Глаза пещерных рыб

[macroevolution]

Поскольку читателям этого блога явно полюбились дискуссии про т.н. эпигенетическую теорию эволюции (см. тут и тут), вот исследование в тему:

Глаза пещерных рыб эволюционировали за счет скрытой генетической изменчивости
Читать новость на Элементах



История вкратце такая. Журнал Science опубликовал результаты исследования, показавшего, каким образом у пещерных популяций рыбок Astyanax mexicanus редуцировались глаза.
Попробую рассказать двумя способами: в стиле ЭТЭ и обычными словами.

1. Изменились условия среды: рыбки попали в пещерные воды. Стрессовые условия вызвали дестабилизацию онтогенеза. Активизировались предсуществовавшие в системе онтогенеза креоды, что привело к появлению рыб с очень разнообразными по размеру глазами: от очень больших до очень маленьких. Один из этих "морфозов", а именно вариант с редуцированными глазами, оказался адаптивным в новых условиях. Пошел отбор на стабилизацию этого морфоза, "вписыванию" его в геном. В результате данная вариация вскоре стала нормой для пещерной популяции.

2. Изменились условия среды: рыбки попали в пещерные воды. Это привело к блокировке работы шаперона HSP90, который в норме маскирует многие мутации (т.е. не дает им проявляться в фенотипе, см. об этом подробнее здесь). Снижение активности HSP90 привело к проявлению (выходу в фенотип) запаса скрытой генетической изменчивости, которая до сих пор маскировалась деятельностью шаперона. Резко возросла изменчивость по размеру глаз (причем изменчивость сразу наследственная - это проверили, и в этом - расхождение с канонами ЭТЭ). В том числе появились формы с редуцированными глазами, обладающие повышенной приспособленностью в новых условиях. Отбор на редуцированные глаза вскоре привел к фиксации этого признака. Авторы жизнерадостно ссылаются на Уоддингтона, но об открытии Новой Эволюционной Теории и опровержении основ СТЭ - ни гу-гу. Может, и не надо?

update. И вот еще полезная ссылка - про то же у дрожжей.

Comments

[superhimik.livejournal.com]

Непонятно, какие преимущества дают редуцированные глаза.

[tyratam.livejournal.com]

не надо мучительно щуриться, пытаясь разглядеть что-то в кромешной темноте ;)

[3seemingmonkeys.livejournal.com]

не расходуются впустую ценные ресурсы

[superhimik.livejournal.com]

Согласился бы, если бы убедился в большой ресурсоёмкости глаза.

[oldodik.livejournal.com]

Да и построить глазик тоже ресурсы нужны, пожалуй. Все-таки сложная машинка.

[superhimik.livejournal.com]

Доказательства, что глаза ресурсоёмки - где? Доказательства, что сэкономлены ресурсы - где?

[vaf.livejournal.com]

Не болеют конъюктивитом и прочим, могут тыкаться мордой туда, куда глазастые не сунутся из-за царапающих ничем у рыб не прикрытые глаза препятствия.

[superhimik.livejournal.com]

Чем прочим? Про конъюктивит я согласен, но нужны доказательства, что глазастые в пещере страдали им в достаточной мере, чтобы это поспособствовало отбору.

[3seemingmonkeys.livejournal.com]

нет разницы большая или нет, ресурсы тратятся, а значит бесполезное приспособление отсеивается отбором.

[superhimik.livejournal.com]

Почему это нет разницы? Если ресурсы тратятся небольшие, это не будет заметно. К тому же нет доказательств, что глазастые рыбы выживали в меньшей степени в этих усолвиях. Глубоководные рыбы почему-то глаза не утрачивают.

[grihanm.livejournal.com]

Теперь она <нулевая гипотеза> состоит в том, что по умолчанию любые изменения, которые фиксируются в эволюции, являются изменениями нейтральными, что какую-либо адаптационную ценность любых изменений следует доказывать. (c) http://lenta.ru/articles/2012/11/30/koonin/

[superhimik.livejournal.com]

Собственно, я о том же (точнее, о последней части цитаты). Так, например, многие глубоководные рыбы не утратили глаза, а "изобрели" фосфоресцирующие "висюльки", на которые ловят добычу.

[grihanm.livejournal.com]

В принципе из фразы поста "появились формы с редуцированными глазами, обладающие повышенной приспособленностью в новых условиях." не обязательно следует, что повышенная приспособленность была именно из-за редуцированных глаз. Так что всё кошерно :)

[macroevolution.livejournal.com]

авторы пишут: "genetic evidence suggests that eye loss is very likely to be adaptive (17, 18). Loss of eyes could
have had direct adaptive importance—for example, in the energetic cost of maintaining eyes in an environment where they lack utility and/or could have been selected indirectly through the pleiotropic need to expand other sensory systems"
17. M. Protas, M. Conrad, J. B. Gross, C. Tabin, R. Borowsky, Curr. Biol. 17, 452–454 (2007).
18. W. R. Jeffery, Annu. Rev. Genet. 43, 25–47 (2009).

[vaf.livejournal.com]

В маленьких пещерах еды и ниш гораздо меньше, чем на океанском дне.

[superhimik.livejournal.com]

Тоже согласен, но если рыбы всё-таки выживали в пещерах, то это не аргумент для того, чтобы предполагать наличие давление отбора в стороу безглазости.

[macroevolution.livejournal.com]

авторы пишут: "genetic evidence suggests that eye loss is very likely to be adaptive (17, 18). Loss of eyes could
have had direct adaptive importance—for example, in the energetic cost of maintaining eyes in an environment where they lack utility and/or could have been selected indirectly through the pleiotropic need to expand other sensory systems"
17. M. Protas, M. Conrad, J. B. Gross, C. Tabin, R. Borowsky, Curr. Biol. 17, 452–454 (2007).
18. W. R. Jeffery, Annu. Rev. Genet. 43, 25–47 (2009).

Надо бы посмотреть, что там в этих статьях, если уж возник интерес.

[superhimik.livejournal.com]

Я выше писал, что напрашивается другой вывод: условия препятствуют нормальному развитию глаз. Самое простое - для развития глаз нужен свет. Нет света - нет глаза.

[dims12.livejournal.com]

Это было бы уже чистое "мичуринство". То есть, отнтогенетическое развитие глаз включало бы в себя необходимость стимуляции светом. Когда стимуляция пропадала бы, глаза не развивались, а затем этот эффект каким-то образом попадал бы в гены, например, засчёт инактивации или уничтожения "ненужных" генов.

[superhimik.livejournal.com]

Я не знаю, нужен ли свет для развития глаз - это предположение я привёл в лишь в качестве примера. Было сказано, что на шаперон влияет низкая электропроводность воды. Но что такое вода с низкой электропроводностью? Это вода с низким содержанием солей. Гораздо простое объяснение - низкая концентрация солей в воде препятствует нормальному развитию глаз.

[boldachev.livejournal.com]

Тут самое интересное: а откуда геном "узнал" про глаза - что там темно? ведь зафиксирована может быть лишь дестабилизация организма (как вы писали - другая вода) - для генома нет понятия "темно".

[gegmopo4.livejournal.com]

Мне мама в детстве выколола глазки,
Чтоб я в шкафу варенье не нашёл.
Я не хожу в кино и не читаю сказки,
Зато я нюхаю и слышу хорошо.

[superhimik.livejournal.com]

От предков досталась мне парочка глаз,
И в море прозрачом глядел я на вас.
В пещеру заплыл и понять не могу:
Куда они делись на радость врагу?

[gegmopo4.livejournal.com]

(Аплодисменты.)