Автор Тема: Векторный характер передающейся по наследству информации  (Прочитано 41204 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Павел Замалиев

  • Участник форума
  • Сообщений: 229
    • Просмотр профиля
Хочу предложить для обсуждения такое предположение: может быть, информация, передающаяся от поколения к поколению, является векторной величиной? Т.е. имеет не только модуль, но и направление? Мне кажется, на это указывает прежде всего  существование дизруптивного отбора (и его следствия - симпатрического видообразования), хотя и движущий, и стабилизирующий отбор также в какой-то мере свидетельствуют об этом. Вкратце, может быть дело обстоит следующим образом. (1) Любое (не только мутация), передающееся по наследству изменение есть не что иное, как генерация какого-то информационного вектора. (2) Существует набор (комплект) векторов-шаблонов, являющийся оптимальным для данного вида в данном месте-времени. (3) Отбор сравнивает все имеющиеся у вида информационные векторы со всеми шаблонами. Если направление информационного вектора не соответствует ни одному из имеющихся шаблонов - это движущий отбор. Если направление нескольких информационных векторов в разной степени соответствует одному и тому же шаблону  - это стабилизирующий отбор. И, наконец, если направление двух (или нескольких) информационных векторов каждого по отдельности соответствует разным шаблонам, а сумма этих векторов (а у суммы не только направление другое, но и модуль может быть меньше, чем каждое слагаемое по отдельности) не соответствует ни одному из имеющихся шаблонов - это дизруптивный отбор.

DNAoidea

  • Гость
в случае отбора можно говорить о его векторных свойствах, а в случае наследственности вообще? в чём там смысл направления?

Оффлайн Дж. Тайсаев

  • Участник форума
  • Сообщений: 9264
    • Просмотр профиля
    • Российская культурология
Отбор условно конечно можно считать векторным, но тут есть существенное отличие, направление этого вектора принципиально неизвестно. А разве бывают веторы в которых направление находится в состоянии неопределённости?
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Оффлайн Павел Замалиев

  • Участник форума
  • Сообщений: 229
    • Просмотр профиля
Речь, конечно же, не идет о направлении отбора. Речь идет только об информации, передающейся от родителя потомку. Попробую пояснить на примере, что же я хотел сказать. Как известно, есть величины скалярные, а есть векторные. Сложение двух скаляров (скажем, скаляров «5» и «8») выполнить просто: к 5 прибавляем 8, получаем 13 – и все. При сложении же векторов (скажем, векторов «7» и «9») необходимо знать и учитывать еще одну характеристику, имеющуюся у каждого вектора (направление).  И самое главное, сложив эти 7 и 9, мы можем в итоге получить и 5, и 8, и 4 – в зависимости от направления этих векторов. В общем, при сложении векторов сумма может оказаться меньше, чем каждое слагаемое по отдельности – чего при сложении скаляров не бывает. А теперь, собственно, пример. Предположим, у нас есть какой-то вид, каждая особь которого (кроме двух особей – А и Б) передает своим потомкам 1000 байт полезной информации. Особь А, как и все особи вида, передает своим потомкам 1000 байт плюс еще 7 байт полезной информации, которые у нее появились в результате какого-то наследуемого изменения – скажем, мутации. Особь Б тоже мутировала, тоже удачно, и теперь передает своим потомкам 1000 байт плюс еще 9 байт (причем эти 9 байт  к тем 7 байтам, что есть у А, никакого отношения не имеют). Скрестим А и Б. Можно ли утверждать, что гибридный потомок, получивший 1000 байт (как и все) плюс 7 байт от А плюс 9 байт от Б обязательно будет иметь именно 1016 байт полезной информации, и ни в коем случае не меньше? (Т.е. можно ли утверждать, что эти 7 и 9 байт – скаляры?) Я думаю, что нельзя. Гибридный потомок может иметь меньше полезной информации (а что значит иметь меньше полезной информации? – да быть менее приспособленным), чем каждый из родителей – на это указывает существование дизруптивного отбора. Значит, наследуемая информация – не скаляр, а вектор, т.е. у информации, передающейся по наследству, есть не только модуль (байты), но и еще по крайне мере одна характеристика (направление), которая делает эту информацию векторной величиной.

Оффлайн f_evgeny

  • Участник форума
  • Сообщений: 462
    • Просмотр профиля
Цитата: "Павел Замалиев"
Значит, наследуемая информация – не скаляр, а вектор, т.е. у информации, передающейся по наследству, есть не только модуль (байты), но и еще по крайне мере одна характеристика (направление), которая делает эту информацию векторной величиной.

Вообще-то любая система с количеством параметров больше одного в принципе может рассматриваться как векторная. Но, ощутимую пользу такое рассмотрение приносит, если можно выделить взаимоперпендикулярные оси, без этого толку от такого рассмотрения мало. А вот как раз с выделением данных осей и трудности.

DNAoidea

  • Гость
Цитата: "Павел Замалиев"
на это указывает существование дизруптивного отбора.

