библиотека: статьи, философия
Sep. 3rd, 2001 02:13 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
avvaВ билиотеке же прошёлся по последним номерам нескольких философских журналов. В результате были выбраны и прочитаны три статьи.
Arthur B. Cody, Informational Darwinism, Inquiry, 2000.
Neil Tennant, Deductive Versus Expressive Power: a Pre-Godelian Predicament, Journal of Philosophy, 2000.
B. Jack Copeland, Narrow Versus Wide Mechanism, Journal of Philosophy, 2000.
Особенно интересна статья о Дарвинизме. Статья Коуплэнда содержит несколько важных ошибок. Статья Теннанта разочаровала.
Коди в статье о дарвинизме атакует существующую модель объяснения эволюционного развития путём мутаций, меняющих структуру ДНК, и следующего за ними естественного отбора.
Начал я статью читать в очень скептическом настроении - что за бред, думал, очередной креационист какой? - но мысли у него в результате оказались весьма интересные. Хотелось бы найти где-то хорошего специалиста-эволюциониста и поспрашивать его мнение. Вряд ли они читают Journal of Philosophy.
Довольно подробно и живо написанная статья, однако можно попробовать в двух словах пересказать основные аргументы Коди. Их два:
1. Случайная мутация ДНК не может объяснить направленного изменения функциональности в организме, ввиду гигантского пространства перебора возможных мутаций - даже учитывая организующую деятельность естественного отбора.
Что это значит: каждый ген ДНК кодирует протеин. Изменим звено (кодон) в цепочке гена - получим другой протеин. Однако вообще говоря, комбинаторных возможностей изменить несколько кодонов в ДНК в результате случайной ошибки при считывании ДНК в процессе её деления (а именно так объясняют стандартные мутации) так много, что шансы получить в результате мутации какой-то "интересный", полезный для клетки протеин совершенно мизерны. Коди утверждает, что у биологов-эволюционистов есть своего рода психологический барьер, мешающий им взглянуть на цепочку ген->протеин в её правильном направлении (от гена как цепочки нуклеотидов к протеину как функциональному агенту). Цепочка нуклеотидов - это то, что ген есть, а протеин - это его назначение, функция. Обычно описание эволюционного процесса происходит именно на уровне функций - в результате постепенных мутаций и естественного отбора то-то и то-то меняется, светочуствительные лоскуты кожи превращаются в глаза, удлиняются или отмирают конечности, пять пальцев становятся одним (у лошадей) и т.д. и т.п. При этом как бы не замечается, что мутирует не функция, а естество - цепочка нуклеотидов, и мутирует совершенно случайным с комбинаторной точки зрения образом, что приводит к серьёзным проблемам при оценке количества возможных мутаций.
К этой проблеме добавим второй слой - каждый ген описывает один протеин, но для функционирования органа одного протеина мало - нужна целая куча, значит, и куча генов, их описывающих. Для того, чтобы орган изменился функционально, меняться должен не один ген, а очень много, и все - случайным образом (естественно, не все сразу, но тем не менее мутации должны затронуть огромное количество генов, находящихся вообще говоря в разных местах в ДНК и никак между собой логически не связанных на уровне цепочки - уровне "естества" а не "функции"). Это увеличивает размер пространства перебора ещё экспоненциальным образом. Тут уже никакие миллионы лет естественного отбора не помогают. Слишком мала вероятность того, что именно в нужных генах, никак между собой в цепочке не связанных, произойдут нужные мутации.
И наконец третий слой - при изменении всей системы функционирования организма меняется не один орган, а много - причём независимо друг от друга с точки зрения мутаций. Коди подробно описывает изменения, которые должны произойти в организме протоэктуса (предок кита, сухопутное животное на маленьких ножках), чтобы он превратился в кита, способного опускаться на глубину в 5 километров. Идея тут в том, что организованно должна измениться голова, система кровеснабжения, глаза, уши, мускульная система... если каждая из них меняется в результате случайных мутаций отдельных генов, мы получаем ещё один экспоненциальный уровень сложности. Тут не хватит и триллионов лет, чтобы всё получилось и сложилось так, чтобы вышел такой способный кит.
Такая, в общих чертах мысль, я опустил пару интересных подробностей.
2. Второй аргумент (менее интересный, чем первый): информации, заключённой в ДНК, недостаточно, чтобы закодировать все 'инструкции' для создания организма. В человеческом ДНК около 100,000 генов (кстати, смутно вспоминаю, что с тех пор, как вышла эта статья, усилия по разметке человеческого генома привели к резкому снижению этой оценки, сильно всех удивившему - тогда этот аргумент ещё сильнее). Этого просто недостаточно, чтобы создать столь исключительно сложную систему, какой является человеческий организм - недостаточно даже для того, чтобы создать один только мозг, или, скажем, нервную систему. Коди ссылается на книгу: Walter Elsasser, Reflections on a Theory of Organisms, на которую, возможно, стоит взглянуть. Он приводит подробное описание того, как много сложных вещей, например, в мозгу человека, и апеллирует к здравому смыслу, чтобы заключить, что 100,000 протеинов для построения такой системы - это явно недостаточно; в результате аргумент получается интересный, но не слишком удовлетворительно обоснованный. Об этой проблеме я и сам пару раз задумывался, и пытался (без особого успеха) узнать, существует ли удовлетворительный ответ с точки зрения эволюционной биологии.
Вывод у Коди таков: вопреки заявлениям биологов-эволюционистов, мы очень мало знаем и понимаем в том, как протекает процесс эволюции (на уровне "естества", а не функциональном уровне, где мы довольно много знаем и понимаем). Не стоит скатываться в креационизм или натурализм, но стоит честно признаться, что действительно удовлетворительного научного объяснения на уровне ДНК, подтверждённого экспериментами и развёрнутой теорией, у нас на самом деле нет, и совершенно неясно пока, когда будет.
Этот вывод мне импонирует, хотя хотелось бы всё же узнать реакцию специалистов-биологов.
Ох и расписался же я тут... не ожидал. Значит, о двух других статьях потом.
Arthur B. Cody, Informational Darwinism, Inquiry, 2000.
Neil Tennant, Deductive Versus Expressive Power: a Pre-Godelian Predicament, Journal of Philosophy, 2000.
B. Jack Copeland, Narrow Versus Wide Mechanism, Journal of Philosophy, 2000.
Особенно интересна статья о Дарвинизме. Статья Коуплэнда содержит несколько важных ошибок. Статья Теннанта разочаровала.
Коди в статье о дарвинизме атакует существующую модель объяснения эволюционного развития путём мутаций, меняющих структуру ДНК, и следующего за ними естественного отбора.
Начал я статью читать в очень скептическом настроении - что за бред, думал, очередной креационист какой? - но мысли у него в результате оказались весьма интересные. Хотелось бы найти где-то хорошего специалиста-эволюциониста и поспрашивать его мнение. Вряд ли они читают Journal of Philosophy.
Довольно подробно и живо написанная статья, однако можно попробовать в двух словах пересказать основные аргументы Коди. Их два:
1. Случайная мутация ДНК не может объяснить направленного изменения функциональности в организме, ввиду гигантского пространства перебора возможных мутаций - даже учитывая организующую деятельность естественного отбора.
Что это значит: каждый ген ДНК кодирует протеин. Изменим звено (кодон) в цепочке гена - получим другой протеин. Однако вообще говоря, комбинаторных возможностей изменить несколько кодонов в ДНК в результате случайной ошибки при считывании ДНК в процессе её деления (а именно так объясняют стандартные мутации) так много, что шансы получить в результате мутации какой-то "интересный", полезный для клетки протеин совершенно мизерны. Коди утверждает, что у биологов-эволюционистов есть своего рода психологический барьер, мешающий им взглянуть на цепочку ген->протеин в её правильном направлении (от гена как цепочки нуклеотидов к протеину как функциональному агенту). Цепочка нуклеотидов - это то, что ген есть, а протеин - это его назначение, функция. Обычно описание эволюционного процесса происходит именно на уровне функций - в результате постепенных мутаций и естественного отбора то-то и то-то меняется, светочуствительные лоскуты кожи превращаются в глаза, удлиняются или отмирают конечности, пять пальцев становятся одним (у лошадей) и т.д. и т.п. При этом как бы не замечается, что мутирует не функция, а естество - цепочка нуклеотидов, и мутирует совершенно случайным с комбинаторной точки зрения образом, что приводит к серьёзным проблемам при оценке количества возможных мутаций.
