Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции

Техническое, но вполне доступное описание широко используемых филогенетических методов, написанное автором метода объединения ближайших соседей и одним из авторов широко используемого филогенетического пакета MEGA.

Nielsen, R. (2009) Adaptionism —30 Years After Gould and Lewontin. Evolution 63: 2,487—2,490.

Взгляд на «Пандативы Святого Марка» 30 лет спустя.

Ohno, Susumu. (1970) Evolution by Gene Duplication. Vienna: Springer.

Классическая книга, в которой описывается концепция дупликации генов как центральный путь развития эволюции.

Ohta, T., and J. H. Gillespie. (1996) Development of Neutral and Nearly Neutral Theories. Theoretical Population Biology 49: 128–142.

Историческое и концептуальное освещение нейтральной и почти нейтральной теорий двумя выдающимися исследователями молекулярной эволюции.

Woese, C. R. (1987) Bacterial Evolution. Microbiology Reviews 51: 221–271.

Блистательная, исчерпывающая работа, обобщающая ранние результаты филогенетики 16S-рРНК.

Woese, C. R., and N. Goldenfeld. (2009) How the Microbial World Saved Evolution from the Scylla of Molecular Biology and the Charybdis of the Modern Synthesis. Microbiology and Molecular Biology Reviews 73: 14–21.

Эссе к 200-летию Дарвина, подчеркивающее исключительную важность геномики микроорганизмов для нового понимания эволюции.

Глава 3 Сравнительная геномика: эволюционирующие геномные ландшафты

_{Пер. А. Неизвестного}

Важность перехода к геномике

В догеномную эру были установлены фундаментальные принципы молекулярной эволюции и было сделано немало конкретных наблюдений, имеющих большое значение и повлиявших на основы эволюционной биологии (см. гл. 1 и 2). Но масштабные работы по расшифровке геномов, начавшиеся в середине 90-х и стремительно развивавшиеся в новом тысячелетии, качественно изменили всю эволюционную биологию. Важность обширной базы данных геномных последовательностей, имеющих различную степень расхождения, очевидна. Этот материал дает исследователям возможность изучать механизмы и отдельные события эволюции с необходимой статистической точностью и выявлять даже самые малозаметные эволюционные подвижки. Как бы то ни было, в эволюционной биологии получение разнообразных и полных геномных последовательностей чрезвычайно важно далеко не только ради накопления количества данных. Действительно, лишь полностью расшифрованный геном (в отличие от, скажем, расшифрованного лишь на 95 процентов) дает исследователю объективное и непредвзятое представление о генном репертуаре той или иной формы жизни. Иными словами, исследователь может определить присутствие в организме тех или иных генов и, что одинаково важно, их отсутствие. Таким образом, сравнение полных геномов представляет собой единственный удовлетворяющий исследователя путь к реконструкции эволюции. Открывающаяся картина во многом отличается от всего, что можно было себе представить, оставаясь в рамках традиционной эволюционной биологии.

Если мы действительно стремимся «понять» эволюцию, принципиально важно исследовать геномные образцы как вглубь (для этого необходимы геномные последовательности множества близкородственных представителей одного и того же таксона), так и вширь (для этой цели нужны последовательности как можно большего числа различных таксонов — в идеале всех таксонов). Ко времени написания этих строк, в последние дни 2010 года, собрание секвенированных геномов состояло из нескольких тысяч геномов вирусов, более чем тысячи геномов бактерий и архей, а также приблизительно сотни геномов эукариот. Ко времени издания этой книги геномная база данных почти удвоится, а благодаря новому поколению методов секвенирования в предстоящие годы ее темпы роста должны еще более ускориться[30]. Несмотря на то что не все основные таксоны должным образом охвачены, быстро пополняющееся собрание геномов все более отвечает потребностям исследований как в области микроэволюции, так и в области макроэволюции.

Успехи традиционной геномики дополняют и стремительно накапливающиеся в последнее время, обширные по объему данные по метагеномике — а именно всеобъемлющее (или, по меньшей мере, обширное) секвенирование нуклеиновых кислот форм жизни из разнообразных сред обитания. Хотя применяемые в настоящее время в метагеномике подходы обычно не обеспечивают полную расшифровку геномов, они предоставляют бесценную, объективную информацию о разнообразии жизни в различных средах.

В данной главе представлен обзор разнообразия и основных характеристик геномов. В последующих главах подробно исследуется влияние результатов сравнительных геномных исследований на развитие «постсовременной» синтетической теории эволюционной биологии.

Эволюция геномных ландшафтов

Поразительное разнообразие геномов