Что отбирает естественный отбор?

Автор Imperor, декабря 15, 2007, 02:36:51

« назад - далее »

Imperor

Цитата: "DNAoidea"ха-ха-ха... да вы хоть знаете, что гены устойчивости к антибиотикам были в природе и до использования антибиотиков нами?
Естественно, были. Но при чем здесь это? Мы же с Вами обсуждаем, случайно, или не случайно бактерии приобретают устойчивость к антибиотикам. Я Вам уже говорил выше - не случайно.

Давайте сейчас попытаемся отделить "мух от котлет" - т.е. факты от домыслов.
Итак, что мы имеем?

Мы имеем факт, что бактерии способны вырабатывать устойчивость к новым антибиотикам.

Возникает вопрос, каким образом нам проверить, возникает ли эта устойчивость путем естественного отбора, или как-то иначе? Нам нужно экспериментально доказать, что приспособление бактерий к антибиотикам - это следствие преимущественного размножения именно случайных мутантов, оказавшихся более приспособленными к данному антибиотику...
Какие эксперименты по данной проблеме мы имеем?
Мы имеем: 1) опыты супругов Ледерберг и аналогичные опыты - Лурия и Дельбрюка, 2) опыты Кейрнса, 3) опыты Холла.

1. Опыты супругов Ледерберг и Лурия-Дельбрюка можно интерпретировать как угодно, в том числе, и в терминах естественного отбора (преимущественное выживание потомства мутантов, случайно оказавшихся приспособленными). Можно просто потому, что использовались летальные концентрации:
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/08_01/GOLUB.HTM
ЦитироватьОткрытия в области подвижной генетики показали, что клетка как целостная система в ходе отбора может адаптивно перестраивать свой геном. Она способна ответить на вызов среды активным генетическим поиском, а не пассивно ждать случайного возникновения мутации, позволяющей выжить. А в опытах супругов Ледерберг у клеток не было выбора: либо смерть, либо адаптивная мутация.
В тех же случаях, когда фактор отбора не летален, возможны постепенные перестройки генома, прямо или косвенно связанные с условиями отбора.

2. Опыты Кейрнса нельзя интерпретировать в терминах естественного отбора, т.к. в этих опытах бактерии, неспособные усваивать лактозу, приобретали способность к её усвоению, не делясь. То есть, бактерии каким-то образом изменяли свое ДНК без всякого удвоения этой ДНК. Следовательно, ни о каких случайных мутациях здесь не может быть и речи (по определению).
Наоборот, здесь очевиден феномен активного генетического поиска.
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/08_01/GOLUB.HTM
Цитировать...Отобрав lac+ реверсов, которые, как и ожидалось, возникли еще в ходе "глюкозных" делений, нерастущие клетки оставляли в условиях углеводного голодания. Сначала мутанты отмирали. Но спустя неделю и более наблюдался новый рост за счет вспышки реверсий именно в гене lacZ. Как будто клетки в условиях жесткого стресса, не делясь (!), вели генетический поиск и адаптивно меняли свой геном

3. Опыты Холла тоже нельзя интерпретировать в терминах естественного отбора. Так как частота нужной одиночной мутации оказалась в 50 раз выше ожидаемой, а нужной двойной "мутации" - в 100.000.000 раз  :!: выше ожидаемой (при случайном распределении мутаций). Отсюда очевидно, что ни о каких "случайных мутациях" даже речи быть не может:
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/08_01/GOLUB.HTM
Цитата: "Голубовский"
В последующих работах Б.Холла использовались бактерии, мутантные по гену утилизации триптофана (trp). Их помещали на среду, лишенную триптофана, и оценивали частоту реверсий к норме, которая повышалась именно при триптофановом голодании. Но причиной этого феномена были не сами условия голодания, ибо на среде с голоданием по цистеину частота реверсий к trp+ не отличалась от нормы.
В следующей серии опытов Холл взял уже двойных недостаточных по триптофану мутантов, несущих одновременно мутации в генах trpA и trpВ, и вновь поместил бактерии на среду, лишенную триптофана. Выжить могли только особи, у которых реверсии возникали одновременно в двух триптофановых генах. Частота появления таких особей была в 100 млн раз выше, чем ожидалось при простом вероятностном совпадении мутаций в двух генах. Холл предпочел называть этот феномен "адаптивные мутации" и впоследствии показал, что они возникают и у дрожжей, т.е. у эвкариот