К этой проблеме добавим второй слой - каждый ген описывает один протеин, но для функционирования органа одного протеина мало - нужна целая куча, значит, и куча генов, их описывающих. Для того, чтобы орган изменился функционально, меняться должен не один ген, а очень много, и все - случайным образом (естественно, не все сразу, но тем не менее мутации должны затронуть огромное количество генов, находящихся вообще говоря в разных местах в ДНК и никак между собой логически не связанных на уровне цепочки - уровне "естества" а не "функции"). Это увеличивает размер пространства перебора ещё экспоненциальным образом. Тут уже никакие миллионы лет естественного отбора не помогают. Слишком мала вероятность того, что именно в нужных генах, никак между собой в цепочке не связанных, произойдут нужные мутации.
И наконец третий слой - при изменении всей системы функционирования организма меняется не один орган, а много - причём независимо друг от друга с точки зрения мутаций. Коди подробно описывает изменения, которые должны произойти в организме протоэктуса (предок кита, сухопутное животное на маленьких ножках), чтобы он превратился в кита, способного опускаться на глубину в 5 километров. Идея тут в том, что организованно должна измениться голова, система кровеснабжения, глаза, уши, мускульная система... если каждая из них меняется в результате случайных мутаций отдельных генов, мы получаем ещё один экспоненциальный уровень сложности. Тут не хватит и триллионов лет, чтобы всё получилось и сложилось так, чтобы вышел такой способный кит.
Такая, в общих чертах мысль, я опустил пару интересных подробностей.
2. Второй аргумент (менее интересный, чем первый): информации, заключённой в ДНК, недостаточно, чтобы закодировать все 'инструкции' для создания организма. В человеческом ДНК около 100,000 генов (кстати, смутно вспоминаю, что с тех пор, как вышла эта статья, усилия по разметке человеческого генома привели к резкому снижению этой оценки, сильно всех удивившему - тогда этот аргумент ещё сильнее). Этого просто недостаточно, чтобы создать столь исключительно сложную систему, какой является человеческий организм - недостаточно даже для того, чтобы создать один только мозг, или, скажем, нервную систему. Коди ссылается на книгу: Walter Elsasser, Reflections on a Theory of Organisms, на которую, возможно, стоит взглянуть. Он приводит подробное описание того, как много сложных вещей, например, в мозгу человека, и апеллирует к здравому смыслу, чтобы заключить, что 100,000 протеинов для построения такой системы - это явно недостаточно; в результате аргумент получается интересный, но не слишком удовлетворительно обоснованный. Об этой проблеме я и сам пару раз задумывался, и пытался (без особого успеха) узнать, существует ли удовлетворительный ответ с точки зрения эволюционной биологии.
Вывод у Коди таков: вопреки заявлениям биологов-эволюционистов, мы очень мало знаем и понимаем в том, как протекает процесс эволюции (на уровне "естества", а не функциональном уровне, где мы довольно много знаем и понимаем). Не стоит скатываться в креационизм или натурализм, но стоит честно признаться, что действительно удовлетворительного научного объяснения на уровне ДНК, подтверждённого экспериментами и развёрнутой теорией, у нас на самом деле нет, и совершенно неясно пока, когда будет.
Этот вывод мне импонирует, хотя хотелось бы всё же узнать реакцию специалистов-биологов.
Ох и расписался же я тут... не ожидал. Значит, о двух других статьях потом.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
íó è ÷òî?
Date: 2001-09-02 05:32 pm (UTC)Ãëàâíûé âîïðîñ â äðóãîì - ïî÷åìó, ëîêî÷à ìåíÿ âîçüìè, èìåííî ýòà ñèñòåìà ôóíêöèé? Êàê îíà îáðàçîâàëàñü? Îòêóäà âîçíèêëà? Ïî÷åìó èìåííî òàê, à íè èíà÷å? ×òî íè ãîâîðè - "áàçà äàííûõ" ìîãëà íàðîñòè "òèïà ñàìîïðîèçâîëüíî", à âîò ãèáêàÿ è óðàâíîâåøåííàÿ ñèñòåìà - õðåíóøêè!
Íàâåðíîå ÿ íè÷åðòà íå ñìûñëþ â òîì, êàê ðàñòóò è ðàçâèâàþòñÿ ñèñòåìû, õîòÿ ñòîëüêî èõ âèæó ïåðåä ãëàçàìè çà âñþ æèçíü.... 8-/
no subject
Òóò âîçíèêàåò âîïðîñ - íåóæåëè íèêòî åùå íå ïîäñ÷èòàë ïðèìåðíîå êîëè÷åñòâî ìóòàöèé (åñòü æå òåîðèÿ ñëó÷àéíûõ áëóæäàíèé, íàïðèìåð, âïîëíå ðàçâèòàÿ), íóæíûõ äëÿ ñîçäàíèÿ âûñîêîîðãàíèçîâàííîãî îðãàíèçìà ïðè "ñëó÷àéíîé" ñõåìå - è ñêîëüêî âðåìåíè íà òàêîå íóæíî, óêëàäûâàåòñÿ ëè îíî â èñòîðè÷åñêèå ðàìêè è ò.ï.? Íèãäå ÿ òàêîãî íå íàøåë.
Òàì åùå ìíîãî èíòåðåñíûõ âåùåé ÿ ïðî÷èòàë - íàïðèìåð, òîò ôàêò, ÷òî âñå îáíàðóæåííûå ìèêðîýâîëþöèîííûå ìåõàíèçìû (òèïà ïðèñïîñîáëÿåìîñòè áàêòåðèé ê àíòèáèîòèêàì è ïåðåäà÷è íóæíûõ ãåíîâ, à òàêæå îáìåíà èìè) - îêàçûâàþòñÿ "âñòðîåííûìè" - ò.å. áàêòåðèÿ íå "ðàçâèâàåò" ñîïðîòèâëÿåìîñòü, à "âêëþ÷àåò".
no subject
Date: 2001-09-03 01:01 pm (UTC)Ê ñîæàëåíèþ, ó ìåíÿ ñîâåðøåííî íåò âðåìåíè íà äåòàëüíîå ðàçáèðàòåëüñòâî ñ ýòîé êîíöåïöèåé.
no subject
Date: 2001-09-04 02:09 am (UTC)Â îáùåì, òî ëè íåñïåöèàëèñòó ýòî îáüÿñíèòü íåâîçìîæíî, òî ëè íèêòî çà ýòî áðàòüñÿ íå æåëàåò. Òî ëè ÿ ïëîõî èñêàë :)
Re:
Date: 2001-09-04 03:11 am (UTC)Êðîìå òîãî, òàì (íå ïîìíþ äîëþ) ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî - "ñïÿùèå", èìåííî øóì òàì è êîïèòñÿ.
no subject
Date: 2001-09-05 05:17 am (UTC)Çâó÷èò î÷åíü ñîìíèòåëüíî. Åñëè ìóòàöèè ïðîèñõîäÿò â íåàêòèâíîé ÷àñòè, òî èõ ïîñëåäñòâèÿ íå ïîäâåðãàþòñÿ îòñåèâàíèþ ïóòåì åñòåñòâåííîãî îòáîðà. Ïîýòîìó âåðîÿòíîñòü íàêîïëåíèÿ ÷åãî-ëèáî ïîëåçíîãî ðåçêî ïàäàåò ñî âðåìåíåì è ñòàíîâèòñÿ ìèçåðíîé.
