Загадки эволюции

[Игорь Антонов]

А вот то, что вы говорили про модели – не скрою, весьма интересно. Мне бы хотелось, чтоб были модели, показывающие правильность СТЭ.

А почему, Юрич, вам хочется именно этого -  чтобы именно СТЭ оказалась права?
Мне вот, например, хочется просто правды, да и пусть она будет не за "клеточным интеллектом" - какие проблемы, мне нисколько не будет его жалко.

Ко всем обращаюсь: неужели действительно нет ни одной кибер. модели, показывающей прогрессивное развитие (усложнение живых систем) в соответствии с синтетической теорией эволюции?

Юрич, что касается эволюционного моделирования, то это моё хобби с детства. И лекции главного биокибернетика профессора Редько по этому вопросу внимательно мной проштудированы, а также программы, использующие  генетические алгоритмы (ГА) и моделирующие эволюцию. И то, что я говорю о принципиальной несводимости механизмов системного развития к модели "случайность + отбор", я говорю не просто так, а потому, что это объективный факт.

[Игорь Антонов]

так как насчет того что геном позволет целыый спектр состояний организма? а соответственно накопление мутаций? вы так и не ответили, типа приму эстафету.

А зачем отвечать в тех случаях, когда я согласен?
Но только вы неудачно сформулировали, что "приспособление  организма ещё при жизни" происходит под давлением ЕО. Под ЕО обычно понимают нечто совсем иное.

[Юрич]

А почему, Юрич, вам хочется именно этого -  чтобы именно СТЭ оказалась права?

Не буду лукавить, возможно, именно СТЭ лучше всего отвечает моему мироощущению, моему внутреннему видению Природы и вообще Вселенной. Такой вот личный интерес    Но в конечном счете, я как и вы, просто хочу знать "как на самом деле". В настоящее время я просто объективно не вижу альтернатив СТЭ, вне зависимости от личных пристрастий. Поэтому если СТЭ не подтверждается, это значит, что у нас вообще ничего нет. Надеюсь, что такое "подвешенное состояние" - не навсегда, и либо СТЭ (окончательно) подтвердится, либо что-то другое будет, - но только научно обоснованное.

[Игорь Антонов]

Поэтому если СТЭ не подтверждается, это значит, что у нас вообще ничего нет. Надеюсь, что такое "подвешенное состояние" - не навсегда, и либо СТЭ (окончательно) подтвердится, либо что-то другое будет, - но только научно обоснованное.

Всецело разделяю последнюю вашу надежду. И не вижу каких-либо шансов на выживание СТЭ (опять же, ничего личного).

[Wokiber]

так как насчет того что геном позволет целыый спектр состояний организма? а соответственно накопление мутаций? вы так и не ответили, типа приму эстафету.

А зачем отвечать в тех случаях, когда я согласен?
Но только вы неудачно сформулировали, что "приспособление  организма ещё при жизни" происходит под давлением ЕО. Под ЕО обычно понимают нечто совсем иное.

это конечно хорошо, но геном при жизни не меняется, он допускает приспосабливаемость. соответственно о направлености изменения генома речи не идет. Остаются все те же ненаправленные мутации, которые накапливаются, просто на немного измененных особях это особо не сказывается.

[Игорь Антонов]

это конечно хорошо, но геном при жизни не меняется, он допускает приспосабливаемость. соответственно о направлености изменения генома речи не идет. Остаются все те же ненаправленные мутации, которые накапливаются, просто на немного измененных особях это особо не сказывается.

Один из механизмов изменения свойств генома при жизни упоминался  в статье  Александра Маркова:

"Один из таких "эпигенетических" механизмов – метилирование ДНК. Оказалось, что в процессе жизнедеятельности к молекулам ДНК в клетках (в том числе, и в половых) специальные ферменты "пришивают" метильные группы (-CH3). Причем к одним генам метильных групп пришивают больше, к другим – меньше. Распределение метильных групп по генам ("паттерн метилирования") зависит от того, насколько активно тот или иной ген используется. Получается совсем как с "упражнением" и "неупражнением" органов, которое Ламарк считал причиной наследственных изменений. Поскольку "паттерн метилирования" передается по наследству и поскольку он, в свою очередь, влияет на активность генов у потомства, легко заметить, что здесь может работать совершенно ламарковский механизм наследования: "натренированные" предками гены будут и у потомства работать активнее, чем "ослабевшие" от долгого неиспользования. "

Что касается ненаправленных мутаций, которые накапливаются, просто на немного измененных особях это особо не сказывается - само  их накопление не означает приспосабливаемость. И не объясняет эволюционного формирования  генетических механизмов, обладающих системной целостностью.

