Почему супер-жуков не слабее, чем их дикий тип?

(Этот ответ связан с моим ответом на Устойчивость бактерий к натуральным антибиотикам по Биологии SE)

Прежде всего: Когда речь заходит об эволюции, Биология не говорит о “сильных” и “слабых”, она говорит о “фитнесе” (“выживании сильнейших”, например), то есть о том, насколько хорошо приспособлен организм к окружающей среде. Фитнес включает в себя то, насколько хорошо он может выживать в своей среде и насколько он может производить жизненно важное потомство.

Это кажется логичным, потому что в обычной среде, дикий тип вируса должен быть самым сильным. Любая его мутация - это борьба с лекарством, поэтому он уже не самый сильный

Это недоразумение эволюции. Дикий тип вида не является самым подходящим для этого организма. То, что это дикий тип, просто означает, что он развился и распространился. Что-то, что не эволюционирует, не может распространяться (в качестве гиперболического примера, для человека может быть выгодно иметь крылья, но так как мы не эволюционировали, наш дикий тип не включает его).

Это также помогает помнить, что “дикий тип” не является однородной вещью. Есть много генетических вариаций, которые мы все еще считаем диким типом. Даже бактерии, которые размножаются через асексуальное размножение, не все одинаковы, даже в пределах одного хозяина.

В естественной среде бактерий, о которых вы говорите, антибиотикорезистентность дает мало пользы, потому что они не сталкиваются с ним. Поэтому, если он эволюционирует, он не поможет этим организмам выжить и распространится по всей популяции только случайно. Напротив, это может даже наделять их недостатком - например, устойчивость к пенициллину, которая необходима для производства бета-лактамазы. В среде, свободной от пенициллина, это может быть просто дорогостоящим дополнением без какой-либо выгоды.

В человеке, принимающем антибиотики, однако, эти бактерии с антибиотикорезистентностью действительно более подходят и имеют преимущество в выживании. Бактерии с множественной резистентностью еще больше. Между бактериями, эти сопротивления могут быть фактически переданы чем-то под названием “преобразование”, которое включает в себя фактический сбор генетического материала, поэтому развивающиеся множественные сопротивления также не так необычны, как это может показаться.

Что касается вашего примера вируса, не зная больше, я бы догадался, что уменьшение фитнеса в более устойчивом штамме вируса вероятно является побочным эффектом сопротивляемости. Получение более или менее хорошей физической формы за счет развития устойчивости к лечению само по себе не является разницей между вирусами и бактериями. Истоки и эволюция антибиотикоустойчивости Механизмы бактериальной устойчивости к антибиотикам Что такое фитнес?

Вкратце, потому что мутации не определены как специфические.

Мутация любой бактерии может быть мутацией, которая может быть слабой или сильной.

Слабый и сильный будет количественно определяться нашей технологией, лечения и понимания бактерий.

Существуют два фактора, важные для понимания изменения бактерий.

Эпигенетическая адаптация (Без генетической мутации)

Генетическая адаптация (Генетическая мутация и селекция)

Бактерии могут приобретать большие куски ДНК от других бактерий, вирусов и окружающей среды.

Как селективное давление влияет на антибиотикоустойчивость?

Чтобы ген оставался функциональным и частью генома бактерии в течение длительного периода времени, он должен помочь улучшить выживаемость и/или конкурентоспособность бактерий. Если ген перестает быть полезным, он в конечном итоге становится нефункциональным и удаляется из генома. Это означает, что развитие и поддержание устойчивости к антибиотикам обычно зависит от того, что популяция бактерий часто подвергается воздействию нелетальных доз антибиотиков (примечание: некоторые бактерии по своей природе устойчивы к определенным антибиотикам). Этот процесс устраняет те бактерии, которые потеряли устойчивость, и увеличивает процент резистентных бактерий. В реальной жизни это означает, что устойчивость к антибиотикам, скорее всего, возникнет в среде, где бактерии часто подвергаются воздействию антибиотиков. На индивидуальном уровне это означает, что у человека больше шансов развить антибиотикоустойчивую инфекцию, если он проходит длительное или профилактическое лечение антибиотиками, в отличие от краткосрочного лечения острыми инфекциями с помощью антибиотиков. Это также означает, что бактерии могут потерять устойчивость к антибиотикам, которые больше не используются.

Ознакомьтесь Эта статья для получения дополнительной информации.