A génmutációk természete nem cáfolja a darwini evolúciót?

"Elvi lehetetlenségnek tűnik, hogy idővel növekedhessen/csökkenhessen a nukleotidok száma,mivel a kromoszómamutáció nem öröklődik, pontmutációt pedig legfeljebb néhány nukleotid hibás másolása okoz - vagyis nem változik a nukleotidok száma, csak néhány megváltozik. "

Ez nem így van. Van kromoszómaszámot nem befolyásoló, de nagyléptékű struktúrális változást okozó mutációk léteznek, amik közül a duplikációk nagymértékben tudják növelni a genom méretét. A mutációs esemény után természetesen nem lesz különbség a duplikáción átesett szakaszok szekvenciája között, de idővel eltérő mutációk felhalmozásával szekvenciálisan eltávolodnak "divergálnak" egymástól. Ez a génkeletkezés leggyakoribb módja, a gének túlnyomó többsége többszörös duplikáció/divergencia cikluson átesve alkult ki. Ennek köszönhetően van az emberi genomban majdnem 500 kináz (olyan enzim, molekulákra foszfátcsoportot aggat), melyek visszavezethetők egy ősgénre, ami az evolúció során divergálódott szupercsaládokra, családokra: vannak nagyon ősi kinázok, amik minden eukariótában megtalálható, de vannak olyanok is, amik újabbak, pártíz millió évvel ezelőtt történ duplikáció esemény nyomát őrzik, és pl az emlősök csak egy kisebb csoportjára jellemzőek.

Ezen kívül az igaz, hogy a kromoszóma szám változással járó mutációk túlnyomó többségében erős negatív hatással vannak a fitneszre, de mint minden alól, itt is vannak kivételek. Főleg növényeknél lehet ilyet könnyen megfigyelni, ők jobban tolerálják ezeket a fajta mutációkat. (Ki látott már down kóros fát? :-)

"A kromoszómamutációk akkor okoznak szaporodásképtelenséget, amikor deléció, duplikáció stb. van, tehát megváltozik a kromoszómaszám?"

A deléció és duplikáció nem jár kromoszómaszám változással.

Ez a wikipédiás szócikk nagyon rossz, én nem alapoznék rá!

"De ez már hit kérdés."

Ha ez alatt azt érted, hogy ez szerinted mennyire valószínű vagy valószínűtlen, akkor tényleg.

Kérdező:

"pontmutációt pedig legfeljebb néhány nukleotid hibás másolása okoz - vagyis nem változik a nukleotidok száma, csak néhány megváltozik"

Bocsika, de pontmutációban is van inszerció, ami esetén egy vagy több nukleotid ékelődik be a DNS szekvenciába, ill. van deléció is, ami meg nukl. kiesést jelent, és így mindkettő u.n. frame-shift (kereteltolás) mutációval is járhat (nem törvényszerűen). Mindkét esetben változik a nukleotidok száma a szekvenciában.

Az idézett állításodban azt sem igazán értem, hogy az mennyiben cáfolná az evolúciót? Ha csak az általad kizárólagosan vázolt változás megvalósítja a variációt, replikációt, szelekciót (ez az evolúció leegyszerűsítve), akkor az evolúció mechanizmusának működése be van bizonyítva, még ilyen nagyon „lebutított” formában is. Ebből max. arra következtethetsz, hogy az evolúció csak korlátok között képes változtatni az élőlényeket, ami amúgy persze nem igaz. A kromoszómák számát befolyásoló evolúciós mechanizmusok is ismertek, és amelyek a centrikus fúzió és a centrikus hasadás.

[link]

Magának a genomméret növekedésének módjairól, történetéről az alábbi linkelt oldal szvsz. jó összefoglalót ad (de érdemes az egészet elolvasni):

[link]

A genom mérete akár komplett duplázódással is növekedhet. Idézve pl. az oldalról:

"Jelentős evolúciós esemény volt az is, hogy a modern csontos halak a genomszekvenciák analízise alapján két nagyobb genomméretű duplikáción estek át, ami mellett Hox-komplexeik nagy száma (általában 7) is szól."

[link]

Itt olvashatsz az új Raphanobrassica faj megjelenéséről, ahol az új faj kromoszómaszáma megkétszereződött.