[Игорь Антонов]

И я опять говорю, что необязательно усложнение, появление какой-то новой структуры должно быть непрерывно и постепенно. Фенотипически. А вот генотипические изменения при этом вполне могут быть постепенные и происходить потихонечку.

Я процитирую из своих размышлений 2003 года:

" У биосистем не наблюдается свойств, обеспечивающих им автоматическую генерацию в онтогенезе структурно упорядоченных функциональных новообразований в ответ на произвольные хаотичные изменения генома. Если бы новые структуры в живых организмах росли, как растут в великом многообразии снежинки на произвольных микрокомочках пыли, это могло бы быть путём к преодолению ограниченности аксиом системотехники. Здесь роль системотехника выполняли бы законы природы, порождающие упорядоченность из хаоса, как это происходит при формировании снежинок. Но ведь нет этого - не порождают произвольные изменения генома спонтанно новых функциональных структур. Соответственно, нет границы, отделяющей в этом отношении живой организм от программы или технического изделия - ему столь же необходима специфическая, обладающая системной целостностью, упорядоченность генома для реализации новой усложнённой структуры организма."

[Wokiber]

Один из механизмов изменения свойств генома при жизни упоминался  в статье

вот вы тоже понимаете что это изменение свойств генома а не механизм изменения самого генома, то есть к самому изменению генома он не имеет отношения. А имеет он отношение как раз к блокировке генов. то есть сами изменения блокируются. Итак мутации по прежнему остаются единственным механизмом изменения генома, или есть еще что нибудь?

 Александра Маркова:

"Один из таких "эпигенетических" механизмов – метилирование ДНК. Оказалось, что в процессе жизнедеятельности к молекулам ДНК в клетках (в том числе, и в половых) специальные ферменты "пришивают" метильные группы (-CH3). Причем к одним генам метильных групп пришивают больше, к другим – меньше. Распределение метильных групп по генам ("паттерн метилирования") зависит от того, насколько активно тот или иной ген используется. Получается совсем как с "упражнением" и "неупражнением" органов, которое Ламарк считал причиной наследственных изменений. Поскольку "паттерн метилирования" передается по наследству и поскольку он, в свою очередь, влияет на активность генов у потомства, легко заметить, что здесь может работать совершенно ламарковский механизм наследования: "натренированные" предками гены будут и у потомства работать активнее, чем "ослабевшие" от долгого неиспользования. "

Что касается ненаправленных мутаций, которые накапливаются, просто на немного измененных особях это особо не сказывается - само  их накопление не означает приспосабливаемость.

сам геном позволяет приспособится вопрос к каким условиям,а к каким это зависит от генома же. Различные геномы позволяют приспособится к различному спектру условий.


.

И не объясняет эволюционного формирования  генетических механизмов, обладающих системной целостностью.

[/quote]это вопрос более низкого порядка, этим должна заниматся биофизика и биохимия,
существуют системы с самоорганизацией, можно предположить, что это частный случай другого ничего не остается. Вы же не предполагаете здесь Божественного влияния?. или у вас есть еще один рациональный вариант?


само накопление мутаций как раз означает здвиг возможных состояний организма, в стабилизаци как раз участвует и механизм метилирования блокируя гены, то что это наследуется даже хорошо не нужно повторять процедуру каждый раз.  То есть популяция вроде одна, а часть особей более устойчива к таким условиям, часть к таким, часть к третим. Но большинство приспособлено к условиям в которых живут в данный момент.

[Игорь Антонов]

вот вы тоже понимаете что это изменение свойств генома а не механизм изменения самого генома, то есть к самому изменению генома он не имеет отношения. А имеет он отношение как раз к блокировке генов. то есть сами изменения блокируются. Итак мутации по прежнему остаются единственным механизмом изменения генома, или есть еще что нибудь?

Метилирование имеет отношение не только к блокировке, но и к активации генов. Гвоздев пишет об этом: "Метилирование может препятствовать взаимодействию участка ДНК с репрессорными белками, подавляющими активность гена. Так, например, метилирование района интрона может обеспечить активность гена."

