Расширение теории эволюции
Международная команда биологов, включая профессора Университета Индианы Армина Моччека, работает над расширением дарвиновской теории эволюции. Цель — включить факторы, влияющие на рост и развитие вида помимо генетики, а также учесть воздействие видов на окружающую среду.
Новый подход, названный «расширенным эволюционным синтезом», представлен в выпуске журнала Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences от 5 августа (статья удостоена звания «Обзор Дарвина» за 2015 год).
Ключевые элементы расширенного синтеза
Авторы выделяют несколько процессов, играющих критическую роль в эволюции, но обычно не рассматриваемых в рамках классической теории:
Эволюционная биология развития (evo-devo).
- Выявлено, что разные организмы (от морских ежей до насекомых и млекопитающих) используют общий «строительный набор» для роста тела.
- Этот общий «инструментарий» позволяет неродственным видам эволюционировать сходные структуры (например, глаза у насекомых и позвоночных).
- Гены и пути развития могут повторно использоваться для новых целей. Например, гены, ответственные за формирование ног у жуков, позже были использованы для создания роговидных структур.
Пластичность.
- Способность организмов адаптировать свой рост и развитие в ответ на изменения среды в течение жизни.
- Новые признаки, вызванные средой, могут генетически закрепляться в последующих поколениях.
Конструктивная ниша и наследование.
- Организмы активно изменяют свою среду (строят гнёзда, меняют состав почвы или атмосферы, создают культуру).
- Наследование признаков происходит не только через гены, но и через пренатальные гормоны, заботу о потомстве и обучение.
Новая модель: от односторонней к взаимной
Традиционная модель предполагает однонаправленное влияние: гены → признаки → отбор средой. Среда остаётся внешним фактором.
Расширенный синтез предлагает взаимную (реципрокную) модель: гены влияют на признаки, но и признаки, поведение и действия организма существенно воздействуют на скорость и направление эволюционных изменений.
Практическое значение для медицины
Новая концепция может помочь в исследованиях причин и способов лечения болезней, корни которых лежат за пределами генетики. Примеры:
- Аутоиммунные заболевания могут быть связаны с отсутствием «естественных вызовов» из-за широкого использования антибиотиков, отсутствия паразитов и т.д.
- Контролируемое заражение гельминтами (паразитическими червями) может облегчать симптомы астмы, воспалительных заболеваний кишечника и рассеянного склероза.
- Мыши, предрасположенные к диабету 1-го типа, не развивают болезнь при заражении определённым паразитом.
«Условия, способствующие или препятствующие болезням, могут возникать из среды, которую мы создаём своими действиями», — отмечает Армин Моччек.