там регуляторных РНК, отвечающих за РНК-зависимые эпигенетические модификации полового генома.
Чтобы понять, как обеспечивается неслучайность, нужно рассмотреть такую вещь как проекции (это важный элемент гипотезы). Хорошо известно, что туловище человека представлено в мозге в виде так называемого гомункулуса Пенфилда - участков нервной ткани, непосредственно связанных с той или иной частью тела. Такое представительство в ЦНС имеет любой функциональный фрагмент сомы. Иными словами, мы можем рассматривать их как проекции органов и частей тела на мозг. Таким образом, сигналы в виде транскрипционных факторов (ТФ) от соматических органов могут поступать в ЦНС в соответствии со своими проекциями - т.е. пространственно детерминировано.
Сильным тезисом в гипотезе является предположение о существовании подобных проекций в гаметогенной ткани. Тогда ТФ, ретранслирующиеся через мозг от органов в гаметы, попадают в жестко определенные места. Это обеспечивает неслучайность эпигенетических меток, а именно их соответствие конкретному органу, находящемуся в процессе адаптации. Сигнальные молекулы по такой сети идут только в тех случаях, когда гомеостатические системы организма поставлены в экстремальные для них условия, к которым относятся длительные и необычные для данного биологического вида нагрузки, т.е. фактически аналог ламарковых «упражнений». Повторяющаяся в ряду поколений активизация адаптивной системы приводит к топографически неслучайным изменениям полового генома и, как следствие, к неслучайному изменению строго определенных органов. Массовость подобных преобразований в популяции (в отличие от случайных мутаций) позволяет резко увеличить вероятность появления адаптивного признака. Из спектра возникшей изменчивости сохраняются полезные варианты, а неудачные элиминируются (негативная селекция). Поэтому положительный (дарвиновский) отбор как ключевой фактор биологической эволюции, будто бы по-немногу собирающий редкие благоприятные мутации, вообще оказывается ненужным.
Для более детального изложения гипотезы рекомендую прочитать статью, благо она небольшая по объему [PDF].
Ее автор, А.М. Оловников, известен широкой общественности как ученый, первый высказавший идею о теломеразном механизме защиты хромосом. За работы по экспериментальному обнаружению этого механизма американским биологам присуждена нобелевская премия за 2009 год.
Что касается статьи в «Биохимии», Оловников предложил в ней оригинальный эволюционный движок, который продуцирует морфологические новации в ответ на изменения среды.
В основе гипотезы лежит следующее предположение: структуры и ткани организма, помимо прочего, организованы в специализированную систему, служащую для производства адаптаций. Такая система пространственно и функционально обеспечивает возможность неслучайного воздействия на половые клетки.
Среди множества транспортных сетей, которыми пронизан организм, можно выделить ту, которая бы связывала соматические органы, центральную нервную систему и гаметогенную ткань. У высших животных такая сеть реализуется посредством аксонного транспорта и межклеточных туннельных нанотрубок. С их помощью по маршруту органы - ЦНС - гаметы могут перемещаться факторы транскрипции (ТФ). Они вызывают преобразования в половых клетках через генерацию там регуляторных РНК, отвечающих за РНК-зависимые эпигенетические модификации полового генома.
Чтобы понять, как обеспечивается неслучайность, нужно рассмотреть такую вещь как проекции (это важный элемент гипотезы). Хорошо известно, что туловище человека представлено в мозге в виде так называемого гомункулуса Пенфилда - участков нервной ткани, непосредственно связанных с той или иной частью тела. Такое представительство в ЦНС имеет любой функциональный фрагмент сомы. Иными словами, мы можем рассматривать их как проекции органов и частей тела на мозг. Таким образом, сигналы в виде транскрипционных факторов (ТФ) от соматических органов могут поступать в ЦНС в соответствии со своими проекциями - т.е. пространственно детерминировано.
Сильным тезисом в гипотезе является предположение о существовании подобных проекций в гаметогенной ткани. Тогда ТФ, ретранслирующиеся через мозг от органов в гаметы, попадают в жестко определенные места. Это обеспечивает неслучайность эпигенетических меток, а именно их соответствие конкретному органу, находящемуся в процессе адаптации. Сигнальные молекулы по такой сети идут только в тех случаях, когда гомеостатические системы организма поставлены в экстремальные для них условия, к которым относятся длительные и необычные для данного биологического вида нагрузки, т.е. фактически аналог ламарковых «упражнений». Повторяющаяся в ряду поколений активизация адаптивной системы приводит к топографически неслучайным изменениям полового генома и, как следствие, к неслучайному изменению строго определенных органов. Массовость подобных преобразований в популяции (в отличие от случайных мутаций) позволяет резко увеличить вероятность появления адаптивного признака. Из спектра возникшей изменчивости сохраняются полезные варианты, а неудачные элиминируются (негативная селекция). Поэтому положительный (дарвиновский) отбор как ключевой фактор биологической эволюции, будто бы по-немногу собирающий редкие благоприятные мутации, вообще оказывается ненужным.
Для более детального изложения гипотезы рекомендую прочитать статью, благо она небольшая по объему [PDF].