Даже случайные мутации вкупе с описанным механизмом наследования паттернов метилирования – это уже механизм направленного изменения генома, так как геном в действии –  это совокупность  всех свойств генома, существенно зависящих от распределения метильных групп. Представьте себе, что на белом листе бумаги напечатан случайный поток всех символов алфавита, покрытый тонким слоем серой краски. Вы находите нужные буквы, стираете с них этот слой и получаете в итоге связный разумный текст из  энтропийного хаоса символов. Это механизм  направленного  изменения уровня организации  текста, не требующий физического изменения ни одной буквы. Возможно,  аналогичные процессы происходят и с геномом.

это вопрос более низкого порядка, этим должна заниматся биофизика и биохимия,
существуют системы с самоорганизацией, можно предположить, что это частный случай другого ничего не остается.

Да, конечно же, живые системы  - "системы с самоорганизацией". Но ещё Эрвин Шрёдингер в известной книге "Что такое жизнь?" акцентировал внимание на специфичности этой самоорганизации, как реализующей принцип "Порядок из порядка" вместо принципа "Порядок из хаоса". Шрёдингер постулировал "Для организма следует ожидать новых законов... деятельность живого организма нельзя свести к проявлению обычных законов физики".  Я уверен, что этот тезис актуален и для законов развития организма.

Здесь проблема состоит в том, что само слово "самоорганизация" – это не ответ. Человеческое сознание, мышление – ну конечно же, тоже функционирование "системы с самоорганизацией". Но представьте себе, что вы приходите к учёным, изучающим мозг, и говорите им – "Я разгадал тайну человеческого сознания! Это всего лишь частный случай системы с самоорганизацией. Даёшь восторги, лавры и цветы !.." Как там на вас посмотрят?

Вы же не предполагаете здесь Божественного влияния?. или у вас есть еще один рациональный вариант?

Вы знаете, это Питер очень любит – в ответ на посягательства на механистичные схемы сразу вытаскивать на белый свет страшилку Бога, от которой  материалисты должны, как чёрт от ладана,  в ужасе разбегаться. Но мне вот как-то не страшно.  Бог – не научный термин. В рамках научной методологии, конечно же, для объяснения любых процессов заведомо нет необходимости привлекать "промысел Господний". Но когда вы найдёте - какой природный закон и как задаёт именно то распределение энергетических потенциалов, которое направленно порождает сначала жизнь, затем её новые формы, затем человеческие мысли и сознание, возможно, окажется, что это действует особый и один и тот же закон, и именно его существование религиозное сознание выражает через идею Бога.
Как написал Александр Марков:  
"Эволюцию следует рассматривать как системный процесс, в котором определяющим фактором являются свойства целостных систем (биосферы, биоценозов, видов, популяций и организмов). Эти системные свойства воспринимаются религиозным сознанием как ИДЕЯ БОГА. Эволюция человеческой культуры, этики и даже науки является естественным продолжением биологической эволюции и следует тем же общим законам."

[Питер]

Я  задам  все  тот  же  дурацкий    вопрос   - про  механизмы  направленного   метилирования\деметилирования  определенных CpG    динуклеотидов в  геноме. Кстати,    в  последнем     обзорном  номера  HMG  по    эпигенетике    роль  эпигенетических  модификаций    генома в  эволюции  даже    не  рассматривается.

[Игорь Антонов]

Я  задам  все  тот  же  дурацкий    вопрос   - про  механизмы  направленного   метилирования\деметилирования  определенных CpG    динуклеотидов в  геноме...

Есть ферменты, осуществляющие  метилирование\деметилирование .  А возиожность клетки направленно перемещать внутри себя ферменты, она несомненна, без этого вообще клетки не могли бы функционировать.  

Исследователь метилирования дбн Б.Ф. Ванюшин пишет:

"Мы обнаружили, что в разных клетках одного и того же организма ДНК метилирована по-разному. Это позволило нам в 1970 году первыми заявить в журнале ,,Nature" о том, что метилирование ДНК регулирует экспрессию генов и клеточную дифференцировку. Наши работы привлекли внимание многих учёных у нас и за рубежом и послужили толчком к интенсивному исследованию метилирования ДНК в мире...
...Как бы то ни было, сегодня доподлинно известно, что метилирование ДНК в клетке — не пустяк, оно контролирует все генетические процессы, в том числе такие, как транскрипция, репликация, рекомбинация, транспозиция генов..."

