Гологеномная теория эволюции

Автор Константин Глинка, января 23, 2018, 20:51:50

« назад - далее »

talash

Цитата: василий андреевич от февраля 08, 2018, 16:49:35я ведь не просто так рядом с гусиной стаей упомянул турбуленцию. почитайте хотя бы в вике... и фантазируйте, как благодаря этому явлению, птицы могут спать в полете, косяк самоорганизовываться, а выдра ловить рыбку в мутной воде.

А, ну может быть. Может быть не зрение, а осязание больше работает. Главное, что механизм образования подобного инстинктивного поведения хорошо объясняется унаследованием условных рефлексов. Потому что если бы не было инстинкта, то гусь бы не сразу, но со временем научился бы двигаться более экономно, то есть приобрёл бы условные рефлексы. Но ему помогает "прошивка" и он почти без обучения летит правильно. То же касается рыб.

Цитата: василий андреевич от февраля 08, 2018, 16:49:35академик Берг смог собрать на то время еще не столь могочисленные факты, что бы противопоставить тихогенезу (селектогенезу) законогенез, но не опуститься до Ламаркизма, который на 80% цементирует (догмирует) Дарвинизм.

Ламаркизм никогда не был общепринят, его "победили" на начальной стадии и долгое время он был под негласным запретом. Поэтому вместо простого объяснения, приходилось искать какие-то странные и непонятные.

Nur 1

Что касается группового поведения, можно подробнее познакомиться с функциями системы CRISPR-Cas, типов I-F и I-C, не связанными с адаптивным иммунитетом, но работающей в составе генов регуляции группового поведения у ряда микроорганизмов - у той же синегнойной палочки или хищных бактерий порядка Myxococcales. Однако советую избегать скоропалительных восторгов по поводу этого "окончательного" свидетельства в пользу ламаркизма и задуматься, таки, над тем, почему же виды сохраняют устойчивость на протяжении заметного эволюционного периода, а также в пределах широкого диапазона изменчивости под влиянием внешних условий...

василий андреевич

Цитата: Nur 1 от февраля 09, 2018, 10:06:39почему же виды сохраняют устойчивость на протяжении заметного эволюционного периода, а также в пределах широкого диапазона изменчивости под влиянием внешних условий...
но вначале
Цитата: talash от февраля 09, 2018, 00:34:46был под негласным запретом. Поэтому вместо простого объяснения, приходилось искать какие-то странные и непонятные.
адаптация одной функции фенома к среде непременно приведет к его гибели, если не будет согласованного изменения множества функций. согласовать, значит, довести множество сигналов, обработанных до исчерпывающей информации в геном половой клетки - задача не решаемая в русле любых идеологических "измов". нужна конкретика физико-математических законов.

  предлагаю начать мозговую атаку с параллелей между митозом и "размножением" турбулята. вопросы есть?

василий андреевич

  новое, зачастую, есть возрождаемое на сложившейся базе старое. допустим, архей - это прямой генный обмен, протерозой - хологеномность, как глубокий симбиоз, наподобие поглощения ядерной клеткой митохондрий, фанерозой - стезя через ценогенез к экогенезу, высшей формой которого будет интеллектуальная среда, осуществляющая взаимодействие между сообществами живых систем. в подобном раскладе эволюция выглядит как преодоление все более высоких потенциальных барьеров, выстраиваемых природой пред смешивающим роком тепловых флуктуаций.

  я вижу выход в том, что развитие надстройки понуждает базовые системы "проникать" во все более глубокие потенциальные ниши, что и порождает все новые барьеры между энтропийным перемешиванием "органов" в бисферном "организме". но это метафизика, не способная достичь четкости закона.
  и необходимо начинать с доклеточных, даже с доорганических процессов, помогающих понять, что, например, репликация есть не достижение живого, а встраивание биологического в косные процессы, которые тем самым встраиванием гробят периодическую обратимость косного до эволюции биогеохимических барьеров.

василий андреевич

  четыре такта митоза, принципиально одинаковые для всех (кроме половых) клеток всех организмов! но не так же ли происходит рождение информации в сложных структурах мозга, да и просто откидывание крышки с кипящей кастрюли?

