Программированное старение

[Роман Джиров]

Только почему-то ворону "отпущено" на старение 300 а то и более лет, а скажем орлу ( тоже птица) "отпущено" только 30.
Разница на порядок!!! А живут и ворон и орел в одинаковых условиях, и вроде вид только разный...

Августина, никак не в одинаковых условиях. Это разные виды, занимающие разные ниши. Они родственники, но не близкие. Поэтому конкретный срок их жизни может весьма отличатся. В т.числе и на порядок. Леопард и человек- тоже млекопитающие, родственники как ворон и орел, но бегает гепард на порядок быстрее, спросите и здесь- почему?
В зависимости от того, насколько тем и другим удалось в процессе эволюции приобрести признаки, делающие более вероятным успешное размножение в первые годы жизни- в зависимости от этого отбор большее или меньшее "внимание" обращает на отсев признаков , сокращающих продолжительность жизни индивида. Кстати, сюда-же, мысль того-же Докинза: самый простой способ с помощью масового отбора улучшить здоровье и увеличить продолжительность жизни людей, как представителей вида- создать исскуственно условия, при которых первого ребенка женщины будут рожать в максимально большом возрасте, и по мере адаптации вида к таким условиям увеличивать этот возраст. И дальше- все сделает отбор. Прямо о образе жизни в развитых странах , не находите?
Хотя писал я предыдущий ответ не о конкретном различии в продолжительности жизни разных видов, а о том, почему отбор не делает организмы "бессмертными" вообще, хоть это вроде очень выгодно конкретному организму.

[augustina]

отсев признаков , сокращающих продолжительность жизни индивида.

Вот видите?! И Вы говорите о "признаках, сокращающих продолжительность жизни"... А ведь другими словами это и есть "программа старения". Я сейчас не говорю о механизмах, я говорю о самом наличии  факта, что имеется комплекс механизмов, обуславливающий довольно строго, продолжительность жизни индивида.

почему отбор не делает организмы "бессмертными" вообще, хоть это вроде очень выгодно конкретному организму.

Причин много, вряд ли вообще можно найти хоть какой то объект существующий вечно... Даже звёзды гаснут..Так что, если всерьёз, то можно обсуждать только более или менее продолжительные сроки жизни, а не "вечность".
И опять же скорость эволюции... То есть скорость генетического реагирования на изменяющиеся внешние условия. Самая быстрая у тех, кто живет мало. Потому все опыты и ставятся на мушках-дрозофилах. Я не представляю себе эволюцию существ, продолжительность жизни которых был бы, скажем, 1 млн. лет.

[Роман Джиров]

И Вы говорите о "признаках, сокращающих продолжительность жизни"... А ведь другими словами это и есть "программа старения".

Нет, здесь у нас принципиальное расхождение. Я говорю о полезных для молодого организма признаках, образующих механизм, способствующий выживанию, но имеющих в качестве побочного, сопутствующего , специально отбором не отобранного эфекта - эфект старения. Побочное непредвиденное следствие, результат несовершенства природного отбора.
Вы-же говорите о "программе старения", "программе смерти", как о чем-то, что специально отобрано, одобрено отбором , как о чем-то необходимом популяции, как о способствующем выживанию признаке, как о механизме эволюции. В этом и разница.

[Роман Джиров]

"бессмертными" ...

Я понимаю под таковыми организмы, не имеющие внутренних причин либо необходимости прекратить свое существование. Внешние никак не отменяются.

[Макроассемблер]

Я говорю о полезных для молодого организма признаках, образующих механизм, способствующий выживанию, но имеющих в качестве побочного, сопутствующего , специально отбором не отобранного эфекта - эфект старения.

Можно провести аналогию с наличием у самцов млекопитающих нефункциональных молочных желез (которые, по-видимому, всегда были такими).

[DNAoidea]

Да потому, что животные, которые стареют и умирают, имеют в своем генотипе гены ,которые это самое старение и смерть провоцируют, с увеличивающейся с возрастом вероятностью.