[Юрич]

Но когда вы найдёте - какой природный закон и как задаёт именно то распределение энергетических потенциалов, которое направленно порождает сначала жизнь, затем её новые формы, затем человеческие мысли и сознание, возможно, окажется, что это действует особый и один и тот же закон, и именно его существование религиозное сознание выражает через идею Бога.

Эволюцию следует рассматривать как системный процесс, в котором определяющим фактором являются свойства целостных систем (биосферы, биоценозов, видов, популяций и организмов). Эти системные свойства воспринимаются религиозным сознанием как ИДЕЯ БОГА.

Ага. Только лицам с "религиозным сознанием" еще хватает "сознания" молиться "свойствам целостных систем" и "закону, распределяющему энергетические потенциалы". Впрочем, в последнее время и под это подвели "научное обоснование": «...Когда над свечой читают молитвы, звуковые вибрации вызывают колебания плазмы, и она переводит их в торсионные волны, которые восходят к Богу» ("Физика веры"). Каково?.. Так что действительно нет никакого противоречия между наукой и "религиозным сознанием". Скоро станут говорить, что атеизм антинаучен.

[Wokiber]

Метилирование имеет отношение не только к блокировке, но и к активации генов. Гвоздев пишет об этом: "Метилирование может препятствовать взаимодействию участка ДНК с репрессорными белками, подавляющими активность гена. Так, например, метилирование района интрона может обеспечить активность гена."

Даже случайные мутации вкупе с описанным механизмом наследования паттернов метилирования – это уже механизм направленного изменения генома, так как геном в действии –  это совокупность  всех свойств генома, существенно зависящих от распределения метильных групп.  

все таки это вопрос распределения ролей, мутации в данном случае отвечают за структурную качественную перестройку генома, то есть только с ними возможны хоть какие то качественные изменения. Метилирование в данном случае отвечают за блокирование и активацию генов, то есть прижизненное изменение свойств которые были уже заложены с участием мутаций ДО этих изменений. Вопрос что отвечает за эволюционные изменения - именно мутации.
К тому же метилирование определяется под давлением внешних факторов. Еще один тезис что внешние условия определяют направление изменений(даже метилирования) подтвердлается.

Представьте себе, что на белом листе бумаги напечатан случайный поток всех символов алфавита, покрытый тонким слоем серой краски. Вы находите нужные буквы, стираете с них этот слой и получаете в итоге связный разумный текст из  энтропийного хаоса символов. Это механизм  направленного  изменения уровня организации  текста, не требующий физического изменения ни одной буквы. Возможно,  аналогичные процессы происходят и с геномом.

опять же направленного чем, ответ внешними факторами, чем еще может определятся направление прижизненных изменения. К тому же если нет возможности приспособится метилирование никак не поможет, как можно активировать гены которых нет?

Да, конечно же, живые системы  - "системы с самоорганизацией". Но ещё Эрвин Шрёдингер в известной книге "Что такое жизнь?" акцентировал внимание на специфичности этой самоорганизации, как реализующей принцип "Порядок из порядка" вместо принципа "Порядок из хаоса". Шрёдингер постулировал "Для организма следует ожидать новых законов... деятельность живого организма нельзя свести к проявлению обычных законов физики".  Я уверен, что этот тезис актуален и для законов развития организма.

что значит обычных, я не понял есть необычные? По сути он ничего не сказал.

Здесь проблема состоит в том, что само слово "самоорганизация" – это не ответ. Человеческое сознание, мышление – ну конечно же, тоже функционирование "системы с самоорганизацией". Но представьте себе, что вы приходите к учёным, изучающим мозг, и говорите им – "Я разгадал тайну человеческого сознания! Это всего лишь частный случай системы с самоорганизацией. Даёшь восторги, лавры и цветы !.." Как там на вас посмотрят?

да согласен именно поэтому нужно искать параметры системы которые постоянны, и которыми ее можно описать. Это и будет выявление закономерностей. Вот например в данном случае мутации и метилирование + ЕО(или давление окружающей среды если шире).
три параметра каждый за что то ответственен, в комбинации дают результат.
Так как СТЭ рассматривает эволюцию то и рассматривает она первостепенные эволюционные факторы мутации и ЕО. Как только разберутся с метилированием уж поверьте войдет оно в ТЭ и займет там подобающее место, если уже не вошла.

