Ma `lumot

9: Rivojlanish va plastiklik - Biologiya

9: Rivojlanish va plastiklik - Biologiya



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Evolvativlik populyatsiya darajasidagi evolyutsiya va makroevolyutsiya o'rtasidagi bog'liqlik sifatida paydo bo'ldi. Garchi bu jarayonlarning ikkalasi ham bir xil bo'lsa ham (ikkalasi ham mutatsiya, drift va tanlash orqali sodir bo'ladi), ular shu qadar turli miqyosda sodir bo'ladiki, biz odatda ularning har birini o'rganish uchun juda boshqacha vositalar va fikrlash usullaridan foydalanamiz. Misol uchun, populyatsiya darajasidagi evolyutsiya ko'pincha Hardy-Vaynberg bilan bog'liq tenglamalar bilan modellashtiriladi, bu ma'lum allellarning yaroqliligi va tarqalishini o'rganadi. Boshqa tomondan, biz odatda qazilma qoldiqlari va molekulyar genetika yordamida turli turlarni solishtirish orqali makroevolyutsion o'zgarishlarni o'rganamiz. Savol shundaki, u erdan u erga qanday boramiz? Qanday qilib bu mikro-darajali jarayonlar oxir-oqibat so'l darajadagi naqshlarga olib keladi? Rivojlanuvchanlik bunga yondashishning foydali usullaridan biridir. Agar populyatsiya o'zgaruvchan muhitga moslashish orqali bardosh bera olsa, "evolyutsiya" hisoblanadi. Ya'ni, populyatsiyadagi genetik mutatsiyalar fitnesni oshirish uchun yaxshi imkoniyatga ega.

Yuzaki darajada bu oddiy bo'lib tuyulsa-da, biz populyatsiyaning evolyutsiyasi makroevolyutsion o'zgarishlar asosidagi rivojlanish jarayonlariga qanday ta'sir qilishini ko'rish uchun uni chuqurroq darajalarga etkazishimiz mumkin. Gerxart va Kirshner o'zlarining "Osonlashtirilgan o'zgaruvchanlik nazariyasi" maqolalarida buni hal qilishadi. Ushbu maqolada ular rivojlanishdagi genetik o'zgarishlar fenotipik o'zgarishlarni fitnesga zarar etkazmasdan (ya'ni, evolyutsiyani oshiradi) "engillashtirishi" (yoki oshirishga yordam berishi) mumkin bo'lgan asosiy yo'nalishlarni aniqlaydi.

Zaif tartibga solish aloqasi, tadqiqot jarayonlari va bo'linma deb ataladigan ushbu yo'nalishlar quyida umumlashtiriladi:

Zaif tartibga solish aloqasi bilan shug'ullanish qobiliyati

Bog'lanish bir-biriga bog'langan jarayonlar o'rtasida yoki muayyan sharoitlarda sodir bo'ladi. Misol uchun, siz sovuq bo'lganingizda qaltiraysiz va g'ozlaringiz gurkirab ketadi. Bu ikki jarayon bir-biri bilan bir holat (sovuq) va simpatik asab tizimi orqali bog'lanadi. Xuddi shunday, rivojlanish jarayonlari umumiy gen tartibga solish tarmoqlari va/yoki umumiy tartibga soluvchi komponentlar (masalan, bir xil transkripsiya omiliga javob sifatida ifodalangan genlar yoki bir xil signal molekulasiga javob beradigan signal uzatish yo'llari) orqali bog'lanishi mumkin.

Zaif tartibga soluvchi bog'lanish jarayonlarga ko'p ma'lumot bermaydigan oddiy kirishlar bilan tartibga solinadigan bog'langan jarayonlarni anglatadi. Biz buning misollarini "Yuqori samarali signalizatsiya yo'llari odatlari" da ko'rdik, bu erda transkripsiya omili quyi oqimdagi genlar to'plamida repressiyani chiqaradi. Ushbu genlar inhibisyon chiqarilishi bilanoq mahalliy aktivatorlar orqali o'z-o'zidan faollashadi, bu ularni inhibe qilishning ko'plab usullari bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Bu zaif tartibga soluvchi bog'liqlik deb hisoblanadi, chunki transkripsiya omili tomonidan tartibga solish "zaif". Mahalliy aktivatorlar mavjud bo'lganda, jarayon uchun sukut bo'yicha "yoqilgan" bo'ladi. Transkripsiya omili faqat inhibisyonni bo'shatish uchun kerak. Ushbu inhibisyon bo'shatilgandan so'ng, gen ekspresyonining kaskadi paydo bo'lishi mumkin, bu esa katta rivojlanish yoki fiziologik oqibatlarga olib keladigan murakkab jarayonga olib keladi. Shu tarzda murakkab jarayonni kichik miqyosdagi tartibga solish o'zgarishlari bilan yangi joylarda o'chirish yoki yoqish mumkin. Misol uchun, transkripsiya omili ifodasi yuqoriga yoki pastga aylantirilishi mumkin yoki boshqa oqsillar transkripsiya omilining maqsadli DNK bilan bog'lanish qobiliyatini o'zgartirishi mumkin.

Umuman olganda, zaif tartibga solish aloqasi oddiy signal uyali kontekstga qarab bir nechta murakkab jarayonlarni ishga tushirishi mumkin bo'lganda yuzaga keladi. Gerxart va Kirshnerning ta'kidlashicha, bu tizimning plastisiyasini oshiradi, chunki tartibga solish omillaridagi kichik o'zgarishlar (masalan, transkripsiya omillari) murakkab tizimning funktsional chiqishini o'zgartirishi mumkin. Murakkab tizimning o'zi asosan o'z-o'zini tartibga soladi, faqat tartibga soluvchi omillardan tetikni talab qiladi. Shunday qilib, ma'lum sharoitlarda rivojlanish sekinroq yoki tezroq sodir bo'lishi mumkin, ikkita to'qimalar holati (masalan, jinsiy bezlar turi) o'rtasidagi tanlov atrof-muhit omillari bilan o'zgartirilishi mumkin va hokazo.

