על אבולוציה מולקולרית

על אבולוציה מולקולרית

היי לכולם. לאחרונה נתקלתי במאמר מאמר מעניין בסיינסבלוג "evolgen" (פורום של חוקר גנטיקאי אבולוציוני. שזה התרגום החלשלוש שלי למשפט השובר שיניים : "molecular population and evolutionary GENETICS and GENOMICS" ) המאמר כולו הוא ביקורת על התיאוריית הכמעט-נייטראליסטית . טוב, איני יודע עד כמה זה יעניין את חברי הפורום (עושה רושם שהשיח האבולוציוני בד"כ נעשה בפורום זה ברמת המאקרו) אבל ננסה, בחלק הראשון של המאמר : למען הבהירות, הכוונה היא לכל מה שכתוב מהמשפט "The nearly neutral theory riffs off the idea that the ability of natural selection to purge deleterious mutations and fix advantageous mutations depends on the effective population size of the population in which the mutations arise." ועד סוף הפסקה השנייה - הופיע מה שרציתי לשאול: לפי התיאוריה הנ"ל, אוכלוסיות איקריוטיות נוטות להיות יותר מדולדלות (ויש אף מידור בתוכן, כך שאיקריוטים חד תאיים הם בעלי אוכלוסיות גדולות יותר מאיקריוטים רב-תאיים) מה שמתמיה אותי בטענה זו זה שלאיקריוטים יש את המערכות הביולוגיות הכי מתמקדמות ובתמימותי, אני נוטה לחשוב שאת היכולת הכי גבוהה בעולם החי להגיע לאוכלוסיות גדולות מאוד (בעוד פרוקריוטים חיים לפרקי זמן אפסיים לעומת, חסרי מערכות חיסון, הגנה, הובלה, עיכול מתקדמות, וכד') איך זה יכול להיות שאיקריוטים "מפסידים" בקרב הזה? ועוד דבר - התיאוריה הנ"ל מנבא שאצל איקריוטים יהיו יותר אללים "קצת מזיקים" מאשר אללים "קצת מועילים" בגלל העובדה שיש אוכלוסיות קטנות יותר לעומת פרוקריוטים (רק על אוכלוסיות קטנות יכול להיות אפקט לסחף הגנטי) . השאלה היא מה בדיוק מונע מהמינים האיקריוטים מלהברר החוצה בקצב שהוא באופן בולט גבוה יותר משל פרוקריוטים? תאים איקריוטים ידועים כקיימים מיליארדי שנים - האם האוכלוסיות הקטנות יותר בעלות אללים מזיקים מצטברים לא נאלצו להתמודד עם פיטנס הולך ויורד לאורך מיליוני ומיליארדי שנים?
 
תשובה לשאלה הראשונה

היתרון הגדול של פרוקריוטים בפיתוח אוכלוסיה הוא הפשטות שלהם:הם צריכים לאגור פחות חומרים ולהוציא פחות אנרגיה על ארגון מאיוקריוטים, אאז"נ גם אורך הדור של פרוקריוטים קטן יותר מזה של איוקריוטים חד תאיים (מהסיבה הזו).מה שאומר שעל אותם משאבים וזמן פרוקריוטים פשוט יכולים להתרבות יותר, ואם תזכור שN הוא מספר הפרטים באוכלוסיה זה מסביר הרבה.איוקריוטים יותר מוצלחים כרב תאיים בדיוק בגלל המורכבות שלהם, אבל זה גורר איתו צריכת משאבים והארכת אורך דור בצורה רצינית.
 
כן, אבל מה לגבי אלמנט הסלקציה

אפילו שאורך הדור גדל, וצריכת המשאבים גדלה- מערכות ההגנה האיקריוטיות הן יעילות אלפי מונים מאלה של הפרוקריוטים, או אפילו של פרוטיסטים - כמובן שלא מדובר במשהו קל לכימות - אבל באופן אינטואיטיבי היה לי קשה להאמין כי הפרוקריוטים בכ"ז עולים בכמותם על האיקריוטים
 
למעלה