https://frosthead.com

Жаба «Мошенничество», возможно, опередила свое время

До Чарльза Дарвина был Жан-Батист Ламарк, французский натуралист, который предположил, что организм может передать своим потомственным свойствам, которые он приобрел при жизни. Классический пример идея о том, что жирафы получили свои длинные шеи, постепенно растягивая их на протяжении последующих поколений в ответ на необходимость добывать пищу высоко на деревьях. Теория Дарвина, которая, напротив, утверждала, что жирафы с самой длинной шеей с большей вероятностью выживут и размножаются, в конце концов победила, хотя ламаркизм сохранился и в 20 веке (особенно в Советском Союзе, где он был возрожден как лысенковство).

Одним из сторонников ламаркизма в 1920-х годах был австрийский биолог Пол Каммерер, который провел серию экспериментов над земноводными, включая жабу-повитуху. Эти жабы особенные, потому что они совокупляются на суше, а затем самец удерживает яйца от воды, неся их на суше, привязывая к своим ногам.

Поместив жаб в сухую жаркую среду, Каммерер заставил жаб спариться в воде. В этих условиях жабы просто откладывали яйца в воду - самец их не переносил - и лишь немногие вылупились в головастиков. Но более поздние поколения, которые выросли в нормальных условиях, предпочитали совокупляться в воде, и у некоторых самцов на передних конечностях появилась особенность, называемая «брачными подушечками» (черные пятна, которые используются для захвата самок и часто встречаются на жабах, обитающих в воде). Каммерер полагал, что это было доказательством того, что эволюция Лармарка была реальной.

Однако в 1926 году герпетолог определил, что брачные накладки на единственном образце, оставшемся после эксперимента Каммерера, были просто черными пятнами, созданными инъекциями индийских чернил. И через шесть недель после того, как газета герпетолога появилась в « Природе», Каммерер покончил с собой.

Каммерер отрицал, что впрыскивал лягушку, но его эксперименты никогда не повторялись, и его часто называют примером мошенничества Ламарка. Тем не менее, ничего не было доказано, и с тех пор у дикой лягушки-повитухи были обнаружены брачные накладки, что доказывает их возможную черту. Теперь в новой статье биолог из Чилийского университета Александр Варгас утверждает, что эксперименты Каммерера дали интригующие доказательства эпигенетики, в которой экспрессия гена может измениться, но не его основополагающая последовательность, за годы до того, как ученые обнаружили эту немендельевскую форму наследования.

Во времена Каммерера считалось, что эти черты наследуются строго по менделевскому принципу, когда гены подчиняются статистическим законам. Теперь мы знаем, что генетика гораздо сложнее; последовательность ДНК гена - только одна часть картины. Например, при метилировании ДНК метильная группа присоединяется к ДНК, что приводит к меньшей экспрессии гена. Факторы окружающей среды могут влиять на метилирование ДНК, и это может выглядеть как эволюция Ламарка.

Варгас утверждает, что перемещение яиц жабы с суши на воду изменило их среду обитания, и это изменение могло вызвать изменения в метилировании генов. И теперь известно, что эпигенетические механизмы влияют на некоторые особенности, которые стали изменяться в жабах Каммерера, такие как размер тела взрослого человека и размер яйца. «Вместо того, чтобы совершать мошенничество, - пишет Варгас, - кажется, что Каммереру не повезло наткнуться на немендельское наследство в то время, когда сама менделевская генетика только становилась хорошо принятой».

Жаба «Мошенничество», возможно, опередила свое время