Motoo Kimura — japāņu ģenētiķis un neitrālās evolūcijas teorijas autors
Motoo Kimura — japāņu ģenētiķis un neitrālās molekulārās evolūcijas teorijas autors; uzzini viņa atklājumus, ietekmi uz populāciju ģenētiku un zinātnes mantojumu.
Šajā japāņu vārdā uzvārds ir Kimura.
Motoo Kimura (1924. gada 13. novembris – 1994. gada 13. novembris) bija japāņu matemātiķis un biologs. Viņš ir īpaši pazīstams kā neitrālās molekulārās evolūcijas teorijas autors, kuru pirmo reizi iezīmēja 1968. gadā. Savos darbos Kimura lietoja matemātiskas metodes, lai modelētu mutāciju, ģenētiskās dreifa un atlases mijiedarbību molekulārajā līmenī, un parādīja, kā nejaušības var noteiktā apstākļos nosvērtu evolūcijas gaitu. Viņš rakstīja, ka: "Aprēķinot evolūcijas ātrumu nukleotīdu aizvietojumu izteiksmē, šķiet, ka iegūst tik lielu vērtību, ka daudzām iesaistītajām mutācijām jābūt neitrālām".
Galvenie ieguldījumi
- Neitrālā molekulārā evolūcija: Kimura formulēja ideju, ka lielā daļa molekulāro izmaiņu (īpaši sinonyma aizvietojumi DNS un neutrālas aminoskābju izmaiņas) ir selekcijas ziņā neitrālas un to frekvences izmaiņas nosaka ģenētiskais dreifs un mutācijas ātrums. Šī teorija deva pamatu molekulārā pulksteņa jēdzienam un deva skaidrojumu, kāpēc ārējos līmeņos novērotais molekulārais mainīgums var būt lielāks nekā gaidīts, vadoties tikai pēc adaptīvās atlases.
- Teorētiskā populāciju ģenētika: viņa agrīnajos darbos bija plašas analītiskas pieejas par efektīvo populācijas lielumu (Ne), fiksācijas varbūtību, dreifa un mutāciju savstarpējām ietekmēm. Šie rezultāti bagātina klasisko populāciju ģenētikas teoriju un palīdzēja sasaistīt matemātisko modeli ar empīriskiem datiem.
- Publicējumi un grāmatas: svarīgākais raksts par neitrālo teoriju publicēts 1968. gadā, vēlāk viņš apkopoja un paplašināja idejas grāmatā "The Neutral Theory of Molecular Evolution" (1983), kas kļuva par plaši lietotu atsauci molekulārās evolūcijas pētījumos.
Motoo Kimura pētniecības devumu var iedalīt divās daļās. Pirmā ir virkne darbu par teorētisko populāciju ģenētiku, kuru kvalitāte un kvantitāte viņu ierindo starp lielās trijotnes - R. A. Fišera, J. B. S. Haldāna un Sūla Raita - pēctečiem. Otrais darbs ir viņa neitrālā teorija, proti, ideja, ka lielāko daļu molekulāro evolūcijas izmaiņu izraisa mutācijas un nejaušība, nevis dabiskā atlase.
Kimura bija lielā mērā ietekmējies no Sevola Raita (Sewall Wright); galvenā atšķirība ir tā, ka Raits galvenokārt interesējās par populācijām, bet Motoo pamatā bija izmaiņas molekulārā līmenī. Kimura ideju modificētas versijas tiek izmantotas vēl šodien. Viņa darbs iedrošināja turpmākas teorētiskas un empīriskas izpētes, tostarp Tomoko Ohta attīstīto gandrīz-neitrālo (nearly neutral) teoriju, kas paplašina neitrālās teorijas priekšstatus, ņemot vērā neaizdomīgi mazas selektīvās ietekmes mutācijas.
