Мутация

Всички ние сме хомо тук
Еволюция
Икона еволюция.svg
Съответни хоминиди
Постепенна наука
Обикновен маймунски бизнес

В биологични еволюция , мутация Терминът 'промяна' се отнася до промяна в последователността на основи или двойки основи на верига нуклеинова киселина. Такива промени обикновено са случайни, причинени от грешки при копиране или някаква външна причина като радиация или химическо действие. Те са „случайни“ в смисъл, че промените не се разпределят преференциално по отношение на резултата - те не са „целенасочени“.


По-голямата част от тези промени нямат ефект върху фитнес (тоест те са ' неутрални мутации '). Примери за неутрални мутации биха били тези, които се променят между синоними в генетичния код (последователности, които произвеждат един и същ протеин), които засягат некодиращите региони на хромозомата (вж. генната експресия ), или които водят до несъществени промени (като кръвна група или цвят на очите при хората). Повечето от малцинствата, които не са неутрални, са вреден и няколко са полезни (виж по-долу). Дали мутацията е вредна или полезна (и до каква степен) може да зависи от това при какви обстоятелства живее полученият организъм (стандартен пример е загубата на зрение, която е от полза за пещерняк, живеещ там, където няма светлина).

Съдържание

Смъртоносни мутации

В биологичен контекст, a летална мутация се отнася до всички и всичкимутациикоито пречат на организма да се размножава по някакъв начин. Смъртоносните мутации не трябва да убиват организма, за да се класифицират като летални.


Пример за летална мутация при хората е Синдром на Търнър , разстройство, при което 23-ти хромозома двойка съдържа само Х хромозома. По-голямата част от тях водят до спонтанен аборт и ако човекът се роди, той ще живее, но с много редки изключения ще бъде безплоден.

Потенцираща мутация

ДА СЕ потенциращмутация е такъв, който, макар и да не засяга организъм сам по себе си, по-късно може да бъде използван чрез по-нататъшна мутация, за да се получи полезен (виж по-долу) ефект. Пример за това може да се намери в два екземпляра гени ; първоначално тази мутация може да няма ефект върху организма, но ако дублираният ген се предаде и сам се подложи на промяна, той може да индуцира характеристика или способност, които преди това не са били налични.

Това ще рече; има две потенциални мутации, Мутация А и Мутация Б. Поотделно нито една от тези мутации не променя живота на организма по някакъв съществен начин, но ако организмът е претърпяли дветеA и B, става значително по-успешен и еволюция случва се.



Примери

  • Richard Lenski са известни бактерии разработи мутация което, макар първоначално да е без значение за организма, им позволява да метаболизират цитрат след последваща мутация. Като доказателство за потенцираща мутация, метаболизиращите цитрат бактерии ще се развият отново само в проби, взети от след 20 000-то поколение на първоначалния експеримент. Въз основа на скоростта на мутацията, Ленски предположи, че може да са били необходими две потенциращи мутации преди крайната полезна мутация да постигне своята полза.
  • Ябълките са дублирали всичките си хромозоми през приблизително същия период, когато динозаврите са умирали. Преди приблизително петдесет милиона години, предшественикът на съвременните ябълки се удвои от девет на осемнадесет хромозоми и загуби една, за да доведе до седемнадесет вида хромозоми. Макар че не е строго мутация, дублирането позволява много повече пространство (почти два пъти повече), за да се образуват и задържат мутации.

Полезни мутации

ДА СЕ полезна мутация е точно това, което казва, че е: мутация в организма геном което произвежда благоприятен ефект. По-конкретно, той въздейства върху организма по някакъв начин, за да увеличи шансовете му за репродуктивен успех и следователно шансът въпросната мутация да бъде предадена. Безопасно е да се каже, че по-голямата част от мутациите в организма не са полезни. Често мутацията е неутрална, като не произвежда нито благоприятен ефект, нито отрицателен ефект, въпреки че може да бъде потенцираща мутация (виж по-горе). Много от тях са отрицателни мутации - предизвикват разстройство в организма, което значително намалява неговото оцеляване и репродуктивните възможности. В случай на видове в зависимост от половото размножаване, отрицателната мутация може да попречи на ембриона да бъде правилно заченат или дори гаметите да функционират.