Izlanish jarayonlari

Izlanish jarayonlari kimyoviy gradientni nuqta manbasiga kuzatib borish kabi qidirish va topish jarayonlaridir. Neyrogenez jarayonida aksonlarning qanday hosil bo'lishini va organlar va to'qimalarni oziqlantirish uchun qon tomirlari qanday paydo bo'lishini o'rgansak, biz rivojlanishning bunday turini ko'ramiz. Biz buni umurtqali hayvonlarning moslashuvchan immunitet tizimidagi kattalarda va chumolilar kabi kimyoviy jihatdan boshqariladigan organizmlarda oziq-ovqat izlashda ko'ramiz. Aytmoqchimizki, bu turdagi jarayon mustahkamlikni ko'rsatadi, chunki u mahalliy atrof-muhit o'zgarishlariga tez moslashadi. Misol uchun, tomirlarning qat'iy XY panjara naqshlari bilan, rivojlanish davridagi o'sish qat'iy nazorat ostida bo'lishi kerak va organlarning o'lchami/shaklidagi o'zgarishlarga yo'l qo'yilmaydi. Kichik qon tomirlari esa koordinata tizimi tufayli o'smaydi, aksincha ular kislorod kam bo'lgan hududlarga o'sib, "ta'minot va taklif" tizimiga asoslangan holda o'sadi. Hujayralar kislorod kam bo'lganida, qon tomirlarining o'sishiga yordam beradigan oqsil signalini (VEGF) chiqaradi.2.

Tadqiqot jarayonlari evolyutsiya davrida ham moslashadi, chunki ular o'lcham va shakldagi o'zgarishlarga imkon beradi. Bu populyatsiyalar uchun muhimdir, bu erda odamlar hajmi yoki shakli har xil bo'lishi mumkin. Ammo bu uzoqroq evolyutsion davrlar uchun ham muhimdir, chunki bu moslashuvchan naqsh jarayonlari o'sish uchun oddiy qoidalar to'plamiga asoslangan foydalanish mumkin bo'lgan tizimni tashkil qiladi. Masalan, hasharotlarda transplantatsiya qilingan oyoq disklari tovuq embrionlaridagi ektopik oyoq-qo'llar kabi innervatsiya qilinadi.3,4. Shu tarzda, kashfiyot jarayonlari boshqa morfologik komponentlar yanada mos konformatsiyalarga aylanganda yashovchan tanani yaratishga yordam berish orqali evolyutsiyani osonlashtiradi.

Bo'lim

O'simliklarda yorug'lik reaktsiyalarini fotosintezning Kalvin tsiklidan vaqtincha (CAM o'simliklaridagi kabi) yoki fazoda (C4 o'simliklaridagi kabi) ajratish qobiliyati bu o'simlik turlarida ajoyib muvaffaqiyat va xilma-xillikka olib keldi, chunki ular endi bog'liq emas. kunning eng issiq va quruq (lekin eng quyoshli) qismlarida stomatalarini ochiq saqlashga. O'z hujayralarimizda biz mitoxondriyamizning bo'linishini ko'rishimiz mumkin, membranalararo bo'shliq lümenga qaraganda taxminan 10 baravar ko'proq kislotali. Bu proton harakatlantiruvchi kuchini to'plash imkonini beradi va shuningdek, hujayraning qolgan qismining pH qiymatini himoya qiladi. Bizning hujayralarimiz, shuningdek, hujayra-hujayra signalini transkripsiyani tartibga solishdan jismoniy jihatdan ajratib turadi - bu hujayra tarixi (rivojlanishi) va atrof-muhitga bog'liq bo'lgan signal yo'llarini o'zgartirishga imkon beradi.

Agar organizmning (yoki hujayraning) bir bo'linmasi boshqasidan yarim mustaqil ravishda harakat qila olsa, biz yuqori o'zgarishlarni kutamiz. Ya'ni, har bir bo'lim boshqa bo'limlarning rivojlanishini buzmasdan, o'ziga xos GRNlarni faollashtirish va inhibe qilish orqali o'z rivojlanish dasturini amalga oshirishi mumkin. Shunday qilib, faqat bir yoki bir nechta bo'linmalarga ta'sir qiladigan gen ifodasi o'zgarishlari ta'sirda cheklangan bo'lishi mumkin. Shunday qilib, evolyutsiya bo'limlarga alohida ta'sir ko'rsatishi mumkin, chunki bular transkript raqami, oqsil izoformlari yoki post-translyatsiya o'zgarishi kabi ifoda o'zgarishlari. O'z navbatida, oqsillarni kodlovchi mutatsiyalar bir vaqtning o'zida ko'plab bo'linmalarga ta'sir qilishi mumkin. Evolyutsiya potentsial ravishda gen ekspressiyasi o'zgarishi orqali alohida bo'linmalarga ta'sir qilishi mumkin, tadqiqot jarayonlari esa butun tanadagi signalizatsiya va ozuqaviy yo'llarning mustahkamligini saqlab turishi mumkin.

Hayvonlarning evolyutsiyasi rivojlanishning ikki turiga bog'liq:

  1. Evolyutsion o'zgarishlarga chidamli jarayonlar. Bularga eng samarali yoki eng samarali morfologiyani topish uchun tashqi signallardan foydalanadigan tadqiqot jarayonlari kiradi, bu jarayonning saqlanishiga olib keladi. Ammo bular, shuningdek, jismoniy yoki genetik cheklovlar tufayli uzoq evolyutsion davrlarda saqlanib qolgan jarayonlarni ham o'z ichiga olishi mumkin.
  2. O'zgaruvchan jarayonlar. Bularga vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan jarayonlar kiradi, chunki ular qismlarga bo'lingan yoki boshqa mustahkam rivojlanish dasturlari bilan birgalikda tanlangan. Bo'limlar (o'zgarishlarga chidamli jarayon) rivojlanish jarayonlarini jismoniy ajratishga imkon beradi va zaif tartibga soluvchi bog'lanish jarayonlarni yangi vaqt va joylarga (masalan, bo'limlarga) birgalikda tanlash imkonini beradi.

Shunday qilib, evolyutsion o'zgarishlar mustahkam jarayonlar fonida sodir bo'ladi. Ushbu mustahkam jarayonlarning ba'zilari rivojlanish davrida moslashuvchan (vaskulyarizatsiya kabi), boshqalari esa cheklovlardir - ma'lum bir evolyutsiya naslida mumkin bo'lgan narsalarni cheklaydi. Biz allaqachon ko'rib chiqqan misollardan biri - tetrapod oyoq-qo'llari evolyutsiyasi. Rivojlanish bo'limida suyak kondensatsiyasi sonini cheklaydigan jismoniy va genetik cheklovlar mavjud bo'lsa-da, bu cheklovlar bo'limlarni ham yaratadi - stilopod, zeugopod va avtopod, shuningdek, 5 raqam. O'lchamdagi o'zgarishlar va bo'limlarga moslashish suyak rivojlanishini qo'llab-quvvatlovchi mushaklar, tomirlar va innervatsiya bilan bog'laydigan kuchli tadqiqot jarayonlari bilan ta'minlanadi.