дизруптивный отбор это несколько иная вещь - это отбор крайних проявлений одного и того же признака, то есть, а не по двум одновременно, но не про их сочетанию. последние - это просто два отбора одновременно, с некими взаимодействиями генов.

Оффлайн Павел Замалиев

  • Участник форума
  • Сообщений: 229
    • Просмотр профиля
Цитата: "f_evgeny"
Вообще-то любая система с количеством параметров больше одного в принципе может рассматриваться как векторная. Но, ощутимую пользу такое рассмотрение приносит, если можно выделить взаимоперпендикулярные оси, без этого толку от такого рассмотрения мало. А вот как раз с выделением данных осей и трудности.
Но кое-что об этих осях можно сказать. Например, что этих взаимоперпендикулярных осей должно быть много - не пять, и даже, наверное, не десять, а больше.
 А вообще-то, надо сначала ответить на вопрос: информация,передающаяся по наследству, характеризуется одним параметром или все-таки как минимум двумя?

DNAoidea

  • Гость
Павел Замалиев - вот к примеру, у вас есть признак, который получили по наследству - третья группа крови (это у меня, какая у вас я не знаю) тут сколько параметров? Один? Два? или 100, скажем?

Оффлайн Павел Замалиев

  • Участник форума
  • Сообщений: 229
    • Просмотр профиля
Цитата: "DNAoidea"
дизруптивный отбор... - это отбор крайних проявлений одного и того же признака...
Мне кажется, правильнее сказать, что дизруптивный отбор разрывает вид (или популяцию) на части. И совсем не обязательно, чтобы разрыв проходил только по одному признаку. Рассмотрим какую-то популяцию, которую дизруптивный отбор разрывает на две части. Рассмотрим такой случай, когда, с одной стороны, все особи популяции свободно скрещиваются друг с другом, а с другой стороны, все особи популяции разделены на две части (скажем, m и n), несколько отличающиеся друг от друга фенотипом, причем отличия фенотипа  m  от фенотипа  n  со временем нарастают. Нарастание отличий означает, что те наследуемые изменения (дальше – мутации), которые  закрепляются у части  m, не закрепляются  у части  n, - и наоборот, те мутации, которые закрепляются у части  n, не закрепляются у части  m. Т.е. у каждой части свои мутации. Расставим  m-мутации в порядке появления. Сделаем то же самое с  n-мутациями. Получим два ряда. Вернемся к тому моменту, когда существовали только первые члены этих рядов. Итак, перед нами популяция, в генофонде которой есть те две мутации, с которых начинается разрыв этой популяции на части. Какие это мутации? Один вариант – это мутации одного и того же гена (что-то типа «длинные ноги» - «короткие ноги»). Но гораздо интереснее другой вариант, когда это мутации разных генов, отвечающих за разные признаки (что-то типа «длинные ноги» -  «другая окраска»). Этот вариант реален в том случае, если особь, имеющая и «длинные ноги», и «другую окраску», менее приспособлена, чем особь только с «длинными ногами» или особь только с «другой окраской». Т.е. в том случае, когда мутации, безусловно адаптивные поодиночке, складываясь – т.е. реализуясь в одном фенотипе – гасят адаптивность друг друга. (Гасить же адаптивность друг друга при сложении, т.е. при реализации в одном фенотипе, мутации могут. Если бы это было не так, то отбор складывал бы все адаптивные мутации в одну большую кучу, и в результате эволюции получился бы Солярис, а не то разнообразие видов, которое имеем.) Но дело в том – и именно на это хочу обратить ваше внимание ,– что  получить при сложении сумму, меньшую, чем каждое слагаемое по отдельности, можно только при сложении векторов. При сложении  скаляров это невозможно.

DNAoidea

  • Гость
описанная вами ситуация (с ногами и цветом) возможна - то есть у нас есть два вида ног и два вид окраски - допустим короткие и длинные, и красная и синяя. тогда у нас будет четыре варианта фенотипа (мы допускаем, что эти признаки не сцеплены генетически никак) - короткие ноги синие, короткие - красные, длинные синие, короткие зелёные. В одной части популяции отбор ведётся в сторону длинных ног, в другой - в сторону красного цвета - как вы сказали. но одновременно особи с короткими ногами и красные не могут найти подходящих условий и эллиминируются, также и особи с длинными ногами и зелёным цветом. таким образм, мы можем сказать, что у нас имеется два отбора - в одной части по длинным ногам, в другой - по окраске. если мы представим эти признаки не как дискретные величины, а как оси, то мы в самом деле получим площадку, где все особи будут собираться в двух углах из четырёх. Если сказать, что изначально, они занимали её центра, то у нас будут действительно два вектора отбора которые направлены в противоположные стороны, и ноль получающиеся при их сложении говорит о том, что сочетания признаков летальны, во всяком случае не оставляют потомства или оставляют мало - не суть важно. Но отбора - а не признаков! Вот в чём дело - полезность признака или нет определяется только через отбор и никак иначе, потому наследственная информация сама по себе не может быть никакой величиной, ей может быть только отбор.