Значение за естествения подбор

Въпреки шансовете срещу индивидуална мутация да е от полза, движещата сила на естествен подбор означава, че когато някой се появи, той може бързо да доминира сред населението. Това е целият смисъл на естествения подбор, който обезсилва всеки аргумент, че „полезните мутации“ са твърде редки, за да имат някакъв ефект.

През 2008 г. микробиолог Richard Lenski произвежда благоприятна мутация в лабораторията, когато неговатаЕ. coliразработиха черта, която им позволи да използват цитрат като източник на въглерод. ДокатоЕ. coliима вътрешни клетъчни механизми, които могат да преработят цитрата, една отличителна черта на вида е, че не може да транспортира цитрат през клетъчната стена. Тази мутация им позволи да го направят.


Ярки примери за полезни мутации

  • Устойчивост на лактаза - защо хората със значителни Европейски или кенийското потекло може да усвоява млякото като възрастни.
  • Устойчиви на антибиотици бактерии - поне полезно от гледна точка на бактерии .
  • Радиация -устойчив гъбички (и може би други форми на живот) в Чернобил
  • „Немски супербой“, индивидуален пример за човешка мутация, която не само не причинява видимо обезобразяване или увреждане, но ако нещо вероятно ще улесни поддържането на мускулна физика и / или ниско тегло. Това са характеристики, които биха могли да се считат за желани в съвременния ден, когато храната е в изобилие.
  • Мутацията ccr5-Δ32 дава ХИВ -1 резистентност към тези с двойно копие на алела (хомозиготен). Мутацията също така дава устойчивост на чума и едра шарка като същевременно увеличава податливостта към Западен Нил вирус .

Насочена мутация

Вижте основната статия по тази тема: Насочена мутация

Насочена мутация е теория, че видовете са в състояние съзнателно да мутират своя геном в една посока, когато са под стрес на околната среда. Теорията е широко отхвърлена (и евентуално разгледана псевдонаука ; той е вдигнат от интелигентен дизайн адвокати и нови агери .

Креационистки позиции

Само вредно

Креационисти често твърдят, че мутациите могат да бъдат само вредни или в най-добрия случай неутрални. Доказателствата за полезни мутации се усърдно игнорират или се третират по някакъв начин като „разпад“. Те приемат за даденост, че наистина полезните мутации са незначителни. Въпреки това, 2000 проучване наArabidopsis thalianaустанови, че до половината от неутралните мутации могат да бъдат от полза. Проучване за акумулиране на мутации върху дрожди от 2008 г. установи, че 25% от мутациите с откриваем фитнес ефект са полезни.

Пепър молци някой?Найлоноядни бактерии, някой? Устойчиви на антибиотици бактерии, някой? БОЖИТЕ БАКТЕРИИ НА ЛЕНСКИ, някой?

Помислете, че всички мутации имат своите разходи, но някои мутации също са от полза. Например цената на полета е енергията, необходима за извеждане на летящо животно от земята, така че полетите на птиците трябва да са малки. Всички големи птици стават нелетящи. Някои летящи животни (като колибри и водни кончета) са толкова умели в летенето, че вече не могат да ходят. Ползите от наличието на мускули на краката вече не надвишават разходите (тъй като те могат да летят назад), така че краката се превръщат в рудиментарен колесник.


Големият мозък на хората също има цена. Те консумират голяма част от енергията на нашето тяло и имат желания (като музиката), които нямат биологично значение. Те обаче позволиха на интелигентните хора да увеличат продължителността на човешкия живот и да направят съвременния свят (относително) спокоен. Всички мутации имат разходи, но някои имат ползи. Това може да е скорост, нов орган или дори просто да бъде по-привлекателен за приятелите. Когато тези ползи надхвърлят разходите, чертата оцелява.

Инфокреационизъм

Вижте основната статия по тази тема: Еволюция на нова информация

Друго оправдание, често използвано от креационистите, е, че генетичната мутация само губи информация. Напротив, развитието на нова информация е напълно възможно.