Программированное старение

[augustina]

Прокариоты: когда популяция съедает все ресурсы, включается механизм программируемой смерти.

Это не биологический, а физический закон. В химической реакции горения (окисления) так же прекращаются все процессы (огонь гаснет), когда кончается горючее.
Любой форме жизни требуется приток внешней энергии. При прекращении этого притока, гибнет любой организм. Тут нет какого то особого "механизма"...

для уменьшения вреда точечных мутаций.

О вреде подробнее пожалуйста.

[Сергей]

неужели не понятно, что диплоидность возникла как раз для сокрытия (рецессивных) мутаций от «близорукой» выбраковки? Ради их скрытого распространения в генофонде 2-полой популяции?

Может быть, я неудачно сформулировал, но именно это я и подразумевал: сохранение "вредных" для индивидуума мутаций, которые, возможно,  будут "полезны", в комбинациях с другими мутациями, для потомков.

[DNAoidea]

Нет, уважаемый DNAoidea, самореплицирующимся сущностям эволюция ... не нужна. Вот прокариоты: им вообще все ..., они безразличны даже к своему существованию. Покрытосеменные, членистоногие, птицы... Примерно как радиоактивные элементы, которым без разницы - сохраняться или распадаться.
Надеюсь, вы не намерены рассуждать о том, что тополя куда-то «стремятся»... Я вас умоляю!

могу повторить только:

Мда...Слов нет, одни эмоции.

потому что отвечать на это нечего - если вы не понимаете разницы между прокариотом и радиоактивным элементом, то вы ну не радиоактивный элемент, но всё-таки... да и с высокомерием у вас тоже не всё в порядке...

Разговор же идёт не о выдуманной планете, или о выдуманном постановщике эксперимента, а, вроде, о реальной эволюции, на реальной Земле.

хорошо - подлёдные озёра Антарктиды.

Высшие: предел Хайфлика – механизм программируемой смерти путем укорочения теломеры. Зачем – вроде бы очевидно: диплоидность возникла для уменьшения вреда точечных мутаций. Увеличение разнообразия популяции происходит за счет комбинаторики. Пара «бессмертных» индивидуумов выдавала бы только комбинаторику первого порядка, у потомков потомков число комбинаций возрастает на порядки, отсюда и необходимость выбывания предков из игры.

ну а с чего эта пара должна была бы быть пожизненной, да и сами они тоже результат рекомбинации, так что ничего очевидно не получается... к тому же их потомки тоже дают потомство, а не ждут пока родители сгинут... да и с лимитом Хейфлика тоже не всё в порядке - есть мнении, что теломераза теряет активность потому что организм уже старый, а не наоборот...

[Роман Джиров]

Августина ,какая разница?

Разница огромная!! Одно дело внешние условия (болезни, хищники, климат) регулируют численность, и совсем другое дело когда есть внутреннее ограничение, (не важно с помощью чего) ограничивающее жизнь индивида до какого то предельного срока.

Ишшо раз: нет никакой разницы. Эволюция интересуется только частотой некоего гена в популяции и динамикой численности самой популяции. Ничем больше, ибо она, как и отбор, тоже просто статистика. Потому сожрали кого или умер от климата, или от старости- ей, как и отбору, все едино.

Это-же естественный отбор, который просто статистика, ему плевать на продолжительность жизни конкретного индивида, его интересует только "в среднем".

В том
то и фишка, что отбору "плевать", а вот индивиду не плевать. И не зря существует инстинкт самосохранения, страх. "Эволюция позаботилась", не "щадя ресурсов" о мощном подкреплении, для стремления индивида к сохранению собственной жизни.

Исключительно потому позаботилась, что это оказывает влияние на цифры "в среднем", кои Вы почему-то не любите, а не из-за мнения индивида по этому поводу.

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?

А в том, что у Вас что то нелады с арифметикой. Сами же написали: каждый индивид приносит 1 потомка в 1 год. Ну, а теперь посчитаем, сколько потомков будет у прожившего 8 лет, и у прожившего 60 лет.
Неужели отбор, как Вы выражаетесь "не заметит" РАЗНИЦЫ между 8-ю потомками и 60-ю?

С арифметикой у меня хорошо, у меня с высшей математикой плохо.
1-го потомка в год индивид имел в предыдущем примере(его тогда и обсчитайте), а это уже другой пример, где указано общее количество потомков. Смысл которого таков: если в предыдущем поколении популяции было 10 генов "А", и в следующем поколении их осталось 10, то абсолютно все равно от кого именно из особей, их имевших они туда перекочевали и по каким причинам. Если не изменилась частота встречаемости некоего гена в популяции ,то не изменилось ничего. Кто там в каком возрасте умер и отчего именно- эволюции это не интересно, вне зависимости от мнения индивидов по этому поводу.

