Тень выделения
Тень отбора — это концепция, связанная с эволюционными теориями старения , которая утверждает, что давление отбора на особь уменьшается по мере того, как особь стареет и достигает половой зрелости , что приводит к появлению «тени» времени, в которой селективная приспособленность не учитывается. На протяжении поколений это приводит к неадаптивным мутациям, которые накапливаются в более позднем возрасте из-за того, что старение не адаптивно к репродуктивной приспособленности. [1] Концепция была впервые разработана Дж.Б.С. Холдейном и Питером Медаваром в 1940-х годах, когда Медавар создал первую графическую модель . [1]
Модель
[ редактировать ]Модель, разработанная Медаваром, утверждает, что из-за опасных условий и давления со стороны окружающей среды, включая хищников и болезней, большинство особей в дикой природе умирают вскоре после половой зрелости. Таким образом, существует низкая вероятность того, что люди доживут до преклонного возраста и пострадают от последствий, связанных со старением . В сочетании с этим эффекты естественного отбора уменьшаются с возрастом, так что последующие индивидуальные результаты игнорируются силами отбора. [1] Это приводит к тому, что полезные мутации не отбираются, если они дают только положительный результат в более позднем возрасте, а также не отбираются вредные мутации в более позднем возрасте. Поскольку приспособленность особи не подвергается воздействию после того, как она прошла период своего репродуктивного расцвета, более поздние мутации и эффекты считаются находящимися в «тени» отбора. [2]
Эта концепция позже была адаптирована в гипотезу накопления мутаций Медавара 1952 года , которая была расширена Джорджем К. Уильямсом в его гипотезе антагонистической плейотропии 1957 года . [1]
Классическое требование и ограничение модели состоит в том, что количество особей в популяции, доживающих до старения, должно быть небольшим. Если это не так для популяции, то последствия старости не будут находиться в тени отбора, а вместо этого повлияют на адаптацию и эволюцию популяции в целом. В то же время, однако, это требование было поставлено под сомнение из-за растущего количества доказательств того, что старение более распространено в диких популяциях, чем ожидалось ранее, особенно среди птиц и млекопитающих, в то время как эффекты тени отбора остаются. [3]
Модель пробирки Медавара
[ редактировать ]
Медавар разработал теоретическую модель, чтобы продемонстрировать свой мыслительный процесс, который объяснял, что большинство животных умрут до того, как старение станет основной причиной смерти этого животного. Это может быть вызвано факторами окружающей среды, такими как сильные штормы, засуха, пожары и хищничество. Медавар хотел продемонстрировать эту возможность, используя пробирки, чтобы донести свою точку зрения. Пробирки будут использоваться для представления популяции видов. [4] Если бы одна из этих пробирок теоретически разбилась, это означало бы смерть отдельного животного. Затем случайным образом в популяции разбивали пробирки, чтобы сохранить реалистичность его модели. Сломанные пробирки будут заменены новыми, что символизирует рождение нового животного в популяции. [4] Со временем модель показала, что количество пробирок старше определенного возраста будет уменьшаться в популяции по мере установки новых пробирок. Общие результаты мысленной модели Медавара продемонстрировали экспоненциальное снижение кривой выживаемости, что привело к тому, что у популяции появился период полураспада. . [4] Тогда количество старых животных или пробирок в популяции будет труднее поддерживать, и в конечном итоге они умрут. Медавар создал эту модель, чтобы в конечном итоге объяснить, что на самом деле произойдет в реальной жизни.
Критика
[ редактировать ]Некоторые ученые, однако, раскритиковали идею о том, что старение не является адаптивным, вместо этого приняв теорию « преднамеренной смерти ». Эта теория следует за работой Августа Вейсмана , который утверждает, что старение развивалось как адаптация , и не согласна с моделью Медавара, которая считает, что старшие организмы слишком упрощают влияние, оказываемое на эволюцию. Также утверждается, что более старые организмы обладают более высокой репродуктивной способностью из-за того, что они лучше подходят для достижения своего возраста, а не из-за того, что их способность равна, как в расчетах Медавара. [5]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Фабиан, Дэниел; Флэтт, Томас (2011). «Эволюция старения» . Возбудимый . Издательская группа «Природа» . Проверено 20 мая 2014 г.
- ^ Флэтт, Томас; Шмидт, Пол С. (18 июля 2009 г.). «Интеграция эволюционной и молекулярной генетики старения» (PDF) . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1790 (10). Эльзевир : 951–962. дои : 10.1016/j.bbagen.2009.07.010 . ПМЦ 2972575 . ПМИД 19619612 . Проверено 20 мая 2014 г.
- ^ Тербилл, Кристофер; Руф, Томас (6 августа 2010 г.). «Старение более важно в естественной жизни долгоживущих, чем недолговечных млекопитающих» . ПЛОС Один . 5 (8). Публичная научная библиотека : e12019. Бибкод : 2010PLoSO...512019T . дои : 10.1371/journal.pone.0012019 . ПМК 2917356 . ПМИД 20700508 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Гипотеза Медавара: старение оказывает незначительное влияние на физическую форму» . www.programmed-aging.org . Проверено 13 апреля 2020 г.
- ^ Лахович, Мирослав; Менкиш, Яцек (20 апреля 2009 г.). От генетики к математике . Сингапур : World Scientific . стр. 39. ISBN 978-9812837257 . Проверено 25 мая 2014 г.