Re:
Date: 2001-09-05 05:42 am (UTC)Ñïåöèàëèñò-áèîõèìèê â ñâîå âðåìÿ ïîäòâåðäèë ìíå ñõåìó â îáùèõ ÷åðòàõ, íî ýòî ñîâñåì íå ìîÿ îáëàñòü.
no subject
Date: 2001-09-05 06:03 am (UTC)no subject
Date: 2001-09-05 11:23 am (UTC)Ïàññèâíàÿ ÷àñòü ãåíîìà íà äâà ïîðÿäêà áîëüøå, ÷åì àêòèâíàÿ, âî-ïåðâûõ, ïåðâè÷íûé îòáîð ïðîâåðÿåò îñìûñëåííîñòü ìóòàöèè åùå íà ýòàïå "ïðî÷òåíèÿ", âî-âòîðûõ.
×òîáû ïðèìåíèòü êîìáèíàòîðíûé àíàëèç, íóæíî èìåòü íåêóþ ìîäåëü ïðîöåññà. Èñïîëüçóÿ ìîäåëü ñ íåîãðàíè÷åííûì ñëó÷àéíûì áëóæäàíèåì Âû, íåñîìíåííî, ïîëó÷èòå î÷åíü áîëüøîå âðåìÿ.
Íî âñïîìíèòå õðîíîëîãèþ ðàçâèòèÿ æèçíè - èç 4.5 ìèëëèàðäîâ ëåò áîëüøóþ ÷àñòü íà Çåìëå æèëè ïðîêàðèîòû ! Ïî-ìîåìó, èìåííî íà ñîçäàíèå ìåõàíèçìà îòáîðà ìóòàöèé ýòî âðåìÿ è ïîòðåáîâàëîñü.
Íà ñåì ÿ ïðåäëàãàþ ëèáî çàêîí÷èòü äèñêóññèþ, ëèáî ïîéòè ñìîòðåòü ìàòåðèàëû (ñðàçó ïðåäóïðåæäàþ, ñî âðåìåíåì ó ìåíÿ ñåé÷àñ óæàñíî ïëîõî).
Ìíå äàëè ñëåäóþùèå ññûëêè:
Êîíöåïöèÿ íàçûâàåòñÿ "íåéòðàëèçì", àâòîð Ìîòîî Êèìóðà (Motoo Kimura) êíèæêà "The neutral theory of molecular evolution".
ß èõ íå ÷èòàë.
no subject
Date: 2001-09-03 05:40 am (UTC)1. Ïàëüöû êîíå÷íîñòåé ó ëîøàäè íèêóäà íå äåëèñü. Êñòàòè, ïî òîé æå ïðè÷èíå ó æèðàôà íå ïîÿâèëîñü íîâûõ øåéíûõ ïîçâîíêîâ.
Êîäè óòâåðæäàåò, ÷òî ó áèîëîãîâ-ýâîëþöèîíèñòîâ åñòü ñâîåãî ðîäà ïñèõîëîãè÷åñêèé áàðüåð, ìåøàþùèé èì âçãëÿíóòü íà öåïî÷êó ãåí->ïðîòåèí â å¸ ïðàâèëüíîì íàïðàâëåíèè (îò ãåíà êàê öåïî÷êè íóêëåîòèäîâ ê ïðîòåèíó êàê ôóíêöèîíàëüíîìó àãåíòó)
Ôðàçà âûãëÿäèò íåñêîëüêî áåññìûñëåííîé.
Êîäè ïîäðîáíî îïèñûâàåò èçìåíåíèÿ, êîòîðûå äîëæíû ïðîèçîéòè â îðãàíèçìå ïðîòîýêòóñà (ïðåäîê êèòà, ñóõîïóòíîå æèâîòíîå íà ìàëåíüêèõ íîæêàõ), ÷òîáû îí ïðåâðàòèëñÿ â êèòà, ñïîñîáíîãî îïóñêàòüñÿ íà ãëóáèíó â 5 êèëîìåòðîâ
Çäåñü Êîäè âïàäàåò â åðåñü òåëåîëîãè÷åñêîé ýâîëþöèè. Ãðóáî ãîâîðÿ, êàøàëîòîâ íå ÿâëÿþòñÿ íåîáõîäèìîé ÷àñòüþ ìèðîçäàíèÿ - äåëî ìîãëî áû îãðàíè÷èòüñÿ äåëüôèíàìè èëè æå ìëåêîïèòàþùèå âîâñå íå ñïóñòèëèñü îáðàòíî â ìîðå. Ïðåäîê êèòà íå ýâîëþöèîíèðîâàë â êàøàëîòà öåëåíàïðàâëåííî.
Ê ýòîé ïðîáëåìå äîáàâèì âòîðîé ñëîé - êàæäûé ãåí îïèñûâàåò îäèí ïðîòåèí, íî äëÿ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíà îäíîãî ïðîòåèíà ìàëî - íóæíà öåëàÿ êó÷à, çíà÷èò, è êó÷à ãåíîâ, èõ îïèñûâàþùèõ.
Þìîð çäåñü â òîì ÷òî îðãàíû êèòà íè÷åì íå îòëè÷àþòñÿ ïðèíöèïèàëüíî îò îðãàíîâ ïðî÷èõ ìëåêîïèòàþùèõ. Èçìåíåíèÿ â ñòðîåíèè îðãàíîâ ïðè ýâîëþöèè êèòîîáðàçíûõ ñðàâíèòåëüíî ìàëû. Âîò åñëè áû êèòîîáðàçíûå îòðàñòèëè æàáðû - ýòî áûëî áû äåéñòâèòåëüíî ýâîëþöèîííûì ñêà÷êîì - âðîäå êàê âîãîíû èç "Õèò÷êàéêåðà" êîòîðûå äóìàëè ïå÷åíüþ.
Çäåñü åñòü îäíà ìàëåíüêàÿ òîíêîñòü: â ãåíîì çàêîäèðîâàíî íå òîëüêî ïîðîæäåíèå áåëêîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíîâ, íî è àëãîðèòì êëåòî÷íîãî àâòîìàòà, ôîðìèðóþùåãî ýòè îðãàíû. Êèò îòëè÷àåòñÿ îò ñâîåãî ïðåäêà íå ñòîëüêî íîâûìè áåëêàìè, ñêîëüêî èìåííî àëîãðèòìîì êëåòî÷íîãî àâòîìàòà - îò÷åãî ëåãêèå ó íåãî áîëüøå, à êîíå÷íîñòè - ìåíüøå.
Êëåòî÷íûé æå àòîìàò, íàñêîëüêî ÿ ïîíèìàþ, îðãàíèçîâàí çà ñ÷åò îáìåíà ôåðìåíòàìè ìåæäó êëåòêàìè. Ãðóáî ãîâîðÿ, êëåòêà ïå÷åíè ïðè äåëåíèè îáðàçóåò íîâûå êëåòêè ïå÷åíè ïîòîìó ÷òî ñîñåäíèå êëåòêè ñâîèìè âûäåëåíèÿìè áëîêèðóþò âñå íå îòíîñÿùèåñÿ ê ïå÷åíè ó÷àñòêè êîäà; åñëè ýòîò ìåõàíèçì äàåò ñáîé, èìååò ìåñòî áûòü ðàê.
Âîò, íàïðèìåð, òèïè÷íàÿ îøèáêà:
Êàêîãî áõóòà âñ¸ èùóò â ãåíàõ íåêóþ "áàçó äàííûõ", êîãäà òàì ÿâíî ñèñòåìà ôóíêöèé, âçàèìîñâÿçü êîòîðûõ è ÿâëÿåòñÿ ðàìêàìè, â êîòîðûõ ïðîèñõîäèò ýâîëþöèÿ.
Õèòðîñòü ãåíåòè÷åñêîãî êîäà â òîì, ÷òî òàì íåò ðàçíèöû ìåæäó "áàçîé äàííûõ" è ôóíêöèÿìè.
no subject
Date: 2001-09-03 06:03 am (UTC)1. Ïàëüöû êîíå÷íîñòåé ó ëîøàäè íèêóäà íå äåëèñü. Êñòàòè, ïî òîé æå ïðè÷èíå ó æèðàôà íå ïîÿâèëîñü íîâûõ øåéíûõ ïîçâîíêîâ.