Ma'lumotnomalar

  1. "Osonlashtirilgan o'zgaruvchanlik nazariyasi" 2007, PNAS, Jon Gerxart va Mark Kirshner, https://doi.org/10.1073/pnas.0701035104
  2. "Gipoksiya sabab bo'lgan angiogenez: yaxshi va yomon", 2011 yilda ko'rib chiqilgan, Genlar va saraton, Bryan L. Krok, Nikolas Skuli. va M. Selest Simon doi: 10.1177/1947601911423654
  3. "Bir hasharotda transplantatsiya qilingan ektopik oyoqlardan aksonal proektsiyalar", 1985, Qiyosiy nevrologiya jurnali, P. Sivasubramanian D. R. Nässel, doi.org/10.1002/cne.902390211
  4. "Jo'ja embrionida FGF bilan qo'shimcha qo'shimcha oyoq-qo'llarning innervatsiyasi", 2003 yil, Anatomiya jurnali, BW Turney, AM Rowan-Hull va JM Braun doi: 10.1046/j.1469-7580.2003.00131.x
  5. "Angiogenez: Moslashuvchan dinamik biologik naqsh muammosi", 2013, PLoS hisoblash biologiyasi, Timoti U. Sekomb, Jonatan P. Alberding, Richard Xsu, Mark U. Dyuhirst, Axel R. Pris https://doi.org/10.1371/journal .pcbi.1002983
  6. "Umurtqali to'r pardasida neyronal migratsiya va laminatsiya", 2018, Neuroscience in Frontiers, Rana Amini, Mauricio Rocha-Martins va Caren Norden. doi: 10.3389/fnins.2017.00742

Eskiz - bu CC BY 3.0 litsenziyasi ostida Wikimedia Commons saytida nashr etilgan Graham Kup tomonidan populyatsiyadagi doimiy o'zgarishlar grafigi (1-inson xromosomasidan 10 000 ta polimorf joy).


Rivojlanish rivojlanish mumkinmi?

So'nggi yillarda biologlar biologik tizimlarning rivojlanish qobiliyati - evolyutsiyaning o'zi rivojlanadimi yoki bu hodisa tabiiy tanlanish natijasimi yoki boshqa evolyutsiya jarayonlarining qo'shimcha mahsulotimi degan savolni tobora ko'proq so'ramoqda. Rivojlanish kontseptsiyasi va unga taalluqli tobora ortib borayotgan nazariy va empirik adabiyotlar kelgusi bir necha yil ichida kengaytirilgan evolyutsion sintez shakllanadigan bir nechta ustunlardan birini tashkil qilishi mumkin, garchi evolyutsiya qanday sodir bo'lishi haqida hali ko'p ish qilish kerak. .


Tarkib

O'simliklarni tahrirlash

O'simliklardagi fenotipik plastisiya vegetativ o'sish bosqichidan reproduktiv rivojlanish bosqichiga o'tish vaqtini, ozuqa moddalarining past konsentratsiyasini o'z ichiga olgan tuproqlarda ildizlarga ko'proq resurslarni taqsimlashni, atrof-muhitga bog'liq ravishda bir kishi hosil qiladigan urug'larning hajmini, [6] va o'z ichiga oladi. barglarning shakli, hajmi va qalinligining o'zgarishi. [7] Barglari ayniqsa plastik bo'lib, ularning o'sishi yorug'lik darajasiga qarab o'zgarishi mumkin. Yorug'likda o'sadigan barglar qalinroq bo'ladi, bu to'g'ridan-to'g'ri yorug'likda fotosintezni maksimal darajada oshiradi va kichikroq maydonga ega, bu esa bargni tezroq sovutadi (chegara qatlami yupqaroq bo'lganligi sababli). Aksincha, soyada o'sadigan barglar ingichka bo'lib, cheklangan yorug'likni ko'proq ushlab turish uchun katta sirt maydoniga ega. [8] [9] Karahindiba quyoshli va soyali muhitda o'sganda sezilarli darajada plastika ko'rsatishi bilan mashhur. Ildizlarda mavjud bo'lgan transport oqsillari ham ozuqa moddalarining konsentratsiyasi va tuproqning sho'rlanishiga qarab o'zgaradi. [10] Baʼzi oʻsimliklar, Mesembryanthemum crystallinum Masalan, ular suv yoki tuz ta'siriga duchor bo'lganda, kamroq suv ishlatish uchun fotosintetik yo'llarini o'zgartirishga qodir. [11]

Fenotipik plastiklik tufayli o'simliklar tabiiy sharoitda o'stirilganda, atrof-muhit miqdorini aniqlash uchun aniq muhit indeksi olinmasa, xususiyatlarni tushuntirish va taxmin qilish qiyin. Kritik o'sish davrlaridagi bunday aniq muhit indekslarini jo'xori va sholi gullash vaqti bilan yuqori darajada bog'liqligini aniqlash bunday bashorat qilish imkonini beradi. [5] [12]

Fitohormonlar va barglarning plastikligi Tahrirlash

Barglar o'simlik uchun juda muhim, chunki ular fotosintez va termoregulyatsiya sodir bo'lishi mumkin bo'lgan maydonni yaratadilar. Evolyutsion tarzda, barg shakliga atrof-muhitning hissasi son-sanoqsiz turli xil barglarni yaratishga imkon berdi. [13] Barg shakli ham genetik, ham atrof-muhit tomonidan aniqlanishi mumkin. [14] Yorugʻlik va namlik kabi atrof-muhit omillari barg morfologiyasiga taʼsir koʻrsatishi koʻrsatilgan [15], bu shakl oʻzgarishi molekulyar darajada qanday nazorat qilinadi, degan savol tugʻiladi. Bu shuni anglatadiki, turli xil barglar bir xil genga ega bo'lishi mumkin, ammo atrof-muhit omillari asosida boshqa shaklga ega bo'lishi mumkin. O'simliklar turg'un, shuning uchun bu fenotipik plastika o'simlikka atrof-muhitdan ma'lumot olish va joylashuvini o'zgartirmasdan javob berishga imkon beradi.

