Андреас Вагнер (родился 26 января 1967 г.) — австрийско-американский биолог-эволюционист и профессор Цюрихского университета , Швейцария. Он известен своими работами о роли устойчивости и инноваций в биологической эволюции. Вагнер — профессор и председатель кафедры эволюционной биологии и исследований окружающей среды Цюрихского университета.
Вагнер изучал биологию в Венском университете. Он получил докторскую степень. в Йельском университете , факультет биологии, в 1995 году. Он также имеет степень магистра философии. из Йеля. С 1995 по 1996 год он был научным сотрудником Института перспективных исследований в Берлине, Германия. С 1998 по 2002 год он был доцентом кафедры биологии Университета Нью-Мексико и с 2002 по 2012 год доцентом (постоянно) кафедры биологии Университета Нью-Мексико . В 2006 году он был назначен профессором Института биохимии Цюрихского университета. В 2011 году он поступил на кафедру эволюционной биологии и исследований окружающей среды Цюрихского университета. С 2016 года является председателем этого департамента. С 1999 года он также является внешним профессором Института Санта-Фе , Нью-Мексико, США. [1]
Работа Вагнера вращается вокруг устойчивости биологических систем и их способности к инновациям , то есть созданию новых организмов и черт, которые помогают им выживать и размножаться. Устойчивость — это способность биологической системы противостоять возмущениям, таким как мутации ДНК и изменения окружающей среды. В начале своей карьеры Вагнер разработал широко используемую математическую модель регуляторных цепей генов [2] ( модель генной сети Вагнера ) и использовал эту модель, чтобы продемонстрировать, что естественный отбор может повысить устойчивость таких цепей к мутациям ДНК . [3] Экспериментальная работа в лаборатории Вагнера в Цюрихе показала, что белки могут приобретать устойчивость к возмущениям. [4] Одним из источников устойчивости к мутациям являются избыточные дубликаты генов . Естественный отбор может сохранить их избыточность и, как следствие, устойчивость. [5] [6] Однако, по мнению Вагнера, более важным, чем избыточность, является «распределенная устойчивость» сложных биологических систем, которая возникает в результате взаимодействия множества различных частей, таких как белки в регуляторной сети . [7]
Вагнер показал, что надежность может ускорить инновации в биологической эволюции, поскольку она помогает организмам переносить вредные мутации, которые могут помочь создать новые и полезные черты. [8] Таким образом, например, надежные сайты связывания транскрипционных факторов могут способствовать эволюции экспрессии новых генов . [9] Дополнительным следствием устойчивости является то, что развивающиеся популяции организмов могут накапливать загадочные генетические вариации , несущественные вариации, которые могут принести пользу в некоторых средах. Лаборатория Вагнера экспериментально показала, что такие загадочные вариации действительно могут ускорить эволюцию фермента РНК , реагирующего с новой молекулой субстрата. [10] Вагнер утверждал, что устойчивость может также помочь разрешить давнюю полемику между нейтрализмом и селекционизмом, которая вращается вокруг вопроса, важны ли частые нейтральные мутации – следствие устойчивости – для дарвиновской эволюции. [11] Причина в том, что нейтральные мутации являются важными ступеньками на пути к более поздним эволюционным адаптациям и инновациям. [11] Надежные системы могут также порождать полезные черты – потенциальные экзаптации – которые возникают как простые побочные продукты других, адаптивных черт, которые могут помочь объяснить большое количество экзаптаций в эволюции жизни. [12]
В 2011 году Вагнер предложил теорию инноваций, в которой «инновационность» — способность живых систем создавать инновации — является следствием их устойчивости, которая, в свою очередь, является результатом их воздействия на постоянно меняющуюся среду. [13] Одним из центральных элементов теории являются большие сети генотипов с одинаковыми фенотипами , которые популяции организмов могут исследовать посредством мутаций ДНК и которые способствуют возникновению инноваций. [13]
Работа Вагнера также внесла свой вклад в решение давних философских проблем биологии, таких как роль причинности и случайности в биологической эволюции, [14] [15] , а также в наше понимание взаимосвязи между инновациями в технологической и биологической эволюции человека, таких как важность технологических стандартов для инноваций. [16]
Вагнер опубликовал более 170 статей, серию глав книг и четыре книги.
Научные статьи
Книги