  вода в стакане динамически стабильна благодаря максимальной энтропии обменных процессов между молекулярными кластерами. незначительное изменение условий приведет к изменению частоты перестроек кластеров, как перескок из одного состояния стазиса к другому. однако диссипирующий сквозь воду тепловой или звуковой поток сорвет молекулы со слабыми внешними связями, разрушив часть кластеров и понизив тем стазисную энтропию. восстановить максимум придется за счет организации дополнительного упорядоченного состояния - молекулярного вихря. именно в вихрь будет выброшен избыток кинетики, раздражающей процессы в кластерах.
  разберем простейший зародившийся и тут же распавшийся полувихрь, как ускорение и замедление импульса на хорде с фиксированным радиусом. ускорение на дуге в векторной форме записи выявит положительный момент силы, относительно оси, замедление - отрицательный. в квантовой жидкости подобное описывается через рождение пары, частицы и дырки. в вязкой реалии частица и дырка без точной подводке энергии вырождаются в затухающую череду все меньших вихрей. и лишь в идеальных условиях возможно становление стазиса в виде структуры Бенара.
  отдельная ячейка Бенара - динамический тор - вполне годится в качестве прототипа живой клетки, стремящейся к функционированию в сообществе торов с противоположно направленной динамикой. обрастание тора липидной оболочкой - это дело химической техники, происходит геологически мгновенно с вовлечением и синтезом удлиненных органических молекул.

  здесь важно понять не тонкости, а те принципы усложнения, которые допустимо привлечь в самый важный момент функционирования живого - процесса митоза.

василий андреевич

  митоз, мейоз, амитоз - три варианта разрушения стареющего живого с порождением обновленного. но принцип последовательного перехода от старого состояния к новому един - накопление дестабилизирующей кинетики-массы, ее диффузионно-целевое упорядочивание, спонтанная активация нового (по сути турбулентного) состояния и выброс "отходов" активационной работы в виде новообразований. главный итог четырех тактов - порождение двух потенциальных минимумов-ниш, в которых размещается унаследованное новое. отличительная черта мейоза - удвоение числа тактов, амитоза - деление только ядра со случайным набором ядерных компонентов.
  самое опасное в модельном упрощении - выплеснуть с водой ребенка. следовательно необходимо погружаться в ту предысторию, где нет намека "на руководящую роль генома". остается лишь роль ортогональных моментов действия сил.

василий андреевич

 в широком смысле ортогональность есть апосредованное влияние, например, моментов сил, одной системы на другую. ортогональный
вектор - не материя, а способ расчета.

  жизнь, как минимум, есть репликация белковых тел, а синтез белков возможен только в живом. следовательно, усложнение - это такая обратная связь между системами, при которой прогрессирующая система переходит в состояние с минимумом вариативнных возможностей к распаду, предоставляя другой системе восстанавливать равновесие за счет обратимых реакций. в целом подобный обмен протекает с утилизацией энергии при обязательной (отрицательной) работе среды над прогрессирующей системой.

  преджизнь есть эволюция жидких кристаллов в водоорганических взвесях в присутствии единственного фактора - обменные процессы идут с повышением энтропии, т.е. от менее вероятного к более. синтез в изолированной системе маловероятен, следовательно, эволюционирующая система, как минимум, бинарна.

василий андреевич

  у бинарных систем есть принципиальные отличия и от иерархической системности, и от формации система-среда. по сути, жидкий кристалл бинарен, как равновесие между двумя фазовыми состояниями - хаотическим и упорядоченным, что позволяет бинару иметь множество областей равновесия (странных аттракторов). бифуркации - это спонтанный перескок в одну из соседних равновесных областей с выделением или поглощением квантованной энергетической порции.
  подобное равнозначно представлению о гомеостазе, как фиксированных сообществах параметров состояния сложной живой системы. гомеостазные переходы обратимы, что и обеспечивает
Цитата: Nur 1 от февраля 09, 2018, 10:06:39почему же виды сохраняют устойчивость на протяжении заметного эволюционного периода, а также в пределах широкого диапазона изменчивости под влиянием внешних условий...
совокупность видов в экосистеме, совокупность органов в организме или генов в геноме динамически устойчива благодаря комплексному перескоку компонентов к одному из вероятных состояний равновесия со средой.

  эволюция, таким образом, есть необратимый переход, когда отдельные (квантованные) области состояний гомеостаза схлопываются или перекрываются высоким потенциальным барьером, например, конкурентным захватом ресурса.

  в предживой эволюции процесс бинарного усложнения с потерей "возврата" принципиально идентичен, потому и обязан быть рассмотрен скрупулезно. при рассмотрении должно вылезти представление, каким образом аттракторы-ниши не только схлопываются, направляя бинар ко все более плотному вхождению в симбиоз, но и вырабатываются новые горизонты для развития генералистов.

