home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / talk / origins / 14705 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-11-24  |  4.6 KB

  1. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!usc!elroy.jpl.nasa.gov!ames!olivea!bu.edu!bu-bio!colby
  2. From: colby@bu-bio.bu.edu (Chris Colby)
  3. Newsgroups: talk.origins
  4. Subject: "good"/"bad" mutation ratio - answer to Rice
  5. Message-ID: <102961@bu.edu>
  6. Date: 24 Nov 92 01:53:10 GMT
  7. References: <n0ea3t@ofa123.fidonet.org>
  8. Sender: news@bu.edu
  9. Organization: animal -- coelomate -- deuterostome
  10. Lines: 84
  11.  
  12. In article <n0ea3t@ofa123.fidonet.org> David.Rice@ofa123.fidonet.org writes:
  13.  
  14. >What is the probability of a "random" mutation being benificial
  15. >to an organism?
  16.  
  17. This is a great question. Unfortunately, I don't think it can be
  18. answered easily. The probability of a mutation being "good" (i.e.
  19. increasing relative fitness) as opposed to being "bad" (lowering
  20. relative fitness) must be very low. However, it would depend
  21. on many factors and (IMHO) it would be hard to arrive at a
  22. meaningful answer to this question.
  23.  
  24. For a well adapted species in a stable environment,
  25. the ratio of "good" to "bad" mutations may be extremely low. For
  26. a generalist species invading virgin, unoccupied territory the ratio
  27. may be relatively high. Any measure of a "good"/"bad" ratio is likely
  28. to be species and context dependent. Hence any average figure given
  29. is likely to be utterly meaningless (sort of like the "average"
  30. human is a little over half female, a mosaic of races, etc.).
  31.  
  32. This would be further confused by the fact that some bacteria
  33. and yeast -- and probably many other unicellular organisms --
  34. can produce "directed" or "adaptive mutations" under very
  35. stressful environmental settings (like starvation). In these cases,
  36. the "good"/"bad" ratio would depend on how badly the organism
  37. needed the mutation. In fact, the "good"/"bad" ratio becomes
  38. nearly infinity -- in one of Barry Hall's papers, the _only_
  39. mutations he detected (*) were beneficial ones! [(*)In the bacteria
  40. that reverted to "wild type".)]
  41.  
  42. I would bet almost anything that this has been measured for
  43. laboratory _Drosophila_ living in culture tubes. (There was
  44. a recent study which measured the average fitness consequence
  45. of a mutation in fruit flies recently in Nature.) But, I don't
  46. know how much that would really tell us about evolution.
  47.  
  48. >Can any evolutionary scientists out there (or Creationists,
  49. >for that matter) even map out what is required to produce
  50. >a valid probability, let alone calcutate it? Make it simple:
  51. >what is the probability of a rose mutating beneficially? 
  52.  
  53. ARGH, how about something with a short generation time? A simple
  54. experiment would be to take two strains of bacteria that were
  55. identical in every way except for one neutral marker. Grow them up
  56. together in a flask and wait for the frequency of the neutral marker to 
  57. start changing quickly. Normally the freq. should fluctuate slightly
  58. due to drift. But, once a beneficial mutation occurs it will
  59. sweep through the population and carry the neutral marker along 
  60. (since bacteria have a single chromosome.) Deleterious mutations
  61. should be happening constantly to both strains, but this won't
  62. change the frequency of the neutral marker if the mutation rate is
  63. the same in both strains.
  64.  
  65. Now, you could measure
  66. the time until a beneficial mutation occurred (run the experiment
  67. a few hundred times to get a good distribution) and the population
  68. size of the bacteria. The mutation rate of bacteria (if you use _E.
  69. Coli_) is well known. From there you could calculate the total
  70. number of mutations that occured in the population up until the
  71. "good" one did. And there you have it -- the "good"/"bad" mutation
  72. rate of a species of bacteria under the given growth conditions.
  73.  
  74. Like I said, I'm sure this has been done (probably in bacteria,
  75. yeast and fruit flies at least). But, I'm not sure how beneficial
  76. this knowledge would be. (Don't get me wrong -- you have to start
  77. answering the big questions by starting out small. I'm not saying
  78. a study like this would be useless, just limited.)
  79.  
  80. >Not
  81. >just mutate without harm, but BENEFIT itself and its species
  82. >if the mutation breeds true.                 ^^^^^^^^^^^^^^^
  83.  
  84. This last part is irrelevent, if the mutation is beneficial to
  85. the individual it will sweep through the population. If not, it
  86. won't. Altruistic mutations (i.e. mutations that benefit a species/
  87. population) will only spread under a limited set of circumstances.
  88. (Populus, the simulation -- not the game, has a simulation of this.)
  89. Natural selection does not favor traits that benefit a population
  90. unless they also benefit the individual. Selection favors selfishness.
  91.  
  92. Chris Colby     ---     email: colby@bu-bio.bu.edu    ---
  93. "'My boy,' he said, 'you are descended from a long line of determined,
  94. resourceful, microscopic tadpoles--champions every one.'"
  95.      --Kurt Vonnegut from "Galapagos"
  96.