Вирусы, отобранные эволюцией

Добро пожаловать в Biology.SE!

О вашем титуле

Позвольте мне сначала отреагировать на ваш заголовок: Viruses selected by evolution.

Эволюция — это любой процесс генетических (и, в конечном счете, фенотипических) изменений в популяции во времени. Отбор (например, естественный отбор) является одним из таких процессов. Генетический дрейф — еще один такой процесс. Итак, эволюция не выбирает вирусы, как предполагает ваше название. Вирусы отбираются, и поэтому происходит эволюция. Когда говорят, что «вирусы выбираются», это означает, что некоторые вирусы обладают более высокой приспособленностью (пригодность зависит как от выживания, так и от репродуктивного успеха), чем другие.

Взаимодействие видов

Общие положения

Виды взаимодействуют. Виды на самом деле много взаимодействуют. Взаимодействие видов можно классифицировать по категориям. Вот таблица возможных биологических взаимодействий (взято из вики ), где +означает «полезное», -означает «вредное», а 0означает, что оно не влияет на физическую форму.

Заметка о симбиозе - в ответ на комментарий @Gerhard.

Разные авторы по-разному используют слово симбиоз . Из википедии:

Определение симбиоза вызывает споры среди ученых. Некоторые считают, что симбиоз должен относиться только к устойчивым мутуализмам, в то время как другие полагают, что он должен применяться к любому типу устойчивых биологических взаимодействий (т.е. мутуалистических, комменсалистических или паразитарных). 4 После 130 с лишним лет дебатов 5 современных учебников по биологии и экологии теперь используют последнее определение «де Бари» или даже более широкое определение (т. е. симбиоз = взаимодействие всех видов), при этом ограничительное определение больше не используется (т. е. симбиоз = мутуализм)

Размытые пределы

Общие положения

Может показаться довольно очевидным, что два вида должны иметь либо один, либо другой тип взаимодействия. Однако реальность часто оказывается более сложной. Взаимодействие может подпадать под один набор условий среды и подпадать под другую категорию при другом наборе условий среды. В дополнение к этому, нередко из-за отбора генов хозяина из-за присутствия паразита хозяин эволюционирует так, чтобы терпеть присутствие паразита, вплоть до того, что фактически имеет более низкую приспособленность в отсутствие паразита. паразит.

Пример

Паразиты часто имеют различный жизненный цикл чередования поколений. То есть паразиту иногда требуется несколько хозяев, например, паразиту, вызывающему малярию, для которого нужны как комары, так и приматы.

Рассмотрим, например, улитку, зараженную паразитом. Давайте предположим (я думаю, что это реальный пример, но мне лень искать ссылку), что паразиту нужна улитка, которую нужно съесть, чтобы размножаться в теле хищника. Чтобы повысить шансы хозяина быть съеденным, паразита выбирают таким образом, чтобы уменьшить толщину раковины улитки. В ответ на это происходит отбор (интенсивность которого зависит также от доли зараженных улиток в популяции) на наличие более толстой раковины. Но теперь у неинфицированных улиток раковина настолько толстая, что они не могут двигаться так быстро, как им нужно для кормления. Таким образом, в конце концов инфицированные улитки могут иметь более высокую приспособленность, чем неинфицированные улитки.

Могут ли вирусы иметь непаразитические отношения со своим хозяином?

А почему бы не? В вирусах нет ничего настолько фундаментального, что мешало бы им вступать в мутуалистические отношения со своим хозяином. На самом деле я знаю о нескольких отношениях. Например, самки паразитоидных ос ( паразитоиды : паразиты, убивающие своего хозяина). паразитоидные осы откладывают яйца в личинку других насекомых (хозяин), яйцо (а позже и личинка, я думаю) развивается в личинке (хозяине), поедает личинку (хозяин), и после смерти хозяина особь превращается во взрослую особь. формируются и улетают, чтобы найти себе пару-паразита следующей личинки. У некоторых видов этих ос в яичниках есть вирусы, которые заражают хозяина, чтобы ослабить иммунную защиту хозяина и защитить рост его яйца ( Флемминг и Саммерс, 1991 ).). Это пример мутуалистических отношений между осой и вирусом.

Секвенирование, чтобы узнать, заражены ли растения

Вы сказали

они собирают образцы растений и каким-то образом анализируя их ДНК замечают, что эти растения все заражены каким-то вирусом

Скорее всего, они делают ПЦР (амплификацию ДНК, то есть увеличение количества копий заданной последовательности ДНК) на вирусной ДНК и ищут сигнал. Другими словами, они не секвенируют (= читают) ДНК растений, а только ищут вирусную ДНК. Если они находят вирусную ДНК, то растение заражено, если нет, то растение не заражено.

Что мне непонятно из вашего текста

Из вашего поста мне пока непонятно, как ваш «член семьи» планирует определять тип взаимодействия между вирусами и растениями. Знание частоты зараженных растений мало что скажет вам о взаимодействии между растением и вирусом.

Им, вероятно, придется провести эксперимент по выращиванию и попытаться измерить приспособленность инфицированных и неинфицированных растений.

РЕДАКТИРОВАТЬ - После первого комментария

Знание того, что каждое растение заражено, мало что говорит о вирулентности вируса. Частота инфицирования не является информацией, которая может помочь понять «тип биологического взаимодействия» (паратизм, мутуализм и т. д.). Нужно будет на самом деле провести эксперимент по росту и измерить приспособленность (или измерить фенотипические черты, которые, как известно, являются хорошим показателем приспособленности).

Один из вопросов по поводу вашего ответа: можем ли мы действительно говорить о вирусе как о виде, и особенно применима ли ваша таблица в этой ситуации?

Понятие вида не является естественной категорией. Это искусственная, непонятная, иногда полезная категория. Как правило, трудно даже говорить о видах для организмов, у которых нет полового размножения (как в случае с вирусами). Сегодня я написал этот другой ответ о концепции видов, возможно, вы захотите его прочитать. Вот еще пост на эту тему. Кстати, говоря о семантической проблеме, вирусы часто не считаются живыми . Все эти семантические вопросы никак не влияют на наше понимание биологических процессов.

Но да, таблица применима и к вирусам. Эта таблица безразлична к понятию вида. Рассмотрим только два генотипа (две особи), одно растение и один вирус, существование вируса оказывает (или не оказывает) влияние на приспособленность растения (и наоборот), и, следовательно, вы можете классифицировать взаимосвязь между этими два генотипа (особи) в одну категорию таблицы. Напоминаем, что характер этих отношений может зависеть от окружающей среды. Как правило, фотосинтетический эндосимбиот может быть очень полезен для «хозяина», если есть немного солнечного света, но может быть весьма вредным при отсутствии солнечного света.