Barg morfologiyasi qanday ishlashini tushunish uchun bargning anatomiyasini tushunish kerak. Bargning asosiy qismi, pichoq yoki lamina epidermis, mezofilla va qon tomir to'qimalardan iborat. Epidermisda gaz almashinuvini ta'minlaydigan va o'simlikning terlashini nazorat qiluvchi stomata mavjud. Mezofillda fotosintez sodir bo'lishi mumkin bo'lgan xloroplastning ko'p qismi mavjud. Keng pichoq/laminani ishlab chiqish bargga tushadigan yorug'lik miqdorini maksimal darajada oshirishi va shu bilan fotosintezni oshirishi mumkin, ammo juda ko'p quyosh nuri o'simlikka zarar etkazishi mumkin. Keng qatlam shamolni osongina ushlab turishi mumkin, bu o'simlik uchun stressni keltirib chiqarishi mumkin, shuning uchun baxtli muhitni topish o'simliklarning sog'lig'i uchun juda muhimdir. Genetik tartibga solish tarmog'i ushbu fenotipik plastisiyani yaratish uchun javobgardir va barg morfologiyasini tartibga soluvchi turli xil genlar va oqsillarni o'z ichiga oladi. Fitohormonlar butun o'simlikning signalizatsiyasida asosiy rol o'ynashi ko'rsatilgan va fitohormonlar kontsentratsiyasining o'zgarishi rivojlanishning o'zgarishiga olib kelishi mumkin. [16]

Suv o'simliklari turlarini o'rganish Ludwigia arcuata kabi abscisic kislota (ABA) rolini ko'rib chiqish uchun qilingan L. arcuata ma'lumki, fenotipik plastisitni namoyon qiladi va ikki xil turdagi barglarga ega, havo turi (havoga tegadigan barglar) va suv ostida bo'lgan (suv ostidagi barglar). [17] ABA ni suv osti kurtaklariga qo'shganda L. arcuata, o'simlik suv ostida havo tipidagi barglarni ishlab chiqarishga muvaffaq bo'ldi, bu havo bilan aloqa qilish yoki suv etishmasligidan kelib chiqqan kurtaklardagi ABA kontsentratsiyasining ortishi bargning suv ostida bo'lgan turidan havo turiga o'zgarishiga olib kelishi mumkinligini ko'rsatadi. Bu ABA ning barglarning fenotipik o'zgarishidagi rolini va uning atrof-muhit o'zgarishi (masalan, suv ostida bo'lishdan suv ustidagi holatga moslashish) orqali stressni tartibga solishdagi ahamiyatini ko'rsatadi. Xuddi shu tadqiqotda, boshqa fitohormon, etilen, havo barglari fenotipini qo'zg'atgan ABA dan farqli o'laroq, suv ostida qolgan barg fenotipini qo'zg'atishi ko'rsatilgan. Etilen gaz bo'lganligi sababli, u suv ostida bo'lganida o'simlik ichida endogen tarzda qolishga intiladi - etilen kontsentratsiyasining bu o'sishi havodan suv ostidagi barglarga o'tishga olib keladi va shuningdek, ABA hosil bo'lishini inhibe qilishi va suv ostida qolgan barglarning o'sishini yanada oshirishi ko'rsatilgan. Ushbu omillar (harorat, suvning mavjudligi va fitohormonlar) o'simliklarning butun umri davomida barglar morfologiyasining o'zgarishiga yordam beradi va o'simliklarning maksimal darajada ishlashi uchun juda muhimdir.

Hayvonlar tahrirlash

Oziqlanish va haroratning rivojlanish ta'siri ko'rsatildi. [18] Kulrang bo'ri (Canis lupus) keng fenotipik plastiklikka ega. [19] [20] Bundan tashqari, erkak dogʻli kapalaklar ikkita morfga ega: biri orqa qanotida uchta nuqta, ikkinchisi esa orqa qanotida toʻrtta nuqta. To'rtinchi nuqtaning rivojlanishi atrof-muhit sharoitlariga bog'liq - aniqrog'i, joylashuv va yilning vaqti. [21] Amfibiyalarda, Pristimantis mutabilis ajoyib fenotipik plastiklikka ega. [22] Yana bir misol janubiy rokxopper pingvinidir. [23] Rokxopper pingvinlari turli iqlim va joylarda Amsterdam orolining subtropik suvlarida, Kerguelen arxipelagining subarktik qirg'oq suvlarida va Krozet arxipelagining subantarktika qirg'oq suvlarida mavjud. [23] Turlarning egiluvchanligi tufayli ular iqlim va atrof-muhitga qarab turli strategiyalar va oziq-ovqat qidirish xatti-harakatlarini ifodalashlari mumkin. [23] Turlarning xulq-atvoriga ta'sir qilgan asosiy omil - bu oziq-ovqat joylashgan joy. [23]

Haroratni tahrirlash

Ektotermik organizmlar uchun haroratga plastik reaktsiyalar muhim ahamiyatga ega, chunki ularning fiziologiyasining barcha jihatlari bevosita termal muhitga bog'liq. Shunday qilib, issiqlik moslashuvi odatda taksonlarda uchraydigan fenotipik o'zgarishlarni, masalan, hujayra membranalarining lipid tarkibidagi o'zgarishlarni talab qiladi. Haroratning o'zgarishi glitserofosfolipidlarning yog'li atsil zanjirlarining harakatiga ta'sir qilish orqali hujayra membranalarining suyuqligiga ta'sir qiladi. Membrananing suyuqligini saqlash hujayra faoliyati uchun juda muhim bo'lganligi sababli, ektotermlar o'zlarining hujayra membranalarining fosfolipid tarkibini shunday tartibga soladilarki, membrana ichidagi Van der Vaals kuchlarining kuchi o'zgaradi va shu bilan haroratlarda suyuqlikni saqlaydi. [24]

Diyetani tahrirlash

Ovqat hazm qilish tizimining fenotipik plastikligi ba'zi hayvonlarga oziq-ovqat tarkibidagi o'zgarishlarga, [25] [26] ovqatlanish sifatiga, [27] [28] energiyaga bo'lgan talablarga javob beradi. [29] [30] [31]

Ratsionning ozuqaviy tarkibidagi o'zgarishlar (lipidlar, oqsillar va uglevodlar nisbati) rivojlanish jarayonida (masalan, sutdan ajratish) yoki turli xil oziq-ovqat turlarining ko'pligidagi mavsumiy o'zgarishlar bilan sodir bo'lishi mumkin. Ushbu parhez o'zgarishlari ingichka ichakning cho'tkasi chegarasida ma'lum ovqat hazm qilish fermentlarining faoliyatida plastisiyani keltirib chiqarishi mumkin. Masalan, tuxumdan chiqqandan keyingi dastlabki kunlarda uy chumchuqlari (Yo'lovchi uyi) oqsil va lipidlarga boy hasharotlar ratsionidan asosan uglevodlarni o'z ichiga olgan urug'lar asosidagi parhezga o'tish, bu dietaning o'zgarishi uglevodlarni hazm qiladigan maltaza fermenti faolligining ikki baravar oshishi bilan birga keladi. [25] Hayvonlarni yuqori proteinli dietaga moslashtirish oqsillarni hazm qiladigan aminopeptidaza-N faolligini oshirishi mumkin. [26] [32]

