Biological entities are multicomponent systems where each part is directly or indirectly dependent on the others. In effect, a change in a single component might have a consequence on the functioning of its partners, thus affecting the fitness of the entire system. In this article, we provide a few examples of such complex biological systems, ranging from ant colonies to a population of amino acids within a single-polypeptide chain. Based on these examples, we discuss one of the central and still challenging questions in biology: how do such multicomponent consortia co-evolve? More specifically, we ask how telomeres, nucleo-protein complexes protecting the integrity of linear DNA chromosomes, originated from the ancestral organisms having circular genomes and thus not dealing with end-replication and end-protection problems. Using the examples of rapidly evolving topologies of mitochondrial genomes in eukaryotic microorganisms, we show what means of co-evolution were employed to accommodate various types of telomere-maintenance mechanisms in mitochondria. We also describe an unprecedented runaway evolution of telomeric repeats in nuclei of ascomycetous yeasts accompanied by co-evolution of telomere-associated proteins. We propose several scenarios derived from research on telomeres and supported by other studies from various fields of biology, while emphasizing that the relevant answers are still not in sight. It is this uncertainty and a lack of a detailed roadmap that makes the journey through the jungle of biological systems still exciting and worth undertaking.

中文翻译：

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丛林中的共同进化：从切叶蚁群到染色体末端。

生物实体是多组件系统，其中每个部分都直接或间接地依赖于其他部分。实际上，单个组件的更改可能会对其合作伙伴的功能产生影响，从而影响整个系统的适应性。在本文中，我们提供了一些此类复杂生物系统的示例，范围从蚁群到单个多肽链中的氨基酸群。基于这些例子，我们讨论了生物学中一个核心且仍然具有挑战性的问题：这样的多成分联合体如何共同进化？更具体地说，我们询问端粒（保护线性 DNA 染色体完整性的核蛋白复合物）如何起源于具有圆形基因组的祖先生物，从而不处理末端复制和末端保护问题。使用真核微生物中线粒体基因组快速进化的拓扑结构的例子，我们展示了采用什么共同进化的方式来适应线粒体中各种类型的端粒维持机制。我们还描述了伴随着端粒相关蛋白的共同进化的子囊菌酵母细胞核中端粒重复序列的前所未有的失控进化。我们提出了几种源自端粒研究并得到来自各个生物学领域的其他研究支持的方案，同时强调相关答案仍然看不到。正是这种不确定性和缺乏详细的路线图，使得穿越生物系统丛林的旅程仍然令人兴奋，值得一试。我们展示了采用什么共同进化方式来适应线粒体中各种类型的端粒维持机制。我们还描述了伴随着端粒相关蛋白的共同进化的子囊菌酵母细胞核中端粒重复序列的前所未有的失控进化。我们提出了几种源自端粒研究并得到来自各个生物学领域的其他研究支持的方案，同时强调相关答案仍然看不到。正是这种不确定性和缺乏详细的路线图，使得穿越生物系统丛林的旅程仍然令人兴奋，值得一试。我们展示了采用什么共同进化方式来适应线粒体中各种类型的端粒维持机制。我们还描述了伴随着端粒相关蛋白的共同进化的子囊菌酵母细胞核中端粒重复序列的前所未有的失控进化。我们提出了几种源自端粒研究并得到来自各个生物学领域的其他研究支持的方案，同时强调相关答案仍然看不到。正是这种不确定性和缺乏详细的路线图，使得穿越生物系统丛林的旅程仍然令人兴奋，值得一试。我们还描述了伴随着端粒相关蛋白的共同进化的子囊菌酵母细胞核中端粒重复序列的前所未有的失控进化。我们提出了几种源自端粒研究并得到来自各个生物学领域的其他研究支持的方案，同时强调相关答案仍然看不到。正是这种不确定性和缺乏详细的路线图，使得穿越生物系统丛林的旅程仍然令人兴奋，值得一试。我们还描述了伴随着端粒相关蛋白的共同进化的子囊菌酵母细胞核中端粒重复序列的前所未有的失控进化。我们提出了几种源自端粒研究并得到来自各个生物学领域的其他研究支持的方案，同时强调相关答案仍然看不到。正是这种不确定性和缺乏详细的路线图，使得穿越生物系统丛林的旅程仍然令人兴奋，值得一试。