Эволюция самой эволюции: как эволюция научилась так хорошо эволюционировать
Исследователи из Мичиганского университета показали, что способность к эволюции (эволюбильность) сама может быть продуктом эволюции. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Почему это важно?
Эволюбильность — это способность популяции адаптироваться к будущим изменениям среды, а не только к текущим условиям. Это объясняет, почему жизнь так эффективно решает проблемы, например, быстро развивает устойчивость к антибиотикам или уклоняется от вакцин.
Как проверяли гипотезу?
Учёные использовали вычислительную модель Avida, где «организмы» были представлены компьютерными программами. Они создали два типа среды:
- Среда A: «красные ягоды» полезны, «синие ягоды» ядовиты.
- Среда B: «синие ягоды» полезны, «красные ягоды» ядовиты.
Было проведено два сценария:
- Стабильная среда — популяция всегда находилась в одной среде.
- Циклическая среда — условия периодически менялись между A и B.
Ключевые результаты:
- При циклической смене сред популяции научились успешно переключаться между специализацией на «красных» и «синих ягодах».
- В этом случае наблюдалось тысячекратное увеличение мутаций, позволяющих адаптироваться к противоположной среде.
- Популяции «переселялись» в новые мутационные окрестности, где одна мутация могла перенастроить генетический путь для выживания в другой среде.
- Эволюбильность развивалась даже при относительно долгих циклах смены среды (сотни поколений). Если среда менялась слишком быстро, эффекта не было.
- Важный вывод: однажды развившаяся эволюбильность не стиралась последующей эволюцией — она сохранялась.
Цитата автора:
«Жизнь действительно очень хороша в решении проблем... Почему эволюция кажется такой творческой? Возможно, сама эта способность — то, что эволюционировало само по себе», — говорит ведущий автор исследования Луис Заман.