Sifatsiz dietalar (ko'p miqdorda hazm bo'lmaydigan moddalarni o'z ichiga olganlar) ozuqa moddalarining past konsentratsiyasiga ega, shuning uchun hayvonlar yuqori sifatli oziq-ovqatdan bir xil miqdorda energiya olish uchun sifatsiz oziq-ovqatning umumiy hajmini qayta ishlashlari kerak. parhez. Ko‘pgina turlar sifatsiz oziqlanishga oziq-ovqat iste’molini ko‘paytirish, ovqat hazm qilish organlarini kengaytirish va ovqat hazm qilish traktining sig‘imini oshirish orqali javob beradi (masalan, dasht sichqonlari, [31] mo‘g‘ul gerbillari, [28] yapon bedanalari, [27] yog‘och o‘rdaklari, [33] ] mallard [34] ). Sifatsiz dietalar, shuningdek, ichakning lümeninde ozuqa moddalarining kontsentratsiyasining pasayishiga olib keladi, bu esa bir nechta ovqat hazm qilish fermentlarining faolligini pasayishiga olib kelishi mumkin. [28]

Hayvonlar ko'pincha energiya talabi yuqori bo'lgan davrda (masalan, laktatsiya yoki endotermalarda sovuq ta'sir qilish) ko'proq oziq-ovqat iste'mol qiladilar, bu ovqat hazm qilish organining hajmi va hajmining oshishi bilan osonlashadi, bu sifatsiz dietalar tomonidan ishlab chiqarilgan fenotipga o'xshaydi. Laktatsiya davrida umumiy degus (Oktodon degus) ularning jigari, ingichka ichaklari, yo'g'on ichaklari va ko'richaklari massasini 15-35% ga oshiradi. [29] Oziq-ovqat iste'molining ko'payishi ovqat hazm qilish fermentlari faolligining o'zgarishiga olib kelmaydi, chunki ichak lümenindeki ozuqa moddalarining kontsentratsiyasi oziq-ovqat sifati bilan belgilanadi va ta'sir qilmaydi. [29] Vaqti-vaqti bilan oziqlantirish, shuningdek, oziq-ovqat iste'molining vaqtincha ko'payishini anglatadi va Birma pitonining ichaklari hajmida keskin o'zgarishlarga olib kelishi mumkin (Python molurus bivittatus) oziqlantirishdan bir necha kun o'tgach, ingichka ichakning hajmini uch baravar oshirishi mumkin. [35]

AMY2B (Alfa-Amilaza 2B) bu proteinni kodlaydigan gen bo'lib, oziq-ovqat kraxmal va glikogenni hazm qilishning birinchi bosqichiga yordam beradi. Itlarda bu genning kengayishi erta itlarga kraxmalga boy parhezdan foydalanishga imkon beradi, chunki ular qishloq xo'jaligi chiqindilari bilan oziqlanadilar. Ma'lumotlar shuni ko'rsatdiki, bo'rilar va dingo genining ikkita nusxasi va ovchi-yig'uvchilar bilan bog'liq bo'lgan Sibir xaski atigi uch yoki to'rt nusxaga ega bo'lgan, qishloq xo'jaligi paydo bo'lgan unumdor yarim oy bilan bog'liq bo'lgan Saluki esa 29 nusxaga ega edi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, zamonaviy itlarda o'rtacha ko'p sonli gen bor, bo'rilar va dingolarda esa yo'q. AMY2B variantlarining ko'p nusxasi, ehtimol, erta uy itlarida doimiy o'zgarish sifatida mavjud bo'lgan, ammo yaqinda qishloq xo'jaligiga asoslangan yirik tsivilizatsiyalarning rivojlanishi bilan kengaygan. [36]

Parazitizm tahriri

Parazitlar bilan infektsiya parazitizmning zararli ta'sirini qoplash vositasi sifatida fenotipik plastisiyani keltirib chiqarishi mumkin. Odatda, umurtqasizlar reproduktiv mahsuldorligini yoki yaroqliligini oshirish uchun parazit kastratsiyasiga yoki parazit virulentligining kuchayishiga javob beradi. Masalan, suv burgalari (Daphnia magna), mikrosporidiya parazitlariga ta'sir qilish kelajakda reproduktiv muvaffaqiyatni yo'qotishning o'rnini qoplash uchun ta'sir qilishning dastlabki bosqichlarida ko'proq nasl beradi. [37] Hosildorlikning kamayishi ozuqa moddalarini immunitetga qayta yo'naltirish, [38] yoki uy egasining uzoq umr ko'rishini oshirish vositasi sifatida ham sodir bo'lishi mumkin. [39] Plastisiyaning ushbu o'ziga xos shakli ba'zi hollarda xostdan olingan molekulalar (masalan, salyangozlarda shistosomin) vositachiligida ko'rsatilgan. Lymnaea stagnalis trematodalar bilan kasallangan Trichobilharzia ocellata) reproduktiv gormonlarning maqsadli organlariga ta'siriga xalaqit beradigan. [40] INFEKTSION paytida reproduktiv harakatlardagi o'zgarishlar, shuningdek, mudofaa reaktsiyasi bilan birgalikda sodir bo'lishi mumkin bo'lsa-da, bosqinchi parazitlarga qarshi qarshilik yoki mudofaa o'rnatish uchun arzonroq alternativ hisoblanadi. [41]

Xostlar ko'payishdan tashqari fiziologiyadagi plastika orqali parazitizmga ham javob berishi mumkin. Ichak nematodalari bilan kasallangan uy sichqonlari ichakda glyukoza tashish tezligini kamaytirdi. Buning o'rnini qoplash uchun sichqonlar ichakdagi shilliq qavat hujayralari, glyukoza tashish uchun mas'ul bo'lgan hujayralarning umumiy massasini oshiradi. Bu yuqtirgan sichqonlarga glyukoza olish qobiliyatini va tana hajmini yuqtirmagan sichqonlar bilan bir xil saqlashga imkon beradi. [42]