Оффлайн Ярослав Смирнов

  • Участник форума
  • Сообщений: 2361
    • Просмотр профиля
Возможно, числовой величиной может быть выражена активность гормона или фермента (но опять же, в конкретных условиях, и для конкретных субстратов), каждый по своей оси, но даже для прокариот потребуется многотысячемерное гиперпространство. Не исключено, что при создании нормальных математических моделей, и достаточно мощных компьютерах, подобное представление могло бы принести практическую пользу.

С другой стороны, не знаю, можно ли выразить в числовых величинах активность белков находящихся в парах, скажем, "гормон-рецептор", подходящих друг к другу, как ключ к замку.
Нам лунный свет работать не мешает.

Оффлайн Павел Замалиев

  • Участник форума
  • Сообщений: 229
    • Просмотр профиля
Цитата: "DNAoidea"
Павел Замалиев - вот к примеру, у вас есть признак, который получили по наследству - третья группа крови (это у меня, какая у вас я не знаю) тут сколько параметров? Один? Два? или 100, скажем?
У меня – первая положительная.
 Во-первых, я думаю, что, хотя у вас и третья, тем не менее количество информации, которое вы и я получили от родителей, практически одно и то же.
 А теперь представьте, что началась эпидемия чумы. И тут выясняется, что у меня больше, чем у вас,  шансов выжить во время чумы, причем именно из-за группы крови. Значит, я получил информации от родителей больше, чем вы? Ладно, закончилась эпидемия, мы живы и здоровы и идем с вами на донорский пункт сдавать кровь. И тут выясняется, что за вашу кровь платят больше - кровь третьей группы стоит дороже. Значит, теперь у вас информации больше, чем у меня?
 Я предлагаю такое объяснение. Информация о группе крови, полученная нами от родителей, является вектором. У вас свой вектор, у меня свой. Модули этих векторов, наверное, практически равны. Направления же разные. (Вот, кстати, и ответ на ваш вопрос: два параметра – модуль и направление.) Информация о крови, идеальной во время чумы – вектор-шаблон (назовем его «чумовой» вектор-шаблон). Проекция моего «кровяного» вектора на «чумовой» вектор-шаблон больше, чем проекция вашего «кровяного» вектора на этот же «чумовой» вектор-шаблон. Информация о крови, идеальной для донорства – «донорский» вектор-шаблон. Проекция вашего «кровяного» вектора на «донорский» вектор-шаблон больше, чем проекция моего «кровяного» вектора на этот же «донорский» вектор-шаблон.

Оффлайн f_evgeny

  • Участник форума
  • Сообщений: 462
    • Просмотр профиля
Цитата: "Павел Замалиев"
... два параметра – модуль и направление...

Мне кажется, что в многомерном пространстве такой параметр, как длина вектора имеет мало смысла. Причины в этом я вижу две, одна, это то, что трудно определится с началом координат, вторая, это то, что часть параметров имеет аналоговый характер, часть дискретный (0 или 1), часть, элемент множества, например группа крови.
Скорее вектор, характеризующий особь, это просто точка в многомерном пространстве. Тогда множество точек всех особей в данном пространстве, будет геномом популяции.
В принципе можно ввести такую величину, как расстояние между двумя точками этого пространства. Оно будет характеризовать суммарную генетическую разницу между двумя наборами генов двух особей. Но для этого надо сначала определится, как будем приводить к единой системе дискретные, аналоговые и множественные параметры.

Оффлайн Дж. Тайсаев

  • Участник форума
  • Сообщений: 9264
    • Просмотр профиля
    • Российская культурология
Ярослав. Ну двухмерную модель и трёх и даже четырёх, ну в крайнем случае пятимерную модель современные компьютеры ещё осилят, но дальше врятли. Причём каждая следующая n-мерность экспоненциально повышает требования к железу.
Наследование теоретически можно выразить и как вектор многомерный,но это тоже формализация, в действительности всё намного сложнее. Ясно одно, добрая ситарая модель один ген-один признак уже утопия. Но вот как этот оркестр работает, думаю не только векторно, тут ещё много нюансов, вероятно есть даже супергенотип, генотип генотипов, который отвечает за наследование и тканевую диференциацию, я не имею в виду гены регуляторы, репресоры и прочее, это сам собой, я говорю о гипотетической супергенной структуре. Впрочем может быть я изобретаю велосипед? Кстати и онтогенез тоже имеет векторный характер и тоже только этим не исчерпывается. Здесь могут быть разрывы, тупиковые ветви и даже свой дерижор как писал Добржанский.
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Оффлайн Питер

  • Участник форума
  • Сообщений: 1326
    • Просмотр профиля
Цитата: "f_evgeny"
такую величину, как расстояние между двумя точками этого пространства. Оно будет характеризовать суммарную генетическую разницу между двумя наборами генов двух особей. Но для этого надо сначала определится, как будем приводить к единой системе дискретные, аналоговые и множественные параметры.


И  такая  величина    давно  уже  есть. Fst Райта.
А  оно  вам  надо  ?