Ученые построили матмодель влияния обучающих воздействий на эволюцию

Математическую модель для определения влияния обучения на развитие признаков в последующих поколениях разработала группа исследователей из Института промышленных наук Токийского университета, 1 февраля сообщает Phys.org.

Хотя традиционно считается, что наследуемые изменения в потомстве происходят из-за случайных генетических мутаций, появляется все больше свидетельств наличия механизмов, которые могут позволить передать опыт одного поколения следующему. Примером могут стать негенетические влияния, известные как эпигенетические модификации генетического материала. Однако влияние этих неслучайных наследственных изменений не было должным образом изучено.

Ученые провели исследование популяции организмов, которые размножаются бесполым путем, причем каждый из них случайным образом выбирает признак, определяющий репродуктивный успех. Вероятность проявления определенного качества называется стратегией.

В модели «наследственное обучение» может происходить, когда на унаследованные стратегии влияет прошлая информация о признаке, которым обладает предок. Обучающие воздействия должны быть достаточно простыми, чтобы они воспринимались в реальных биологических системах.

«Отдельные организмы явно выигрывают от способности ощущать свое текущее окружение и выбирать адаптивное поведение. Мы рассмотрели, что произойдет, если организмы смогут получать прошлую информацию о поведении своих предков», — объясняет первый автор Со Накашима.

Благодаря численной проверке и теоретическому анализу ученые обнаружили, что обучение способно ускорить эволюционный процесс. Это исследование служит теоретической основой для определения и оценки влияния обучения на процесс эволюции.

«Наша модель и теория продемонстрировали, что обучение предков действительно может ускорить эволюционный процесс», — говорит старший автор Тетсуя Дж. Кобаяси.