Ýòî ìîÿ îøèáêà, îò íåçíàíèÿ. Ó Êîäè: "developed a single toe", íî ïîèñê ïîêàçûâàåò, ÷òî òàê ïî-àíãëèéñêè íàçûâàþò ýòîò ïðîöåññ, íå ïîäðàçóìåâàÿ ïîä ýòèì, ÷òî îñòàëüíûå ïàëüöû èñ÷åçëè.
Ôðàçà âûãëÿäèò íåñêîëüêî áåññìûñëåííîé.
Ïî÷åìó? Íàîáîðîò, î÷åíü îñìûñëåííîé. Åñòü ïðîñòðàíñòâî ôóíêöèé-áåëêîâ, è ïðîñòðàíñòâî ãåíîâ-öåïî÷åê. Êîãäà áèîëîãè ïðåäñòàâëÿþò ñåáå ïðîñòðàíñòâî âîçìîæíûõ ìóòàöèé, èì ñâîéñòâåííî, óòâåðæäàåò Êîäè, ñìîòðåòü íà ïðîñòðàíñòâî âîçìîæíûõ èçìåíåíèé áåëêîâ, êîòîðîå ñòðóêòóðèðîâàíî ôóíêöèîíàëüíî è íàìíîãî ìåíüøå, ÷åì ïðîñòðàíñòâî êîìáèíàòîðíûõ ïåðåáîðîâ çàìåíû íóêëåîòèäà â öåïî÷êå, êîòîðîå ôóíêöèîíàëüíî íå ñòðóêòóðèðîâàíî è îãðîìíî ïî ðàçìåðàì; òåì íå ìåíåå, ìóòàöèÿ ïðîèñõîäèò èìåííî â í¸ì. Òàê ïîíÿòíåå?
Çäåñü Êîäè âïàäàåò â åðåñü òåëåîëîãè÷åñêîé ýâîëþöèè. Ãðóáî ãîâîðÿ, êàøàëîòîâ íå ÿâëÿþòñÿ íåîáõîäèìîé ÷àñòüþ ìèðîçäàíèÿ - äåëî ìîãëî áû îãðàíè÷èòüñÿ äåëüôèíàìè èëè æå ìëåêîïèòàþùèå âîâñå íå ñïóñòèëèñü îáðàòíî â ìîðå. Ïðåäîê êèòà íå ýâîëþöèîíèðîâàë â êàøàëîòà öåëåíàïðàâëåííî.
Íåò, Âû íå ïîíèìàåòå óòâåðæäåíèÿ. Êîäè íå óòâåðæäàåò, ÷òî ïðåäîê êèòà äîëæåí áûë ïðåâðàòèòüñÿ â êàøàëîòà; îí âñåãî ëèøü çàìå÷àåò, ÷òî äëÿ òîãî, ÷òîáû ïðåâðàòèòüñÿ â ñóùåñòâî, ñïîñîáíîå âûïîëíÿòü ôóíêöèè êàøàëîòà, äîëæíû áûëè ïðîèçîéòè òàêèå-òî è òàêèå-òî ôóíêöèîíàëüíûå èçìåíåíèÿ. Âåðîÿòíîñòü òàêèõ èçìåíåíèé â ðåçóëüòàòå ñëó÷àéíûõ ìóòàöèé îòäåëüíûõ ãåíîâ ìîæíî îöåíèòü. Ïðåäîê êèòà-òî âåäü äåéñòâèòåëüíî â ðåçóëüòàòå ïðåâðàòèëñÿ â êàøàëîòà, õîòü è íå îáÿçàí áûë, àãà.
Þìîð çäåñü â òîì ÷òî îðãàíû êèòà íè÷åì íå îòëè÷àþòñÿ ïðèíöèïèàëüíî îò îðãàíîâ ïðî÷èõ ìëåêîïèòàþùèõ. Èçìåíåíèÿ â ñòðîåíèè îðãàíîâ ïðè ýâîëþöèè êèòîîáðàçíûõ ñðàâíèòåëüíî ìàëû.
Öèòèðóþ:
To get started, a sperm whale has in its head four tons of oil (spermacetti) which when crystallized shrinks and enables the creature to descend like a stone. The temperature of the oil when fluid is 33C and when solidified 31C. In order to change the state so as to facilitate a dive, the whale shunts blood circulation away from the sac holding the oil and it recycles cold sea water through blow holes (two of them); to ascend, blood is restored warming and expanding the oil. Countless other inventions must add to this one: the eyes must not collapse, the ears must be changed, handling oxygen and its deprivation have to be altered - whales' muscles will work anaerobically for long periods of time. The accomodations for the accomplishment of this diving feat are not only many, they are very different, not the least of which is the capacity to form the intention to dive and possess the apparatus of voluntary control to pull it off. To sketch the changes from protocetus to cetus faithfully, the kind and degree of information that needs to be modified and completed more or less at the same time has to be drawn into account. It is irresponsible for anyone to represent the evolution of the whale as a problem embracing just a little skeletal information. It is not a paragraph but a book that has to be rewritten
(ïðîäîëæåíèå ñëåäóåò)
Âîò åñëè áû êèòîîáðàçíûå îòðàñòèëè æàáðû - ýòî áûëî áû äåéñòâèòåëüíî ýâîëþöèîííûì ñêà÷êîì - âðîäå êàê âîãîíû èç "Õèò÷êàéêåðà" êîòîðûå äóìàëè ïå÷åíüþ.
no subject
Date: 2001-09-03 06:20 am (UTC)Çäåñü åñòü îäíà ìàëåíüêàÿ òîíêîñòü: â ãåíîì çàêîäèðîâàíî íå òîëüêî ïîðîæäåíèå áåëêîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíîâ, íî è àëãîðèòì êëåòî÷íîãî àâòîìàòà, ôîðìèðóþùåãî ýòè îðãàíû.
Î! Âîò ýòî èíòåðåñíî, è îá ýòîì Êîäè ãîâîðèò ïîäðîáíî, ïðîñòî ÿ ýòî íå ñòàë âêëþ÷àòü. Âî-ïåðâûõ, íè÷åãî íà ñàìîì äåëå î ðàáîòå òàêîãî àâòîìàòà ìû íå çíàåì, ò.å. ýòî òåîðèÿ áåç âîîáùå êàêîãî-ëèáî ïîäòâåðæäåíèÿ. Ìû èìååì, íàïðèìåð, íåñêîëüêî âèäîâ ãåíîâ, êîòîðûå óìåþò "îñâîáîæäàòü" äðóãèå ãåíû â ÄÍÊ ïî öåïî÷êå - homeobox genes. Òàêèì îáðàçîì ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñåáå ñòðîåíèå îäíîãî îðãàíà, óïðàâëÿåìîå ãåíîì-ñòðîèòåëåì, êîòîðûé îñâîáîæäàåò ïîî÷åðåäêå íóæíûå áåëêè. Îäíàêî, çàìå÷àåò Êîäè, ïðîáëåìà òóò â òîì, ÷òî äëÿ òîãî, ÷òîáû ñóùåñòâåííî èçìåíèëñÿ îðãàí, âñ¸ ðàâíî äîëæíû ìóòèðîâàòü âìåñòå âñå ãåíû-êèðïè÷èêè; ìóòàöèÿ îäíîãî òîëüêî ãåíà-ñòðîèòåëÿ íå ìîæåò ïðèâåñòè ê ôóíêöèîíàëüíîìó èçìåíåíèþ îðãàíà. Îò ýêñïîíåíöèàëüíîãî ïåðåáîðà ýòî íàñ íå ñïàñàåò.
