Информационный вестник ВОГиС. 2009; 13(1): 150-158 [полный текст]

Моделирование эволюции трофически замкнутых сообществ с компенсаторным и некомпенсаторным метаболизмом

C.А. Лашин 1, 2, В.В. Суслов1, Ю.Г. Матушкин 1, 2

1 Учреждение Российской академии наук Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Новосибирск, Россия

2 Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия

Аннотация

Проведено сравнительное моделирование динамики адаптивности и биоразнообразия популяций

симбиотических одноклеточных гаплоидных асексуальных организмов, обитающих в биотопе

конечного объема, в который извне поступает неспецифический субстрат (НС), необходимый всем

особям. Симбиотичность заключается в обмене между популяциями специфическими субстратами. С помощью оригинального комплекса программ «Эволюционный конструктор», позволяющего варьировать и генетическую, и трофическую структуру модели, показано, что при сублетальном голодании по НС популяции с компенсаторным метаболизмом (недостаток НС может быть частично компенсирован благодаря коэволюции симбионтов) обладают лучшей адаптируемостью (мутация в одной из популяций спасает все популяции симбионтов), но постепенно теряют биоразнообразие. Популяции с некомпенсаторным метаболизмом, напротив, сохраняют биоразнообразие вплоть до вымирания. Для популяций с компенсаторным метаболизмом выявлено критическое соотношение численности популяции и притока НС, при котором субституционный груз замены нормального аллеля на мутантный выдержать невозможно. Обсуждаются недостатки и преимущества эволюционной стратегии формирования биоты на базе немногих таксонов – универсалов и стратегии, связанной с поддержанием высокого биоразнообразия.

Ключевые слова: моделирование эволюции, горизонтальный перенос.