очень сильно сомневаюсь - с чего бы это генам так себя вести? да и они вообще должны менять свою эксперссию с возрастом, да ещё и как направленно! к чему? к тому же их должно быть много - иначе будет как уже описала Августина про 800-летних собак. потому куда проще предположить, что старение - результат накопления соматических мутаций - их много - потому как во всех клетках, и они в целом, не могут делать ничего кроме как "пробивать" организм, то есть вызывать его дряхление и смерть.

Чем дальше во времени последствие признака- тем менее чуствителен к ним отбор, ибо все начинает "забивать шум случайности". Потому "маленькая польза сейчас и огромный вред через 100 лет"- это, с точки зрения отбора- очень полезно и стоит сохранения, а вот наоборот, "маленький вред сейчас и огромная польза через 100лет"- очень вредно.

в принципе верно, однако - если некий организм накопит только то, что нужно вот прямо сейчас, то через сто лет он попросту вымрет, тогда как другой, который пропустил этот "маленький вред сейчас" - будет тогда процветать. потому и получается, что организмы должны иметь некие механизмы, оставляющие возможность копить что-то не ясное, на всякий случай - для потенциальной пользы - в конечном счёте, глядя на промежутки времени, значительно превышающие эти "сто лет", останутся именно такие организмы.

Так ведь у всех гены, у всех стареют и умирают. Только почему-то ворону "отпущено" на старение 300 а то и более лет, а скажем орлу ( тоже птица) "отпущено" только 30.

ну разница между ними всё-таки далеко не так велика - 30 лет для орла - реальная цифра, а вороны живут около 70 лет, но никак не 300... а чем объяснить - да мало ли - у орла клетки чаще делятся, система репарации менее эффективна и т. д. Кстати, известно, что мелкие существа живут меньше крупных, и если предположить, что причина старения - накопление соматических мутаций, то это как раз понятно - у мелких меньше клеток, следовательно пробить их быстрее, выбитые заменить нечем... интересно и другое - птицы тех же размеров, что и млекопитающие живут больше, да и обмен у них интенсивнее - стало быть наверное и клетки быстрее делятся, но вот рептилии - обмен относительно слабый и живут долго... стало быть - что-то тут в плане общей генетической организации...

Изумительный механизм (продукт эволюции), но под ногами путаются ветераны, сохраняющие - несмотря на календарный возраст - неслабую «приспособленность».

если старые особи всё ещё приспособлены, то условия стабильны и эволюционировать никому не надо.

Причем ей нисколько не нужна внешняя мотивация - как не требуется она для распада радиоактивных элементов. Эволюция активна (а не пассивна), у нее внутренняя движущая сила.

не понятно откуда подобные выводы... вот что получается если в самом деле провести мысленный эксперимент:
у нас есть клон прокариот, и всё вокруг для его жизни имеется. он растёт, и достигает определённого размера, который позволяют ресурсы. Теперь количество умерших равно количеству родившихся - т. е.в данном случае разделившихся. То есть после каждого деления у каждой клетки, один клон должен гибнуть, а другой выживать - в среднем и чисто статистически. И вот у некой бактерии появляется мутация, которая позволяет выжить обоим клонам - то есть если раньше шанс выжить у каждого был по 0.5, то теперь - больше. что будет происходить? клон начнёт расти - у всех-то прочих, шансы по-прежнему 0.5, но ведь предел роста уже достигнут - стало быть у всех прочих теперь шансы должны снижаться - и они будут снижаться до тех пор пока тот более успешный клон не займёт всё пространство - то есть в самом деле будет эволюция. Однако... мы уже нарушили условия неизменности условий обитания - все прочие, у которых уменьшились шансы теперь живут несколько в новых условиях - где есть тот, более успешный клон и который ухудшает их существование - и совершенно не важно особи ли это родившиеся только что или старые - если у них нет мутаций, изменяющих их коэффициенты выживаемости, то они идентичны предыдущим, то есть - нет даже в таких специфических и не частых условиях надобности в развитии старения. Если же меняются сами условия, то старые особи, не приспособленные к новым, отсеяться сами.

