Какова связь между излучением и эволюцией?

Всегда присутствует определенное количество фонового излучения , например, из-за ионизирующего излучения Солнца и других звезд. Кроме того, некоторые материалы, такие как гранит, могут излучать относительно большое количество радиации.

Ионизирующее излучение может вызывать мутации в ДНК ( Gevertz et al, PNAS 1985 ). Мутации, в свою очередь, могут приводить к изменению фенотипов. Измененные фенотипы и выживание наиболее приспособленных являются ключом к эволюции и формированию новых видов.

Каков (относительный) вклад фонового излучения в образование новых видов? . Другими словами, является ли фоновое излучение критическим компонентом эволюции и существенно ли изменился бы ход эволюции, если бы такого фонового излучения не было?

Добро пожаловать в bio.SE! Извините за скептицизм, но... этот вопрос может быть слишком широким. Спонтанные мутации (например, из-за радиации) действительно могут привести к появлению полезных признаков и, следовательно, к образованию новых успешных видов. Однако эволюционная биология — обширная дисциплина, и радиация содержит много потенциальных частиц-кандидатов. Вы говорите о фоновом излучении, сотовых телефонах, ультрафиолетовом свете, ядерном оружии...
Извините так неясно. Меня интересует естественное излучение, то есть элементы, звезды и т. д., и важно ли оно для биологии в самом широком смысле? Окажет ли отсутствие радиации негативное/положительное влияние на эволюцию?
Спасибо за объяснение. Я раскритиковал переформулировку вашего вопроса и проголосовал за его повторное открытие. Не стесняйтесь откатывать или изменять, если это не отражает ваш первоначальный вопрос. Однако в прежней форме вопрос не подходит для Biology.SE, так как требует редактирования.
Добро пожаловать. Я полагаю, можно было бы оценить, насколько «фоновое излучение» влияет на скорость мутаций. Однако связь между частотой мутаций и видообразованием — непростая тема. Я голосую за повторное открытие, но я думаю, что было бы хорошо принять ответы на вопрос «насколько отличалась бы скорость мутации, если бы не было «фонового излучения»?».
Это может быть интересным началом ответа.
Я понимаю, что это слишком широко, но я думаю, что это важно для понимания людьми, и я хотел бы официально ответить на это, поскольку я обнаружил, что мне часто задают вопросы, которые, кажется, исходят из в значительной степени неправильного понимания того, что эволюционные изменения управляются внешними факторами. оскорбления, такие как радиация, а не ущерб, вызванный ошибками репликации.
Это больше относится к исторической стороне, но опасения по поводу воздействия радиации были основными движущими силами развития эволюционной генетики в середине двадцатого века, особенно благодаря работе Х. Дж. Мюллера . У Мюллера и Феодосия Добржанского были очень разные взгляды на роль постоянной генетической изменчивости, потому что они изучали очень разные типы изменчивости: радиационно-индуцированные мутации в первом случае и хромосомные инверсии во втором.
Спасибо за редактирование. Ваше редактирование - это именно тот вопрос, на который я хотел получить ответ. Теперь мне изменить вопрос?

Ответы (2)

Является ли фоновое излучение критическим компонентом эволюции? Нет, это определенно не так.

Механизмы репликации ДНК и восстановления ДНК несовершенны, и ошибки происходят без какой-либо внешней причины или катализатора. Можно сказать, что мутации происходят сами по себе. Существуют мутагены, которые также вызывают повреждения или мутации ДНК, но они просто отрицательно влияют на репликацию ДНК, вызывая более частые ошибки.

Таким образом, эффект фонового излучения не является ключевым здесь, ключ в том, что биологические процессы репликации и восстановления ДНК не безошибочны, хотя радиация действительно увеличивает частоту ошибок (скорость мутаций), как и многие другие мутагены.

Несколько моментов для более глубокого изучения этого вопроса:

  • Радиация — не единственный внешний источник мутаций. Наряду с радиацией необходимо обязательно упомянуть воздействие химических веществ – через курение, употребление алкоголя и пищи. Это не обязательно промышленные химикаты — например, многие вещества, найденные в почве, попадут в воду и в организмы.
  • Для многоклеточных организмов следует различать соматические и зародышевые мутации. Первые имеют значение для эволюции раковых опухолей (которые можно рассматривать как поколения клеток), но это не то, что мы обычно подразумеваем под эволюцией , так как это не влияет на потомство организма в целом. Другими словами, чтобы повлиять на эволюцию, мутации должны произойти в яйцеклетках/сперматозоидах.
  • Теперь мы подошли к вопросу, заданному @DanHorvat: выше ли частота ошибок при репликации, чем из-за радиации. Первые сильно различаются среди организмов (например, 10 − 4 на нуклеотид на поколение в ВИЧ, но 10 − 8 или меньше для человека). Воздействие радиации и химических веществ может варьироваться в зависимости от окружающей среды, рассматриваемого периода времени и т. д.

Таким образом, я бы сказал, что на этот вопрос нет общего ответа, хотя, конечно, можно сравнивать числа для конкретного организма.

Какова связь между излучением и эволюцией?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v