Íå ãîâîðÿ óæ î òîì, ÷òî ìû íå èìååì íè ìàëåéøåãî ïðåäñòàâëåíèÿ î òîì, êòî "âûïóñêàåò" ýòè ñàìûå homeobox genes, êàê ýòî êîîðäèíèðóåòñÿ èìåííî â íóæíûé ìîìåíò, è ò.ä. è ò.ï. Íèêàêîé äàæå ïðèáëèçèòåëüíîé êàðòèíû àâòîìàòà íåò. Ñèòóàöèÿ ïðèìåðíî òàêàÿ, êàê åñëè áû ìû íàøëè çàêîïàííóþ â çåìëå îêîëî ïèðàìèä òåëåæêó è çàÿâèëè, ÷òî ìû òåïåðü ïîëíîñòüþ ïîíèìàåì, êàê äðåâíèå åãèïòÿíå ñòðîèëè ïèðàìèäû (à òî÷íåå - êàê ïèðàìèäû ñòðîèëè ñàìèõ ñåáÿ!).
no subject
Date: 2001-09-03 08:00 am (UTC)À âîò ìûøëåíèå ïå÷åíüþ - ýòî áûë áû äåéñòâèòåëüíî ñêà÷îê.
Âî-ïåðâûõ, íè÷åãî íà ñàìîì äåëå î ðàáîòå òàêîãî àâòîìàòà ìû íå çíàåì, ò.å. ýòî òåîðèÿ áåç âîîáùå êàêîãî-ëèáî ïîäòâåðæäåíèÿ.
Íåâåðíîå óòâåðæäåíèå. ×òî òàêîé àâòîìàò ñóùåñòâóåò, ìû çíàåì; ïîñêîëüêó êàæäàÿ êëåòêà íåñåò ïîëíûé íàáîð õðîìîñîì, à ðåàëèçóåò òîëüêî ÷àñòü ãåíîìà, çíà÷èò, åñòü ìåõàíèçì, êîòîðûé óïðàâëÿåò áëîêèðîâêîé êîäà. À âîò êàê òàêîé ìåõàíèçì ðàáîòàåò, ìû äåéñòâèòåëüíî íå ïîíèìàåì; îò÷åãî ïîêà ÷òî íå ìîæåì ñîçäàâàòü îðãàíèçìû ñ çàðàíåå çàäàííûì ñâîéñòâàìè ( òàê íàçûâàåìûå ãåíåòè÷åñêè ìîäèôèöèðîâàííûå ðàñòåíèÿ è æèâîòíûå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé î÷åíü ãðóáûå õàêè ). Ñîîòâåòñòâåííî, áåç ïîíèìàíèÿ ýòîãî ìåõàíèçìà ìû íå ìîæåì îöåíèòü ñëîæíîñòü ìàêðîýâîëþöèè. Ïîýòîìó ðàññóæäåíèÿ î òîì, õâàòàåò ëè âðåìåíè äëÿ ýâîëþöèè êèòîâ â ðàìêàõ îðòîäîêñàëüíîé êàðòèíû, åñòü ÷èñòîé âîäû øàìàíñòâî.
Êîãäà áèîëîãè ïðåäñòàâëÿþò ñåáå ïðîñòðàíñòâî âîçìîæíûõ ìóòàöèé, èì ñâîéñòâåííî, óòâåðæäàåò Êîäè, ñìîòðåòü íà ïðîñòðàíñòâî âîçìîæíûõ èçìåíåíèé áåëêîâ, êîòîðîå ñòðóêòóðèðîâàíî ôóíêöèîíàëüíî è íàìíîãî ìåíüøå, ÷åì ïðîñòðàíñòâî êîìáèíàòîðíûõ ïåðåáîðîâ çàìåíû íóêëåîòèäà â öåïî÷êå, êîòîðîå ôóíêöèîíàëüíî íå ñòðóêòóðèðîâàíî è îãðîìíî ïî ðàçìåðàì; òåì íå ìåíåå, ìóòàöèÿ ïðîèñõîäèò èìåííî â í¸ì. Òàê ïîíÿòíåå?
Ýòî ïðàâî, îïÿòü øàìàíñòâî. Ôóíêöèîíàëüíîñòü áåëêà åñòü ôóíêöèÿ áåëêîâîé öåïî÷êè; áåëêîâàÿ öåïî÷êà îäíîçíà÷íî êîäèðóåòñÿ íóêëåîòèäíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ; ïîýòîìó ïðîñòðàíñòâî áåëêîâûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé â òî÷íîñòè ñîâïàäàåò ñ ïðîñòðàíñòâîì ãåíåòè÷åñêîãî êîäà. Äðóãîå äåëî, ÷òî ñëó÷àéíûå èçìåíåíèÿ â êîäå â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïîðîæäàåò íåæèçíåñïîñîáíûå îðãàíèçìû.
no subject
Date: 2001-09-05 06:07 am (UTC)Äàâàéòå ñîãëàñèìñÿ âîò íà ÷¸ì: åñòü íå÷òî, ÷òî, äåéñòâóÿ äåòåðìèíèñòñêè è òîëüêî íà îñíîâàíèè ãåíîìà (è ðåàëèçóÿñü ãåíîìîì), ñòðîèò îðãàíèçì è â ÷àñòíîñòè áëîêèðóåò ÷àñòè êîäà. Êàê ýòî íå÷òî ðàáîòàåò, ãäå è â êàêîì âèäå íàõîäèòñÿ â ãåíîìå èíôîðìàöèÿ, íåîáõîäèìàÿ äëÿ îðãàíèçàöèè ýòîé ðàáîòû, êàê ïðîèñõîäèò äèôôåðåíöèàöèÿ êëåòîê è ãëîáàëüíàÿ äèôôåðåíöèàöèÿ îðãàíîâ òåëà, íàïðèìåð - âñåãî ýòîãî ìû âîîáùå íè çíàåì äàæå íà îäèí ïðîöåíò èç ñòà.
Ìîæíî íàçâàòü ýòî íå÷òî "êëåòî÷íûì àâòîìàòîì", íî ýòî ìîæåò ïðèâåñòè ê íåâåðíîìó âïå÷àòëåíèþ î òîì, ÷òî ìû õîòü ÷òî-òî çíàåì î òîì, êàê ýòîò àâòîìàò ìîæåò áûòü óñòðîåí, ïîñòðîåí, äåéñòâîâàòü.
Ñîîòâåòñòâåííî, áåç ïîíèìàíèÿ ýòîãî ìåõàíèçìà ìû íå ìîæåì îöåíèòü ñëîæíîñòü ìàêðîýâîëþöèè. Ïîýòîìó ðàññóæäåíèÿ î òîì, õâàòàåò ëè âðåìåíè äëÿ ýâîëþöèè êèòîâ â ðàìêàõ îðòîäîêñàëüíîé êàðòèíû, åñòü ÷èñòîé âîäû øàìàíñòâî.
À âîò ýòî íåâåðíî, ïîòîìó ÷òî "îðòîäîêñàëüíàÿ êàðòèíà" ïðåñêðèáèðóåò ñîâåðøåííî ñëó÷àéíóþ ìóòàöèþ èíôîðìàöèîííîãî ñîäåðæàíèÿ ÄÍÊ. Ìû ìîæåì îöåíèâàòü âåðîÿòíîñòè ñèíõðîííîãî ðàçâèòèÿ òåõ èëè èíûõ ìóòàöèé, íåîáõîäèìîãî äëÿ ôóíêöèîíàëüíîãî èçìåíåíèÿ âñåãî îðãàíèçìà.
Âû ïîâòîðÿåòå òó æå îøèáêó. Âàì êàæåòñÿ, ÷òî àðãóìåíò òàêîé: ñëèøêîì ìíîãî íóêëåîòèäîâ äîëæíî èçìåíèòüñÿ, è ïîýòîìó ýòî ìàëîâåðîÿòíî. Ýòîò àðãóìåíò äåéñòâèòåëüíî íåâåðåí, ïîòîìó ÷òî ìû íå çíàåì, íàñêîëüêî ìíîãî ìóòàöèé äîëæíî ïðîèçîéòè - âïîëíå âîçìîæíî, î÷åíü ìàëîå èõ êîëè÷åñòâî ñïîñîáíî ïðèâåñòè ê áîëüøèì èçìåíåíèÿì. Íî ýòî íå åñòü àðãóìåíò. Àðãóìåíò òàêîé: íàì èçâåòíî, ÷òî ðàçíûå ãåíû êîäèðóþò ðàçíûå áåëêè, è î÷åíü ìíîãî ðàçíûõ áåëêîâ äîëæíû âìåñòå ðàáîòàòü, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ôóíêöèîíàëüíîñòü îðãàíà. Äëÿ òîãî, ÷òîáû îðãàí ôóíêöèîíàëüíî èçìåíèëñÿ, ñîñòàâ ýòèõ áåëêîâ äîëæåí ðàäèêàëüíî èçìåíèòüñÿ, äëÿ ÷åãî îíè âñå äîëæíû ìóòèðîâàòü; íî ñîîòâåòñòâóþùèå ìóòàöèè èõ ãåíîâ â ÄÍÊ - âåðîÿòíîñòíî íåçàâèñèìûå ñîáûòèÿ. Ïîýòîìó âåðîÿòíîñòü óñïåõà ìèçåðíà.