Итак, из опытов Кейрнса и Холла можно сделать только один вывод - пресловутая случайность мутаций давным-давно опровергнута опытом.

Бактерии приобретают необходимые им свойства не случайно, а путем активного генетического поиска. Поэтому Вам следует оставить в покое бактерий с их устойчивостью к антибиотикам, и поискать запрошенные мной доказательства естественного отбора где-нибудь в другом месте.

Кроме того, из всех опытов, проведенных на бактериях, до сих пор остается неизвестным, как далеко способен зайти их активный генетический поиск. Т.е. способен ли этот механизм (порождающий устойчивость к антибиотиотику и пр.) породить более масштабные изменения (например, возникновение принципиально нового домена, или появление бактериального жгутика, или появление эукариотной организации). Т.е. замечание инженера Дженкина остается в силе:
Цитата: "Чайковский"Только дикарь, продолжал Дженкин, глядя, как ядро вылетает из пушки, может решить, что в конце концов оно долетит до звезд. И скорость ядра, и размах наследственных вариаций стремительно убывают по мере удавления от исходной точки. Поэтому нет никаких оснований ожидать, что подходящие изменения будут накапливаться.

Цитата: "DNAoidea"также я когда был на семинаре ещё в Израиле, где один профессор (знал бы что так будет надо, запомнил бы его фамлию! он из института Вайцмана) поставил опыт, где бактериям были заданны условия где ген, расщепляющий какой-то их сахаров исчез - под действием отбора.
Чрезвычайно неопределенная информация.

Цитата: "DNAoidea"какая именно? горизонтальный перенос по вашему не может??? а он не случайно переносит гены?
1. Горизонтальный перенос гена в контексте обсуждаемой темы ничего не решает. Так как горизонтальным переносом переносится уже готовый ген. Т.е. это случай "игрушки-конструктора". А мы с Вами обсуждаем механизм возникновения нового гена (случаен он или не случаен).
2. "Случайность" самого горизонтального переноса, насколько мне известно, тоже еще не доказана ничем. Возможно, организм активно вбирает только нужные ему гены?

Цитата: "DNAoidea"да всё там понятно - амфипликация генов. И нечего придумывать что-то неизвестное, когда можно объяснить всё известными вещами. Рыться в книге по биохимии где я это читал мне просто ради вас не охота... книжка толстая... гипермутагенез - ну так горячие пятна много где есть, я знаю ваше мнение на их счёт, но логически оно никак не подтверждается.
Никакой "амплификации генов" в случае изобретения (лимфоцитами) антигенов не происходит. А происходит вот что. Сначала разные "куски" определенным образом сшиваются вместе, и получается "заготовка" нужного гена (механизм Тонегавы). Потом эта заготовка доводится до совершенства методикой направленного гипермутирования (механизм "подбора кода"). Причем, остается совершенно неясным: 1) каким образом клетка догадывается, что надо сшивать именно эти куски для образования нужной "заготовки", 2) на каком именно участке гена следует применить "подбор кода" (гипермутагенез).
Эти два момента чрезвычайно загадочны. Их можно объяснить тремя альтернативными способами:

1) Необходимые алгоритмы действий с собственной ДНК где-то заранее закодированы в самой клетке ("на все случаи жизни").
У этой версии есть очень серьезный недостаток - разнообразие среды может быть бесконечным, следовательно, заалгоритмизировать все случаи просто невозможно.