Fenotipik plastisiyani xatti-harakatlarning o'zgarishi sifatida ham kuzatish mumkin. Infektsiyaga javoban, umurtqali hayvonlar ham, umurtqasizlar ham o'z-o'zini davolash bilan shug'ullanadilar, bu adaptiv plastisiyaning bir shakli deb hisoblanishi mumkin. [43] Ichak qurtlari bilan kasallangan odam bo'lmagan primatlarning har xil turlari barglarni yutish bilan shug'ullanadi, ular ichakdagi parazitlarni jismoniy ravishda chiqarib yuboradigan qo'pol, butun barglarni yutadi. Bundan tashqari, barglar oshqozon shilliq qavatini bezovta qiladi, bu esa oshqozon kislotasi sekretsiyasini rag'batlantiradi va ichak motorikasini oshiradi, tizimdan parazitlarni samarali ravishda olib tashlaydi. [44] “Oʻz-oʻzidan induktsiyalangan adaptiv plastisiya” atamasi tanlangan xulq-atvor subordinatsiyadagi belgilarning oʻzgarishiga olib keladigan vaziyatlarni tasvirlash uchun ishlatilgan, bu esa oʻz navbatida organizmning xatti-harakatni bajarish qobiliyatini oshiradi. [45] Masalan, balandlik boʻylab migratsiya bilan shugʻullanuvchi qushlar bir necha soat davom etadigan “sinov yugurishlarini” amalga oshirishi mumkin, bu esa ularning yuqori balandlikda ishlash qobiliyatini yaxshilaydigan fiziologik oʻzgarishlarni keltirib chiqarishi mumkin. [45]

junli ayiq tırtıllar (Grammia buzilmagan) tachinid chivinlari bilan kasallangan, pirolizidin alkaloidlari deb nomlanuvchi zaharli moddalarni o'z ichiga olgan o'simliklarni yutib, ularning tirik qolishini oshiradi. Xulq-atvordagi bunday o'zgarishning fiziologik asoslari noma'lum, ammo immun tizimi faollashganda, infektsiya paytida ovqatlanish reaktsiyalarida plastisiyani qo'zg'atuvchi ta'm tizimiga signallar yuborishi mumkin. [43]

Qizil ko'zli daraxt qurbaqasi, Agalychnis callidryas, Markaziy Amerika tropiklarida yashaydigan daraxtsimon qurbaqa (gilid). Ko'p qurbaqalardan farqli o'laroq, qizil ko'zli daraxt qurbaqasi daraxtsimon tuxumlarga ega bo'lib, ular ko'lmaklar yoki katta ko'lmaklar ustida osilgan barglarga qo'yiladi va tuxumdan chiqqandan so'ng, kurtaklar quyida joylashgan suvga tushadi. Ushbu daraxt tuxumlari duch keladigan eng keng tarqalgan yirtqichlardan biri bu mushuk ko'zli ilon, Leptodeira septentrionalis. Yirtqichlardan qutulish uchun qizil ko'zli daraxt qurbaqalari adaptiv plastisiya shaklini ishlab chiqdilar, uni fenotipik plastika ham deb hisoblash mumkin, chunki u tug'ilish yoshiga kelganda, debriyaj muddatidan oldin tuxumdan chiqib, besh kundan keyin tuxumdan tashqarida omon qolishi mumkin. yirtqichlarning bevosita tahdidiga duch kelganda ovipozitsiya. Tuxum tutqichlari atrofdagi tebranishlardan muhim ma'lumotlarni oladi va ulardan yirtqichlik xavfi bor yoki yo'qligini aniqlash uchun foydalanadi. Ilon hujumi sodir bo'lgan taqdirda, debriyaj tebranishlar bilan tahdidni aniqlaydi, bu esa o'z navbatida, deyarli bir zumda tuxum qo'yishni rag'batlantiradi. Karen Uorkentin tomonidan o'tkazilgan nazorat ostida tajribada qizil ko'zli daraxt qurbaqalarining chiqish tezligi va yoshi mushuk ko'zli ilon tomonidan hujumga uchragan va bo'lmagan debriyajlarda kuzatilgan. Olti kunlik yoshida debriyajga hujum qilinganda, butun debriyaj bir vaqtning o'zida, deyarli bir zumda chiqib ketdi. Biroq, debriyaj yirtqichlik xavfi bilan ta'minlanmagan bo'lsa, tuxumlar asta-sekin tuxum qo'yishdan keyin birinchi bir necha tuxumdan taxminan etti kun o'tgach, va oxirgi debriyaj o'ninchi kuni chiqadi. Karen Uorkentinning tadqiqoti qizil ko'zli daraxt qurbaqasida plastisitivlikni chiqarishning foydalari va o'zaro ta'sirini o'rganadi. [46]

Plastmassalik odatda atrof-muhit o'zgarishiga evolyutsion moslashuv deb hisoblanadi, uni oldindan taxmin qilish mumkin va individual organizmning umri davomida sodir bo'ladi, chunki u odamlarga o'z fenotipini turli muhitlarga "moslash" imkonini beradi. [47] [48] Agar ma'lum muhitdagi optimal fenotip atrof-muhit sharoitlariga qarab o'zgarsa, u holda odamlarning turli xil xususiyatlarni ifodalash qobiliyati foydali bo'lishi va shuning uchun tanlangan bo'lishi kerak. Demak, fenotipni o'zgartirish orqali Darvinning mosligini oshirsa, fenotipik plastika rivojlanishi mumkin. [49] [50] Shunga o'xshash mantiq sun'iy evolyutsiyada sun'iy agentlarga fenotipik plastisiyani kiritishga harakat qilishda qo'llanilishi kerak. [51] Biroq, plastisiyaning fitnes foydalari plastik reaktsiyalarning energiya xarajatlari (masalan, yangi oqsillarni sintez qilish, izozim variantlarini ifodalash nisbatini sozlash, o'zgarishlarni aniqlash uchun sensorli mexanizmni saqlash), shuningdek, atrof-muhit belgilarining taxminiyligi va ishonchliligi bilan cheklanishi mumkin. [52] (Qarang: Foydali aklimatsiya gipotezasi).

chuchuk suv salyangozlari (Physa virgata), fenotipik plastisiya qachon moslashuvchan yoki noto'g'ri bo'lishi mumkinligiga misol keltiring. Yirtqich, ko'k quyoshli baliq borligida, bu salyangozlar qobig'ining shaklini yanada chiriyotgan qiladi va o'sishni kamaytiradi. Bu ularni ezilishga chidamli va yirtqichlardan yaxshiroq himoya qiladi. Biroq, bu salyangozlar yirtqich va yirtqich bo'lmagan quyosh baliqlari o'rtasidagi kimyoviy signallarni farqlay olmaydi. Shunday qilib, salyangozlar yirtqich bo'lmagan quyosh baliqlariga noto'g'ri javob berib, qobiq shaklini o'zgartirib, o'sishni kamaytiradi. Bu o'zgarishlar, yirtqichning yo'qligida, salyangozlarni boshqa yirtqichlarga sezgir qiladi va unumdorlikni cheklaydi. Shuning uchun, bu chuchuk suv salyangozlari yirtqich quyosh baliqlarining mavjudligiga qarab atrof-muhitga moslashuvchi yoki noto'g'ri javob beradi. [53] [54]

