Распознавание родичей: Мы с тобой одной крови

Услышал термин распознавание родичей (kin-recognition), который связан с концепцией родственного отбора. Логика в том, что при протекании родственного отбора организмы должны уметь распознавать родичей. На этом пути биологи исследует механизмы такого распознавания. Одна из идей связана с геном «зеленой бороды». Если все определяется генами, то должна быть специальная комбинация генов, которая обеспечивает как распознавание родичей, так и последующие отличия в поведении в отношении родичей и не родичей. Из любопытства проглядел три статьи на эту тему, правда не могу сказать, что я надлежащим образом все осознал.

David W. Pfennig and Paul W. Sherman, Kin Recognition, Scientific American, 272(6):98-103, 1995.

Популярный обзор с многими примерами распознавания сородичей. Переведу вводный параграф:

‘Родство является базовой организацией всех обществ. У людей есть сложные средства для идентификации родственников, такие как использование фамилий и поддержка детальных генеалогий. Механизмы для отличия родни также встречаются в растительном и животном царствах независимо от социальной и ментальной сложности организма, в таких разных созданиях как дикие цветы и осы. Ученые начинают открывать, что понимание происхождения и механизмов распознавания родичей предоставляет свежий взгляд в таких разнообразных областях как выбор самцов и самок живими cуществами, функционирование обучения и работа иммуной системы.’

Dustin J. Penn, Joachim G. Frommen, Kin recognition: an overview of conceptual issues, mechanisms and evolutionary theory, Chapter 3 in Animal Behaviour: Evolution and Mechanisms, 2010, p. 55-85

Детальный обзор, который начинается с классификации понятия распознавание родичей. Например, если существо считает родичами тех, которые находятся в гнезде и не родичами тех, которые находятся вне гнезда, можно ли назвать такое поведение распознавание родичей или нет. В статье рассмотрены многие механизмы распознавания сородичей. Переведу параграф про ген «зеленой бороды»:

‘Как уже отмечалось во введении, при размышлении о происхождении в животных механизмов распознавания рода Гамильтон постулировал эволюцию супергена, который способен распознать и помочь своим копиям в других индивидах и эта модель стала известна как ген зеленой бороды. Ген зеленой бороды помогает копиям самого себя путем кодирования трех признаков: (1)  влияя на происхождение редкого фенотипического признака, как зеленая борода; (2)  позволяя индивидам распознавать этот признак в других; (3) вызывая альтруистическое поведение в отношении индивидов с таким признаком (или вызывая антагонистические действия в отношении индивидов без такого признака).’

Daniel Wall, Kin Recognition in Bacteria, Annual Review of Microbiology, Vol. 70: 143-160, 2016.

Как химику мне, пожалуй, ближе всего бактерии. Поэтому у меня вызвал особый интерес обзор распознавания родичей среди бактерий. Некоторая проблема заключается в определении степени родства. Формально при делении клетки бактерии геном не меняется, но вследствие мутаций и горизонтального переноса генов бактерии одного вида имеют разный набор генов. По классификации 16S rRNA бактерии относятся к одному виду, если их последовательности 16S rRNA одинаковы на более чем 98.7%. В случае критерия гибридизации DNA-DNA уровень дискриминации вида опускается до 70%. В обзоре рассматриваются четыре примера распознавания родичей у бактерий.

Автор обзора хочет детально разобраться в молекулярных механизмах распознавания родичей у бактерий. У меня на данном этапе возникает некоторый когнитивный диссонанс. Предположим, что протекание химических реакций в колонии бактерий полностью известно. Тем не менее, вряд ли можно сказать, что одни молекулы распознают другие, вряд ли можно увидеть социальное поведение на уровне молекул, даже вряд ли можно сказать, что целью молекул является размножение. По-моему, полное решение программы редукционизма, поставленной биологами (сведение биологии к физике и химии), по сути дела ничего не оставляет от исходного языка биологов.

Обсуждение

http://evgeniirudnyi.livejournal.com/145567.html


Comments are closed.