Вы же не предполагаете здесь Божественного влияния?. или у вас есть еще один рациональный вариант?

Вы знаете, это Питер очень любит – в ответ на посягательства на механистичные схемы сразу вытаскивать на белый свет страшилку Бога, от которой  материалисты должны, как чёрт от ладана,  в ужасе разбегаться. Но мне вот как-то не страшно.  Бог – не научный термин. В рамках научной методологии, конечно же, для объяснения любых процессов заведомо нет необходимости привлекать "промысел Господний". Но когда вы найдёте - какой природный закон и как задаёт именно то распределение энергетических потенциалов, которое направленно порождает сначала жизнь, затем её новые формы, затем человеческие мысли и сознание, возможно, окажется, что это действует особый и один и тот же закон, и именно его существование религиозное сознание выражает через идею Бога.

чтож похоже кроме метилирования вы ничего предложить не можете, значит будем обсуждать его.

Как написал Александр Марков:  
"Эволюцию следует рассматривать как системный процесс, в котором определяющим фактором являются свойства целостных систем (биосферы, биоценозов, видов, популяций и организмов). Эти системные свойства воспринимаются религиозным сознанием как ИДЕЯ БОГА. Эволюция человеческой культуры, этики и даже науки является естественным продолжением биологической эволюции и следует тем же общим законам."

меня не интересует как что и кем воспринимается, интересует как есть на самом деле.[/quote]

Кстати тему о направленности мутаций вы продвигали или нет?   не хочу перечитывать форум.Просто представители эпигенетических теорий именно это предполагают. У вас это уже "направленное изменение генома". Так как по вашему направлены или ненаправлены мутации?

[Питер]

Игорь,    я  повторю  свой  вопрос  -  как  организм  определяет   СрG    динуклеотид  для  метилирования ?   Речь  идет  именно о  первичном  метилировании   цитозинов в  ДНК.    Ну   поройтесь,  поищите  данные  по специфичности ДНК  метилтрансфераз.

Вам  для  затравки

Chromatin inactivation precedes de novo DNA methylation during the progressive epigenetic silencing of the RASSF1A promoter.

Epigenetic inactivation of the RASSF1A tumor suppressor by CpG island methylation was frequently detected in cancer. However, the mechanisms of this aberrant DNA methylation are unknown. In the RASSF1A promoter, we characterized four Sp1 sites, which are frequently methylated in cancer. We examined the functional relationship between DNA methylation, histone modification, Sp1 binding, and RASSF1A expression in proliferating human mammary epithelial cells. With increasing passages, the transcription of RASSF1A was dramatically silenced. This inactivation was associated with deacetylation and lysine 9 trimethylation of histone H3 and an impaired binding of Sp1 at the RASSF1A promoter. In mammary epithelial cells that had overcome a stress-associated senescence barrier, a spreading of DNA methylation in the CpG island promoter was observed. When the RASSF1A-silenced cells were treated with inhibitors of DNA methyltransferase and histone deacetylase, binding of Sp1 and expression of RASSF1A reoccurred. In summary, we observed that histone H3 deacetylation and H3 lysine 9 trimethylation occur in the same time window as gene inactivation and precede DNA methylation. Our data suggest that in epithelial cells, histone inactivation may trigger de novo DNA methylation of the RASSF1A promoter and this system may serve as a model for CpG island inactivation of tumor suppressor genes.

[Игорь Антонов]

все таки это вопрос распределения ролей, мутации в данном случае отвечают за структурную качественную перестройку генома, то есть только с ними возможны хоть какие то качественные изменения.

Отнюдь. Структурная качественная перестройка генома  в данной модели возможна вообще без мутаций,  через перераспределение точек активации уже существующего материала.

]К тому же метилирование так же направленно как и естественный отбор, то есть происходит под давлением внешних факторов. Еще один тезис что внешние условия определяют направление изменений(даже метилирования) подтвердлается.

Давление внешних факторов всегда опосредованно собственной деятельностью организма. Вы скажете, что и инженер проектирует самолёт  под давлением внешних факторов. Но  это не объяснение механизма проектирования самолёта.