(англ. On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life) — труд английскогоестествоиспытателя Чарльза Дарвина, опубликованный 24 ноября 1859 года, являющийся одним из наиболее знаменитых трудов в истории науки и основополагающим в сфере эволюционного учения.
В этом научном труде Дарвин представляет длинную цепочку аргументов в пользу своей теории. Согласно ей, группы организмов(называющиеся сегодня популяциями) постепенно развиваются благодаря естественному отбору. Именно в данном труде этот процесс был впервые представлен широкой общественности. Впоследствии совокупность принципов, изложенных Дарвином, стали называть дарвинизмом. В частности, Дарвин продемонстрировал подробные научные доказательства, собранные во время его путешествия в Южную Америку, на Галапагосские острова и в Австралию на борту корабля «Бигль» c 1831 по 1836 год. Одновременно он опровергал доктрину «созданных видов» (англ. created kinds), на которой основывалась вся биология его эпохи.
Книга была понятна и неучёному читателю и вызвала уже при публикации большой интерес.
Первый тираж величиной 1 250 экземпляров был раскуплен в первый же день. Представленные в ней тезисы до сих пор являются основой научной теории эволюции. Оспариваются они прежде всего сторонниками креационизма и теории «Разумного замысла».
Группа Ленски начала выращивать одноклеточную культуру E. coli в 1988 году. Она удобна тем, что размножается очень быстро, вследствие чего легко наблюдать «смену поколений». Если естественная генетическая мутация нового поколения давала бактерии преимущества в борьбе за еду, ученые полагали новые мутантные клетки доминирующими над другими.
это грам-отрицательные палочковидные бактерии, принадлежащие к семейству Enterobacteriaceae, роду Escherichia (эшерихия). Названы в честь открывшего их в 1885 году немецкого ученого Т. Эшериха (T. Escherich).
E.coli является обычным обитателем кишечника многих млекопитающих, в частности, приматов, к числу которых принадлежит и человек. Поэтому ее часто называют кишечной палочкой. В организме человека E.coli выполняет полезную роль, подавляя рост вредных бактерий и синтезируя некоторые витамины.
Теория естественного отбора была детально исследована на статистически значимом числе циклов.
Таким образом, селекция изменяла геном бактерии шаг за шагом. Периодически образцы бактерий замораживались для проведения полного генетического анализа. Так, в точке 20 000 поколений было зафиксировано 45 стабильных мутаций. Согласно Дарвину, сохраниться должны были именно мутации, дающие преимущество организму, и исследования ученых подтвердили это.
Выяснилось, что связь между скоростью изменения геном бактерии и ее лучшей адаптацией к окружающей среде отнюдь не является линейной. Геном одноклеточного на отрезке до 20 000 поколений изменялся с постоянной скоростью, а вот «улучшение породы» в это время шло с замедлением.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"pic_fsize": "12779",
"picsrc": "Бактерии E. coli в лаборатории Мичиганского университета // Greg Kohuth, Michigan State University",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_3274485_i_3"
}
Однако в какой-то момент ученые наблюдали резкий скачок в качестве адаптации, так они установили новую динамическую связь адаптации и мутаций генома.
Кроме того, было показано, что не все мутации равнозначны по своему влиянию. Так, гены, вовлеченные в метаболизм ДНК, мутировали только после 26 000 поколений. Зато после этого в целом по всему геному скорость мутаций резко возросла, и их число выросло до 653 к 40-тысячному поколению (на 20-тысячном было лишь 45). Однако исследователи предполагают, что самые поздние разнообразные мутации уже не являются полезными для бактерии.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"id": "3242335",
"incutNum": 4,
"repl": "<4>:{{incut4()}}",
"uid": "_uid_3274485_i_4"
}
Мутации генов, ответственных за репликацию ДНК и вызвавших резкий рост числа мутаций у E. coli, аналогичны мутациям при развитии рака.
Таким образом, канцерогенез, по сути своей, является эволюционным процессом и может быть в дальнейшем изучен с этой позиции.
Параллельно экспериментальной деятельности ученые разработали компьютерную программу обнаружения мутаций и их анализа на «полезность».
Эксперимент по эволюции поколений E. coli продолжается. Ученые надеются, что данные по более длительному периоду развития позволят оценить эффективность и стабильность поздних массовых мутаций, а также подтвердить или опровергнуть их вред для популяции.