Pretrunas un ietekme
Neitrālā teorija izraisīja plašas diskusijas: daļa pētnieku uzsver, ka dabiskā izlase tomēr ir galvenais evolūcijas dzinējspēks, īpaši fenotipiskā līmenī, kamēr molekulārajā līmenī lielu lomu var spēlēt neutrālas izmaiņas. Tomēr Kimuras pieeja sniedza svarīgu null hipotēzi — to izmanto, lai salīdzinātu novērojumus ar sagaidāmo modeli bez atlases un tādējādi atklātu selektīvus efektus. Mūsdienu genomikas dati parāda, ka gan nejaušības, gan selekcija ietekmē molekulāro dažādību; viņa teorija joprojām ir pamatinstruments evolūcijas molekulārās analīzes jomā.
Apmeklējumi, apbalvojumi un mantojums
- 1992. gadā Kimura saņēma Karaliskās biedrības Darvina medaļu par nozīmīgu ieguldījumu evolūcijas teorijā.
- Nākamajā gadā viņš tika iecelts par Karaliskās biedrības ārzemju locekli, atzīstot viņa starptautisko ietekmi.
- Viņa idejas joprojām ietekmē mūsdienu pētījumus molekulārās evolūcijas, populāciju ģenētikā, bioinformātikā un filogenētikā. Kimura audzināja un iedvesmoja vairākas pēcnācēju paaudzes teorētiskos ģenētiķus un molekulāros evolucionārus.
Kimura mira 1994. gada 13. novembrī — tieši savā 70. dzimšanas dienā. Viņa darbi turpina būt atsauce un iedvesma gan teorētiskajiem, gan empiriskajiem pētījumiem evolūcijas un molekulāro datu analīzes laukā.
Apbalvojumi
- Weldon Memorial Prize (Apvienotā Karaliste), 1965. gads.
- Japānas akadēmijas balva, 1968.
- Kultūras ordenis (Japāna), 1976.
- Karaliskās biedrības (Apvienotā Karaliste) Darvina medaļa 1992. gadā; 1993. gadā - ārzemju loceklis.
Jautājumi un atbildes
Jautājums: Kāda dzimtas uzvārds ir šajā japāņu vārdā?
A: Ģimenes uzvārds ir Kimura.
J: Kas bija Motoo Kimura?
A: Motoo Kimura (1924. gada 13. novembris - 1994. gada 13. novembris) bija japāņu matemātiķis un biologs. Viņš bija pazīstams ar to, ka 1968. gadā ieviesa neitrālo molekulārās evolūcijas teoriju.
J: Kāds bija Motoo Kimura ieguldījums pētniecībā?
A: Motoo Kimura pētniecisko devumu var iedalīt divās daļās. Pirmā ir virkne darbu par teorētisko populāciju ģenētiku, kuru kvalitāte un kvantitāte viņu ierindo pie lielās trijotnes - R. A. Fišera, J. B. S. Haldāna un Sūla Raita - pēcteču. Otrais darbs ir viņa neitrālā teorija, proti, ideja, ka lielāko daļu molekulāro evolūcijas izmaiņu izraisa mutācijas un nejaušība, nevis dabiskā atlase.
J: Ar ko Motoo Kimura atšķīrās no Sevola Raita?
A: Kimura bija ļoti ietekmēts no Sevola Raita; galvenā atšķirība ir tā, ka Raits galvenokārt interesējās par populācijām, bet Motoo Kimura pamatā bija pārmaiņas molekulārā līmenī.
J: Vai Motoo Kimura ideju modificētas versijas joprojām tiek izmantotas mūsdienās?
A: Jā, Kimura ideju modificētas versijas joprojām tiek izmantotas.
J: Kādus apbalvojumus viņš saņēma savas dzīves laikā?
A: 1992. gadā Kimura saņēma Karaliskās biedrības Darvina medaļu, un nākamajā gadā viņš tika iecelts par Karaliskās biedrības ārzemju locekli.
J: Ko viņš teica par evolūcijas ātruma aprēķināšanu?
A: "Aprēķinot evolūcijas ātrumu nukleotīdu aizvietojumu izteiksmē, šķiet, ka iegūst tik lielu vērtību, ka daudzām no iesaistītajām mutācijām jābūt neitrālām.
Meklēt