Загадки эволюции

[Wokiber]

Wokiber,  я то-как   раз   с  вами в  одной  лодки  

да, я это понимаю

[Игорь Антонов]

Игорь,     я  написал,  что   метилирование  ДНК  не  рассматривается    как   механизм  эволюции в статьях в HGM.  В  предложенном  вами  обзоре    этого  тоже  нет. Он  весь  посвящен роли    метилирования в   development - а   не в evolution.   Приведенная вами  цитата  говорит  о  консервативности   самого  механизма    мет\демет в  эволюции.

Вот, например, работа, в которой метилирование ДНК рассматривается именно как предполагаемый механизм эволюции:

S.Kalisz, M.D.Purugganan  "Epialleles via DNA methylation: consequences for plant evolution"

"Variation among individuals in the degree of methylation of a gene, termed epialleles, produces novel phenotypes that are heritable across generations."

[Игорь Антонов]

Лирическое отступление об отношении к  проблеме направленности в эволюционной науке.

Я неоднократно задумывался о следующем удивительном обстоятельстве, точнее говоря - о парадоксальном сочетании двух обстоятельcтв:

1) Предположение о направленной эволюционной изменчивости  естественным образом следует, само собой напрашивается, исходя из общих принципов материалистического эволюционного мышления – естественного происхождения жизни, общности всего живого,  эволюционной роли факторов наследования, изменчивости и отбора.
2) Представители доктрины неодарвинизма  являются  воинствующими, непримиримыми противниками  самой идеи  о направленности эволюционной изменчивости.

Коротко обозначенный выше парадокс можно сформулировать так: "Если  мысль о направленной изменчивости сама собой напрашивается исходя из самых общих принципов эволюционизма, тогда почему самые правоверные эволюционисты являются самыми яростными её противниками?"

Видимо, первый пункт требует некоторых объяснений (второй пункт – данность, непосредственно наблюдаемая нами).

Почему я говорю о естественности предположения о направленности для эволюционизма ?  
Элементарно:
Именно эволюция создала человеческий разум –  мощнейший инструмент целенаправленной деятельности. Но если естественный отбор высочайшим образом развил целенаправленность и организованность поведения организмов, тогда что препятствовало ему  соответствующим образом оптимизировать процесс самой эволюции, эволюционной изменчивости организмов? Если наследственная память об опыте, полученном предками,  является явным адаптационным преимуществом для потомков, тогда почему естественный отбор не должен пользоваться этой возможностью для оптимизации самого процесса эволюционной адаптации? Почему сами механизмы эволюции и изменчивости не должны эволюционировать? Кстати многообразие инструментов репарации  - наглядное доказательство факта, что  изменчивость может эволюционировать.  Ответ на поставленные выше вопросы единственный - нет в законах природы никаких принципиальных запретов на эволюцию механизмов эволюционной изменчивости, как нет таких запретов на эволюцию поведения организмов.

Вот пишут во вполне нейтральной книге «Демон Дарвина» два доктора-биокибернетика, А.Н.Горбань и Р.Г.Хлебопрос:

"Если в ходе эволюции возникает механизм целесообразной изменчивости, то он должен подхватываться отбором - его носители будут иметь преимущества в выживании и размножении."

Вот рассуждает (в обсуждении публикации Прюита) воинствующий дарвинист с ником enginer с сайта «Membrana»  ("что у трезвого на уме..."):

"РАЗЛИЧНАЯ степень защиты разных участков генома - это наверное пррравильное эволюционное решение... ну, или не то что правильное, - а точнее правильно(имхо) понятое...

- то есть технологическое эволюционное решение - НЕ запрещающее случайного эволюционного поиска, а лишь делая его более или менее интенсивным в зависимости от конкретного УЧАСТКА генома...(!!!)

- и эта интенсивность - так же определяется путем ДЛИ-ИТЕЛЬНОГО естесственного отбора. Так сказать его наиболее низкочастотной динамикой. Генетич. линии организмов, геном которых допускал более частую вариативность на жизненно важных участках - имели(в ОЧЕНЬ(!) среднем ) худшие шансы на выживание...
поскольку такие отклонения - МГНОВЕННО устранялись отбором(как, скажем, "щастливые" обладатели пятой ноги ) - то есть шел проигрыш с конкурирующими видами по трате био-ресурсов на заведомо неудачные эволюционные эксперименты. Что и могло закрепиться в геноме.

- а уж внутренними псевдослучайными механизмами или внешними случайными механизмами эти участки будут тасоваться... - эт, михо, - дело десятое...

