Эволюция через ошибку
Биологи из Университета Аризоны обнаружили, что важной движущей силой эволюции являются ошибки, совершаемые клетками, и то, как организмы справляются с их последствиями. Их открытия предлагают уроки для создания инноваций в экономике и обществе.
Но как природа создает вариативность? Джоанна Масэл и Этьен Ражон обнаружили, что способность организмов адаптироваться к новым условиям (то есть эволюционировать) сильно зависит от того, как они справляются с ошибками, возникающими при интерпретации генетического кода в их клетках.
Два способа справиться с ошибками
Организмы могут использовать две стратегии:
- Глобальное решение: избегать ошибок с помощью механизмов проверки и исправления, которые следят за всем процессом.
- Локальное решение: позволять ошибкам происходить, но развивать устойчивость к последствиям каждой из них.
Ключевое открытие:
- Очень маленькие популяции эволюционируют к глобальным решениям.
- Очень большие популяции эволюционируют к локальным решениям.
- Популяции реалистичного размера склоняются к одной из стратегий и редко меняют ее в ходе эволюции.
Важность «скрытой» вариативности
Исследователи выделяют два типа естественной вариативности:
- Обычная вариативность: в основном вредна, так как шансы, что генетическая мутация окажется полезной, малы.
- Скрытая вариативность (cryptic variation): с меньшей вероятностью смертельна и чаще всего почти безвредна.
Локальная стратегия (допущение ошибок) позволяет происходить пре-селекции (pre-selection): естественному отбору действовать на последовательности еще до возникновения мутаций. Это «отсеивает» катастрофические варианты и обогащает безвредные, подготавливая скрытую вариативность.
Вывод для эволюции:
Популяции, полагающиеся на локальные решения (и скрытую вариативность), обладают большей способностью эволюционировать в ответ на новые вызовы. Слишком активная «вычитка» ошибок блокирует этот процесс.
Урок для общества:
Биологическая стратегия — позволять множеству «идей» существовать в скрытой форме, параллельно отсеивая худшие из них, — является мощным способом создания инноваций. Этому, по мнению авторов, могут научиться компании, правительства и экономика в целом.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.