Новые данные опровергают абсолютную случайность мутаций

«Эволюция генов в большей степени объясняется предвзятостью мутаций, чем отбором».

Есть распространенное заблуждение, что эволюция «знает, что делает», как бы направляется в нужную ей сторону. С ним борются ученые и просветители — согласно современной научной картине мира, мутации абсолютно случайны. Однако новое исследование показывает, что в этом заблуждении может быть подобие правды.

Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе посчитали количество мутаций в разных участках генома кресс-салата. Исследование было опубликовано в Nature, о нем кратко сообщает Science Alert.

«Оказывается, мутация очень неслучайна, и она не случайна в том смысле, что приносит пользу растению. Это совершенно новый взгляд на мутацию», — сказал главный автор исследования Грей Монро.

Ученые обнаружили, что некоторые области генома кресс-салата, который считается растительным аналогом лабораторной крысы, гораздо более подвержены мутациям, чем другие. Меньше всего мутаций в жизненно важных участках ДНК.

«Эволюция генов у кресс-салата, по-видимому, в большей степени объясняется предвзятостью мутаций, чем отбором», — отмечается в статье.

Если бы это несоответствие количества мутаций в разных участках было вызвано естественным отбором, их анализ обнаружил бы больше уникальных вариаций генов, чем наблюдались.

Дело в том, что не все части генетического кода организма кодируют какие-то функции или признаки. В геноме есть «некодирующая» часть, изменения в которой никак не сказываются на организме. А есть части генетического кода, где даже небольшие изменения в ДНК могут повлечь за собой болезни, уродства, неработающие органы и т. п. Исследование показало, что именно последние наиболее защищены от мутаций.

Также в системе ДНК есть способы «починки» мутаций: например, репарация, когда поврежденные участки как бы заново склеиваются, или в случае серьезных изменений даже гибель клеток — апоптоз. Так вот, в первую очередь такие «ремонтные работы» идут как раз в жизненно важных участках генома.

Так что мутагенность, как оказалось, не случайный бросок игральных костей, тогда как до этого считалось, что мутации равномерно случайны на всех участках ДНК, а за выживание организма и передачу мутации потомкам уже отвечает естественный отбор. То есть родившийся с уродствами или тяжелыми болезнями организм просто быстро погибнет и не оставит потомства. Впрочем, как отмечают ученые, ситуация, которую выявило исследование, как раз и была создана естественным отбором — таким образом тоже увеличивается выживаемость.

В любом случае, хотя мутация действительно все еще случайна с точки зрения ее последствий, склонность к мутагенности в геноме смещена в пользу выживания организма еще до того, как любые возможные эффекты мутации вступят в игру естественного отбора.