Amúgy a genomméret jellemzően úgy is növekedhet, hogy egy faj elcsen magának egy másik fajtól genom-elemeket (ill. még más módon is), amely jelenséget horozontális-, vagy laterális géntranszfernek nevezünk. Komplexebb élőlények esetén is előfordul:

[link]

Kérdező:

"Kettes: ó értem, szóval a duplikáció nem okoz szaporodás képtelenséget. Így már más a leányzó fekvése, bár számomra elég valószínűtlennek tűnik, hogy ezzel a módszerrel idővel teljesen új szervek jöjjenek létre"

Új szerv létrejöttéhez nincs szükség mindenképpen genomméret növekedésre, sőt, csökkenés mellett is létrejöhet. Egyszerűen elég az is, ha a vizsgált lény olyan környezethez kezd adaptálódni, ahol egy korábbi szerve kezd feleslegessé válni (amire a korábbi környezetében még szüksége volt), és ezt a szerve egyszerűen kezd átalakulni az új környezet kihívásai alapján.

PL: "...Az emlősszerűeknél az egyre fejlettebb formák állkapcsában az figyelhető meg, hogy a fogcsont egyre nagyobb szerepet töltött be az alsó állkapocs csontos vázában, végül pedig állkapocscsonttá alakulva kizárólagossá vált. Ezzel párhuzamosan a szögletcsont és az ízületcsont az egyre fejlettebb emlősszerűek koponyájában egyre kisebbé zsugorodott, és mind jelentéktelenebb szerepet játszott az alsó állkapocs alkotásában. Ehelyett fokozatosan áthelyeződtek a belső fülbe, ahol a szögletcsont dobcsonttá (os tympanicum), az ízületcsont pedig az emlősökre jellemző hallócsontocskák (vagy hallási csontocskák) közül a kalapáccsá (malleus) alakult át."

Ha el tudod képzelni, hogy a genomban a szekvenciák duplikációja nem okoz szaporodásképtelenséget, akkor ugyanezt el fogod tudni képzelni új szervek esetén is, már abból a szempontból, hogy a környezetváltás során egy fokozatosan redukálódó szerv párhuzamosan egy újonnan keletkező szerv mellett működik, vagyis egymás mellett működnek párhuzamosan. Ahogy a populáció átalakulása halad az egyik környezetféléből a másik felé, a régi szerv szerepe folyamatosan csökken, míg az újé meg kezd egyre dominánsabb lenni. A régi szerv idővel eltűnik (vagy mássá alakul), és meg is született az új szerv önmagában.

[link]

[link]

Átmeneteken keresztül jutunk el egy olyan gyíkhoz, amely hozzánk hasonlóan méhlepénnyel rendelkezik, ám itt csak hasonló technikáról van szó (konvergens evolúció), és itt még láthatjuk a köztes megoldást is, az aprócska tojássárgáját is, ami részben még használatos. Az emlős (és természetesen az emberi) embriók korai fázisukban egy-egy jellegzetes szikzacskóhoz kapcsolódnak. A tojással szaporodó fajok szikzacskójában szikanyag található (tojás sárgája), ellenben ugyanez a zacskó már üres az emlősök esetében, és ahogy a gyík is kezdi mellőzni azt. Ilyesmi párhuzamos szervműködésre a jelen korszakban is számos példát lehetne sorolni még, ahogy éppen látjuk egy új szerv kialakulását.

Írod, hogy nagyon kis valószínűségűnek érzed az evolúció által kialakított új szervek megjelenését. Talán ebben a topikban beszerzett infóknak sikerül az érzelmeid által kondicionált valószínűséget izmosítani, mert én veled szemben azt látom, hogy tök könnyedén, és gyorsan alakulnak ki új szervek evolválással, ott, ahol az új környezet tulajdonságai ezt megkövetelik, márpedig ilyenre kismillió példa áll rendelkezésünkre a földtörténetből.

Kedves Kérdező! Írod:

„…a wikipédiás cikk tévesztett meg, kicsit félreérthetőre lett megírva”

Hát, én inkább sadam87 lakonikus megállapítását ismételném :)

„Ez a wikipédiás szócikk nagyon rossz, én nem alapoznék rá!”

Azonban a wiki mentségére hoznám fel, hogy a rovatainak elsöprő többsége nagyon jól kidolgozott. Itt - nem tudni miért -, eléggé felszínesen közelítették meg a problémát, és látványosan mellőzték az evolúciós szempontokat. Hullára nem érthető, hogy miért, pont a mutáció esetében??? Azt gondolhatnánk, hogy a leírás kissé leplezni kívánja a mutációk evolúciós motor-szerepét, ami viszont azért nem lehet igaz, mert egy tök jó mutáció-összefoglalót citál a lap alján a Critical Biomass egyik oldaláról, ami viszont keményen evolúciós szemszögből írja össze a mutációféle-féleségeket. Bár a wikis oldal ezt jól eldugta, mert én is csak most vettem észre, második ránézésre (Critical Biomass: A mutációkról:)

[link]

Szerintem, ha rögtön ezzel kezded, nincs félreértés (bár, én is csak sokára vettem észre)…

;)