Èçâåñòíûå íàì "óïðàâëÿþùèå" ãåíû ïðîáëåìû íå ðåøàþò, ò.ê. îíè ïî ñóòè äåëà ôóíêöèîíèðóþò êàê ëåá¸äêè íà ñòðîéêå. Ìóòàöèÿ ëåá¸äêè íå ìîæåò ïðèâåñòè ê ñåðü¸çíîìó ôóíêöèîíàëüíîìó èçìåíåíèþ ÷àñòè çäàíèÿ, ê êîòîðîé îíà ïîäâîçèò ñòðîéìàòåðèàëû.
Âûâîä: "îðòîäîêñàëüíàÿ ñèñòåìà" íå ìîæåò îáúÿñíèòü, êàê ñëó÷àéíàÿ ìóòàöèÿ ÄÍÊ èìïëåìåíòèðóåò ìåõàíèçì ýâîëþöèè, èçâåñòíûé íàì ïî èçó÷åíèþ îðãàíèçìîâ.
Ýòî ïðàâî, îïÿòü øàìàíñòâî. Ôóíêöèîíàëüíîñòü áåëêà åñòü ôóíêöèÿ áåëêîâîé öåïî÷êè; áåëêîâàÿ öåïî÷êà îäíîçíà÷íî êîäèðóåòñÿ íóêëåîòèäíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ; ïîýòîìó ïðîñòðàíñòâî áåëêîâûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé â òî÷íîñòè ñîâïàäàåò ñ ïðîñòðàíñòâîì ãåíåòè÷åñêîãî êîäà. Äðóãîå äåëî, ÷òî ñëó÷àéíûå èçìåíåíèÿ â êîäå â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ïîðîæäàåò íåæèçíåñïîñîáíûå îðãàíèçìû.
Èìåííî. Êîëè÷åñòâî öåïî÷åê, ïîðîæäàþùèõ ñïîñîáíûå íà âîîáùå ÷òî-òî ïîëåçíîå áåëêè íàñòîëüêî ìèçåðíî ìàëî ïî ñðàâíåíèþ ñî âñåìè îñòàëüíûìè âîçìîæíûìè öåïî÷êàìè, ÷òî àñòðîíîìè÷åñêè áîëüøîå êîëè÷åñòâî ñëó÷àéíûõ ïîïûòîê íåîáõîäèìî äëÿ õîòÿ áû îäíîãî æèçíåñïîñîáíîãî èçìåíåíèÿ. Êîäè óòâåðæäàåò, ÷òî áèîëîãè, õîòü è ïðèçíàþò ýòî Âàøå "â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ", êàê ïðàâèëî, íå ïðèíèìàþò â ðàñ÷¸ò, íàñêîëüêî àñòðîíîìè÷åñêè ìàëà âåðîÿòíîñòü ñëó÷àéíîãî ïîïàäåíèÿ â ìåíüøèíñòâî - íå ïðèíèìàþò â ðàñ÷¸ò èç-çà òîãî, ÷òî äóìàþò â òåðìèíàõ çíàêîìûõ èì è ôóíêöèîíàëüíûõ áåëêîâ, à íå âñåõ êîìáèíàòîðíî âîçìîæíûõ öåïî÷åê.
О возможности случайных мутаций
Date: 2003-07-16 11:48 am (UTC)Изменения которые могут приводить к формированию новых действующих белков достаточно обширны. Значительную часть любого белка составляет некоторый аминокислотный балласт; он, конечно, играет роль в формировании третичной структуры белка, но всё же в значительной мере может изменяться. Возможны значительные перестроики аминокислотной последовательности значительной части белка без потери его функциональности, это мы видим при сравнении родственных белков у родственных групп. (Есть, однако, случаи когда наоборот, белок проявляет удивительную консервативность в эволюции.) Если же мутация затрагимает код активного центра фермента она, вероятнее всего приведёт к потере первичной функциональности. Однако, в силу того что в активном центре фермента принимаыт участие обычно лишь небольшой фрагмент белка, то и пространство перебора вариантов здесь значительно меньше... Кстати, летальность мутации даже в коде важного фермента далеко не обязательна, так как зачастую важнейшие реакции кодируются в геноме многократно.
В общем, хочется обратить внимание на то что при разговорах о вероятностном анализе эволюционных событий на молекулярном уровне, следует учесть различное значение различных участков кода: некоторые фрагменты кода должны быть очень консервативны, в то время как другие - могут подвергаться значительным изменениям. То есть, число попыток для возниконовения одного жизнеспособного изменения не так астрономично. Ещё стоит не забывать о синонимичности в кодировании белка и о схожести свойств некоторых аминокислот.
Для меня очевидно что решающую роль в возникновении совсем новых белков играет переброска фрагментов кода из пассивной части генома в активную, или смещение части триплетного кода на один-два нуклеотида, что приводит к возникновению совершенно нового прочтения при трансляции в аминокислотную цепь. Часть пассивного генома хранит фрагменты белков действовавших у каких-то предковых форм, а сейчас выключенных, они мутировавшие в той или иной степени в зависимости от времени нахождения в пассивной форме. Будучи вновь включены могут ещё не потерять свой функциональности, хотя и быть существенно иными.
Кстати, геном является саморегулирующейся системой, так что включение тех или иных генов происходит в ответ на те или иные внутриклеточные факторы: так, не исключаю что альтернативные пути одной и той же реакции могут включаться под действием сходных факторов, но действующих, например, в разной концентрации. При повреждении основного пути реакции, таким одразом, включается альтернативный. Впрочем, я не являюсь ни генетиком ни биохимиком, так что, вряд ли мсмогу так сразу привести реальный пример такого механизма.
no subject
Date: 2001-09-03 01:18 pm (UTC)Òàêèì îáðàçîì, Âû íå ñîâñåì ïîíèìàåòå àðãóìåíò. Äåëî íå â òîì, ÷òî îðãàíû èçìåíÿþòñÿ ìàëî èëè ìíîãî (õîòÿ ýòà öèòàòà óòâåðæäàåò, ÷òî ìíîãî), äåëî â òîì, ÷òî èçìåíèòüñÿ äîëæíî ìíîãî îðãàíîâ. À òåïåðü âñïîìíèì, ÷òî êàæäûé ãåí ìóòèðóåò íåçàâèñèìî è ñëó÷àéíî; î÷åíü ãðóáî ãîâîðÿ, íóæíî, ÷òîáû ñëó÷àéíî ïîÿâèëàñü ìóòàöèÿ ñèñòåìû êðîâîñíàáæåíèÿ; ïîñëå íå¸ - ñëó÷àéíî êàê ðàç íóæíàÿ ìóòàöèÿ ãëàç, ÷òîáû íå ëîïàëèñü íà ãëóáèíå, è ò.ä. è ò.ï. Âû ìîæåòå çàÿâèòü, âïîëíå êîððåêòíî, ÷òî ýòî ïðîèñõîäèò ïîñòåïåííî, ìàëåíüêèå ìóòàöèè äàþò êèòó âîçìîæíîñòü ïîãðóæàòüñÿ ÷óòü ãëóáæå è âûæèâàòü, â îòëè÷èå îò ñîïåðíèêîâ. Íî ýòî íå ðåøàåò ïðîáëåìû: âñ¸ ðàâíî íà ñëåäóþùåì êðóãå âñå îðãàíû äîëæíû îïÿòü ñëó÷àéíûì îáðàçîì ÷óòü-÷óòü ìóòèðîâàòü, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ëó÷øóþ âûæèâàåìîñòü, è ò.ä. è ò.ï. Âåðîÿòíîñòè ïîëó÷àþòñÿ òàêèå, ÷òî âðåìåíè íå õâàòàåò.
