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

[hatmedicine.livejournal.com]

Эволюция глаза продолжается после рождения ребенка. Начинает формироваться бинокулярное зрение за счет "борьбы противоположностей" между двумя глазами за субстрат (нервных клеток в зрительной области). Бинокулярное зрение характерно только для млекопитающих. У членистоногих оно фасетчатое. И для того чтобы видеть они двигают глазами.

[zwilling.livejournal.com]

А что именно блокировало работу шаперона?

[macroevolution.livejournal.com]

Как я понял, отличия в составе пещерных вод от поверхностных, прежде всего - пониженная электрическая проводимость пещерных вод. Почему-то в такой воде hsp90 плохо работает.

[superhimik.livejournal.com]

Непонятно, какие преимущества дают редуцированные глаза.

[tyratam.livejournal.com]

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

[zwilling.livejournal.com]

Интересно, спасибо!

[3seemingmonkeys.livejournal.com]

не расходуются впустую ценные ресурсы

[superhimik.livejournal.com]

Согласился бы, если бы убедился в большой ресурсоёмкости глаза.

[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.

[zlata-gl.livejournal.com]

Это привело к блокировке работы шаперона HSP90, который в норме маскирует многие мутации
Не в этом ли причина роста вероятности мутаций в "непривычной", "некомфортной" среде ?

[roux-kuzmich.livejournal.com]

Дык если б не свойства пещерной воды, глаз бы не редуцировался? Или бы нашлись другие механизмы, как то связанные именно с осещенностью?

[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]

В данном случае речь идет не о росте вероятности мутаций (в генах), а о росте видимой изменчивости (в фенотипе). Это происходит за счет проявления "скрытой изменчивости". Т.е. некоторые аллели, которые были и раньше в генофонде, но не влияли на фенотип (не мешали развиваться "нормальному" фенотипу) стали проявляться и приводить к уклонениям от нормы.

Но очень может быть, что в опытах Уоддингтона, описываемых Шабановым, происходило то же самое во многих случаях.

[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.

[oldodik.livejournal.com]

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

[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]

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

[boldachev.livejournal.com]

«»

А почему именно глаз? Если проявляется запас скрытой генетической изменчивости, то это должно было сказаться на всем фенотипе: размер, плавники, цвет и пр., и пр. Вероятность, что возросшая изменчивость затронет именно глаза, да еще в "нужном" направлении предельно мала.

[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.

[oldodik.livejournal.com]

Данный конкретный глаз у данной конкретной особи построить. В процессе онтогенеза.

[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]

Скорее можно предположить, что условия мешают нормальному развитию глаз нежели чем способствуют развитию безглазости. По крайней мере, это более простое предположение.