- сначала, имхо, тасовались чисто внешними причинами, а потом - с изобретением "внутреннего тасователя" - эволюция должна была пойти СИЛЬНО быстрее - и не исключено что "изобретением" именно этого "внутреннего" тасования - обусловлен пресловутый "кембрийский взрыв жизни"...

- Дарвин-докинз - форэвер!"

Таким образом, мы видим, что принципы материализма и эволюционизма ни в чём не противоречат естественному, эволюционному, под управлением отбора, формированию направленности в эволюционной изменчивости. Почему же столь яростно изгоняется эволюционным официозом всякая мысль о такой направленности?   А я  знаю почему – причина лежит за рамками эволюционной науки и называется она – идеологический заказ.  Запрет на направленность изменчивости иррационален,  но он диктуется метафизическим ужасом  перед идеей Бога - допустив  целенаправленность эволюционной изменчивости, мы оставляем незакрытую лазейку для этой идеи. А уж этого допустить низ-з-зя любой ценой. Поэтому не надо думать ничего лишнего, прочь любые сомнения, мы и так знаем о законах эволюции достаточно – вот их охранительный пафос. Понять его можно, но  согласиться с ним нельзя.

Но вот что любопытно - всячески отрицая какую-либо упорядоченность и организованность в эволюционной изменчивости, с другой стороны, официальная доктрина вынуждена как-то конструктивно решать проблему возникновения человеческого разума и интеллекта.  И здесь идеологическая установка меняется на прямо  противоположную  - если  механизмы эволюционной изменчивости должны всецело оставаться в рамках слепой игры случайности, то механизмы человеческого поведения, наоборот – не должны быть чем-то исключительным в природе, так как и это обстоятельство оставляло бы незакрытой лазейку для идеи Бога.  Вот и тратятся  десятилетиями усилия на доказательства того, что доказать невозможно – что дрессированные обезьянки способны мыслить о мирах и связно излагать эти мысли, что они почти люди.  В то время, как объективным фактом является "пропасть между человеком и шимпанзе в лингвистике и математике"  (К.Виолован).

P.S.
Речь у меня идёт не о том, что наука должна всерьёз заниматься проблемой Бога,  а наоборот, о том, что наука должна преодолеть свою зависимость от этой идеи и искать истину, не задаваясь изначально готовыми и простыми ответами на самые сложные вопросы.

[Wokiber]

1) Предположение о направленной эволюционной изменчивости  естественным образом следует, само собой напрашивается, исходя из общих принципов материалистического эволюционного мышления – естественного происхождения жизни, общности всего живого,  эволюционной роли факторов наследования, изменчивости и отбора..

Естественно
направленность есть, вопрос только чем она обусловлена  если направление развития обусловлено внешними условиями(факторами) тогда нет проблем. А если направленными мутациями, то это такой переворот с ног на голову что любого мало мальски образованого физика при услышании этого воротит, когда об этом начинают серьезно рассуждать... Направленные мутации это все равно что сказать направленные ошибки, что само по себе лишено смысла.
Да и собственно зачем этот механизм если все просто обьясняется мутациями и ЕО.
Как я уже показал доводы что мутации происходят редко не катят, так как мутации могут накапливатся в течение многих поколений прежде чем эти изменения понадобятся. При чем к этому времени накапливаются жизнеспособные мутации проверенные множеством поколений.

[Игорь Антонов]

направленность есть, вопрос только чем она обусловлена  если направление развития обусловлено внешними условиями(факторами) тогда нет проблем. А если направленными мутациями, то это такой переворот с ног на голову что любого мало мальски образованого физика при услышании этого воротит, когда об этом начинают серьезно рассуждать...

Физики, они ведь тоже разные.
Например, первая, знаковая антидарвинистская статья "Случайна ли эволюция", появившаяся ещё в  подцензурной советской печати ("Химия и жизнь", 2-1981)  принадлежала перу именно физика - доктора физико-математических наук Е.К.Тарасова.
Говорите,  совсем необразованный был дяденька?

Вторым был генетик, доктор биологических наук, Л.И.Корочкин - "К спорам о дарвинизме" ("Химия и жизнь", 5-1982),
Третьим мог оказаться биолог Ю.В.Чайковский, но его публикация в "Знание-сила" оборвалось  многообещающей фразой - (Продолжение следует).
Видимо, подсуетился кто-то из тех, кому и тогда всё объяснялось просто.

Направленные мутации это все равно что сказать направленные ошибки, что само по себе лишено смысла.

