Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции

Koonin E. V. (2010) The Origin and Early Evolution of Eukaryotes in the Light of Phylogenomics. Genome Biology 11: 209.

Рассмотрение родственных связей между супергруппами эукариот, природы LECA и эукариогенеза, с упором на высокую сложность LECA.

Koonin E. V. (2006) The Origin of Introns and Their Role in Eukaryogenesis: A Compromise Solution to the Introns-Early Versus Introns-Late Debate? Biology Direct 1: 22.

Дальнейшее развитие защитного сценария эукариогенеза, запущенного инвазией интронов и включающего единую цепь причинно-следственных связей, обусловливающих происхождение различных специфичных для эукариот функциональных систем.

Kurland C. G., L. J. Collins, and D. Penny. (2006) Genomics and the Irreducible Nature of Eukaryote Cells. Science 312: 1,011—1,014.

Воодушевленное выступление против эндосимбиотического сценария эукариогенеза и за первичное происхождение сложности эукариот.

Lane N., and W. Martin. (2010) The Energetics of Genome Complexity. Nature 467: 929–934.

Гипотеза о неизбежности эндосимбиоза, который интерпретируется как единственный путь к эффективной биоэнергетике, необходимой для эволюции больших сложных клеток.

Martin W., and E. V. Koonin. (2006) Introns and the Origin of Nucleus-Cytosol Compartmentalization. Nature 440: 41–45.

Гипотеза о защите от инвазии интронов как факторе отбора, обусловившем возникновение ядра.

Martin W., and M. Muller. (1998) The Hydrogen Hypothesis for the First Eukaryote. Nature 392: 37–41.

Ключевая гипотеза о метаболической кооперации как факторе отбора, способствующем мутуалистическим связям между хозяином и эндосимбионтом.

Martin W., T. Dagan, E. V. Koonin, J. L. Dipippo, J. P. Gogarten, and J. A. Lake. (2007) The Evolution of Eukaryotes. Science 316: 542–543.

Опровержение аргументации Курланда с соавторами (Kurland et al., 2006).

Zimmer C. (2009) Origins. On the Origin of Eukaryotes. Science 325: 666–668.

Популярное обсуждение различных сценариев эукариогенеза.

Глава 8 Неадаптивная нулевая гипотеза эволюции генома и истоки биологической сложности

_{Пер. А. Неизвестного}

Эволюционная энтропия и сложность

Немногие модные слова в последние два десятилетия были настолько популярны и в то же время определялись столь разнообразно, зачастую противоречиво, а иногда и обманчиво, как сложность[68]. Несмотря на эту суету, понятие сложности, очевидно, отражает общее, фундаментально важное явление, пронизывающее всю биологию и выходящее за ее рамки. В отличие от многих научных терминов, «сложность» имеет конкретное значение в обыденном языке. Мы узнаем ее, как и порнографию[69], с первого взгляда. Все признают, что млекопитающее или птица сложнее, чем червь, а червь сложнее, чем любой одноклеточный организм. Говоря интуитивно, здесь присутствует дополнительный оттенок, устанавливающий пропорциональность сложности с «развитостью» или «приближением к совершенству».

Поднимаясь уровнем выше чистой интуиции, спросим, что означает большая сложность млекопитающего по сравнению с амебой? Этот вопрос очень важен, если мы стремимся выработать удовлетворительный ответ на известный вопрос: почему вокруг нас существуют слоны и секвойи (даже если их все меньше и меньше), а не одни лишь бактерии и археи с необходимыми и достаточными для функционирования минимальной клетки комплектами генов? Другими словами, какие факторы ведут к появлению сложности в процессе эволюции? В главе 7 мы обсуждали эволюционные сценарии, пытающиеся объяснить, как могла возникнуть поразительно сложная (по сравнению с клетками прокариот) организация эукариотической клетки. В этой главе мы столкнемся с озвученным выше вопросом «почему?» напрямую, и ответы на него будет неожиданными и, возможно, введут некоторых в замешательство.

Рис. 8-1. Содержание информации и сложность: а — одной последовательности; б — выравнивания гомологичных последовательностей; f обозначает частоты нуклеотидов в последовательности (а) или столбце выравнивания (б).