Реализация информации в фенотипе- аналогично требует ресурсов.

Требует. Но не обязательно так, как Вы это интерпретируете. Почему умение быстро бегать обязано подавлять умение долго жить, а не умение хорошо нюхать или умение высоко расти? На всё ведь требуются ресурсы...

Нет, обязательно так как я интерпретирую. Еще раз: моя интерпретация заключается в том ,что ресурсы в первую очередь будут изъяты от функций, которые избыточно обеспечены с точки зрения выживания и добавлены для обеспечения функций, которые критично малообеспечены.
Например: в темной пещере ресурсы будут "перенаправленны" с функции зрения на иные функции- слух, обоняние, сила мышц, где минимум, туда и пойдут(при счастливом случае подходящей мутации). Зрение- избыточная функция тут.
Например: в популяции, где средняя продолжительность жизни составляет 15 лет, а  возможная при идеальных условиях- 60 лет ресурсы будут "перенаправленны" с функции "большая продолжительность жизни" на иные функции- слух, обоняние, сила мышц, где минимум(из-за чего умирают чаще всего, по статистике), туда и пойдут(при счастливом случае подходящей мутации). "Большая продолжительность жизни"- избыточная функция тут.

Для улучшения работы любой системы- в нее нужно вложить дополнительные ресурсы

Не всегда. Если какая то система уже существует, и требуется какая то новая, то должны быть очень "убедительные аргументы" для того, чтобы существующая система "поделилась" ресурсами с вновь приобретаемой.

Так я их и привожу ,эти аргументы.

[observer]

  Сергей, мои извинения за неоправданный наезд. А гневная филиппика спровоцирована широким хождением в литературе СТЭ глупостей насчет того, что диплоидность нужна для уменьшения вреда от мутаций. Ну и вцепился в «красную тряпку». Надеюсь на понимание.
Небиолога изумляет: биология и генетика - реально продвинутые области науки. Владеющие современной методологией и методикой, накопившие колоссальное знание (заведомо недоступное дилетантам). Давшие миру результаты огромного значения... Трудно переоценить.
Однако едва речь заходит о саморазвитии живого, об эволюции, куда все девается? Принятые в науке (в том числе в биологической!) методология и процедуры идут псу под хвост. Вылезает примитивный телеологизм («условия стабильны и эволюционировать никому не надо»), отбрасываются элементарные нормы логики. Фальсифицировать (по К.Попперу) попросту нечего. И хуже всего, - не видно стремления понять, как же на самом деле. Устраивает то, что есть.
«Неладно что-то в датском королевстве». Грустно, господа.

[augustina]

Августина ,какая разница?

Разница огромная!! Одно дело внешние условия (болезни, хищники, климат) регулируют численность, и совсем другое дело когда есть внутреннее ограничение, (не важно с помощью чего) ограничивающее жизнь индивида до какого то предельного срока.

Ишшо раз: нет никакой разницы.

Надо быть слепым, что бы не видеть в чем заключается разница. Разберём каждый вариант внимательно.
1) Внешние условия (болезни, хищники, климат) регулируют численность
Тогда, при достаточно большом времени и относительной стабильности, эволюционирующие животные, рано или поздно ПРИСПОСОБЯТСЯ,  научатся избегать опасности.
Поскольку численность более ни чем не сдерживается, то и будет "демографический взрыв" .
Дальнейшая эволюция данных животных прекратится, так как не будет новых условий, способствующих появлению новых видов. Это так называемый "эволюционный тупик".
А поскольку количественно нет ограничений, то популяция размножается до тех пор, пока не кончатся ресурсы. При окончании ресурсов, погибнет вся популяция разом. И старые и молодые. От голода.
2) Вариант 2. Каждый индивид ограничен в длительности жизни.
При прочих равных, неконтролируемого  бесконечного увеличения численности не происходит, старые умирают, снижая общую численность. Такая популяция может существовать неограниченно долго, если найдет баланс между рождаемостью и умиранием от старости.
У первого варианта даже теоретически такого баланса быть не может.

[augustina]

хорошо - подлёдные озёра Антарктиды.

