Efect de barbă verde

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Efectul de barbă verde este o formă de selecție în care indivizii cu gene care produc trăsături observabile unice selectează indivizi cu trăsătura specifică și, prin urmare, cu aceeași genă. În această ilustrație, indivizii se împerechează selectiv cu indivizi cu aceeași culoare a capului.

Efectul bărbii verzi este un experiment gândit folosit în biologia evoluției pentru a explica altruismul selectiv în rândul indivizilor unei specii. Comportamentul altruist este paradoxal atunci când este privit în lumina vechilor idei ale teoriei evoluționiste care accentuează rolul competiției. Evoluția altruismului se explică cel mai bine prin viziunea asupra evoluției centrată pe gene , care pune accentul pe o interpretare a selecției naturale din punctul de vedere al genei care acționează ca un agent care metaforic are „scopul egoist” de a maximiza propria propagare. O genă pentru altruismul selectiv (comportamental) poate fi favorizată prin selecția (naturală) dacă altruismul este îndreptat în primul rând către alți indivizi care împărtășesc gena. Deoarece genele sunt invizibile, un astfel de efect necesită markeri perceptibili pentru a avea loc un comportament altruist.

Un efect de barbă verde apare atunci când o alelă sau un set de alele legate produc trei efecte exprimate (sau fenotipice ):

  • o trăsătură perceptibilă - ipotetica „barbă verde”
  • recunoașterea acestei trăsături de către alții; Și
  • tratament preferențial al indivizilor cu trăsătura.

Purtătorul genei (sau alelei specifice) recunoaște în esență copii ale aceleiași gene (sau ale unei alele specifice) la alți indivizi. În timp ce selecția părintească implică altruism față de indivizii care împărtășesc genele într-un mod nespecific, alelele cu barbă verde promovează altruismul față de indivizii care împărtășesc o genă care este exprimată printr-o trăsătură fenotipică specifică. Unii autori observă, de asemenea, că efectele bărbii verzi pot include „ciudă” pentru indivizii care nu au gena „barba verde”. [1] Acest lucru poate avea ca efect delimitarea unui subgrup de organisme dintr-o populație care este caracterizată de membri care arată o cooperare mai mare unul față de celălalt, formând o „clică” care poate fi benefică pentru membrii săi. Membri care nu sunt neapărat înrudiți. [2]

Efectul bărbii verzi ar putea crește altruismul asupra fenotipurilor bărbii verzi și, prin urmare, prezența sa într-o populație, chiar dacă genele ajută la creșterea genelor care nu sunt copii exacte; tot ce este necesar este să exprime cele trei caracteristici necesare. Alelele cu barbă verde sunt vulnerabile la mutații care produc trăsătura perceptibilă fără un comportament de ajutor.

Ideea unei alele cu barbă verde a fost propusă de WD Hamilton în articolele sale din 1964, [3] [4] și a fost numită după exemplul folosit de Richard Dawkins („Am barba verde și voi fi altruist pentru oricine altcineva care are barbă verde ") în gena egoistă (gena egoistă, 1976). [5] [6]

Exemple

Biologii evolutivi au dezbătut validitatea potențială a genelor de barbă verde, sugerând că ar fi extraordinar de rar ca un singur sau chiar un set de gene asociate să producă trei efecte fenotipice complexe. Această critică i-a determinat pe unii să creadă că pur și simplu nu pot exista sau că pot fi prezenți doar în organisme mai puțin complexe, cum ar fi microorganismele. Mai multe descoperiri din ultimul deceniu au clarificat validitatea acestei critici.

Conceptul a rămas o posibilitate pur teoretică bazată pe modelul genei egoiste a lui Dawkins până în 1998, când o alelă de barbă verde a fost găsită pentru prima dată în natură, în furnica de foc ( Solenopsis invicta ). [6] [7] Reginele coloniilor poliginoase sunt heterozigote (Bb) la locusul genei Gp-9. Puii lor lucrători pot avea atât genotipuri heterozigoți (Bb), cât și homozigote (BB). Cercetătorii au descoperit că reginele dominante homozigote (BB), care în formă sălbatică produc colonii monogine mai degrabă decât poligine , sunt ucise în mod specific atunci când sunt introduse în coloniile poliginoase, cel mai adesea de către lucrătorii heterozigoți (Bb) și non-homozigoti (BB). Au ajuns la concluzia că alela Gp-9 b este asociată cu o alelă cu barbă verde, care îi determină pe muncitorii care poartă această alelă să ucidă orice regină care nu o are. O concluzie finală menționează că lucrătoarele sunt capabile să distingă reginele BB de cele Bb pe baza unui semnal de miros. [7]

Gena csA din ciuperca mucilaginoasă Dictyostelium discoideum , descoperită în 2003, [8] codifică o proteină de adeziune celulară care se leagă de proteinele gp80 de alte celule, permițând formarea de corpuri de fructe multicelulare pe sol. Amestecurile de celule bloc genetice csLe ( knockout , KO) cu celule de tip sălbatic produc spori , „născuți” din corpuri fructifere, care sunt de 82% tip sălbatic (WT. [9] Acest lucru se datorează faptului că celulele tulpina sălbatice sunt mai aderente și mai eficiente pentru a se combina în agregate; celulele cu blocul sunt lăsate în urmă. pe substanțe mai adezive, dar mai puțin naturale, celulele KO pot adera; celulele WT, chiar mai bine să adere, selectează preferențial în coadă. [8]

În 2006, recunoașterea barbei verzi a fost văzută în comportamentul cooperativ în rândul morfelor de culoare la șopârlele cu pete laterale, deși trăsăturile par a fi codificate de mai mulți loci din genom. [10]

