Gendeling er mer utbredt enn antatt, med implikasjoner for darwinisme
David Coppedge; 20. sept. 2022 Oversatt herfra (understreking og kursiv ved oversetter)

Det vokser stadig flere bevis på at organismer deler eksisterende genetisk informasjon horisontalt, ikke bare vertikalt. Dette har enorme implikasjoner for neo-darwinistisk teori som ennå ikke er fullt anerkjent. Hvis egenskaper kan deles på tvers av arter, slekter og til og med phyla, blir de ikke arvet fra felles forfedre. Funnene kan også kaste historier om konvergens og ko-evolusjon i et helt annet lys. La oss se på noen av nyhetene på denne fronten.

Bilde 1. Eks. på genflyt i bregne

Introgresjon
Forrige måned la Current Biology -lenke; ut en Primer om Introgression av fire forfattere. Introgresjon refererer til "varig overføring av DNA fra en av artene til genomet til den andre" ved hjelp av hybridisering og tilbakekryssing. I utgangspunktet beskriver det "inkorporeringen av DNA fra en art til en annen."
-I løpet av de siste tiårene har fremskritt innen genomikk transformert vår forståelse av hyppigheten av genflyt mellom arter og med det våre ideer om reproduktiv isolasjon i naturen. Disse fremskrittene har avdekket en rik og ofte komplisert historie med genetisk utveksling mellom arter – noe som viser at slik genetisk introgresjon er en viktig evolusjonær prosess som er utbredt over livets tre (figur 1).

Figur 1 i denne artikkelen med åpen tilgang, viser ni bilder av skapninger der "genflyt" har blitt utledet. De inkluderer vidt forskjellige organismer, fra bakterier til fugler, fisk og pattedyr - inkludert mennesker. Forfatterne streber etter å opprettholde darwinismen i sin forklaring, men denne erkjennelsen undergraver det som tidligere ble forklart av konvergens eller av uavhengige opphav til egenskaper:
-I stedet for å vente på at en gunstig mutasjon skal oppstå, kan genstrøm i stedet introdusere variasjon som har blitt "forhåndstestet" ved seleksjon, slik at arter kan utvikle seg raskt. For eksempel har alleler som forårsaker brun vinterpelsfarge hos trugeharer (Figur 1E), tidlig blomstringstid hos solsikker eller serpentinjordtoleranse hos Arabidopsis, introgressert fra nært beslektede arter, noe som har gjort det lettere å tilpasse seg nye miljøer.
Forfatterne spekulerer ikke på dette tidspunktet hvor vanlig adaptiv introgresjon kan være.

Kleptomani
I nyheter fra Florida Museum of Natural History -lenke; diskuterte biologer hvordan et nytt genom for bregner avslører "en historie med DNA-hamstring og kleptomani". Artikkelen er klassifisert under "Evolusjon", men hva er darwinistisk med den?
"Hamstring"-delen refererer til bregner som har 720 par kromosomer "proppet inn i hver av sine kjerner" av ukjente evolusjonære årsaker. Helgenduplisering er ikke uvanlig hos planter og dyr, men de fleste arter slanker genomet over tid. Hvorfor har ikke dette skjedd i bregner? Genetikere prøver fortsatt "å finne ut den evolusjonære prosessen som ligger til grunn for dette paradokset," heter det i artikkelen.

Påstanden om "kleptomani" refererer til "den overraskende oppdagelsen av at bregner stjal genene for flere av deres anti-plantegiftstoffer fra bakterier."
-I stedet for å utvikle dette toksinet på egen hånd, ser det ut til at Ceratopteris har fått det direkte fra bakterier gjennom en prosess som kalles horisontal genoverføring. Og gitt at det var flere kopier av genet spredt mellom tre separate kromosomer, er det sannsynlig at dette skjedde mer enn én gang.
Artikkelen refererer til en studie fra 2014 som viste et annet tilfelle av kleptomani. Bregner ser ut til å ha arvet gener for å trives i skygge fra fjernt beslektede planter, men "nøyaktig hvordan organismer adskilt av millioner av år med evolusjon er i stand til å bytte fullt funksjonelle gener er fortsatt uklart."
"Mekanismene bak horisontal genoverføring er fortsatt et av de minst undersøkte områdene av landplanteevolusjon," forklarte Doug Soltis. "Over evolusjonære tidsskalaer er det litt som å vinne i lotto. Hver gang en plante blir såret, er dens indre mottakelig for invasjon fra mikrober, men det virker fantastisk at deres DNA blir inkorporert i genomet."
Disse eksemplene illustrerer en endring i tenkningen rundt horisontal genoverføring (HGT), som tidligere ble antatt å være begrenset til mikrober.

Bilde 2. Genetisk info kan (omfor)deles

Bibliotekbøker
Et relatert fortrykk av Haimlich et al. på bioRxiv -lenke; undersøkte "Utbredt horisontal genoverføring mellom planter og deres mikrobiota." De fant 180 gener som indikerte "utbredt horisontal genoverføring," konkluderte de,
-Resultatene våre tyder på at horisontal genoverføring mellom verter og deres mikrobiota er en betydelig og aktiv evolusjonsmekanisme som bidro med nye egenskaper til planter og deres kommensale mikrobiota.
Å kreditere evolusjonen virker imidlertid som tøye det. Informasjon som deles er ikke det samme som nyskapt informasjon, og det er heller ikke så vanskelig å låne en bok som å skrive en.
Et annet preprint på bioRxiv -lenke; rapporterte introgresjon mellom "svært divergerende blekksprutgenomer" som ble brakt i kontakt med mennesker. Artikkelen antyder at hybridisering av disse "ufullstendig isolerte" artene ga "et adaptivt gjennombrudd" for organismene. Hvilke andre tilfeller av antatt allopatrisk artsdannelse eller konvergens kan vise seg å være tilfeller av introgresjon eller HGT? Kan livet dele bibliotekbøker med gener på tvers av fjerne arter?

