Эксперименты по искусственной эволюции (не компьютерные)?

Автор Борис Лейкин, октября 30, 2006, 18:30:14

« назад - далее »

DNAoidea

Питер - то, что вы описали - почти точно то что, я, если повезёт, буду делать в самом ближайшем будушем. Там должны быть мух и примерно сто поколений или чуть больше. Конечно, никакого нового вида получить не предпологается, но отличающиеся популяции вполне.
Имперор - никаких серьёзных статей о подобных экспериментах не видел. А если подходить теоретически - так это понятно что там происходило: ведь признаки существуют не отдельно один от другого и поэтому получить один признак резко отличающиеся от другого часто и невозможно - если в развитии и того и другого принемает участие один ген. А вот если делать отбор по аллелям гена то может быть что-то и выдет.

zK

Цитата: "Jan Metlevski"И что бы было более интересно предлагаю оставить возможность ограниченной миграции из одной группы в другую.
По-моему - не просто ограниченную миграцию надо, а полную свободу перемещений. Т.е. мне лично интересен симпатрический вариант - не рассаживать принудительно по разным банкам, а создать крутой градиент среды. И уж пусть они сами дивергируют - не за счет независимых мутаций в изолированных банках, а за счет самоопределения по экологическим нишам.

На самом деле это вопрос веры (исходных установок) экспериментатора. Если он считает, что главное в видообразовании - нейтральная эволюция, то надо изолировать в разные банки. А если считать, что главное - отбор, то надо держать в одном длинном коридоре с градиентом условий.

DNAoidea

Цитата: "zK"
На самом деле это вопрос веры (исходных установок) экспериментатора. Если он считает, что главное в видообразовании - нейтральная эволюция, то надо изолировать в разные банки. А если считать, что главное - отбор, то надо держать в одном длинном коридоре с градиентом условий.
Думаю это вопрос не еры, а размеров используемых популяций - маленькие надо держать в изолированных банках, юольшие - с коридором. Правда тут существует ещё вопрос о том какого соотношение нейтральных и "полезных" мутаций. но это зависит от постановки вопроса - то есть какого рода изменения в генах следует ожидать при приспособлении к новым условиям.

zK

Это вопрос веры в том смысле, что трудоемкий эксперимент ставится в надежде на успех, т.е. из вариантов постановки Вы выберете тот, в какой больше всего верите исходя из Вашей полуинтуитивной оценки соотношения шанса на успех и трудозатрат.

DNAoidea

В этом смысле - да. Ну тогда можно поставить и оба сразу. Правда это зависит уже не от веры, а от величены гранта.

Imperor

Я пытался, но, к сожалению, так и не смог вспомнить точных ссылок и фамилии. Но фамилии были известных генетиков. Эти генетики высказывались в том духе, что они уже давно и полностью разочаровались в экспериментах, которые Вы здесь только планируете осуществить :)
Я, конечно, не специалист, но все-таки советую еще немного поискать по литературе, чтобы не начинать изобретать велосипед.

P.s.: Неужели Вы и правда думаете, что подобный эксперимент с "двумя банками" на бактериях никто до сих пор не догадался провести?  :)

DNAoidea

Делали такое и я даже был на сминаре где тот кто то делал рассказывал об этом. У них действительно получились бактерии не производящие фермент lakZ. Кажется я писал об этом. а если отбирать, скажем, кроликов с самыми длинными ушами, ожидая что можно получить их такой же длинны как и листья у тысячилетней вельвичии, то тут скорее всего будет провал и может начать казаться (если не до конца понмать что значит ген, и как он влияет на признак), что виды действительно "ограничены" в изменчивости. На само деле ограничен не вид а метод постановки эксперимента.

Питер

Цитата: "zK"
Цитата: "Jan Metlevski"И что бы было более интересно предлагаю оставить возможность ограниченной миграции из одной группы в другую.
По-моему - не просто ограниченную миграцию надо, а полную свободу перемещений. Т.е. мне лично интересен симпатрический вариант - не рассаживать принудительно по разным банкам, а создать крутой градиент среды. И уж пусть они сами дивергируют - не за счет независимых мутаций в изолированных банках, а за счет самоопределения по экологическим нишам.

На самом деле это вопрос веры (исходных установок) экспериментатора. Если он считает, что главное в видообразовании - нейтральная эволюция, то надо изолировать в разные банки. А если считать, что главное - отбор, то надо держать в одном длинном коридоре с градиентом условий.

Ну  можно  и в  одной  банке    -  это  сложнее в  первую  очередь  технически,  так как  сложно  создать  крутой  градиент условий  в   достаточно малом  объеме.  При  этом главное  -   привычную    для  вида  нишу  надо  сделать  очень  маленькой,  чтобы  плотность  населения в  нише  вынуждала к выходу  за  пределы  ниши.  И в этих условиях явно эксперимент  будет  более  длителен.
А  оно  вам  надо  ?

