Физический смысл суммарной ПС родов

[mastax]

Комбинатор
Если вы не возражаете, я вмешаюсь в вашу дискуссию. Половой процесс (как обмен информацией) известен и у прокариот. Происхождение полового РАЗМНОЖЕНИЯ (это не одно и то же) – загадочно и никто не скажет время его возникновения.

Примечательно вот еще что. Прокариоты, имеющие столь небольшой объем генома, проявляют необычайное таксономическое разнообразие (и на родовом в том числе). Вероятно, типов прокариот больше, чем типов всех остальных организмов – каждый год находят новые. "Морфологическое" разнообразие прокариот на клеточном уровне также более разнообразно, чем у эукариот. Причины этого непонятны.

[Комбинатор]

Комбинатор
Если вы не возражаете, я вмешаюсь в вашу дискуссию. Половой процесс (как обмен информацией) известен и у прокариот. Происхождение полового РАЗМНОЖЕНИЯ (это не одно и то же) – загадочно и никто не скажет время его возникновения.

Большое спасибо за информацию. Если Вам не трудно, не могли бы Вы уточнить следующие вопросы:
- половой процесс характерен для всех типов прокриот, или только для некоторых из них?
- я правильно понимаю, что при половое размножение характерно лишь для многоклеточных?

Заранее спасибо за ответы.

Примечательно вот еще что. Прокариоты, имеющие столь небольшой объем генома, проявляют необычайное таксономическое разнообразие (и на родовом в том числе). Вероятно, типов прокариот больше, чем типов всех остальных организмов – каждый год находят новые. "Морфологическое" разнообразие прокариот на клеточном уровне также более разнообразно, чем у эукариот. Причины этого непонятны.

На мой взгляд, это может быть связано с тем, что при изменении внешних условий существам с большим объёмом информации (большей длиной ДНК) часто оказывается достаточным лишь включить на генном уровне уже готовую "правильную" реакцию, а прокриотам, у которых заранее готовых вариантов реакий гораздо меньше, приходиться включать механизм изменчивости для поиска вариантов адекватного реагироваания на очередной "вызов". В сущности, это проблема оптимизации перебора, давно известная программистам ИИ. Если коротко, то то чем "умнее" алгоритм, тем большее количество задач он может решить, не прибегая к прямому преребору вариантов.

[mastax]

Комбинатор
Пока настоящий половой процесс обнаружен только у одного штамма кишечной палочки. Обнаружен буквально год назад. Но парасексуальный процесс (обмен фрагментами ДНК за счет плазмид) обнаружен у разных бактерий.
Настоящее половое размножение встречается и у одноклеточных. Например, у фораминифер, споровиков. Серавин и Гудков в 1999 г. выпустили малым тиражом книгу "Агамное слияние у простейших и происхождение полового процесса" (цитирую по памяти). Они предположили, что половой процесс у простейших возникал неоднократно и изначально не был связан с размножением. Только позже они совпали, а у многоклеточных стали неразрывными.

Теперь несколько фактов о прокариотах. Различия в геномах разных прокариот огромны, а "молчащих" генов у них крайне мало. Геном кишечной палочки и метанококка различается сильнее, чем геном амебы и человека. С другой стороны, "чумные" бактерии и бактерии, вызывающие псевдотуберкулез имеют совершенно идентичный геном, но никогда не превращаются друг в друга – это разные подвиды.
Самый маленький геном среди прокариот у бактерий-паразитов (микоплазмы), но и самый большой – у спирохет (например, у возбудителя сифилиса). Не так давно открыты две группы бактерий (планктомицеты и порибактерии), у которых есть ядро.
Не знаю, нужна такая информация или нет, но все же это интересно.

[Комбинатор]

Большое спасибо за ответы.

Не так давно открыты две группы бактерий (планктомицеты и порибактерии), у которых есть ядро.
Не знаю, нужна такая информация или нет, но все же это интересно.