Для вас слова диктуют правила  явлениям?

Да и собственно зачем этот механизм если все просто обьясняется мутациями и ЕО.

Если бы всё объяснялось мутациями и ЕО, тогда какой разговор.
Только вот для многих людей, среди которых встречаются и мало-мальски образованные,  не объясняется всё  мутациями и ЕО.

[Питер]

Ну  вот   мы  и  пришли к  проискам  врагов ...  Звери-дарвинисты   замочили   Чайковского.
А  по  сути  читать   ХЖ    начала   восьмидесятых  годов    очень  даже  странно - там  такая  молекулярная   генетика,    что  просто   прямо  ах.  Особенно  у  Корочкина    хорошо  про   два  типа  организации  генома ...
Кстати,  в   статье  в     Trends  авторы  сами    очень  пессимистичны   в  отношении   эволюционной  роли   метилирования  и  эпиаллелей.

[Игорь Антонов]

Ну  вот   мы  и  пришли к  проискам  врагов ...  Звери-дарвинисты   замочили   Чайковского.

Да какие это враги - это рутина, обыденность. Странно не то, что Чайковского укоротили. Странно то, что тогда  вообще что-то удалось напечатать.

[Игорь Антонов]

Кстати,  в   статье  в     Trends  авторы  сами    очень  пессимистичны   в  отношении   эволюционной  роли   метилирования  и  эпиаллелей.

!  
:shock:

В  работе неоднократно отмечается недостаточный уровень исследованности эволюционной роли метилирования, но не всем ведь дано ваше счастье, Питер – знать все механизмы эволюции  уже сейчас.  

А вот пессимизм  в  отношении   эволюционной  роли   метилирования  и  эпиаллелей, где вы его обнаружили?
Не  в этих ли утверждениях, разбросанных по тексту?:

The control, stability, genetic basis and phenotypic effects of epialleles are expected to have important implications for phenotypic variation and microevolution in natural plant populations...

...models of phenotypic trait evolution within populations consistently reveal that evolutionary trajectories are both sensitive to, and complicated by, epigenetic effects, suggesting that evolution in natural populations can have significant epigenetic influences.

....Here,   we focus on DNA methylation changes in which the expression level of the gene is altered, which have important phenotypic effects and which have implications of for understanding microevolution in plant populations.

Или, может быть,  вы имели ввиду жутко пессимистичный  тезис, завершающий эту публикацию?   :

Understanding the phenotypic effects of epialleles and their genetic control and stability will provide a platform for the development of new evolutionary models and fruitful, collaborative research between molecular geneticists and plant population biologists.

[Wokiber]

Если бы всё объяснялось мутациями и ЕО, тогда какой разговор.
Только вот для многих людей, среди которых встречаются и мало-мальски образованные,  не объясняется всё  мутациями и ЕО.

так как же быть с вашими расчетами вероятности мутаций?
повторю еще раз свой довод

Как я уже показал доводы что мутации происходят редко не катят, так как мутации могут накапливатся в течение многих поколений прежде чем эти изменения понадобятся. При чем к этому времени накапливаются жизнеспособные мутации проверенные множеством поколений.

[Игорь Антонов]

так как же быть с вашими расчетами вероятности мутаций?
повторю еще раз свой довод

Как я уже показал доводы что мутации происходят редко не катят, так как мутации могут накапливатся в течение многих поколений прежде чем эти изменения понадобятся. При чем к этому времени накапливаются жизнеспособные мутации проверенные множеством поколений.

Жизнеспособные мутации проверенные множеством поколений могут быть проверенными только на соответствие текущим условиям существования популяции. Никакой проверки на соответствие будущим кризисным условиям или новой нише  эти мутации  не проходили. Соответственно, адаптивность этих мутаций никак не следует из  того, что они "проверены  множеством  поколений".
Поскольку число произвольных мутаций гиперастрономично, из ваших доводов не следует, что в жизнеспособной популяции, существующей в стабильных условиях, должны  накапливаться именно полезные, адаптивные мутации. Если же популяция попадает в кризисные условия, то там ждать мутаций, адаптивных к новым факторам среды уже просто некогда, с чем и вы были согласны.
Таким образом, ваши доводы сводятся к утверждению, что чисто случайно в популяциях фиксируются из триллионов триллионов всевозможных мутаций именно те, что будут иметь в будущих кризисах адаптивное  значение. Я не нахожу данное допущение сколько-нибудь убедительным.

