Andrei – prima obiectie

Icefish este un exemplu bine studiat cu privire la relatia intre doua mutatii (stergerea unei gene si aparitia unei gene noi), selectia naturala, fixarea mutatiilor in populatii, transformarea unei mutatii initial dezavantajoase intr-un avantaj competitiv, si impactul miscarilor tectonice si schimbarilor de clima asupra evolutiei speciilor.

Andrei a postat doua obiectii cu privire la evolutie. Prima tine de efectul mutatiilor si al selectiei naturale. A doua de raportul fosilelor. Voi scrie cate un raspuns separat pentru fiecare in parte. Incepem cu prima.

1.) If natural selection only occurs at the population level and NOT on individuals, how do you suppose these extremely improbable wonderfully beneficial mutations spread to the population in the first place? Or does the mutation affect a majority of individuals all at once? If one individual experiences a genetic mutation and doesn’t get to pass on his genes, then that’s as far as that mutation goes. Nevermind the fact that nearly all mutations are harmful. You are supposing that an organism can withstand all the harmful mutations that are much more likely, while waiting for the extremely unlikely lucky break. All the while, natural selection does not operate at the genotype level, only on expressed.

Nu mai traduc textul in romana ca sa nu am iarasi probleme cu privire la traducere. Puteti folosii Google. Am accentuat in bold acele parti care sunt strawman. Ma voi ocupa de acestea dupa ce raspund.

Asa cum Andrei a invatat la scoala, ADN si ARN sunt scrise intr-un limbaj de patru nucleotide iar proteinele codate sunt scrise intr-un limbaj de 20 aminoacizi. ADN si ARN codeaza in grupe de cate trei nucleotide numite codoni. Fiecare codon corespunde unui aminoacid specific sau unui semnal de stop la sfarsitul unei secvente. Cum probabil cei mai multi stiu, cea mai mare parte din ADN nu are functie de codare ( junk DNA).

Mutatiile pot fi:

1. Substitutii moleculare – o nucleotida se substituie alteia.
2. Deletii – o nucleotida este stearsa din codon,  mai precis, nu se mai exprima.
3. Adaugarea unei nucleotide noi intr-un codon.
4. Dublarea spontana a unei secvente
5. Genele saritoare – care isi muta locul dintr-o secventa intr-alta. Cele mai multe, asa cum este statistic probabil, vin din ADN-ul care nu codeaza.

Este intuitiv faptul ca 2 si 3 sunt de regula dezavantajoase pentru ca dau peste cap secventa codonilor, iar 4 si 5 pot genera gene noi (hai sa zicem informatie noua, desi termenul este folosit de obicei ca strawman).

Mutatiile pot fi neutre (majoritatea), daunatoare (multe), si benefice (foarte rare).

Cum se fixeaza o mutatie intr-o populatie?

Mutatiile neutre se fixeaza prin genetic drift/founder’s effect atunci cand o populatie este izolata, dupa o matematica foarte simpla. Mutatiile nefavorabile se inmultesc numai intr-o populatie care este deja in scadere. Mutatiile favorabile se inmultesc numai in populatii in crestere.

De exemplu, o specie pe cale de extinctie este amenintata in primul rand din cauza ca rata negativa de crestere favorizeaza degenerarea ei prin raspandirea de mutatii rele. Problema este prea actuala in timpul nostru ca sa nu gasiti referinte daca le cautati.

Fixarea unei muatii favorabile depinde in primul rand de coeficientul de adaptare. Coeficientul de adaptare este numarul mediu de pui pe parinte impartit la numarul mediu de urmasi care supravietuiesc sa se reproduca. Raspandirea unei gene intr-o populatie este o functie exponentiala, egala cu (numarul de generatii) la puterea (coeficientul de adaptare) impartit la marimea populatiei. Fireste ca marimea populatiei creste si ea cu fiecare generatie, dar mai incet. Matematica este la nivelul clasei a zecea.

Daca cunoasteti povestea  cu cersetorul care a cerut regelui sa dubleze zilnic bobul de grau pe fiecare patratica a tablei de shah, intelegeti de ce fixarea unei gene in timp este contraintuitiva, si ca atare, creationistii spun ca este imposibila. Regela nu isi putea imagina ca 2^64 boabe ar intrece productia de grau de pe tot pamantul. La fel, majoritatea publicului nu intelege dinamica unei cresteri exponentiale intr-o populatie pornind de la o mutatie rara. Intr-o situatie ideala, o mutatie norocoasa ar trebuii sa umple pamantul cu posesorul ei in 64 de generatii (ca sa ramanem la exemplul cu tabla de shah). In lumea reala, intervin factori care limiteaza cresterea.

De exemplu: Icefish.   

Acum 41 milioane de ani miscarile tectonice au dus la deschiderea pasajului Drake intre Pacific si Atlantic. Rezultatul a fost racirea treptata a apelor Antarcticii pana la sub punctul de inghet al apei dulci. (Paleontologia arata ca Antartica avea clima relativ calda). La aceasta temperatura pestii mor din cauza ca sangele devine prea vascos.

In acest context s-a creat o presiune selectiva pentru raspandirea a doua mutatii noi.

Prima mutatie este daunatoare in conditii normale.

Este vorba despre deletia genei care codeaza hemoglobina. Ca sa supravietuiasca fara hemoglobina, pestele respectiv trebuie sa nu aiba solzi (sorry Moshe) ca sa poata absoarbii oxigenul prin piele, sa aiba inima mare, un schelet mai putin mineralizat, mai mult ulei de peste, si distibutia strategica a grasimii in corp. Deletia s-a produs de mai multe ori la mai multe specii, insa numai pestii care posedau deja  trasaturile mentionate au supravietuit. Este desemenea logic sa ne gandim ca asemenea specimene nu erau cele mai competitive din ocean.

Racirea oceanului a facut ca dezavantajul competitiv sa devina avantaj competitiv. Mutatia daunatoare a devenit avantajoasa, deletia a devenit un plus, in conditiile noi de temperatura. Evolutia nu lucreaza in absoluturi.

Absenta hemoglobinei reduce vascozitatea sangelui. Pestii fara hemoglobina incep sa intreaca in numar restul populatiei pe masura ce apa se raceste.

A doua mutatie este bine documentata. A avut loc acum 37 milioane ani si consta mai intai in dublarea unei gene legata de sinteza sangelui. Una dintre copii a avut o mutatie care i-a permis sa sintetizeze antigel in sange. Mutatia s-a fixat intre pestii fara hemoglobina datorita dublului avantaj. Cand temperatura oceanului a atins -1,8 C, numai pestii fara hemoglobina si cu antigel mai inotau in jurul Antarcticii.

Evolutia a continuat cu fixarea altor caracteristici favorabile pentru predatie sau reproducere.

Aceste mutatii au aparut probabil si in alte populatii de pesti insa a lipsit presiunea selectiva pentru fixarea lor.

Aici puteti vedea un documentar care explica procesul mai bine. Daca aveti rabdare, citit si notele.

Ma intorc la obiectia lui Andrei. Recititi pasajele in bold. Observati ca Andrei nu obiecteaza la TE asa cum a invatat-o in facultatea de biologie ci asa cum este rastalmacita pe Answers in Genesis. Cum este posibil Andrei? Felicitari pentru realizarile academice si munca productiva la American Medical Association. Dar ce cauti la AIG?

Voi posta maine raspunsul la a doua obiectie.

Va urma.