И много в них уже самодостаточно проэволюционоровало? Наверное кишат эти озера новыми, ни на кого не похожими видами?
Или всё-таки населяют их древние виды, остановившиеся в развитии? ( http://www.lenta.ru/news/2009/04/17/ice/ ) Что как раз и доказывает, что в "стабильных" условиях, у организмов перестают работать механизмы видообразования. (http://www.rbcdaily.ru/2007/08/21/cnews/288344)

[DNAoidea]

1) Внешние условия (болезни, хищники, климат) регулируют численность
Тогда, при достаточно большом времени и относительной стабильности, эволюционирующие животные, рано или поздно ПРИСПОСОБЯТСЯ,  научатся избегать опасности.
Поскольку численность более ни чем не сдерживается, то и будет "демографический взрыв" .
Дальнейшая эволюция данных животных прекратится, так как не будет новых условий, способствующих появлению новых видов. Это так называемый "эволюционный тупик".
А поскольку количественно нет ограничений, то популяция размножается до тех пор, пока не кончатся ресурсы. При окончании ресурсов, погибнет вся популяция разом. И старые и молодые. От голода.

да не будет ничего такого - по такой логике одноклеточные не могут существовать в принципе! Они-то не умирают и каждый может оставить сколько угодно клонов. Но ведь живут же! и ещё как. Когда условия поменяются, стары, приспособленные к старым условиям погибнут - и всё, а численность, когда, те кто оставляя больше двух потомков на пару (или одного если гермафродиты или бесполые) будет регулироваться просто увеличением смертности - как всегда и происходит.

2) Вариант 2. Каждый индивид ограничен в длительности жизни.
При прочих равных, неконтролируемого  бесконечного увеличения численности не происходит, старые умирают, снижая общую численность.

что снижая? а вот кошки, да и люди тоже, да и вообще все, могут оставлять заметно больше, чем 2 потомков. И если они отыщут способ снизить смертность как вы писали:

Тогда, при достаточно большом времени и относительной стабильности, эволюционирующие животные, рано или поздно ПРИСПОСОБЯТСЯ,  научатся избегать опасности.

то они будут:

Поскольку численность более ни чем не сдерживается, то и будет "демографический взрыв" .

что толку, будет ли кошка жить 15 лет или 150? если она и за 15 оставит сотню котят? если будут выживать из них 10, то представляете что случится? а если 150 случится тоже самое - потому что тогда среднее время одного поколения вырастет тоже в 10 раз...
иными словами - ваша модель была бы верна, если бы все организмы могли бы оставлять в силу ограниченности продолжительности жизни ровно столько потомство сколько необходимо для репродукции:

2) Вариант 2. Каждый индивид ограничен в длительности жизни.
При прочих равных, неконтролируемого  бесконечного увеличения численности не происходит, старые умирают,

однако если бы это было так то вот тогда в самом деле не было никакой эволюции - не из кого было бы выбирать - это отмечал ещё старик Дарвин (глава 3 раздел 2)

И много в них уже самодостаточно проэволюционоровало? Наверное кишат эти озера новыми, ни на кого не похожими видами?

конечно нет - с чего? света там нет, приток органики - ничтожен, соответственно прирост биомассы - мизерный, стало быть численность того, кто живёт - также. А вот на той планете, которую я обрисовал - энергии столько же как и на Земле будет.

[Роман Джиров]

Августина ,какая разница?

Разница огромная!! Одно дело внешние условия (болезни, хищники, климат) регулируют численность, и совсем другое дело когда есть внутреннее ограничение, (не важно с помощью чего) ограничивающее жизнь индивида до какого то предельного срока.

Ишшо раз: нет никакой разницы.

Надо быть слепым, что бы не видеть

Ровно перед этим у меня было плохо с арифметикой, а еще постом выше- я не умел употреблять правильные слова и внятно выражатся. И вынужден был объяснятся- и на то, и на иное. После коих ответов- возражений вроде-бы не следовало. Следует ли мне и на это отвечать подробно?
Что еще интересно: из моего ответа Вы посчитали нужным оставить фразу "Ишшо раз: нет никакой разницы." И посчитали нужным вырезать продолжение, где написано почему собственно так: "Эволюция интересуется только частотой некоего гена в популяции и динамикой численности самой популяции. Ничем больше, ибо она, как и отбор, тоже просто статистика. Потому сожрали кого или умер от климата, или от старости- ей, как и отбору, все едино."
Предполагаю потому, что только вырезав эту часть и сделав вид что Вы ее не услышали, можно ответить в таком духе:

в чем заключается разница. Разберём каждый вариант внимательно.
1) Внешние условия (болезни, хищники, климат) регулируют численность
Тогда, при достаточно большом времени и относительной стабильности, эволюционирующие животные, рано или поздно ПРИСПОСОБЯТСЯ,  научатся избегать опасности.
Поскольку численность более ни чем не сдерживается, то и будет "демографический взрыв" .
Дальнейшая эволюция данных животных прекратится, так как не будет новых условий, способствующих появлению новых видов. Это так называемый "эволюционный тупик".
А поскольку количественно нет ограничений, то популяция размножается до тех пор, пока не кончатся ресурсы. При окончании ресурсов, погибнет вся популяция разом. И старые и молодые. От голода.
2) Вариант 2. Каждый индивид ограничен в длительности жизни.
При прочих равных, неконтролируемого  бесконечного увеличения численности не происходит, старые умирают, снижая общую численность. Такая популяция может существовать неограниченно долго, если найдет баланс между рождаемостью и умиранием от старости.
У первого варианта даже теоретически такого баланса быть не может.