[Роман Джиров]

Да потому, что животные, которые стареют и умирают, имеют в своем генотипе гены ,которые это самое старение и смерть провоцируют, с увеличивающейся с возрастом вероятностью.

очень сильно сомневаюсь - с чего бы это генам так себя вести? да и они вообще должны менять свою эксперссию с возрастом, да ещё и как направленно! к чему? к тому же их должно быть много - иначе будет как уже описала Августина про 800-летних собак. потому куда проще предположить, что старение - результат накопления соматических мутаций - их много - потому как во всех клетках, и они в целом, не могут делать ничего кроме как "пробивать" организм, то есть вызывать его дряхление и смерть.

Я не о механизме, не о том, "как" это происходит, я о том "почему" отбор это не устранил, ведь вроде-бы явное конкурентное преимущество жить максимально долго.
Например: старение - результат накопления соматических мутаций. Например, есть дикая собака, имеющая признак- способность находить и замещать клетки подвергшиеся соматическим мутациям бесконечно ,т.е. вид "Собака бессмертная" назовем так. Но выше уже обсудили: потенциальное бессмертие не = реальному, есть случай, и есть конкурентная борьба , на всех не хватает ресурсов и т.д. , есть много способов умереть кроме старости. И вот, все эти способы умереть без старости статистически дают нам, например, среднюю продолжительность жизни этого вида собак 15 лет , например, и в среднем каждая пара оставляет пару потомков за это время. Зато все они умирают молодыми и бодрыми. Далее- у одного из потомков появилась мутация, дающая одновременно два признака: собака начинает , например, быстрее бегать(допустим ,это очень полезно для выживания) но одновременно немного страдает механизм устранения мутировавших соматических клеток(все ведь стоит ресурсов?). В результате- допустим, образовался новый подвид, уже не "бессмертных" ,а "800-летних" потенциально собак. Зато быстрее бегающих. И более быстрый бег снижает вероятность умереть не от старости. И средняя статистическая продолжительность жизни этого подвида собак начинает составлять 16 лет. И каждая пара собак оставляет в среднем 2,1 потомков. Вопрос: дальше писать нужно?

Чем дальше во времени последствие признака- тем менее чуствителен к ним отбор, ибо все начинает "забивать шум случайности". Потому "маленькая польза сейчас и огромный вред через 100 лет"- это, с точки зрения отбора- очень полезно и стоит сохранения, а вот наоборот, "маленький вред сейчас и огромная польза через 100лет"- очень вредно.

в принципе верно, однако - если некий организм накопит только то, что нужно вот прямо сейчас, то через сто лет он попросту вымрет, тогда как другой, который пропустил этот "маленький вред сейчас" - будет тогда процветать. потому и получается, что организмы должны иметь некие механизмы, оставляющие возможность копить что-то не ясное, на всякий случай - для потенциальной пользы - в конечном счёте, глядя на промежутки времени, значительно превышающие эти "сто лет", останутся именно такие организмы.

"Вымереть" через 100 лет может только популяция , организм может только "умереть". Вы кого из них имеете ввиду?
Если индивида, то допустим, у нас есть револьвер, с барабаном на 100 патронов, в гнезде только один патрон, и один раз в год организм играет в "русскую рулетку"- это "маленькая неприятность". Если удалось пережить ее - он получает большой приз: не умирает от старости и плодит потомков вечно. Продолжая каждый год играть в рулетку. Есть другой- не играет, но и приз бессмертия не получает, а просто умрет через 100лет. У обеих один потомок в год. Потомки начинают размножатся с возраста одного года и наследуют стратегию родителей. Что выгоднее? А если "маленький вред"- это барабан на 50 патронов и прежние условия, тогда что? 
А если Вы о накоплении мутаций в популяции, то я не о том.

[DNAoidea]

 

Вопрос: дальше писать нужно?

нет. я согласен, но:

Например: старение - результат накопления соматических мутаций. Например, есть дикая собака, имеющая признак- способность находить и замещать клетки подвергшиеся соматическим мутациям бесконечно ,т.е. вид "Собака бессмертная" назовем так.