Но даже если временно принять рассмотренное выше допущение, то и оно не объясняет стремительной  (в эволюционных масштабах) и воспроизводимой на разных популяциях динамики фенотипа в условиях кризиса. Гродницкий указывает, что быстрая эволюция клонов партеногенетически размножающихся (получающих копию материнского генома) тлей происходит  и в отсутствие рекомбинации аллелей. То есть, невозможно объяснить этот процесс  актуализацией ранее накопленных  и до поры молчащих мутаций и новыми комбинациями аллелей. Он в принципе не вписывается в ваши модели и в модели СТЭ.

[Wokiber]

Жизнеспособные мутации проверенные множеством поколений могут быть проверенными только на соответствие текущим условиям существования популяции.


Никакой проверки на соответствие будущим кризисным условиям или новой нише  эти мутации  не проходили. Соответственно, адаптивность этих мутаций никак не следует из  того, что они "проверены  множеством  поколений".

это говорит о том что они не летальны, и жизнеспособны в принципе. Ну и естественно не мешают и не дают преумущества, для условий в которых существует популяция. Те что дают вполне могут закрепится но это медленно, мы тут говорим о быстрых изменениях.

Поскольку число произвольных мутаций гиперастрономично, из ваших доводов не следует, что в жизнеспособной популяции, существующей в стабильных условиях, должны  накапливаться именно полезные, адаптивные мутации.

а как раз полезность любых мутаций будет определятся в будущих условиях, нейтральные мутации сейчас могут стать полезными после. именно за счет активизации этих генов возможна быстрая адаптация к изменяющимся условиям части популяции. В других условиях выживет другая часть, которые имеют подходящие мутации.

Если же популяция попадает в кризисные условия, то там ждать мутаций, адаптивных к новым факторам среды уже просто некогда, с чем и вы были согласны.

как показывают эксперименты с тлями и мухами, приведенные уже здесь, адаптация части популяции происходит при жизни особи, адаптация происходит за счет скрытого до этого кода, соответственно в геноме этих особей уже заложены такие возможности, вы же не будете утверждать что они направлено мутировали уже при жизни?

Таким образом, ваши доводы сводятся к утверждению, что чисто случайно в популяциях фиксируются из триллионов триллионов всевозможных мутаций именно те, что будут иметь в будущих кризисах адаптивное  значение.

а не нужно чтобы каждая особь имела все возможные мутации которые будут в будущем нужны, впрочем я это и не утверждал,
1.)важно чтобы было разнообразие генофонда, тогда часть популяции в изменившихся условиях может выжить и развится.
2.)большинство популяций в кризисных условиях просто погибает, если нет возможности выжить, то есть если нет подходящих мутаций.

Я не нахожу данное допущение сколько-нибудь убедительным.

как оказывается ваши возражения не очень убедительные, так что не спешите. Думаю некоторые неубедительны даже для вас самого.

Но даже если временно принять рассмотренное выше допущение, то и оно не объясняет стремительной  (в эволюционных масштабах) и воспроизводимой на разных популяциях динамики фенотипа в условиях кризиса. Гродницкий указывает, что быстрая эволюция клонов партеногенетически размножающихся (получающих копию материнского генома) тлей происходит  и в отсутствие рекомбинации аллелей. То есть, невозможно объяснить этот процесс  актуализацией ранее накопленных  и до поры молчащих мутаций и новыми комбинациями аллелей. Он в принципе не вписывается в ваши модели и в модели СТЭ  

чего то я не понял а к чему нужна эта самая рекомбинация если все нужные мутации уже произошли? их просто нужно отобрать. В данном случае отбирает ЕО или ИО.


зы: кстати а когда популяция погибает это тоже в результате направленных изменений, или по какому нибудь плану?

[Игорь Антонов]

как показывают эксперименты с тлями и мухами, приведенные уже здесь, адаптация части популяции происходит при жизни особи, адаптация происходит за счет скрытого до этого кода, соответственно в геноме этих особей уже заложены такие возможности, вы же не будете утверждать что они направлено мутировали уже при жизни?

Я уже пояснил выше, что характер опытов с тлями, о которых пишет Гродницкий,  исключает уже на на старте эксперимента наличие "скрытого до этого кода".

Но даже если временно принять рассмотренное выше допущение, то и оно не объясняет стремительной  (в эволюционных масштабах) и воспроизводимой на разных популяциях динамики фенотипа в условиях кризиса. Гродницкий указывает, что быстрая эволюция клонов партеногенетически размножающихся (получающих копию материнского генома) тлей происходит  и в отсутствие рекомбинации аллелей. То есть, невозможно объяснить этот процесс  актуализацией ранее накопленных  и до поры молчащих мутаций и новыми комбинациями аллелей. Он в принципе не вписывается в ваши модели и в модели СТЭ  

чего то я не понял а к чему нужна эта самая рекомбинация если все нужные мутации уже произошли? их просто нужно отобрать. В данном случае отбирает ЕО или ИО.