Nestor notabilis


Питер

Ну если  удастся  найти какого-нибуль   олигарха-эволюциониста  -  можно  попробовать.
Надо  прикинуть  потребные  ресурсы  - в  первую  очередь   по  площади и  первичному  заселению  зоны. Одни  мышек  ведь  не  посадишь -  надо   какого-то  хищника к  ним  запустить.  Ни  и  дальше все   по  сказке "Репка" в бесконечном  пространстве персонажей
А  оно  вам  надо  ?

zK

Imperor!
Про изобретение велосипеда.
До тех пор, пока велосипед не изобретен, его имеет смысл изобретать.
А о теоретической невозможности получения видов в эксперименте - теория еще не зашла тут так далеко как с вечным двигателем.
То есть ситуация такая: принципиального запрета нет, но велосипед еще не изобретен. Значит надо пробовать.

Питер!
Про репку.
Кролики могут жить без лис, волков и др. (см. Австралию).
Теоретически допустима короткая экологическая пирамида без консументов - т.е. из первичных продуцентов и редуцентов.
И даже редуценты необязательны. Останки первичных продуцентов будут накапливаться в виде торфа к примеру.
Так что в эксперименте, подавая к примеру патоку (вместо солнечного света), мы можем трактовать к примеру дрозофил как первичных продуцентов, а их трупы к примеру как торф. А уж разделятся ли они когда-нибудь на виды хищников и жертв - будем посмотреть.

В общем, я бы пожалуй для начала проектировал эксперимент имитации кольцевого ареала. Примерно так:
Берем чистую линию дрозофил, лишенную крыльев (не помню как называется). Отсутствие способности к полету ограничит их подвижность, а значит и длину коридора, а значит и сумму гранта.
Прикидываем длину коридора - это наверно будет порядка сотен метров и строим его кольцевой формы.
Обеспечиваем равномерную подачу патоки по всей длине. В принципе чем больше, тем лучше - чтобы была выше численность, а значит больше мутаций и т.п.
Организуем уборку трупов. Например так: патока на потолке, трупы падают вниз и периодически изымаются слабым пылесосом.
Организуем градиент чисто физических условий, типа. На нулевой отметки - оптимум температуры и режима дня/ночи. В одну сторону от нуля снижается температура (допустим до +10 градусов), в другую снижается светлое время суток (вплоть до полной ночи). Плавность по-моему необязательно - можно ступеньки.
На диаметрально противоположном от нуля месте кольцевого коридора (где холодно и ночь) ставим заглушку.
Сажаем сотню-другую основателей на нулевую позицию и ждем.
Периодически изымаем представителей по разные стороны заглушки и проверяем на скрещиваемость.
Когда, будем надеяться, достигается нескрещиваемость, открываем заглушку и продолжаем слежение.

Кого ожидаем получить? Пушистых на холоде, безглазых в темноте.
Может быть ситуация усложнится восстановлением крыльев.
Хищники не предвидятся.

Все равно это дешевле циклотрона.
И полезнее для здоровья.

Питер

Боюсь  что   так  просто  не  получится.   Практически  отбор  на   температуру  и   освещенность без каких-либо факторов  изоляции,   на  одном  корме  идти  будет  плохо.  Плюс    не  природная  популяция  мух -  вы  имеете в  виду Wingless,    а  это   линия  мух  а) весьма  гомогенная и б) с  очень  сниженной  выдиваемостью.   Помрут  они и все ...
А  оно  вам  надо  ?

Basileus

Ну проблему огарничения передвижения (то есть изоляции расстоянием) можно решить довольно просто. Мух можно содержать в изолированных отсеках, периодически производя обмен случайно выбранными особями из соседних отсеков. Это может сойти за случайную миграцию..

Вообще в этой связи вспоминаются классические эксперименты по метапопуляциям мух (Айала вроде в свое время на этом деле наблатыкался...), надо пошуровать у Каданова и Хедрика...

DNAoidea

Да нет - если ждать довольно долго - то может что-то и получится. Кстати, думаю, что мграция тут мало повлияет - можно брать и с крыльями - ведь если мухи будут свободно мигрировать по всей трубе, то в местах с экстремальными условиями (холод и тьма) будут резче выражена конкуренция между глазастыми и безглазами, пушистыми и нет, что может усилить отбор в сторону пушистых и безглазых. Надо только в случае с холодом не довести до того, чтобы он был совершенно непереносим для всех мух исходной популяции - тогда придётся ждать значительно дольше, а вот если мы подберём холод так, что кто-то совсем дохлым делается, а кто-то нет и это закреплено генетически, то тут может очень даже быстро что получится. Но чтобы получить действительно виды в разных концах - то тут ждать придётся ох как долго - ведь и безглазость и пушистость связаны с изменениями одного двух генов, а этого для существеных различий на уровне хромосом совершено недостаточно, да ещё и по всей трубе имеется длинная переходная зона. Однако может получится другое - мухи из разных концов трубы будут "нелюбить" скрещиваться друг с другом - они такое умеют делать. (статья о подбном к сожалению только в бумажном варианте)

Basileus

Я так понимаю, что фактором видообразования является не миграция, а изоляция. Создавать надо именно ее. В этом смысл длинной трубы. Ну и градиент условий нужен соответствующий. Только вот факторы действительно нужно подбирать с умом. То есть предварительно выяснить как быстро в изолированных популяциях под влиянием темноты возникает безглазость, аналогично - как быстро возникают дополнительные щетинки под влиянием холода. Наверняка такого рода исследования проводились сотни раз. Тогда можно будет очень толково все обосновать (на этапе формирования заявки на грант  :D )..