василий андреевич

Цитата: василий андреевич от февраля 14, 2018, 18:27:04в предживой эволюции процесс бинарного усложнения с потерей "возврата" принципиально идентичен, потому и обязан быть рассмотрен скрупулезно.
Будем понимать бинар не как двоичную гомогенную смесь, а как симбиоз морской воды и двояколюбой (фило и фобо) органики. повышение энтропии воды связано с выталкиванием гидрофобов внутрь гидрофильной поверхности оболочки. Это понижает энтропию органики. Следовательно, химические реакции внутри условной глобулы должны идти в направлении такого синтеза гидрофобов, отходы которого будут приняты водой, как гидрофилы.
  Химизм сложен, потому необходимо представить простейшую форму органики, удовлетворяющую условиям "выживания" бинарности. Мн такая форма видится как капиляр-трубка с дойными стенками из обращенных во вне гидрофильных -ОН окончаний и спрятанными внутрь метильными -СН3. С внешней стороны трубки небольшое (оптимальное) число ориентированных диполей Н-ОН, но со стороны капиляра все молекулы воды ориентированы до жидкокристаллического состояния, которое согласно второму началу должно быть уничтожено.

  С тем как это "уничтожение" производится и необходимо разобраться. Как глобула эволюционирует в диск с последующей трансформацией в трубку через стадии комковатостей разобраться несложно.

василий андреевич

  Не могу выбрать форму и последовательность изложения, что бы ухватиться за необъятное. Да еще так, что бы была возможность услышать возражения, хотя бы от себя самого...

  У живого есть два необходимых, но вовсе не достаточных признака: репликация с отличиями (желательно с усложнениями) и сигнальная система. В качестве тезиса скажу, что у предживого есть репликация и сигнальная система. О репликации позже.

  Попробую в нескольких постах изложить свое понимание становления электростатической сигнальной системы с нарушениями калий натриевого ионного баланса.
  Дано: морская среда и органическая глобула из жирных кислот и спиртов. Калий химически не отличим от натрия, ключевая разница лишь в том, что внешний электрон калия, имея больший нежели у натрия условный радиус орбитали, легче покидает свое "место", а потому ион калия менее привязан к своему окислителю. Как результат, в водной среде имеем закрепощенность ион натрия к водному диполю и относительную свободу ион калия. Это автоматически означает, что в поле броуновских движений квадрат удаленности калий+ от начала отсчета будет выше натрий+. Другими словами, стремясь повысить свою энтропию, вода более активно выталкивает из своей среды именно калий+.
  И органическая глобула является приемником отходов работы среды по выдворению калий+ в систему. Но почему система соглашается принимать отходы работы среды?

василий андреевич

  Электро-структура молекулы воды не столько диполь, сколько равнобедреннй треугольник с отрицательным потенциалом в вершине тупого угла с атомом кислорода. Два протона в широком основании образуют водородную связь с дефицитом плотности электронного облака. В морской воде катионы металлов+ тяготеют к кислородной вершине, а анионы хлора- усиливают водородные связи.
  Вблизи поверхности глобулы с выставленными наружу =О и -ОН окончаниями, имеющими отрицательный потенциал, хлор- вытесняется этими связями в водную среду, где обустраивает прочные ассоциации с натрий+.
  Активная миграция калий+ приводит к его к динамическому равновесию в ассоциации с четко ориентированным поверхностным, можно сказать, адсорбированным слоем ориентированных молекул Н2О. Этот слой является системным, последующие слои по мере удаления являются все более средовыми. В результате имеем относительную сверх концентрацию калий+, как оболочку глобулы. При этом нет выраженного электростатического градиента, но есть естественный градиент концентраций, обусловленный не работой энергозатратного насоса, а действием хаотических (тепловых, звуковых) микросил.

  ПП. Пока не знаю, стоит ли приводить тяжеловесную физико-математическую рассудительность для обоснования выработки ниши для калий+, или достаточно сказать, что в адсорбционном слое самопроизвольно созидается калий-натриевый барьер?

василий андреевич

  Классически потенциал действия на мембране объясняется распространяющейся волной, связанной с поступлением натрий+ внутрь клетки через последовательность открытий устьиц в мембране. Необходимость насоса обосновывается тем, что как-то надо выдворять из клетки поступивший при возбуждении натрий. Фактом является то, что в спокойном состоянии мембрана есть диэлектрик, препятствующий пробою между положительной внешней и отрицательной внутренней сторонами.
  В безмембранной модели вблизи поверхности глобулы можно прогнозировать адсорбционный слой с избытком калий+, который удерживается отрицательным слоем кислорода- в динамическом покое. Возбуждение такой слоистости подобно движению фонона по границе раздела, как механическое одноактное колебание сжатия-растяжения. В этап растяжения калий+ проскакивает слой водного кислорода к кислороду глобулы и не факт, что он покинет эту новую зону в этап сжатия. на его старое место придут новые катионы калия. Это, если и насос, то не энергозатратый.
  Насыщение калием, имеет свой предел, при подходе к которому медленная накачка непременно сменится лавинообразным разрядом от произвольной точки к периферии. Калий+, проскочивший к глобуле, ослабляет водородную ориентацию водных "диполей", что является признаком повышения энтропии уже не среды, а системы.
  Именно это последнее суждение следует считать ключевым.

