L'evoluzione non torna indietro: ecco ulteriori prove

[lowenz]

http://sciencenow.sciencemag.org/cgi...09/923/1?rss=1

Evolution doesn't make U-turns, according to a new study of proteins. The study shows that simply reversing selective pressure won't make a biomolecule revert to an earlier form. The finding confirms a much-debated biological law that, evolutionarily speaking, there's no going back.

Since the late 19th century, evolutionary biologists have debated whether evolution can go in reverse. If not, then evolution may depend on more than just natural selection. Multiple evolutionary paths could be possible through small chance events. It hasn't been easy to examine reversibility. Previous studies have focused on complex traits such as whale flippers, and scientists often lack sufficient information about ancestral traits or how present-day traits evolved.

So evolutionary biologist Joseph Thornton of the University of Oregon, Eugene, and his colleagues picked a more tractable subject: a single protein. His group has been studying the more than 450-million-year evolution of the glucocorticoid receptor (GR), a protein that binds to the stress hormone cortisol to control animals' response to it. Like all proteins, GR is made up of amino acids. By collecting the amino acid sequences of GR and related proteins from living animals, Thornton and his team previously constructed the GR evolutionary tree and resurrected sequences of GR's ancestors.

This history reveals that GR has switched its hormone preference. Around the time cartilaginous fish such as sharks split off from bony fish, roughly 440 million years ago, the ancestral protein that the scientists call GR1 responded to both cortisol and the hormone aldosterone. But 40 million years later, when four-legged creatures started to appear, the descendent GR2 had become cortisol-specific.

During these 40 million years, 37 amino acids changed. Only two were necessary to alter the function: One put a kink in the protein's shape, making it unresponsive to both hormones, and another allowed the restructured molecule to interact with only cortisol. Thornton's team next wondered if they could make GR2 recognize both cortisol and aldosterone by reverting these amino acids, which they call group X, back to their GR1 state. The researchers report today in Nature that this swap not only couldn't restore GR's original dual function but that it also killed the protein's ability to recognize any hormone.

So what blocked the way back? By comparing images of GR2 and a putative ancestral protein, the scientists fingered another five of the 37 GR1-to-GR2 mutations as the culprits. These changes probably occurred randomly after the X mutations and had no significant effect on the protein's function going forward. But in reverse, when the scientists tried to iron out the GR2 kink, these mutations caused protein parts to crash into one another. For GR2 to evolve back into GR1, these five mutations must be reversed first to avoid this molecular fender-bender. But because they have no effect on which hormone the protein recognizes, there would be no selective pressure to reverse these mutations. "They burn the bridge to return back to the ancestral function," Thornton says.

The study is "perhaps one of the most important papers in the last 10 to 15 years in evolutionary biology," says evolutionary biologist Gunter Wagner of Yale University. Not only does the study show how evolution can't go backward, Wagner says, but it also provides a detailed mechanism for why.

[Lorekon]

interessante.

strano che nessuno abbia mai pensato di indagare questo aspetto prima d'ora.
la verità era lì, è uno studio semplicissimo.

se proprio vogliamo essere SCRONZI diciamo che hanno dimostrato una cosa un pò ovvia (ma che non era affatto stata dimostrata prima).

IHMO la cosa interessante è che si dimostra che l'evoluzione è "quantizzata" in piccoli passi (mutazione del singolo codone codificante quell'aminoacido) e che questi "quanti" risiedono nella natura molecolare dell'evoluzione.

[lowenz]

Ovviamente, come i meccanismi risiedono nella "gestione" del DNA.

[quelarion]

non capisco che si intenda per "If not, then evolution may depend on more than just natural selection."
Che sarebbero questi "more"?

[CONFITEOR]

Originariamente inviato da Lorekon

interessante.

strano che nessuno abbia mai pensato di indagare questo aspetto prima d'ora.
la verità era lì, è uno studio semplicissimo.

se proprio vogliamo essere SCRONZI diciamo che hanno dimostrato una cosa un pò ovvia (ma che non era affatto stata dimostrata prima).

IHMO la cosa interessante è che si dimostra che l'evoluzione è "quantizzata" in piccoli passi (mutazione del singolo codone codificante quell'aminoacido) e che questi "quanti" risiedono nella natura molecolare dell'evoluzione.

mi sa che non hai ben capito l'articolo....

Originariamente inviato da quelarion

non capisco che si intenda per "If not, then evolution may depend on more than just natural selection."
Che sarebbero questi "more"?

Sarebbero quel che servirebbe per spiegare Veramente l'evoluzione

In effetti la selezione naturale è una spiegazione dei cambiamenti, non dell'evoluzione che è un concetto molto diverso

Ti sei mai chiesto come si passa dal cervello della scimmia a quello dell'uomo(molti miliardi di neuroni in più)?

Ad ogni generazione aumentano un pò di neuroni?

[Lorekon]

Originariamente inviato da CONFITEOR

mi sa che non hai ben capito l'articolo....

prova a spiegarmelo

[Lorekon]

Originariamente inviato da quelarion

non capisco che si intenda per "If not, then evolution may depend on more than just natural selection."
Che sarebbero questi "more"?

sarebbero altri fattori, casuali, non soggetti a selezione perchè "criptici" (nello specifico gli aminoacidi del "contesto", che non conceriscono un fenotipo diverso,ovvero non cambiano il meccanismo d'azione dell'ormone, però mutando rendono impossibile ritornare al fenotipo precedente tramite la retromutazione dei due aminoacidi-chiave)

[lowenz]

Originariamente inviato da CONFITEOR

Ti sei mai chiesto come si passa dal cervello della scimmia a quello dell'uomo(molti miliardi di neuroni in più)?