Wokiber, перечитайте внимательно тезис, на который вы отвечаете.
Определённое и быстрое изменение фенотипа популяции происходит в условиях, когда с точки зрения СТЭ ничего меняться не должно - если все нужные мутации уже произошли, значит все они, в условиях отсутствия рекомбинации, работают уже  на старте эксперимента. Откуда вообще берётся тогда в этом опыте эволюционная динамика?

зы: кстати а когда популяция погибает это тоже в результате направленных изменений, или по какому нибудь плану?

Популяция погибает в результате того, что доступные ей изменения не успевают или не могут адаптировать её к определённому изменению условий существования.

[Wokiber]

Wokiber, перечитайте внимательно тезис, на который вы отвечаете.
Определённое и быстрое изменение фенотипа популяции происходит в условиях, когда с точки зрения СТЭ ничего меняться не должно - если все нужные мутации уже произошли, значит все они, в условиях отсутствия рекомбинации, работают уже  на старте эксперимента. Откуда вообще берётся тогда в этом опыте эволюционная динамика?

перераспределение точек активации приводит к изменению. В первых поколениях активизировались только самые нужные возможно они даже уже были активизированы, в следующих уже произошла комплексная перенастройка, для налучшего возможного приспособления.


А динамика очень проста. Ген разнообразие развивалось в течении многих поколений, отклонение происходило недалеко от некого центра равновесия генома для данных условий. При переходе в новые условия большая часть погибает, в оставшиеся обедненное ген разнообразие. Далее ген разннобразие развивается вокруг нового центра равновесия для новых условий. Нейтральные мутации для новых условий уже будут отличатся от прошлых мутаций. Вот вам и динамика и развитие.

Популяция погибает в результате того, что доступные ей изменения не успевают или не могут адаптировать её к определённому изменению условий существования.

а с чего вы взяли что эти изменения ей вообще доступны?
ТЭ, нарпимер, обьясняет почему они недоступны см.выше.

[Игорь Антонов]

Wokiber, перечитайте внимательно тезис, на который вы отвечаете.
Определённое и быстрое изменение фенотипа популяции происходит в условиях, когда с точки зрения СТЭ ничего меняться не должно - если все нужные мутации уже произошли, значит все они, в условиях отсутствия рекомбинации, работают уже  на старте эксперимента. Откуда вообще берётся тогда в этом опыте эволюционная динамика?

перераспределение точек активации приводит к изменению. В первых поколениях активизировались только самые нужные возможно они даже уже были активизированы, в следующих уже произошла комплексная перестройка, для налучшего возможного приспособления.

Каков биологический механизм "перераспределения точек активации" и  " комплексной перестройки" в обсуждаемом случае?

А динамика очень проста. Ген разнообразие развивалось в течении многих поколений, отклонение происходило недалеко от некого центра равновесия генома для данных условий. При переходе в новые условия большая часть погибает, в оставшиеся обедненное ген разнообразие. Далее ген разннобразие происходит вокруг нового центра равновесия для новых условий. Нейтральные мутации для новых условий уже будут отличатся от прошлых мутаций. Вот вам и динамика и развитие.

Речь шла о динамике, реализуемой за небольшое число поколений, когда о накоплении нового генетического разнообразия за счёт мутаций речь не идёт.

[Wokiber]

Каков биологический механизм "перераспределения точек активации" и  " комплексной перестройки" в обсуждаемом случае?

метилирование подойдет? Эти механизмы конечно надо изучать но они хоть имеют право нажизнь в отличае повальной направленной мутации.

Речь шла о динамике, реализуемой за небольшое число поколений, когда о накоплении нового генетического разнообразия за счёт мутаций речь не идёт.

накопление происходило до изменений. и будет происходить после изменений когда популяция уже адаптируется за счет накопленного разнообразия которое было до изменений. Ген разнообразие накопляющееся после изменений позволит адаптироватся к следующему кризису.
Мутации во время кризиса (несколько поколений)не имеют фактически никакого значения и не могут привести к сколь серьезным изменениям. Как уже было правильно вами замечено вероятность мутаций для этого недостаточно высока. О направлении вообще говорить не приходится. Разнообразие может накопится только за достаточное количество поколений.