Fra arbeidsdeling til kompetansedeling
Når vi snakker om bakterier, proklamerer Duke University at "Mikrobielle samfunn forblir sunne ved å bytte kunnskap." Hvordan og hvorfor mikrober gjør dette førte til en metafor som skildrer intelligent handling:
-Sagt på en annen måte, kan et byggemannskap være ekstremt motstandsdyktig mot at elektrikere slutter, hvis rørleggerne på stedet også visste hvordan de skal koble en bygning. Men det samme mannskapet ville vært enda mer robust hvis de gjenværende elektrikerne ganske enkelt kunne overføre sin ekspertise til hvem som helst på jobben når det trengs, uansett yrke.
Dr. Lingchong You ved Duke anser HGT som en "dynamisk arbeidsdeling" som gjør at bakterier opprettholder helsen i naturen.

Bilde 3. Bakterier kan være både nyttige og ikke-reduserbare

Menneskelig deling
Med disse revurderingene av arvelighet i tankene, hvor mye av den antatte "menneskelige evolusjonen" kan forklares med gendeling i stedet for med den neo-darwinistiske mutasjonsseleksjonsmodellen? Har mennesker delt bibliotekbøker eller lastet ned hverandres programvareapper i stedet for å skrive dem fra bunnen av?
Nyheter fra universitetet i Tübingen sier at paleoantropologer vurderer i hvilken grad genetisk hybridisering påvirket menneskets skjelett og hodeskalleform.
-Mange mennesker som lever i dag har en liten komponent av neandertaler-DNA i genene sine, noe som antyder en viktig rolle for blanding med arkaiske menneskelige avstamninger i utviklingen av arten vår. Paleogenetiske bevis indikerer at hybridisering med neandertalere og andre eldgamle grupper skjedde flere ganger, med artens historie mer lik et nettverk eller flettet forløp, enn et tre. Menneskehetens opprinnelse var tydeligvis mer kompleks enn tidligere antatt.

Det er ikke prosentandelen av neandertaler-DNA som påvirker fenotypen, finner forskerne, men "tilstedeværelsen av spesielle genetiske varianter" i stedet.
Lignende konklusjoner blir nådd ved North Carolina State University der en nyhetsartikkel sier at "Gamle DNA forårsaket en revolusjon i hvordan vi tenker om menneskelig evolusjon." Ut er den gamle enkeltfilsmarsjen for fremskritt fra ape til menneske. I er "en serie bekker som konvergerer og divergerer på flere punkter." Den "utforskende studien" som pågår ved NC State endrer synet på at evolusjon er drevet av eksterne miljøfaktorer, som klima, og mot synet om at intern genstrøm forårsaker variasjonene i menneskets anatomi.

Genflyt overalt
Tübingen-historien bemerker at evolusjonær innovasjon ved hybridisering finnes overalt:
-I andre organismer - fra planter til store pattedyr - er hybridisering kjent for å produsere evolusjonær innovasjon, inkludert resultater som er både nye og mangfoldige. "Det er anslått at rundt 10 prosent av dyrearter produserer hybrider, inkludert for eksempel storfe, bjørner, katter og hunder," sier Ackermann. Hybrider er også kjent hos primater, våre nære slektninger, som for eksempel bavianer, sier hun. "Fordi hybridisering introduserer ny variasjon og skaper nye kombinasjoner av variasjon, kan dette legge til rette for spesielt rask utvikling, spesielt når man står overfor nye eller endrede miljøforhold."

Bilde 4. Eks. på horisontal genoverføring

Et spørsmål oppstår om disse variasjonene og kombinasjonene av variasjoner er tilfeldige når de introduseres av genstrøm i stedet for mutasjon. Hvis sistnevnte, så kan gamle darwinister hevde at de bare er ytterligere manifestasjoner av nydarwinismens ikke-styrte prosess med tilfeldig variasjon og seleksjon.
Men hvis disse delte genene i stedet er modulære deler av funksjonell informasjon, som er forhåndstilpasset for å slå seg sammen på visse måter, vil biologer måtte vurdere om kilden til den informasjonen krever en intelligent årsak. Saken for intelligent design i tilfeller av genstrøm, kan styrkes ytterligere ved å observere om nylig inkorporerte gener er epigenetisk regulert, målrettet mot funksjonelle loki og reagerer på signaler fra miljøet. I så fall har organismer blitt utstyrt med mekanismer for å sikre robusthet overfor endrede forhold. Det innebærer fremsyn -lenke (NB! Oversetters tilføyelse).

Bilde 5: David Coppedge

David Coppedge er en frilans vitenskapsreporter i Sør-California. Han har vært styremedlem i Illustra Media siden grunnleggelsen og fungerer som deres vitenskapskonsulent. Han jobbet ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i 14 år, på Cassini-oppdraget til Saturn, til han ble kastet ut i 2011 for å ha delt materiale om intelligent design, en diskriminerende handling som førte til en nasjonalt publisert rettssak i 2012. Discovery Institute støttet saken hans, men en ensom dommer dømte mot ham uten forklaring. En naturfotograf, friluftsmann og musiker, David har B.S. grader i realfagsutdanning og i fysikk og holder presentasjoner om ID og andre vitenskapelige emner.

Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund