Evolutionsselektierte Viren

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Über Ihren Titel

Lassen Sie mich zunächst auf Ihren Titel eingehen: Viruses selected by evolution.

Evolution ist jeder Prozess der genetischen (und schließlich phänotypischen) Veränderung in einer Population im Laufe der Zeit. Selektion (z. B. natürliche Selektion) ist einer dieser Prozesse. Gendrift ist ein weiterer solcher Prozess. Die Evolution wählt also keine Viren aus, wie Ihr Titel vermuten lässt. Viren werden selektiert und daher findet Evolution statt. Wenn man sagt „Viren werden selektiert“, bedeutet das, dass einige Viren eine höhere Fitness haben (Fitness ist eine Funktion sowohl des Überlebens als auch des Fortpflanzungserfolgs) als andere.

Arteninteraktionen

Allgemeines

Arten interagieren. Arten interagieren tatsächlich viel. Man kann Arteninteraktionen in Kategorien einteilen. Hier ist eine Tabelle möglicher biologischer Wechselwirkungen (kommt aus Wiki ), wobei a +"vorteilhaft", a -"schädlich" und a 0bedeutet, dass es keine Auswirkung auf die Fitness hat.

Hinweis zur Symbiose - kommt als Reaktion auf @Gerhards Kommentar

Verschiedene Autoren verwenden das Wort Symbiose unterschiedlich. Aus Wikipedia:

Die Definition von Symbiose ist unter Wissenschaftlern umstritten. Einige glauben, dass sich Symbiose nur auf dauerhafte Mutualismen beziehen sollte, während andere glauben, dass sie sich auf jede Art von dauerhafter biologischer Interaktion beziehen sollte (dh wechselseitig, kommensalistisch oder parasitär). 4 Nach mehr als 130 Jahren Debatte verwenden 5 aktuelle Biologie- und Ökologie-Lehrbücher nun die letztere „de Bary“-Definition oder eine noch breitere Definition (d. h. Symbiose = Wechselwirkungen aller Arten), wobei die restriktive Definition nicht mehr verwendet wird (d. h. Symbiose = Gegenseitigkeit).

Verschwommene Grenzen

Allgemeines

Es mag ziemlich offensichtlich erscheinen, dass zwei Arten entweder die eine oder die andere Art von Interaktion haben sollten. Die Realität ist jedoch oft komplizierter. Eine Interaktion kann unter einen Satz von Umgebungsbedingungen fallen und unter einen anderen Satz von Umgebungsbedingungen in eine andere Kategorie fallen. Darüber hinaus ist es nicht ungewöhnlich, dass sich der Wirt aufgrund der Selektion auf die Wirtsgene aufgrund des Vorhandenseins eines Parasiten so entwickelt, dass er das Vorhandensein des Parasiten toleriert, bis zu dem Punkt, an dem er tatsächlich eine geringere Fitness in dessen Abwesenheit aufweist der Parasit.

Beispiel

Parasiten haben oft einen unterschiedlichen Lebenszyklus des Generationswechsels. Das heißt, ein Parasit braucht manchmal mehrere Wirte, wie zum Beispiel der Parasit, der Malaria verursacht, der sowohl Mücken als auch einen Primaten braucht.

Stellen Sie sich zum Beispiel eine Schnecke vor, die von einem Parasiten befallen ist. Nehmen wir an (ich denke, es ist ein Beispiel aus der realen Welt, aber ich bin zu faul, um eine Referenz herauszufinden), dass der Parasit die Schnecke braucht, um gefressen zu werden, um sich im Körper des Raubtiers zu vermehren. Um die Wahrscheinlichkeit zu verbessern, dass sein Wirt gefressen wird, wird der Parasit so ausgewählt, dass er die Dicke des Schneckenhauses verringert. Als Reaktion darauf gibt es eine Selektion (deren Intensität auch vom Anteil der infizierten Schnecken in der Population abhängt) für dickere Schalen. Aber jetzt haben Schnecken, die nicht infiziert sind, so dicke Schalen, dass sie sich nicht so schnell bewegen können, wie sie für die Nahrungssuche nötig wären. Am Ende können also infizierte Schnecken eine höhere Fitness aufweisen als nicht infizierte Schnecken.

Können Viren eine nichtparasitäre Beziehung zu ihrem Wirt haben?

Gut, warum nicht? Es gibt nichts so Grundlegendes an Viren, das sie daran hindern würde, eine wechselseitige Beziehung zu ihrem Wirt einzugehen. Tatsächlich sind mir einige Beziehungen bekannt. Zum Beispiel weibliche Parasitoidwespen ( Parasitoide : Parasiten, die ihren Wirt töten). Parasitoide Wespen legen ihr Ei in andere Insektenlarve (Wirt), das Ei (und später die Larve, glaube ich) entwickelt sich in der Larve (Wirt), frisst die Larve (Wirt) und sobald der Wirt tot ist, verwandelt sich das Individuum in seinen Erwachsenen bilden und davonfliegen, um einen Partner zu finden, einen Parasiten, die nächste Larve. Einige Abstammungslinien dieser Wespen haben Viren in ihren Eierstöcken, die den Wirt infizieren, um die Immunabwehr des Wirts zu reduzieren, um das Wachstum ihres Eies zu schützen ( Flemming und Summers 1991). Dies ist ein Beispiel für eine wechselseitige Beziehung zwischen der Wespe und dem Virus.

Sequenzierung, um zu wissen, ob die Pflanzen infiziert sind

Du sagtest

Sie sammeln Proben von Pflanzen und stellen irgendwie durch die Analyse ihrer DNA fest, dass diese Pflanzen alle von einer Art Virus infiziert sind

Höchstwahrscheinlich führen sie eine PCR (Amplifikation von DNA, dh die Erhöhung der Anzahl von Kopien einer bestimmten DNA-Sequenz) an viraler DNA durch und suchen nach einem Signal. Mit anderen Worten, sie sequenzieren (=lesen) nicht die Pflanzen-DNA, sondern suchen nur nach viraler DNA. Wenn sie virale DNA finden, ist die Pflanze infiziert, wenn nicht, ist die Pflanze nicht infiziert.

Was ist mir aus deinem Text unklar

Aus Ihrem Beitrag ist mir noch unklar, wie Ihr "Familienmitglied" die Art der Wechselwirkung zwischen Viren und Pflanzen bestimmen will. Die Häufigkeit infizierter Pflanzen zu kennen, sagt nicht viel über die Wechselwirkung zwischen der Pflanze und dem Virus aus.

Sie müssen wahrscheinlich Wachstumsexperimente machen und versuchen, die Fitness von infizierten und nicht infizierten Pflanzen zu messen.

EDIT - Nach dem ersten Kommentar

Zu wissen, dass jedes Pflanzenindividuum infiziert ist, sagt nicht viel über die Virulenz des Virus aus. Die Häufigkeit der Infizierten ist keine Information, die helfen kann, die "Art der biologischen Interaktion" (Paratismus, Mutualismus usw.) zu verstehen. Man muss tatsächlich Wachstumsexperimente durchführen und die Fitness messen (oder phänotypische Merkmale messen, von denen bekannt ist, dass sie ein guter Indikator für die Fitness sind).

Eine Frage zu Ihrer Antwort lautet: Können wir wirklich von einem Virus als Spezies sprechen und trifft insbesondere Ihre Tabelle in dieser Situation wirklich zu?

Der Artenbegriff ist keine natürliche Kategorie. Es ist eine von Menschen geschaffene, unklare, manchmal nützliche Kategorie. Typischerweise ist es schwierig, bei Organismen, die keine sexuelle Fortpflanzung haben (was bei Viren der Fall ist), überhaupt von Arten zu sprechen. Ich habe heute diese andere Antwort über das Konzept der Art geschrieben, vielleicht möchten Sie sie lesen. Hier noch ein Beitrag zum Thema. Apropos semantisches Problem, Viren werden oft nicht als lebendig betrachtet . All diese semantischen Fragen haben keinen Einfluss auf unser Verständnis biologischer Prozesse.

Aber ja, die Tabelle gilt auch für Viren. Diese Tabelle ist dem Artenbegriff gleichgültig. Betrachten Sie nur zwei Genotypen (zwei Individuen), eine Pflanze und ein Virus, die Existenz des Virus hat (oder hat keinen) Einfluss auf die Fitness der Pflanze (und umgekehrt), und daher können Sie die Beziehung zwischen diesen klassifizieren zwei Genotypen (Individuen) in eine Kategorie der Tabelle. Zur Erinnerung: Die Art dieser Beziehung kann von der Umgebung abhängen. Typischerweise kann ein photosynthetischer Endosymbiot für den "Wirt" sehr vorteilhaft sein, wenn etwas Sonnenlicht vorhanden ist, aber in Abwesenheit von Sonnenlicht ziemlich schädlich sein.