January 29th, 2016

Кунин и древо жизни




Хотел написать серьёзный текст про книгу Кунина, но, видимо, мне это не по зубам. Ограничусь отдельными соображениями. Соображение первое. Кунин много пишет о «падении филогенетического древа».

«Таким образом, идеальное ДЖ оказалось химерой, поскольку широко распространенный ГПГ приводит к тому, что древо любого отдельного гена не является точным отображением эволюции целых геномов. Осознание того, что ГПГ среди прокариот является доминирующей формой эволюции, а не редким процессом, привело к идее «выкорчевывания» ДЖ» (с. 176).

Под «древом жизни» понимается древо предков и потомков. Читаем на с. 174: «Концепция древа жизни (ДЖ) в ее современном значении была впервые представлена Дарвином в его записных книжках еще в 1838 году. ... Тем не менее именно Дарвину принадлежит плодотворная идея о том, что различные виды связаны между собой древом, причем листья соответствуют существующим в настоящее время видам, а внутренние вершины – вымершим, предковым формам». Итак, речь идёт именно о предках и потомках, а не просто о «донорах генов».

По-моему, даже при очень большой горизонтальной компоненте, «путающей карты», говорить об отсутствии «древовидной компоненты» нельзя. Так как «вертикально» всегда что-то передаётся, это и есть «древовидная компонента». И если методы, которыми работает Кунин, не позволяют её с достаточной уверенностью выделить, то это не означает, что её нет. Она объективно есть.

Проблема тут, на мой взгляд, исключительно в нетождественности «деревьев генов» и «деревьев организмов». Если нас интересует эволюция генов, то сама постановка вопроса о «падении филогенетического древа» оказывается ложной, так как у генов есть единственный способ передачи наследственной информации – репликация. Различие между ортологами, паралогами, и ксенологами появляется лишь тогда, когда мы начинаем говорить об организмах.

Если же нас интересует эволюция организмов, то дерево здесь традиционно описывает происхождение организмов, – то есть вертикальную компоненту. «Я произошёл от...» подразумевает цепочку поколений, появляющихся путём размножения организмов. В этом смысле я произошёл от своего прадедушки (и получил от него какие-то гены), я произошёл от своего очень далёкого пра-пра…прадедушки (хотя, возможно, не унаследовал от него ни единого нуклеотида), но я не произошёл от случайного прохожего (от которого мне, возможно, достались некоторые вирусные последовательности).

Всё это указывает скорее не на «падение филогенетического древа», а на то, что метод анализа геномов просто-напросто не подходит для изучения филогении на уровне организмов или выше (точнее, конечно, не «не подходит», а имеет существенные ограничения). Древовидная компонента в филогении существует просто по определению, – но гены действительно далеко не всегда передаются в соответствии с ней.