василий андреевич

  Спровоцировать исход катионов калия в сторону выравнивания концентраций может механическое раздражение, превышающее энергию связности. В месте исхода остается как бы электроотрицательная дырка, что вызывает переформатирование "треугольников" водного адсорбционного слоя. Перестройка-поворот осуществляется в нижнее энергетическое состояние, и потому сопровождается высвобождением фонона. Фонон активирует ближайшую =О.К.О= связь, провоцируя одиночную, бегущую вдоль поверхности раздела волну, наподобие волны одиночного фотона, где место магнитной фазы выполняет фонон.
  Таким образом, скорость перемещения активирующихся точек электростатического возбуждения тем выше, чем больше длина пробега фонона. Подобный пробег фонона вдоль клеточной мембраны должен наблюдаться под миелиновой оболочкой аксона.
  И этап длительной калиевой зарядки и этап быстрой разрядки с выбросом-выхлопом фонона есть разноуровневые состояния динамического равновесия, которые удобно именовать состояниями гомеостаза. Важно понять, что переходы между состояниями не связаны с работой глобулы - это работа водной среды над глобулой. Такая работа среды над системой отрицательна по определению, что, в свою очередь, означает перспективы для положительной работы элементов глобулы по внутреннему переустройству.
  Получаем вполне работоспособную модель дожизненной эволюции протоклетки по принципу обратного цикла Карно, при котором наблюдается тепловой поток от холодной среды к условно горчей системе. Следовательно, есть предпосылка, что в такой системе может осуществляться "синтез химического усложнения", недостижимый перебором лабораторных методов.

Nur 1

Совершенно верно, глубокоуважаемый василий андреевич, доброго Вам дня!

С точки зрения физики, все дело в вязкости. Именно благодаря ей возникает известный градиент ускорений в направлении от поверхности раздела сред в периферии и периода охлаждения частиц. Выбросы ионов калия здесь можно уподобить восходящим потокам, натрия - нисходящим, действующим в канале подобно поршню в цилиндре. При такой схеме удается экономить на всем. Цитозоль подобен гелю и его можно охарактеризовать как тиксотропную жидкость. Давление ионного поршня  приводит к тому, что вязкость цитозоля испытывает сдвиг в сторону уменьшения с определенным замедлением, таким, который приводит к локальному росту объема менее связанной воды и накоплению потенциальной энергии с ростом температуры, что ведет к активации калиевых каналов и организации выбросов ионов калия во внешнюю среду...в виде вихрей...и т. д. Сплошная механика. 

василий андреевич

Цитата: Nur 1 от марта 31, 2018, 11:46:45Сплошная механика.
Дорогорй Нур! Я надолго завис, потому как не могу склониться к определенному решению.
  А что бы окончательно загнать себя в тупик ввожу самые невыгодные для химического синтеза условия древней планеты. Но именно от них надо танцевать.
  Еще не разгоревшееся Солнце, холодные недра, шапки ледников с открытой водой вдоль экватора, пологие острова, обширный мелководный слабосоленый океан... Практически нет геохимических барьеров, им еще предстоит сформироваться. И в эдакой обстановке, которую можно выразить, как энергетически горизонтальную плоскость, надо спрогнозировать синтез тяжелых углеводородов. А ведь флуктуации могут провоцировать только обратимые реакции.
  Остается только "механика" да упование на жизненно важные пары элементов: натрий-калий, кальций-магний, углерод-кремний, азот-фосфор, сера-селен, присутствующие в виде катионов, у которых злодей кислород отнял самые активные электроны. А ведь передача электрона от донора на энергетической вершине к акцептору в "низине", пожалуй, единственный способ получения свободной энергии для построения хоть какого-то тела.
  Но, кажется, есть выход в безвыходности. Нужен обратный цикл Карно (холодильный цикл), когда тепло отбирается от холодильника и передается "нагревателю". Но у нас нет даже таковых банальнотей - их надо еще изобрести. В идеале нужны серии реакций отъема системой "холодного" электрона у среды и возвращение "горячего". По идее, чем меньше условный радиус орбиты электрона, тем он горячее, потому и сказал в начале о парах химически близких элементов с отличными радиусами.

  Но что есть еще? Углекислотная дегазация из недр. На нее и придется уповать.