Un exemplu mai recent, găsit în 2008, este o genă care face ca drojdia de bere să se aglomereze ca răspuns la o toxină precum alcoolul. [11] Investigarea floculării , un tip de auto-adeziune prezent în general în agregările asexuale, Smukalla și colab. a demonstrat că S. cerevisiae este un model pentru evoluția comportamentului cooperativ. Când această drojdie exprimă FLO1 în laborator, flocularea este restabilită. Flocularea este aparent de protecție pentru celulele FLO1 +, care sunt protejate de anumite tensiuni (de exemplu, etanol). Mai mult, celulele FLO1 + se aderă preferențial una la cealaltă. Autorii concluzionează apoi că flocularea este condusă de această alelă de barbă verde. [12]

Un exemplu printre mamifere pare să fie strategia de reproducere a șoarecelui sălbatic , care arată cooperarea între spermatozoizi. Celulele spermatozoice individuale se atașează una de cealaltă formând trenuri de spermă, care sunt capabile să se deplaseze mai rapid împreună decât ar face spermatozoidul unic.

S-a sugerat că speciația ar putea fi posibilă prin manifestarea unui efect de barbă verde. [13]

Notă

  1. ^ Stuart A. West și Andy Gardner, Altruism, Spite și Greenbeards ( PDF ), în Știință , vol. 327, 2010, pp. 1341–1344. Adus la 1 septembrie 2018 (arhivat din original la 31 martie 2017) .
  2. ^ Andy Gardner și Stuart A. West, Greenbeards , în Evolution , vol. 64, n. 1, 2010, pp. 25–38, DOI : 10.1111 / j.1558-5646.2009.00842.x . acces deschis
  3. ^ WD Hamilton, Evoluția genetică a comportamentului social. Eu , în J Theor Biol , vol. 7, nr. 1, iulie 1964, pp. 1-16, DOI : 10.1016 / 0022-5193 (64) 90038-4 , PMID 5875341 .
  4. ^ WD Hamilton, Evoluția genetică a comportamentului social. II , în J Theor Biol , voi. 7, nr. 1, iulie 1964, pp. 17–52, DOI : 10.1016 / 0022-5193 (64) 90039-6 , PMID 5875340 .
  5. ^ Richard Dawkins, The Selfish Gene , Oxford University Press, Oxford, 1976, ISBN 0-19-217773-7 .
  6. ^ a b Alan Grafen, Barba verde ca mandat de moarte ( PDF ), în Nature , vol. 394, nr. 6693, 6 august 1998, pp. 521-522, DOI : 10.1038 / 28948 . Adus pe 29 noiembrie 2009 .
  7. ^ a b Laurent Keller și Kenneth G. Ross, gene egoiste: o barbă verde în furnica roșie de foc , în Nature , vol. 394, nr. 6693, 6 august 1998, pp. 573-575, DOI : 10.1038 / 29064 . Adus pe 29 noiembrie 2009 .
  8. ^ a b David C. Queller, Eleonora Ponte, Salvatore Bozzaro și Joan E. Strassmann, Efecte barbă verde cu o singură genă în amiba socială Dictyostelium discoideum ( PDF ), în Știința , vol. 299, nr. 5603, 3 ianuarie 2003, pp. 105–106, DOI : 10.1126 / science.1077742 , PMID 12511650 . Adus la 29 noiembrie 2009 (arhivat din original la 21 iunie 2010) .
  9. ^ Prin „celule de„ tulpină sălbatică ”sau de tip sălbatic se înțelege celulele de tip normal, fără mutații datorate anomaliilor rare sau transformărilor genetice efectuate de oameni. În mod corespunzător, o genă de tip sălbatic este cea care exprimă fenotipul natural (adică nu mutat) pentru o trăsătură dată. Expresia se referă, de asemenea, la fiecare alelă a genei pentru trăsătura naturală. A se vedea tipul sălbatic , în Dicționarul de medicină , Institutul Enciclopediei Italiene, 2010.
  10. ^ B. Sinervo, A. Chaine, J. Clobert, R. Calsbeek, L. Hazard, L. Lancaster, AG McAdam, S. Alonzo, G. Corrigan și ME Hochberg,Auto-recunoaștere, semnale de culoare și cicluri de barbă verde mutualism și altruism , în Proc Natl Acad Sci SUA , vol. 103, nr. 19, mai 2006, pp. 7372-7377, DOI : 10.1073 / pnas.0510260103 , PMC 1564281 , PMID 16651531 .
  11. ^ Sheila Prakash, Yeast Gone Wild , în Seed , 18 decembrie 2008. Adus pe 29 noiembrie 2009 (arhivat din original la 2 februarie 2009) .
  12. ^ Scott Smukalla, Marina Caldara, Nathalie Pochet, A. Beauvais, S Guadagnini, C. Yan, MD Vinces, A. Jansen și MC Prevost, FLO1 este o genă variabilă de barbă verde care conduce cooperarea asemănătoare biofilmului în drojdie în devenire , în Cell , vol. 135, nr. 4, 14 noiembrie 2008, pp. 726–737, DOI : 10.1016 / j.cell.2008.09.037 , PMC 2703716 , PMID 19013280 . Adus pe 29 noiembrie 2009 .
  13. ^ Michael E. Hochberg, Sinervo și Sam P. Brown, Speciație mediată social ( PDF ), în Evolution , vol. 57, nr. 1, 2003, pp. 154–158, DOI : 10.1554 / 0014-3820 (2003) 057 [0154: SMS] 2.0.CO; 2 . Adus la 5 aprilie 2018 (arhivat din original la 8 februarie 2016) .

Elemente conexe

Biologie Portalul de biologie : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă de biologie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Green_beard_effect&oldid=122372520 ”