Íàì òóò êàê ðàç ñåãîäíÿ ÷èòàëè äëÿ îáùåãî ðàçâèòèÿ ëåêöèþ î ïðîåêòå ðàñøèôðîâêè ÷åëîâå÷åñêîãî ãåíîìà. Ñðåäè ïðî÷åãî áûëî ñêàçàíî, ÷òî íàáîð ãåíîâ ÷åëîâåêà è ìûøè ñîâïàäàþò ïðèìåðíî íà 97%, à ÷åëîâåêà è îáåçüÿíû - íà 99%. Ïîñêîëüêó ÿ êàòåãîðè÷åñêè íå ñîãëàñåí îòëè÷àòüñÿ îò ìûøè ïî âíåøíèì ïðèçíàêàì âñåãî íà òðè ïðîöåíòà, êàæäûé ãåí, âèäèìî, âëèÿåò ñðàçó íà ìíîæåñòâî ýòèõ ïðèçíàêîâ, òàê ÷òî êîëè÷åñòâî íåîáõîäèìûõ èçìåíåíèé â ãåíàõ äëÿ èçìåíåíèÿ îðãàíèçìà ðåçêî ñíèæàåòñÿ.
no subject
Date: 2001-09-04 01:13 am (UTC)Àãà. Êàê óñòðîåí êëåòî÷íûé àâòîìàò, ôîðìèðóþùèé îðãàíû, ìû äåéñòâèòåëüíî íå ïîíèìàåì ïîëíîñòüþ. Êîãäà íà îïðåäåëåííîé ñòàäèè ðàçâèòèè áëàñòóëû íà÷èíàåòñÿ ñïåöèàëèçàöèÿ êëåòîê, ýòà ñïåöèàëèçàöèÿ ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå îáìåíà êàêèìè-òî ñèãíàëàìè, ñêîðåå âñåãî, õèìè÷åñêèìè. Êëîíèðîâàíèå îâåö äîêàçûâàåò ÷òî ýòèì ôàêòîðàì âïîëíå ìîæíî ñäåëàòü reset äàæå äëÿ âûñøèõ æèâîòíûõ.
Îäíàêî äîñòàòî÷íî ïðîñòî ïîèãðàòü â "Æèçíü" ÷òî áû óáåäèòüñÿ - äàæå íåáîëüøèå èçìåíåíèÿ â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè êëåòî÷íîãî àâòîìàòà ìîãóò âûçâàòü ñîâåðøåííî íåïðîïîðöèîíàëüíûå èçìåíåíèÿ â êîíôèãóðàöèè, íàñòóïàþùåé ïîñëå ïàðû äþæèí èòåðàöèé.Åñëè áû ãäå-íèáóäü íàøåëñÿ ýêçåìïëÿò ïðåóñëîâóòîãî ïðîòîýêòóñà - íà íåâåðîÿòíîñòè ýâîëþöèè êîòîðîãî â êèòîâ ñòðîèòñÿ àðãóìåíòàöèÿ Êèäè - òî ðàçíèöà â ãåíåòè÷åñêîì êîäå ìåæäó ïðîòîýêòóñîì è êèòîì áûëà áû ïîðÿäêà îäíîãî ïðîöåíòà èëè äàæå ìåíüøå.
no subject
Date: 2003-07-16 10:42 am (UTC)Как почти анекдотический пример взаимозаменяемости генов доказанной экспериментально можно припомнить как года три назад для коррекции мушиного гена "глазообразования" использовали его аналог из генома головоногих моллюсков (у которых глаза совсем по другому устроены), и ничего, все сработало.
В традиционном безбожном дарвинизме основной дефект в том что просто нет никакого механизма направленных мутаций, т.е. связи по принципу "функция -> структура гена" и им приходится изобретать всякие малоубедительные и неукладывающиеся ни в какие сроки теории.
no subject
Date: 2003-07-16 04:11 pm (UTC)Не совсем с Вами соглашусь. Я уже как-то ссылался в ЖЖ на работу Эрвина Шредингера "Geist und Materie", в которой он хорошо описывает, почему "ламаркизм" Дарвина может быть переосмыслен и в некотором роде спасен в современной науке. Есть русский перевод, насчет английского -- не в курсе.
Если очень коротко попытаться пересказать, то наверное будет так: не вся необходимая для выживания информация передается генетически, передается также и навык использования преимуществ того или иного ограна, появившегося в результате мутации. Т.е. предмет эволюции -- орган, который имеет как бы две стороны: генетически-обусловленную (ген) и социально-обусловленную, передающийся из поколения в поколение способ использования этого органа. Очень грубо говоря если у "рыбы" отросли "лапы", то те из мутантов, которые научаться ими пользоваться так, что из этого выйдет некое преимущество (например сумеют переползать во время засухи из одного водоема в другой), увеличивают этим свои шансы на выживание и размножение, причем увеличение колчества особей-мутантов с лапами произойдет в разы больше, чем это должно было бы быть при "нормальном" статистическом процессе. Таким образом навык использования преимущества, получаемого в результате случайной мутации, если таковой возможен и реально "открыт", оказывает непропорционально большое влияние на увеличение численности популяции мутантов, выживающих со временем своих предков с мест традиционного обитания. Т.е. если смотреть на эволюцию того или иного животного "задним числом", то выходит, что его ген возник в ходе как бы целенаправленных мутаций, развивающих те или иные важные для выживания органы.
Evolution
Date: 2001-09-03 10:30 am (UTC)Biologist
Re: Evolution
Date: 2001-09-03 04:46 pm (UTC)Re: Evolution
Date: 2001-09-05 05:22 am (UTC)Re: Evolution
Date: 2001-09-05 06:43 am (UTC)Biologist
Re: Evolution
Date: 2001-09-05 07:05 am (UTC)Íàñêîëüêî ÿ ïîíèìàþ, Âû ãîâîðèòå î ò.í. homeobox genes, èëè íåñêîëüêî áîëåå îáùå î selector genes.
ß ïîïûòàëñÿ íàéòè è ïî÷èòàòü îá ýòîì ïîáîëüøå, íàïðèìåð, çäåñü:
http://www.ultranet.com/~jkimball/BiologyPages/H/HomeoboxGenes.html
Åñëè ïðèâåäåííàÿ òàì èíôîðìàöèÿ íåâåðíà, ñîîáùèòå, ïîæàëóéñòà.
Îäíàêî ïðî÷èòàííîå òàì áîëåå èëè ìåíåå ñîâïàäàåò ñ òåì, ÷òî ïèøåò îá ýòèõ ãåíàõ Êîäè. Èòàê, èõ íàçíà÷åíèå â òîì, ÷òîáû "îñâîáîæäàòü" ñðàçó íåñêîëüêî ãåíîâ â öåïî÷êå ÄÍÊ, èíîãäà äàæå î÷åíü ìíîãî ãåíîâ, âìåñòå ãåíåðèðóþùèõ áåëêè, îòâå÷àþùèå çà ñîîðóæåíèå öåëîãî îðãàíà: ýòî ïðîèñõîäèò çà ñ÷¸ò ðåàêöèè â âèäå "öåïî÷êè", êîãäà îäèí èç âûáðàííûõ òàêèì ðåãóëèðóþùèì áåëêîì ãåíîâ òîæå ïîðîæäàåò ðåãóëèðóþùèé áåëîê. ß ïðàâ?
Îäíàêî ìóòàöèÿ â òàêîì ãåíå ïðèâîäèò ê áèíàðíîìó ýôôåêòó âêëþ÷åíèÿ/âûêëþ÷åíèÿ âñåãî ïðîöåññà ïîñòðîéêè äàííîãî îðãàíà èëè ÷àñòè îðãàíà; îíà íå ïðèâîäèò ê ôóíêöèîíàëüíîìó èçìåíåíèþ îðãàíà. Ýòî ïîäòâåðæäàåòñÿ ïî êðàéíåé ìåðå âñåìè ïðèìåðàìè, ïðèâåäåííûìè íà âûøåóêàçàííîé ñòðàíèöå.
