A földi élet fejlődésének nagy evolúciós ugrásai jellemzően azon alapultak, hogy az élet kisebb részegységei valamiképp képesek voltak félretenni az egymás közti versengést, és az erőforrásokért folytatott versenyben már az általuk alkotott nagyobb egység vett részt (gondoljunk a többsejtű élőlények sejtjeire). A folyamatot elméletben John Maynard Smith és Szathmáry Eörs régen leírták „Az evolúció nagy lépései” című alapművükben, és most elérkezett az idő, hogy egy kutatócsoport kísérletileg is igazolja: valóban létezik olyan mechanizmus, amely megvalósítja ezt az elméletet. A Science hasábjain most közelről követhetjük, ahogy a laboratóriumban lezajlik az evolúció egy nagy lépése.

Körülbelül négy évtizeddel ezelőtt Szathmáry Eörs megfogalmazta azt az elképzelést, amely később „sztochasztikus korrektor” modellként vált ismertté: amikor sok önállóan szaporodó entitás (gének, plazmidok, „protogenomok”) osztozik egy közös „hordozón” (elősejt, sejt), akkor két egymással versengő szelekciós szint működhet egyszerre. A gyorsabban replikálódó komponensek a hordozón belül győzhetnek akkor is, ha ezzel rontják a hordozó egészének teljesítményét; miközben a hordozók egymással is versengenek, és azok lehetnek sikeresebbek, amelyekben a komponensek „jobb csapatot” alkotnak.

Az evolúció nagy lépései (The Major Transitions in Evolution; John Maynard Smith és Szathmáry Eörs munkája) gondolatkörének egyik központi állítása, hogy a nagy evolúciós ugrásokhoz (gének → kromoszómák; sejtek → többsejtűek; egyedek → euszociális kolóniák) a belső konfliktusokat kezelő mechanizmusokra van szükség, különben a magasabb szintű egység (a hordozó) szétesik.

A cikk további részét ide kattintva, a Magyar Tudományos Akadémia honapján olvashatják el többek között arról, hogy „Miért ideális modellrendszer a plazmid?”, vagy „Mit csinált a Science-cikk (az ötlet kulcsa)?”.

Forrás: Magyar Tudományos Akadémia

Névjegyek:

Szathmáry Eörs evolúcióbiológus, az MTA rendes tagja, az MTA Fenntartható Fejlődés Elnöki Bizottság elnöke. Kutatásai során az élet keletkezésétől kezdve az emberi nyelvkészség kialakulásáig számos evolúciós folyamatot vizsgált és modellezett. John Maynard Smithszel közösen írt könyvét, az Az evolúció nagy lépéseit a modern evolúcióbiológia alapműveként tartják számon.