Debata naukowców na temat zjawiska ''selekcyjnego wymiatania'' jako czynnika napędzającego ewolucję gatunku ludzkiego :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Dziesiąta berlińska konferencja na temat ludzkiego wymiaru globalnych zmian środowiskowych - Berlin, Niemcy

Badania dają wgląd we wczesny rozwój ludzkiego przetwarzania głosu

Wyniki badań sugerują odpowiedzialność zmian klimatu za ekstremalne zdarzenia pogodowe

Ptaki śpiewające wyjaśnią działanie ludzkiego mózgu

Polscy paleontolodzy zidentyfikowali nietypowe zachowanie nieznanego gatunku trylobitów

Genom orangutana może zmienić obraz ewolucji człowieka - wyniki badań

Europejscy i amerykańscy naukowcy podważają tradycyjne pojęcie ewolucji gatunku ludzkiego. Przez ostatnie 35 lat genetycy za główny motor ewolucji gatunku ludzkiego uznawali klasyczne zjawisko ''selekcyjnego wymiatania'' (ang. selective sweep), kiedy to dochodzi do szybkiego rozprzestrzenienia się korzystnej mutacji genetycznej w całej populacji ludzkiej. Jednak wyniki badania opublikowanego w czasopiśmie Science sugerują, że takie wydarzenia mogły mieć miejsce sporadycznie i nie wpłynęły w znaczący sposób na historię naszego gatunku. W badaniu zawarto tezę, że zamiast tego podstawowym napędem zmian w ludzkim fenotypie mogły być niewielkie modyfikacje w wielu genach, wobec czego zwrócono uwagę na konieczność opracowania nowych modeli w celu prześledzenia genetycznych etapów ewolucji.

Po przebadaniu sekwencji niemal 200 genomów ludzkich badacze stwierdzili, że znaleźli nowy dowód przeciwko tezie, iż to zjawisko selekcyjnego wymiatania było dominującym sposobem ludzkiej adaptacji.

''Wyniki naszych badań sugerują, że niedawny proces adaptacji wcale nie miał postaci pojawiających i rozpowszechniających się jednostkowych zmian o znacznym wpływie, ale chodziło raczej o częste przesunięcia w wielu miejscach w genomie'' - mówi współautorka, dr Molly Przeworski, profesor na Uniwersytecie Chicago w Stanach Zjednoczonych, specjalizująca się w genetyce, ekologii i ewolucji ludzkiej. ''Z wyników można wnioskować, że adaptacja gatunku ludzkiego, podobnie jak wiele powszechnych chorób trapiących nasz gatunek, ma złożoną architekturę genetyczną''.

Zgodnie z klasycznym modelem selekcyjnego wymiatania, kiedy pojawia się nowy i korzystny gen, szybko rozpowszechnia się on w populacji. Ze względu na swój szybki wzrost gen utrwala się w genomie w mniej zróżnicowanej postaci niż w przypadku genu rozpowszechniającego się w wolniejszym tempie. Genetycy korzystali z tego modelu, poszukując segmentów genetycznych otoczonych obszarami o niskim zróżnicowaniu, zgodnie z teorią - stanowiącymi znamię zjawiska selekcyjnego wymiatania.

Zastosowanie tego modelu pozwoliło wyodrębnić ponad 2 000 genów (jest to odpowiednik ok. 10% ludzkiego genomu), co sugerowałoby, że selekcyjne wymiatanie było zjawiskiem o wysokiej częstotliwości, które napędzało ewolucję gatunku ludzkiego, pozwalając mu znacznie wyprzedzić w rozwoju jego przodków z rzędu naczelnych.

''Model selekcyjnego wymiatania został wprowadzony w 1974 r. i od tego czasu stanowił raczej model centralny'' - mówi dr Przeworski. ''Można zdecydowanie stwierdzić, że to właśnie na tym modelu opierały się wszystkie wykonane do tej pory badania selekcji, u ludzi i u innych organizmów''.

Jednak obszary niskiej różnorodności wokół segmentów genetycznych mogły powstać także w wyniku innych mechanizmów ewolucyjnych. W badaniu mającym na celu określenie, czy zjawisko selekcyjnego wymiatania było główną przyczyną powstawania tych obszarów, zespół wykorzystał dane 179 osób przebadanych w ramach projektu ''1000 Genomes'', międzynarodowej próby skatalogowania zróżnicowania w obrębie gatunku ludzkiego.

''To jest naprawdę przełomowy zbiór danych, który umożliwił przeprowadzenie po raz pierwszy tego typu analizy'' - mówi profesor Ryan Hernandez z wydziału nauk bioinżynieryjnych i terapeutycznych z Uniwersytetu Kalifornia w San Francisco (UCSF).

Zespół badawczy analizował geny z podstawieniami genetycznymi charakterystycznymi dla gatunku ludzkiego, w których sekwencja nukleotydów różni się od sekwencji występującej u blisko spokrewnionych z ludźmi gatunków naczelnych. ''Zróżnicowanie fenotypiczne u ludzi nie jest tak prostym zjawiskiem, jak nam się wydawało'' - wyjaśnia dr Hernandez. ''Koncepcja, zgodnie z którą adaptacja gatunku ludzkiego może przebiegać za pomocą pojedynczych zmian w poziomie aminokwasu, to całkiem interesujący pomysł. Wspaniałe jest, że dysponujemy kilkoma konkretnymi przykładami, gdzie takie zmiany zachodziły, ale jest to zbyt uproszczony pogląd''.

Dalsze dowody przeczące powszechności występowania zjawiska selektywnego wymiatania dostarczyło porównanie zróżnicowania genomu u rozmaitych populacji. Jako że populacje nigeryjska, europejska i chińska/ japońska rozdzieliły się mniej więcej przed stu tysiącami lat, a następnie przystosowały się do odmiennych środowisk, częste występowanie zjawiska selekcyjnego wymiatania powinno było - zgodnie z oczekiwaniami - utrwalić wyraźne różnice genetyczne pomiędzy populacjami.

Dr Przeworski podsumowuje badanie następująco: ''Wyniki owych badań poddają w wątpliwość, jak wiele jeszcze można odkryć przy zastosowaniu podejścia selekcyjnego wymiatania, a także napełniają nas sceptycyzmem, jeżeli chodzi o potwierdzenie osiągnięć w ramach dotychczasowych badań''.

W tym badaniu uczestniczyli eksperci z Izraela i Zjednoczonego Królestwa.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Samospalenie określane również jako samozapłon to zjawisko polegające jakoby na samozapłonie ludzkiego ciała z nieznanych przyczyn. Istnienie zjawiska nie zostało udowodnione naukowo. pełny tekst

Projekt poznania ludzkiego cognomu (ang. Human Cognome Project) zespół projektów badawczych mających na celu rozszyfrowanie działania ludzkiego mózgu. Nazwa cognom bierze się od łacińskiego cogito (myślę) i nawiązuje do nazwy genom. Cognom oznacza zespół cech określających sposób myślenia człowieka. Podstawowym założeniem projektu jest próba zrozumienia mózgu ludzkiego jako bardzo skomplikowanej maszyny. Naukowcy chcą odszyfrować sposób działania naszego umysłu podobnie, jak to się udało w Projekcie poznania ludzkiego genomu. pełny tekst

Inteligencja duchowa naturalna, biologiczna oraz powszechna zdolność gatunku ludzkiego do adaptacji poprzez integrowanie przeżywanych doświadczeń i nadawanie im uogólniającego sensu. pełny tekst

Historia świata zwyczajowo utożsamiana jest z historią gatunku ludzkiego, liczoną od momentu pojawienia się na świecie pierwszych Homo sapiens do czasów dzisiejszych. Historia rodzaju ludzkiego znaczona jest stopniowym rozwojem wynalazczości i odkrywczości, jak też wydarzeniami mającymi gwałtowną naturę - rewolucjami - definiującymi epoki w rozwoju materialnym i duchowym ludzkości. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".