Haroratning chuqur ekologik ahamiyatini va uning katta fazoviy va vaqtinchalik miqyoslarda oldindan aytib bo'ladigan o'zgaruvchanligini hisobga olgan holda, termal o'zgarishlarga moslashish organizmlarning fenotipik plastika qobiliyatini belgilaydigan asosiy mexanizm deb taxmin qilingan. [55] Issiqlik o'zgarishining kattaligi plastik sig'imga to'g'ridan-to'g'ri proportsional deb hisoblanadi, shuning uchun tropiklarning issiq, doimiy iqlimida rivojlangan turlar o'zgaruvchan mo''tadil yashash joylarida yashovchilarga nisbatan pastroq plastiklik qobiliyatiga ega. "Iqlim o'zgaruvchanligi gipotezasi" deb nomlangan bu g'oya o'simliklar va hayvonlarda kenglik bo'ylab plastik sig'imning bir nechta tadqiqotlari bilan tasdiqlangan. [56] [57] Biroq, so'nggi tadqiqotlar Drosophila turlar kenglik gradientlari bo'yicha aniq plastisiya naqshini aniqlay olmadilar, bu gipoteza barcha taksonlar yoki barcha belgilar uchun to'g'ri kelmasligi mumkin. [58] Ba'zi tadqiqotchilar yog'ingarchilik kabi omillardan foydalangan holda atrof-muhit o'zgaruvchanligini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash kenglikdan ko'ra fenotipik plastisiyani yaxshiroq bashorat qilishini taklif qilishadi. [59]

Selektsiya tajribalari va eksperimental evolyutsiya yondashuvlari shuni ko'rsatdiki, plastisiya to'g'ridan-to'g'ri tanlanish paytida rivojlanishi mumkin bo'lgan xususiyat va shuningdek, muayyan belgilarning o'rtacha qiymatlari bo'yicha tanlovga bog'liq javob sifatida. [60]

Kelgusi 100 yil ichida inson faoliyati natijasida iqlim o'zgarishining misli ko'rilmagan sur'atlari prognoz qilinmoqda. [61] Fenotipik plastisiya organizmlar oʻzgaruvchan iqlimga dosh bera oladigan asosiy mexanizmdir, chunki u odamlarga hayoti davomidagi oʻzgarishlarga javob berishga imkon beradi. [62] Bu, ayniqsa, nasl berish muddati uzoq turlar uchun muhim deb hisoblanadi, chunki tabiiy tanlanish orqali evolyutsion reaktsiyalar issiq iqlim taʼsirini yumshatish uchun yetarlicha tez oʻzgarishlarga olib kelmasligi mumkin.

Shimoliy Amerika qizil sincap (Tamiasciurus hudsonicus) so'nggi o'n yillikda o'rtacha haroratning deyarli 2 °C ko'tarilishi kuzatildi. Haroratning bunday ko'tarilishi qish va bahorda ko'payish uchun asosiy oziq-ovqat manbai bo'lgan oq archa konuslarining ko'payishiga olib keldi. Bunga javoban, bu turning tug'ilish muddati o'rtacha 18 kunga ko'tarildi. Oziq-ovqatlarning ko'pligi alohida urg'ochilarning nasl berish sanasiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi, bu esa bu xususiyatdagi fenotipik plastiklikning yuqori miqdorini ko'rsatadi. [63]


Natijalar

Biz takroriy atrof-muhit o'zgarishiga dosh berish uchun adaptiv strategiyalar evolyutsiyasini o'rganish uchun Virtual hujayra (VC) modelidan foydalandik [21, 22] (1-rasm). VKlar qat'iy kattalikdagi populyatsiyalarda mavjud bo'lib, hozirgi populyatsiyani to'liq almashtirib, keyingi avlodda nasl berish imkoniyati uchun raqobatlashadi. Ularning tayyorgarligi hujayra gomeostazini saqlab turish qobiliyatiga bog'liq. Hujayralar, agar ular ikkita ichki molekula turining muvozanat kontsentratsiyasini saqlab tursa, yuqori darajada mos keladi A va X tashqi resursdagi tebranishlar paytida belgilangan maqsadga yaqin (A) ikki kattalik darajasidan ortiq bo'lgan konsentratsiya. Konsentratsiyalari A va X hujayradagi oqsillarning faoliyatini ifodalovchi ODE tizimi tomonidan berilgan ichki hujayra dinamikasidan kelib chiqadi. Katabolik va anabolik fermentlar va nasoslarning faoliyati kontsentratsiyaga bevosita ta'sir qiladi A va X. Transkripsiya omillari (TF) bog'lanish motivi gen operatoridagi bog'lanish joyiga mos keladigan bo'lsa, gen ekspressiyasiga ta'sir qiladi. TFlar ham bog'lanishi mumkin A yoki X ligand sifatida bo'ladi va ligand bog'lanish holatiga qarab ularning quyi oqim genlariga differentsial tartibga soluvchi ta'sir ko'rsatadi. Ligandlarning bog'lanish holatiga qarab gen ekspressiyasini tartibga solish qobiliyati hujayralarning gomeostazni rivojlantirish qobiliyati uchun juda muhimdir.

Virtual hujayra modeliga umumiy nuqtai. a Virtual hujayralar metabolik va tartibga soluvchi oqsillarni kodlaydigan dumaloq genomga ega. Tashqi mavjud resurs molekulasi (A) membrana (1) orqali passiv ravishda tarqaladi va nasos oqsillari tomonidan faol ravishda import qilinadi (2). Ichkariga kirgach, A ga aylantiriladi (X) katabolik fermentlar tomonidan. X import reaktsiyasi uchun energiya manbai bo'lib xizmat qiladi (2). Bunga qo'chimcha, A va X aniqlanmaganga aylantiriladi yakuniy mahsulot (4) anabolik fermentlar tomonidan. Genlardan (5) oqsillarni ifodalash, agar ularning bog'lanish motivi gen operatorlari ketma-ketligiga mos keladigan bo'lsa, TFlar tomonidan tartibga solinishi mumkin. Ligandning bog'lanishi (A yoki X) TF tomonidan gen ekspressiyasiga uning tartibga soluvchi ta'sirini o'zgartiradi. Genom har qanday turdagi genlarning bir nechta nusxalarini o'z ichiga olishi mumkin. Turli xil nusxalar gen parametrlarining turli qiymatlarini kodlashi mumkin, masalan, ular katalizlaydigan reaktsiyaning fermentativ konstantalari yoki bog'lanish motivi va tartibga solish effekti. b Fitness farqni o'lchash yo'li bilan aniqlanadi (D) ichki konsentratsiyalarning amalga oshirilgan barqaror konsentratsiyasi o'rtasida A va X va gomeostazning maqsadli qiymati (nuqta chiziq). c Evolyutsion tajribalar davomida tashqi konsentratsiyasi A doimiy ravishda o'zgarib turadi, gomeostaz maqsadi esa doimiy bo'lib qoladi. Hujayralar o'zlarining yaroqliligiga mutanosib ravishda naslni keyingi avlodga qo'shish imkoniyatiga ega