Это действительно интересно, но я что-то уже начинаю тормозить... До сих пор я считал, что прокариоты (бактерии) как раз и отличаются от эвкариот отсутствием клеточного ядра, то есть, это, вроде как, определяющий для классификации признак. Выходит, это не так? Тогда по какому признаку всё же производится классификация?

[mastax]

Это действительно интересно, но я что-то уже начинаю тормозить... До сих пор я считал, что прокариоты (бактерии) как раз и отличаются от эвкариот отсутствием клеточного ядра, то есть, это, вроде как, определяющий для классификации признак. Выходит, это не так? Тогда по какому признаку всё же производится классификация?

Начнем с того, что прокариоты – это два царства: археи и бактерии. Они друг от друга отличаются очень сильно строением клеточной стенки, ДНК, метаболизмом и т.д. Но у них имеется кольцевидная ДНК без гистонов, нет митохондрий, лизосом, аппарата Гольджи, центриолей и т.д., рибосомы состоят из 30S и 50S субъединиц (у эукариот – 40 и 60S). Ядро, если есть, без ядрышка и не совсем такое, как у эукариот. Однако среди эукариот есть организмы без митохондрий, с кольцевидной ДНК, с рибосомами прокариотного типа.  Более того, у архей в ДНК есть многократно повторяющиеся последовательности (у бактерий их нет) – как у эукариот.

О чем говорить, когда "поплыли" границы между вирусами и прокариотами! У mimi-вируса 1260 генов (1,2 миллиона " оснований, что больше, чем у иных бактерий), он способен на самостоятельный синтез 150 видов белков и даже на ремонт собственной поврежденной ДНК, причем 10% его ДНК не несет никакой функции – все это нонсенс для вирусов!

[Марков Александр]

А что это за информация о настоящем половом процессе у кишечной палочки? Неужели происходит слияние двух клеток?
И еще, хотелось бы уточнить: это доказано, что конъюгация прокариот и все эти конъюгационные машины (type IV secretion system и т.п.) имеют исключительно плазмидное происхождение?
Между прочим, существует еще т.н.  естественная трансформация - когда бактерии захватывают ДНК просто из окружающей среды. Тоже один из способов обмена генетическим материалом у прокариот.

[Комбинатор]

2 mastax

Спасибо, теперь стало несколько понятнее.

[mastax]

А что это за информация о настоящем половом процессе у кишечной палочки? Неужели происходит слияние двух клеток?
И еще, хотелось бы уточнить: это доказано, что конъюгация прокариот и все эти конъюгационные машины (type IV secretion system и т.п.) имеют исключительно плазмидное происхождение?

Могу уточнить и найти ссылку.
http://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/009/380.htm здесь самые общие данные.

[Марков Александр]

Могу уточнить и найти ссылку.

Если не трудно! Буду очень благодарен!

[mastax]

Александр!
Русскоязычных ссылок не нашел.
Попробуйте вот этот сайт http://www.socgenmicrobiol.org.uk/pubs/micro_today/previous_issues/mtnov03.cfm
Real sex in bacteria! в разделе Hot off the press
Если не получится скачать - сообщите.

[Марков Александр]

Спасибо! По этой ссылке я нашел  следующее сообщение:

Real sex in bacteria!
Among the first things that students are taught about bacteria is that they do not indulge in real sex. Bacterial cells are haploid, with only one copy of every gene. They have several ways to pick up bits of DNA from the environment, and to transfer it into other bacterial cells, but the result is never a diploid cell with two copies of every gene like the average animal cell. Up until the 1950s bacteriologists speculated that sexual reproduction might be waiting to  be discovered in bacteria. Since then, apart from a few
scattered reports, most people quietly dropped the idea. However, in 1994 Jean-Pierre Gratia from the Pasteur Institute in Brussels found something that appears to be closer to true sexuality in bacteria than has ever been seen before. He isolated a strain of
Escherichia coli with very surprising characteristics. Atthe time, the best explanation
was that each cell contained two entire sets of  E. coli genes, only one of whichwas in use at any time. Now he and his colleague Marc Thiry from the University of Liege in Belgium have been following up this discovery, applying new techniques in molecular biology and cell imaging to gain a more detailed understanding of this phenomenon. They call it 'spontaneous zygogenesis', or Z-mating for short.  The researchers performed crosses between strains carrying genetic markers for antibiotic resistance or
requirements for particular amino acids in the growth medium. The results were much more like those from diploid cells, where the progeny contain all the genetic markers.
However, one other possibility that would explain the results would be that the
E. coli cells had become particularly sticky.
Tocheck on this, the researchers used several sorts of microscopy to look at both the arrangement of the cells, and also the DNA within them. They could use minute gold
particles to label the DNA from each of the parental strains in their crosses, and then examine the labelling of the progeny. Putting together all their results, the researchers feel that they have convincingly demonstrated the existence of a transmissible Z-factor in E. coli that gives the cells an ability to fuse and exchange genetic information in a way that has never been observed before. They are sure that this new process opens up exciting prospects for both fundamental research and biotechnology.
Gratia, J.-P. & Thiry, M. (2003).Spontaneous zygogenesis in
Escherichia coli, a form of true sexuality in prokaryotes. Microbiology

И даже есть полный текст исходной статьи:
http://mic.sgmjournals.org/cgi/content/full/149/9/2571?view=long&pmid=12949181

Авторы пытаются доказать полное слияние клеток (что крайне трудно вообразить для бактерий с их сверхсложной клеточной стенкой) или по крайней мере локальное слияние мембран и контакт на уровне цитоплазмы. Но доказательства пока косвенные.

[Марков Александр]

Комбинатору. Вот тут есть небольшая табличка с размерами геномов, в т.ч., простейших:
http://macroevolution.narod.ru/kolch_susl.htm

Кстати, там же говорится о   "селекции кукурузы из дикого предка -теосинта, происходившей 7 тыс. лет назад в Центральной Америке и связанной с положительным отбором и фиксацией в промоторе гена tb1{teosinte-branchedl) уникального комплекса мутаций, обусловивших возникновение характерных особенностей строения початка кукурузы"
А откуда данные, что кукуруза - межродовой гибрид? Вроде бы тут наблюдается протитворечие.

[Комбинатор]

Комбинатору. Вот тут есть небольшая табличка с размерами геномов, в т.ч., простейших:
http://macroevolution.narod.ru/kolch_susl.htm

Спасибо, обязательно ознакомлюсь.
Кстати, вот ещё пара интересных ссылок по вирусам и механизмам передачи приобретённых признаков:

http://offline.computerra.ru/2005/582/37940/
http://www.sciam.ru/2005/3/biotechnology.shtml

На мой взгляд, находится всё больше подтверждений того, что настала пора строить  общую теорию эволюции систем на информационном уровне, котрая бы абстрагировалась от конкретного носителя информации - ДНК, нейронов  и т.д., так как в механизмах их развития можно найти довольно много общего...

[Марков Александр]

Спасибо, обязательно ознакомлюсь.
Кстати, вот ещё пара интересных ссылок по вирусам и механизмам передачи приобретённых признаков:

http://offline.computerra.ru/2005/582/37940/

Спасибо!!! :lol:
Кстати, обратите внимание на имя автора этого материала!
Я не знал, что он опубликован в интернете.

На мой взгляд, находится всё больше подтверждений того, что настала пора строить общую теорию эволюции систем на информационном уровне, котрая бы абстрагировалась от конкретного носителя информации - ДНК, нейронов и т.д., так как в механизмах их развития можно найти довольно много общего...

Может быть, и пора, только необходимо иметь в виду, что до сих пор все подобные попытки не приводили ни к чему, кроме более или менее пустых спекуляций.

[mastax]

с другой стороны, любимая поговорка некоторых микробиологов "Бактерии не любят Дарвина". У СТЭ это самое слабое место.