2) Клетка способна решать неалгоритмические задачи. Т.е. в этом случае мы вынуждены говорить о настоящем мышлении у клетки (как я понял, именно этой точки зрения придерживается Игорь Антонов).

3) Клетке извне подсказывается нужное решение. Например, какое-то неизвестное биологическое поле оказывает на клетку соответствующее воздействие, заставляя ее принять то или иное решение.

Цитата: "DNAoidea"эта ваша просьба обнажает вашу безграмотность в вопросе - материалов об этом полно.
И всё же, ссылки соответствующих "доказательств" естественного отбора в студию. Сильно подозреваю, что "материалов об этом полно", а вот с доказательствами окажется большая напряженка  :wink:

Цитата: "DNAoidea"а вы очень себя любите - доказать своими же цитатами!
Цитату я использовал просто для того, чтобы не повторяться. Зачем придираетесь не по делу?

Цитата: "DNAoidea"искусственный отбор на этом уровне ничем не отличается от естественного - есть признак, в силу чего-то его обладатели оставляют больше потомства, а уж в силу чего именно - нашей воли или удобства хищников, или паразитов - это уже дело десятое
Отличается. Отличается тем, что в ходе искусственного отбора разумный субъект осознанно допускает к размножению нужных ему особей, а ненужных - не допускает, противостоя куче случайностей и посторонних (мешающих) закономерностей.
Вы же сейчас просто повторяете Ч. Дарвина.
Между тем, предположение Дарвина о полной аналогии естественного и искусственного отборов еще нужно доказать.
Нужно доказать, что естественный отбор, складывающийся из огромного числа разнообразных взаимодействующих случайностей и закономерностей, действительно, способен на то же самое, что и искусственный отбор.

Питер

Imperor писал:
Итак, из опытов Кейрнса и Холла можно сделать только один вывод - пресловутая случайность мутаций давным-давно опровергнута опытом.

Не   следует.  Читайте   не     Голубовского, а  Кейрнса  -   и  обсудим  детали  опытов. И   историю     этой  работы  после   года 1988.
В   частности  вот  это.  
http://www.genetics.org/cgi/content/full/148/4/1453
и вот  это
http://www.genetics.org/cgi/reprint/131/4/783
А  оно  вам  надо  ?

DNAoidea

Цитата: "Imperor"То есть, бактерии каким-то образом изменяли свое ДНК без всякого удвоения этой ДНК. Следовательно, ни о каких случайных мутациях здесь не может быть и речи (по определению).
хм... интересно по какому определению... вообще-то то, что происходят спонтанные замены нуклеотидов (под действием например молекул воды) и без удвоения - это написано в любой книге по молекулярной генетике...
так, пока всё не прочитал тут:
http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/08_01/GOLUB.HTM
но уже вижу, что генетики наконец (правда ещё в 2001 году...) стали ставить опыты о закономерностях передачи информации не через ДНК, что радует. Правда, к развиваемым вами идеям, Имперор, это отношения не имеет. Имеет к некоторым моим... (которые я как-то вскользь высказывал тут) вы как-то странно, трактуете данные...

Imperor

Цитата: "Питер"Не   следует.  Читайте   не     Голубовского, а  Кейрнса  -   и  обсудим  детали  опытов. И   историю     этой  работы  после   года 1988.
В   частности  вот  это.  
http://www.genetics.org/cgi/content/full/148/4/1453
и вот  это
http://www.genetics.org/cgi/reprint/131/4/783
Ок. Почитаю. Спасибо за ссылки.
Быстро ответить не обещаю, т.к. требуется время на усвоение материала. Но обязательно отвечу. Раз уж придется "с головой нырять" в тему, то не могли бы Вы сразу (до кучи), объяснить и результаты опытов Холла (особенно с двойными реверсами), и привести соответствующие ссылки?
Честно говоря, меня больше всего поразили именно результаты опытов Холла с двойными реверсами.