Barcha oqsillar fazoviy aniq aylana genomdan transkripsiya qilinadi. Nuqtali mutatsiyalar alohida genlarning parametrlariga, masalan, fermentlarning kinetik konstantalari, operator bog'lanish joylari, bog'lanish motivlari va TF ning tartibga solish effekti parametrlariga ta'sir qiladi. Katta miqyosdagi mutatsiya hodisalari qo'shni genlarning ko'payishi, yo'q qilinishi yoki ko'chirilishi, shuningdek butun genom duplikatsiyasi (WGD). Ko'paytirishdan so'ng, genning ikkita bir xil nusxasi keyingi, mustaqil ravishda to'planadigan nuqta mutatsiyalari tufayli ajralib chiqadi. Bizni nasl-nasabning nasl-nasab chizig'idagi (LOD) genom tuzilishi va mutatsiya hodisalari qiziqtiradi ("Usullar" bo'limidagi "Tsatish chizig'ini qurish" ga qarang). Ko'pgina tahlillarda biz atrof-muhit o'zgarishidan biroz oldin va keyin aniqlangan mutatsion hodisalarga e'tibor qaratamiz.


Rivojlanish plastisitivligi, morfologik o'zgaruvchanlik va rivojlanish qobiliyati: murakkab barglar shaklidagi morfometrik integratsiyaning ko'p darajali tahlili

Murakkab barglarning tuzilishi varaqlarning shakli, o'lchami va joylashishidagi o'zgarishlar tufayli morfologik o'zgarishlar uchun moslashuvchanlikni ta'minlaydi. Bu erda biz barglar shaklidagi diversifikatsiyaning asosi bo'lgan rivojlanish plastisitivligi va evolyutsion potentsialni o'rganish uchun aralash barglarning shakli o'zgarishining ko'p darajali tahlilini o'tkazamiz. Biz geometrik morfometriya usullaridan Potentilla (sensu lato) ning 20 taksonida alohida varaqlar va butun barglarning shakllarini o'rganish uchun foydalanamiz. Bootstrap yondashuviga asoslangan yangi ishlab chiqilgan test shuni ko'rsatadiki, molekulyar filogeniyadagi noaniqlik barg shakli haqidagi ma'lumotlarda filogenetik signal bor-yo'qligi haqida qat'iy xulosalar chiqarishga to'sqinlik qiladi. Taksonlar o'rtasidagi o'zgaruvchanlik, taksonlar ichidagi o'zgaruvchanlik, shuningdek o'zgaruvchan assimetriya uchun kuchli morfologik integratsiyaning dalillari mavjud. O'zgaruvchanlik naqshlari har uch darajadagi o'xshashdir, bu taksonlar ichidagi integratsiya evolyutsion o'zgarishlarga cheklov sifatida harakat qilishi mumkinligini ko'rsatadi.

© 2011 Mualliflar. Evolyutsion biologiya jurnali © 2011 Evolyutsion biologiya uchun Evropa jamiyati.


Minnatdorchilik

Shimpanzelarni skanerlash tartib-qoidalari Emori universitetining Hayvonlarni parvarish qilish va ulardan foydalanish institutsional qo'mitasi tomonidan tasdiqlangan va inson sub'ektlari Vashington universitetining Inson tadqiqotlari qo'mitasi ko'rsatmalariga muvofiq skanerlashda qatnashgan.

Biz Emiliano Brunerga umumiy maslahat va yoʻnalish uchun, Eran Shifferman va Jerar Muntanega qoʻlyozmaning oldingi versiyalarini sharhlaganliklari uchun, Devid Polli va Devid Sanches-Martinga esa miya yuzasi modellarining grafik tasvirlari boʻyicha bebaho gʻoyalari uchun minnatdormiz. Ushbu ish Milliy Fan jamg'armasi grant № 2 tomonidan qo'llab-quvvatlandi. BCS-0515484, BCS-0549117, BCS-0824531 va DGE-0801634 Milliy Sog'liqni saqlash institutlari grant raqami. HD-56232, MH-92932, NS-42867, NS-73134, RR-00165 va U01 MH081896 va Jeyms S. McDonnell Foundation grant nos. 22002078, 220020165 va 220020293. Tasvirni o'rganish bo'yicha ochiq kirish seriyasi (OASIS) loyihasi P50 AG05681, P01 AG03991, R01 AG021910, P50 RH021910, P50 RH021914 va RH02182R.


Xulosa va prospekt

Molekulyar, genomik va bioinformatika usullarining paydo bo'lishi va ularning turli turlarga qo'llanilishining ortishi eksperimental biologlarning "hayvonlarning qanday ishlashini" tushunish qobiliyatini sezilarli darajada oshirdi (Schmidt-Nielsen, 1972). Moslashuv biologiyasi to'liq emas, moslashuv qanday paydo bo'lganligi to'g'risida bir xil darajada rivojlangan. Bu tushuncha zamonaviy evolyutsion biologlar, evolyutsion genomiklar va evolyutsion tizimlar biologlari bilan doimiy aloqada bo'lishi mumkin. Bunday o'zaro ta'sirning aniq natijalari shundan iboratki, ko'pincha adaptatsion biologlarning evolyutsion tafakkurining asosi bo'lgan yagona nukleotidli mutatsiya evolyutsiya asboblar to'plamidagi bir nechta mexanizmlardan faqat biri sifatida qaraladi. Boshqa mexanizmlar evolyutsiyani osonlashtirishda bitta nukleotidli mutatsiyadan ancha kuchliroq bo'lishi mumkin va garchi ular hali buni qilmagan bo'lsalar ham, moslashuv biologlarini hayratda qoldiradigan murakkab xususiyatlarning kelib chiqishini batafsil tushuntira oladilar.