этого не может быть. вообще. в принципе. не существует механизма, который был бы способен на такое - просто потому что всегда будет шанс на ошибку - репликация - её корректирует репарация, что пропустила репарация - иммунная система, каждая из них снижает шанс на ошибку, но не делает его равным нулю - потому соматические мутации будут накапливаться - отбора-то в этом направлении не может быть, точнее он может быть, но только "искусственным" который тоже может ошибаться, в отличие от естественного - потому как там кто ошибся - не оставил потомства, о чём ту не идёт речь.
то есть иными словами - старение - фундаментальное свойство живого организма, и вещи такие как в вашем примере "скорость бега" - могут его только ускорить - что реально происходит - многие травмы не могут восстанавливаться до конца, а несовершенство системы приводит к их учащению...

А если Вы о накоплении мутаций в популяции, то я не о том.

да, я об этом... да, я значит вас не понял, а так - согласен.

[augustina]

И вот, все эти способы умереть без старости статистически дают нам, например, среднюю продолжительность жизни этого вида собак 15 лет , например, и в среднем каждая пара оставляет пару потомков за это время. Зато все они умирают молодыми и бодрыми.

Здесь - передёргивание смысла. Умирают молодыми и бодрыми, но не в одно и тоже время.
Один индивид умрет молодым через 8 лет, а другой может и до 60 лет молодым дожить. Это только средняя у них 15, но конкретно индивидуальная ничем не ограничена.
А стоит измениться условиям (уменьшение численности врагов, например) и эта генетическая неограниченность сразу проявиться.

Далее- у одного из потомков появилась мутация, дающая одновременно два признака: собака начинает , например, быстрее бегать(допустим ,это очень полезно для выживания) но одновременно немного страдает механизм устранения мутировавших соматических клеток(все ведь стоит ресурсов?)

Вовсе не обязательно. Признак - это не вещество, не энергия, не поле, где должен соблюдаться Принцип сохранения. Поэтому умение быстро бегать не обязано возникнуть за счёт "умения" долго жить. Ресурсы здесь вовсе ни причем.

[observer]

  f_evgeny (октября 28, 2009): возникает вопрос, достаточно ли только внутренних стимулов для эволюции в различные виды.

Речь не о стимулах; гораздо хуже. Копирование с копий - двигатель самопроизвольной эволюции. Необходимое (и достаточное) условие формообразования. Только и всего - крайне просто. И никакого вопроса не возникает.
Так сказать, информационно-системно-кибернетическое видение эволюции. Оно сложилось не вчера (см. у Ж.Моно), но до сих пор ставит кое-кого в тупик. По Н.Тимофееву-Ресовскому: эволюция идет «...всюду, где имеется редупликация, где какие-то элементарные существа размножаются. Способны рядом с собой построить себе точно подобные и оттолкнуть...» (Воспоминания. 2008). Сказано 30+ лет тому назад.
Интересно, что Н.Тимофеев-Ресовский дополняет 2 условия Ж.Моно еще одним: копия всякий раз отделяется от оригинала. Совершенно справедливо - иначе не получается экспоненциальный рост численности (ключевое обстоятельство). И ни слова о каких-то изменениях среды обитания... Эволюция активна.
Не сомневаюсь, что думающие участники обсуждения все поняли (да и раньше знали). Sapienti sat. Хотя далеко не всем дано осознать, что такое самопроизвольная эволюция. Весьма своеобразное явление природы.

DNAoidea (октября 28, 2009): ...условия стабильны и эволюционировать никому не надо.

Откровенно говоря, ждал подобной подставки. Но не от DNAoidea; грустно.
Так значит, эволюция идет оттого, что кому-то надо? А в лотерею выигрывают те, кому нужнее?
На подобных представлениях об эволюции далеко не уедешь. Может, лучше уж прямо обратиться к светлому образу Дизайнера?

[f_evgeny]

 f_evgeny (октября 28, 2009): возникает вопрос, достаточно ли только внутренних стимулов для эволюции в различные виды.