Åñëè ìóòèðóåò òàêîé ãåí, ýòî ìîæåò ïðèâåñòè ê òîìó, ÷òî ìóõà âûðàñòåò áåç ãëàç. Íî äëÿ òîãî, ÷òîáû èçìåíèëñÿ ìåõàíèçì äåéñòâèÿ ãëàç ìóõè, ÷òîáû îí äàëåå ýâîëþöèîíèðîâàë, ìóòèðîâàòü äîëæåí íå ãåí-ñåëåêòîð, à âñå ìíîãî÷èñëåííûå ãåíû, ñîáñòâåííî âûïîëíÿþùèå ðàáîòó ñîçäàíèÿ âñåãî ìåõàíèçìà. È òîãäà, îïÿòü-òàêè, ìû ìîæåì ïðèìåíèòü âåðîÿòíîñòíûé àðãóìåíò, ò.ê. ñëó÷àéíàÿ ìóòàöèÿ âñåé ÄÍÊ íåçàâèñèìî äåéñòâóåò íà âñå ýòè ðàçíûå ãåíû.
×òî Âû äóìàåòå ïî ýòîìó ïîâîäó?
Õîòåëîñü áû òàêæå óçíàòü, åñòü ëè êàêîå-òî îáúÿñíåíèå ïîðàçèòåëüíîìó ôàêòó, òîæå ïðèâåäåííîìó íà òîé ñòðàíèöå, òîãî, ÷òî ãåíû-ñåëåêòîðû ìóõè ðàñïîëîæåíû â öåïî÷êå ÄÍÊ â òîì æå ïîðÿäêå, â êàêîì îíè äåéñòâóþò íà ðàçíûå ÷àñòè òåëà ýìáðèîíà.
Evolution
Date: 2001-09-06 08:03 am (UTC)a) isolate the gene DNA from the organism (easy);
b) introduce random mutations in this DNA (possible, but of questionable randomness);
c) to substitute existing gene for the library of mutated ones (possible, but not easy at all);
d) screen for the changes in the target organs (relatively easy but painstaking).
I will try to find refs if you want on the subject.
Biologist
Re: Evolution
Date: 2001-09-08 03:29 pm (UTC)Äà, ìíå ýòî òîæå ïðèõîäèëî â ãîëîâó. Íî, ñ äðóãîé ñòîðîíû, â òàêîì ñëó÷àå òîæå ñëó÷àéíûõ ìóòàöèé ãåíà-ðåãóëÿòîðà ïîëó÷àåòñÿ òàê ìíîãî, ÷òî âåðîÿòíîñòü ñêîëüêî-íèáóäü ïîëåçíîãî ôóíêöèîíàëüíîãî èçìåíåíèÿ êàæåòñÿ èñ÷åçàþùå ìàëîé (òóò âåäü êàæäàÿ ìóòàöèÿ ãåíà âåä¸ò íå ê èçìåíåíèþ áåëêà, à ê ðåçêîìó èçìåíåíèþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè êîíñòðóêöèè îðãàíà; ó÷ò¸ì òàêæå, ÷òî âðÿä ëè íîâûå ãåíû, çàäåéñòâîâàííûå òåïåðü â ðåçóëüòàòå ìóòàöèè ãåíà-ðåãóëÿòîðà â ïðîöåññå ñòðîåíèÿ îðãàíà, ìîãëè áûòü äî ýòîãî óëó÷øåíû äëÿ ýòîé ôóíêöèè åñòåñòâåííûì îòáîðîì (ýòà ôóíêöèÿ äëÿ íèõ íîâàÿ, èõ ïðåäûäóùèå ìóòàöèè îòáèðàëèñü íà îñíîâàíèè èõ ïðåæíåãî íàáîðà ôóíêöèîíàëüíîñòè).
Êðîìå òîãî, ýòî âñ¸ ðàâíî íå ðåøàåò, íàâåðíîå, ïðîáëåìû êîîðäèíàöèè ôóíêöèîíàëüíûõ èçìåíåíèé ìíîãèõ îðãàíîâ (êàê â èñòîðèè ñ êàøàëîòîì).
Íàñ÷¸ò ññûëîê: äà, ïîæàëóéñòà, áóäó î÷åíü áëàãîäàðåí. Âîâñå íåîáÿçàòåëüíî ñîâñåì äëÿ "÷àéíèêîâ", ÿ ïîäáåðó ïî äîðîãå íóæíóþ òåðìèíîëîãèþ è áàçèñíûå ñâåäåíèÿ, åñëè íóæíî áóäåò.
Re: Evolution
Date: 2001-09-08 08:55 pm (UTC)Re: Evolution
Date: 2001-09-08 09:43 pm (UTC)âåðîÿòíîñòü ñêîëüêî-íèáóäü ïîëåçíîãî ôóíêöèîíàëüíîãî èçìåíåíèÿ êàæåòñÿ èñ÷åçàþùå ìàëîé - but if it occurs the equilibrium will be shifted drastically towards the mutated organism.
About sperm whale - one should consult with the specialist in the field. Sorry, I do not know much about their evolution (esp. what was the time span between them and their predecessors and
how big was the difference). Frankly, I do not know much about sperm whales at all (Moby Dick, may be).
Biologist
Re: Evolution
Date: 2001-09-05 09:56 am (UTC)Re: Evolution
Date: 2001-09-06 08:11 am (UTC)Biologist
Re: Evolution
Date: 2001-09-06 08:19 am (UTC)Re: Evolution
Date: 2001-09-08 08:35 pm (UTC)Biologist
Re: Evolution
Date: 2001-09-09 06:28 am (UTC)no subject
Date: 2003-07-16 12:52 pm (UTC)Насколько я вижу современную картину исследований данного вопроса - это не совсем так. Фенотип вариабелен в неких рамках, которые задаются генами. Можно сравнить это с дистрибутивом Windows и установленной системой, в которую внесён ряд настроек. Более того, многие свойства фенотипа, зависящие от внутреннего химизма живого существа или каких-то постоянных внешних факторов могут передаваться по наследству и даже через несколько поколений. Постольку, поскольку живой организм является системой со многими атракторами, его состояние не всегда меняется плавно, а в ряде случаев как бы 'перещёлкивается'.
Потому можно предположить, что схема эволюции как раз и основана на наличии люфта между генетической программой и её фенотипической реализацией. Генотип задаёт некие границы допустимых колебаний фенотипа. Если условия существования популяции более-менее постоянны, то текущий набор генов рано или поздно окажется 'в центре' этой области допустимых колебаний за счёт случайного характера мутаций (т.к. мутации, выносящие организм за пределы этих границ будут отбраковываться). В ситуации, когда изменение внещних условий сместит фенотипы 'в сторону' через некоторое время генотип популяции вернётся 'к центру'. Такое ступенчатое движение заметно увеличивает скорость эволюции и делает её как бы 'направленной'.
Аргумент на тему недостаточности информации в ДНК довольно глуп - ДНК не является аналогом базы данных, а, можно сказать, программой для 'биологического компьютера'. Постольку, поскольку на молекулярном уровне вовсю работают квантовые эффекты, то оценивать объём информации, заключённый в ДНК необходимо не по принципу - '1 нуклеотид - 2 бита', а в соответствии с принципами работы квантовых машин. Учитывая, что на текущий момент сложность построенных квантовых вычислительных систем достигает 3-4 кубита (если я правильно помню), то объём информации,
заключённый в ДНК как-то даже и сопоставить невозможно ни с одной искусственной системой. Проблема состоит в том, что сейчас биологи не в состоянии корректно прочитать и интерпретировать содержимое ДНК - уровень понимания процессов не больше, чем если при помощи отладчика начать ковырять виндовс - ну положило оно чего-то в стек, потом скопировало верхушку стека в регистр... на предметном уровне понимания нет.