Глобальный эпистаз на ландшафтах приспособленности

Эпистатические взаимодействия между мутациями существенно усложняют адаптивные ландшафты и часто рассматриваются как фактор, затрудняющий прогнозирование эволюции. Однако закономерности глобального эпистаза, при котором эффект мутации на приспособленность хорошо предсказывается приспособленностью её генетического фона, могут, напротив, помочь в реконструкции ландшафтов приспособленности и выявлении адаптивных траекторий. Глобальный эпистаз может возникать вследствие микроскопических взаимодействий между мутациями или присущей ландшафту приспособленности нелинейности. В этом кратком обзоре мы даём сжатый обзор последних исследований глобального эпистаза, уделяя особое внимание формированию интуитивного понимания причин его частого наблюдения. Для этого мы сопоставляем простые геометрические рассуждения с недавними математическими анализами и с их помощью объясняем, почему разные мутации в эмпирическом ландшафте могут демонстрировать различные закономерности глобального эпистаза — от убывающей до возрастающей отдачи. Наконец, мы рассматриваем нерешённые вопросы и перспективные направления исследований. Статья входит в тематический выпуск «Междисциплинарные подходы к прогнозированию эволюционной биологии».