Mi sa che non l'hai capito tu (e manco l'evoluzione)

[quelarion]

Originariamente inviato da CONFITEOR

mi sa che non hai ben capito l'articolo....

Sarebbero quel che servirebbe per spiegare Veramente l'evoluzione

In effetti la selezione naturale è una spiegazione dei cambiamenti, non dell'evoluzione che è un concetto molto diverso

Ti sei mai chiesto come si passa dal cervello della scimmia a quello dell'uomo(molti miliardi di neuroni in più)?

Ad ogni generazione aumentano un pò di neuroni?

da non biologo mi pare che l'accoppiata "mutazioni casuali" e "selezione naturale" possa essere sufficiente a far sí che un individuo dalle capacitá cerebrali superiori abbia maggiori probabilitá di sopravvivere.

E comunque non ho ancora capito che cosa sarebbero questi fattori aggiuntivi

[Para Noir]

Forse spiegano le mutazioni casuali?

[killercode]

in italiano
http://lescienze.espresso.repubblica...rtenza/1340171

[Lorekon]

non mi sembra di aver capito male.

CONFITEOR ci sei?

[CONFITEOR]

Originariamente inviato da lowenz

Mi sa che non l'hai capito tu (e manco l'evoluzione)

sii?
bene, abbiamo questi 2 cervelli diversi, come accade l'evoluzione? ad ogni generazione aumentano un pò di neuroni o a un tratto nasce uno con un cervello diverso già formato?

A questo oggi non sappiamo rispondere, non è come per le farfalle nere che con lo smog prendono il sopravvento sulle bianche

[CONFITEOR]

Originariamente inviato da quelarion

da non biologo mi pare che l'accoppiata "mutazioni casuali" e "selezione naturale" possa essere sufficiente a far sí che un individuo dalle capacitá cerebrali superiori abbia maggiori probabilitá di sopravvivere.

senza dubbio, però non sappiamo in che modo i nuovi caratteri vengono alla luce, certo non può nascere improvvisamente un individuo già completamente trasformato, e se i cambiamenti avvengono gradualmente e con regolarità non si può più parlare di casualità

E comunque non ho ancora capito che cosa sarebbero questi fattori aggiuntivi

se l'evoluzione riguardasse solo le "mutazioni casuali",
non si chiamerebbe evoluzione bensì cambiamento, devono esistere meccanismi biologici a noi ancora ignoti

[CONFITEOR]

Originariamente inviato da Lorekon

non mi sembra di aver capito male.

CONFITEOR ci sei?

Originariamente inviato da Lorekon

sarebbero altri fattori, casuali, non soggetti a selezione perchè "criptici" (nello specifico gli aminoacidi del "contesto", che non conceriscono un fenotipo diverso,ovvero non cambiano il meccanismo d'azione dell'ormone, però mutando rendono impossibile ritornare al fenotipo precedente tramite la retromutazione dei due aminoacidi-chiave)

Dovevi solo rileggere più attentamente l'articolo

[Lorekon]

ancora non ti seguo


cmq l'evoluzione tendenzialmente avviene a "balzi" e non è un processo "continuo" ma "discreto", proprio per la natura "discreta" dell'informazione genetica.

questo è molto chiaro per i caratteri monogenici.

per i caratteri poligenici, i tratti quantitativi, i fenotipi "blandi", etc etc il processo SEMBRA continuo, in realtà è la somma di N discontinuità, e non può che essere così, un codone è un aminoacido, non si scappa.
(lasciamo stare la poliploidìa con effetti di co-dominanza o di epistasìa così come i fattori epi-genetici)

se cambia il codone, cambia l'aminoacido (ridondanza a parte).

quel che può succedere è che il nuovo fenotipo non sia selezionabile perchè non conferisce un vantaggio particolare (nessuna alterazione della fitness).
LA somma di N variazioni del fenotipo può però portare a un vantaggio selettivo di alcuni di questi "fenotipi somma di fenotipi" in alcuni ambienti in grado di operare una selezione.

nel caso di cui parli, poniamo, dei neuroni in più non fanno la differenza se raccogli il cibo da terra, diventano un vantaggio se il cibo dei andare a cercarlo e questo comporta un impegno del cervello.

l'individuo con tutte le mutazioni che favoriscono il numero di neuroni troverà più cibo e si riprodurra di più.

[morpheus85]

cioè hanno studiato una cosa che nella maggior parte delle persone non è mai passata per la mente?

se mi avvessero chiesto "si può tornare indietro nell'evoluzione?" avrei detto 100 volte no, che senso avrebbe???

un organismo evoluto che torna primate? ma che ricerche interessanti

[Lorekon]

penso che ti sfugga il senso dell'articolo

[morpheus85]

Originariamente inviato da Lorekon

penso che ti sfugga il senso dell'articolo

e allora mettere altri titoli..

[Rainy nights]

Originariamente inviato da morpheus85

cioè hanno studiato una cosa che nella maggior parte delle persone non è mai passata per la mente?

se mi avvessero chiesto "si può tornare indietro nell'evoluzione?" avrei detto 100 volte no, che senso avrebbe???

un organismo evoluto che torna primate? ma che ricerche interessanti

Non è così, l'articolo ha molto senso, lo studio di più ancora. Prova a leggerlo in italiano.