Речь не о стимулах; гораздо хуже. Копирование с копий - двигатель самопроизвольной эволюции. Необходимое (и достаточное) условие формообразования. Только и всего - крайне просто. И никакого вопроса не возникает.

Ну не знаю, у меня возникает. Лично я вижу две тенденции. Однородность окружающей среды, из которой вытекает наличие оптимума по всем параметрам, откуда в свою очередь вытекает тенденция к одинаковому как минимум фенотипу. Противоположная тенденция - расхождение генотипов. Если есть половое размножение - добавляется механизм и тенденция к единообразию генотипа. Т.о. мне кажется автоматически не следует возникновение разных видов, все зависит от того, какие тенденции возьмут верх.
Добавил: может я заблуждаюсь, но я считаю, эволюция не тождественна видообразованию, эволюция - это изменение.

[f_evgeny]

А в лотерею выигрывают те, кому нужнее?

Вы будете смеяться, но в общем-то да.

[Роман Джиров]

Например, есть дикая собака, имеющая признак- способность находить и замещать клетки подвергшиеся соматическим мутациям бесконечно ,т.е. вид "Собака бессмертная" назовем так.

этого не может быть. вообще. в принципе. не существует механизма, который был бы способен на такое - просто потому что всегда будет шанс на ошибку - репликация - её корректирует репарация, что пропустила репарация - иммунная система, каждая из них снижает шанс на ошибку, но не делает его равным нулю - потому соматические мутации будут накапливаться - отбора-то в этом направлении не может быть, точнее он может быть, но только "искусственным" который тоже может ошибаться, в отличие от естественного - потому как там кто ошибся - не оставил потомства, о чём ту не идёт речь.

Если под "не может быть" Вы имеете виду бессмертных собак, полученных путем эволюции и естественного отбора- так, конечно, не может быть. Я просто пытался показать, почему их не может быть, и что даже если вдруг таковые были-бы, то естественный отбор быстренько обменял-бы их "бессмертие" на что-нибудь пополезнее для увеличения их реальной продолжительности жизни(читай количества потомков).
Если под "этого не может быть. вообще. в принципе. не существует механизма, который был бы способен на такое"- имеете ввиду теоретическую невозможность существования подобного механизма, абсолютно с практической точки зрения не допускающего ошибок- я думаю , все-же возможно его построить теоретически, но, естественно, не путем естественного отбора, исключительно искусственно. Многократно дублируя системы хранения информации и вводя механизмы перекрестных проверок и сравнений правильности наследственной информации и исправления ошибок возможно создать систему, вероятность возникновения ошибки в которой будет насколько исчезающе мала, что будет с практической точки зрения нулевой. Скажем, невероятной в пределах оценочной продолжительности существования Вселенной. Правда, не знаю, зачем бы это когда-нибудь кому-нибудь понадобилось бы.  

то есть иными словами - старение - фундаментальное свойство живого организма, и вещи такие как в вашем примере "скорость бега" - могут его только ускорить - что реально происходит - многие травмы не могут восстанавливаться до конца, а несовершенство системы приводит к их учащению...

Совершенно верно. Я просто пытался на этом примере показать, почему природный отбор(который просто статистика ессно, я не приписываю ему никакого целеполагания), будет мало беспокоится о удалении времени старения в неопределенную даль (улучшая надежность механизмов копирования и механизмов исправления ошибок ,например), а больше будет обращать внимание на "синицу в руке"- скорость бега, например. Нет, безусловно, верно и обратное- если некая популяция начнет иметь такие плохие механизмы копирования, что в среднем ее члены начнут умирать слишком молодыми, не успев оставить достаточно потомства- отбор это быстренько заметит и исправит. Здесь просто баланс между выгодностью того или иного с точки зрения количества оставленных потомков, ничего более. Но любой механизм требует ресурсов, хоть механизм бега, хоть механизм исправления ошибок копирования, а ресурсов-то всегда и не хватает, приходится выбирать.