По поводу же валидности гипотезы естественного отбора (т.е. преимущественного выживания случайных удачных мутантов), то тут и без всякой генетики данные уже выстраиваются во вполне красноречивый ряд.
На проблему эволюции есть три альтернативные точки зрения:

1. Эволюции вообще не было (и нет). А так называемые "свидетельства эволюции" - следствие неправильной интерпретации.

2. Эволюция была (и идет). Она шла довольно медленно по механизму естественного отбора (т.е. преимущественного выживания случайных удачных мутантов).

3. Эволюция была (и идет). Причем идет сверхбыстрыми темпами, т.к. организмы изменяются не случайно - они каким-то образом "угадывают" правильные направления, в которых необходимо изменяться (т.е. имеют какой-то механизм - либо "активный генетический поиск", либо "мышление клетки", либо "направляющее биополе).

Я специально собрал небольшую подборку - ряд данных, показывающих именно сверхбыструю эволюцию:

1. Скоростная эволюция бактерий: http://lenta.ru/news/2008/06/11/evolution/
(потребовалось 20 тыс. поколений).

2. Знаменитые тли Шапошникова.
(для изменений потребовалось 7 - 10 поколений).

3. Появление "подвальных комаров".

4. Скоростная эволюция бабочек: http://www.membrana.ru/lenta/?7456
(потребовалось 10 поколений (которые сменились всего за 1 год))

5. Скоростная эволюция моллюсков (мидий): http://www.membrana.ru/lenta/?6286
(потребовалось 15 лет)

6. Скоростная эволюция ящериц: http://www.membrana.ru/lenta/?6700
(требовалось всего полгода на изменение).

7. Опыты Агаева с яровизацией озимой пшеницы и наоборот (см. у Чайковского).
(требовалось 7 - 15 поколений).

Итак, мы имеем дело с весьма интересным рядом данных. Во всех случаях (см. ссылки) изменение наступало очень быстро (по эволюционным меркам) и внезапно - в прослеженных случаях нужное изменение достигалось сразу многими особями одновременно в течение всего 1-2 поколений (после некоторого периода "ожидания" в условиях стресса).

Имхо, все эти данные уже просто так не "спишешь". Очевидно, мы имеем дело с неким природным явлением, в концепцию естественного отбора не влезающим, и требующим особых объяснений (например, "мышление клетки").

Правда, по прежнему остается неясным старый вопрос. Повторю его:
Цитата: "Imperor"...до сих пор остается неизвестным, как далеко способен зайти их активный генетический поиск. Т.е. способен ли этот механизм (порождающий устойчивость к антибиотиотику и пр.) породить более масштабные изменения (например, возникновение принципиально нового домена, или появление бактериального жгутика, или появление эукариотной организации). Т.е. замечание инженера Дженкина остается в силе:
Цитата: "Чайковский"Только дикарь, продолжал Дженкин, глядя, как ядро вылетает из пушки, может решить, что в конце концов оно долетит до звезд. И скорость ядра, и размах наследственных вариаций стремительно убывают по мере удавления от исходной точки. Поэтому нет никаких оснований ожидать, что подходящие изменения будут накапливаться.

Ромашишка1971


Ромашишка1971


DNAoidea

не осилил всё... словоблудие на тему о том, что такое отбор, хотя в книжках *про генетику популяций в частности) написано предельно ясно - корреляция количества потомства с определёнными признаками передающимися по наследству в ряду поколений и их подверженность случайным флуктуациям, способным изменить количество потомства. Не понятно к чему разводить все антимонии статьи... чтобы скрыть своё невежество?

grumbler

Цитата: "Imperor"...
6. Скоростная эволюция ящериц: http://www.membrana.ru/lenta/?6700
(требовалось всего полгода на изменение).
...
Здесь, во всяком случае, здесь речь идет о давлении отбора (причем 2 из 3 исследованных реакций были поведенческие), а не об эволюции. Да оно и понятно - ни о какой смене поколений в популяции анолисов за полгода говорить не приходится.