[augustina]

Речь не о стимулах; гораздо хуже. Копирование с копий - двигатель самопроизвольной эволюции. Необходимое (и достаточное) условие формообразования. Только и всего - крайне просто. И никакого вопроса не возникает.

Действительно не возникает, но только лишь тогда, когда эволюционирующий организм находится в лаборатории, в чашке Петри, в термостате, когда возле этой чашки дежурит прилежный лаборант, строго поддерживающий концентрацию питательных веществ в чашке, и убирающий из чашки продукты метаболизма.
Тогда копирование с копий не вызывает вопросов, но и эволюции не получается. Любое отклонение (мутация, ошибка копирования) не создаст нового вида, а будет размыто, подавлено подавляющим большинством материнской популяции.
Но соблюдение всех этих условий одновременно и вечно полная фантастика. В реальной жизни условия обитания ежесекундно изменяются, и мутации допускают появление такой "ошибки", которая будет лучше приспособлена к новым, изменившимся условиям. Но это совсем не обязательно означает гибель материнской популяции. Вот и происходит видообразование.

DNAoidea (октября 28, 2009): ...условия стабильны и эволюционировать никому не надо.

Откровенно говоря, ждал подобной подставки. Но не от DNAoidea; грустно.
Так значит, эволюция идет оттого, что кому-то надо? А в лотерею выигрывают те, кому нужнее?
На подобных представлениях об эволюции далеко не уедешь. Может, лучше уж прямо обратиться к светлому образу Дизайнера

Я уже как то говорила о том, что некоторые собеседники не слишком заботятся о точности высказываний, откуда и рождаются ляпы типа:"эволюция заставила", "отбор двинул" , "плавники и хвост понадобился для.." и т.д. и т.п.
На что мне было отвечено: "Кто в теме, тот поймёт о чем речь".

[Роман Джиров]

И вот, все эти способы умереть без старости статистически дают нам, например, среднюю продолжительность жизни этого вида собак 15 лет , например, и в среднем каждая пара оставляет пару потомков за это время. Зато все они умирают молодыми и бодрыми.

Здесь - передёргивание смысла. Умирают молодыми и бодрыми, но не в одно и тоже время.
Один индивид умрет молодым через 8 лет, а другой может и до 60 лет молодым дожить. Это только средняя у них 15, но конкретно индивидуальная ничем не ограничена.
А стоит измениться условиям (уменьшение численности врагов, например) и эта генетическая неограниченность сразу проявиться.

Августина ,какая разница? Это-же естественный отбор, который просто статистика, ему плевать на продолжительность жизни конкретного индивида, его интересует только "в среднем". Например, есть 10 генетически идентичных экземпляров. Для отбора все равно- оставит каждый из них по 1 потомку или один из них оставит 10 потомков, все едино- в среднем 1 потомок на 1 особь. В чем передергивание смысла?

Далее- у одного из потомков появилась мутация, дающая одновременно два признака: собака начинает , например, быстрее бегать(допустим ,это очень полезно для выживания) но одновременно немного страдает механизм устранения мутировавших соматических клеток(все ведь стоит ресурсов?)

Вовсе не обязательно. Признак - это не вещество, не энергия, не поле, где должен соблюдаться Принцип сохранения. Поэтому умение быстро бегать не обязано возникнуть за счёт "умения" долго жить. Ресурсы здесь вовсе ни причем.

конечно, не обязательно , но весьма вероятно. Да, информация не подпадает под закон сохранения, но любая информация существует исключительно на материальном носителе, а материальный носитель очень даже подпадает. Реализация информации в фенотипе- аналогично требует ресурсов. Все в этом мире требует ресурсов. Проводите, например, селекцию сорта на урожайность- с огромной долей вероятности получаете "в придачу" снижение имунитета к заболеваниям, например, или еще какую гадость, снижение зимостойкости, еще чего. Ресурсы всегда причем. Нехватка ресурсов и постоянная конкуренция за них- медицинский факт. Для улучшения работы любой системы- в нее нужно вложить дополнительные ресурсы, а если объем доступного ресурса неизменен,то его необходимо отвлечь от других систем, где он используется менее эфективно.