Ишшо раз, нет никакой разницы.
Эволюция интересуется только частотой некоего гена в популяции и динамикой численности самой популяции. Ничем больше, ибо она, как и отбор, тоже просто статистика. Потому сожрали кого или умер от климата, или от старости- ей, как и отбору, все едино. Потому что значение имеет изменение частоты встречаемости гена в популяции, а не причина подобного изменения, которая может быть весьма различной.
Разберем внимательно Ваши варианты.

"Внешние условия (болезни, хищники, климат) регулируют численность "

- но ведь не путем случайной выборки? Путем изъятия индивидов, которые имеют либо не имеют определенные признаки, верно? Отбор называется. Что приводит к тому ,о чем я Вам еще прошлый раз написал:
"Эволюция интересуется только частотой некоего гена в популяции и динамикой численности самой популяции."

"Тогда, при достаточно большом времени и относительной стабильности, эволюционирующие животные, рано или поздно ПРИСПОСОБЯТСЯ,  научатся избегать опасности.
Поскольку численность более ни чем не сдерживается, то и будет "демографический взрыв" ."

Волны жизни происходят не потому ,что произошло эволюционное изменение, хотя как частный случай- возможно. Колебания численности имеют причиной то, что ресурсы всегда ограничены, а размножение- экспоненциально. Вспышки численности- постоянны, никаких приспособлений, стабильности, эволюции и научения избегания они не требуют.

"Дальнейшая эволюция данных животных прекратится, так как не будет новых условий, способствующих появлению новых видов. Это так называемый "эволюционный тупик".
А поскольку количественно нет ограничений, то популяция размножается до тех пор, пока не кончатся ресурсы. При окончании ресурсов, погибнет вся популяция разом. И старые и молодые. От голода.

Дальше-веселее. Нет, после демографического взрыва эволюция не прекратится. Она как-раз начнется. Дальше начнется отбор- количество потребителей должно войти в соответствие с объемом ресурсов, потому кому-то придется умереть. И не случайно, путем расчета на "первый-второй" , а в соответствии с признаками фенотипа. Коей определяется генотипом. И вся популяция разом никогда и нигде в природе не умирает от "окончания ресурсов". Объем ресурсов всегда колеблется, но никогда они не заканчиваются "совсем". И никогда от голода "все" не умирают. Где и когда Вы такое чудо видели в природе? Всегда какой-нибудь лемминг может пережить других леммингов, в частности, возможно , потому, что меньше ресурсов потратил на механизм "продления жизни" и больше отложил в жировом депо, например. Нет, в клетке зоопарка могут и все умереть, если перестать давать корм. Но не строго одновременно. Всегда есть разница в фенотипе, и нею и займется отбор.

2) Вариант 2. Каждый индивид ограничен в длительности жизни.
При прочих равных, неконтролируемого  бесконечного увеличения численности не происходит, старые умирают, снижая общую численность. Такая популяция может существовать неограниченно долго, если найдет баланс между рождаемостью и умиранием от старости.
У первого варианта даже теоретически такого баланса быть не может.

Простите, но это-уж вообще... Где и когда Вы видели популяцию, численность которой не подвержена колебаниям численности? Это в принципе невозможно, это возможно, может быть, в будущем, если популяции людей научатся сознательно контролировать свою численность в соответствии с доступными ресурсами. Где и когда Вы видели ,чтобы при вспышке численности вдруг , дружно , начали умирать именно достигшие некоего календарного возраста представители популяции??? При обострении внутривидовой конкуренции да , могут умирать чаще старые, нежели молодые, но не потому , что старые, а потому что слабее, медленнее зубы стерлись или еще чего. И очень часто умирают также как раз именно молодые- у них обмен веществ интенсивнее, им нужно больше пищи, у них меньше шансов ее добыть из-за неопытности, они часто слабее еще ,чем взрослые и т.д.

Словом, еще раз- нет никакой разницы для эволюции от старости умер носитель определенных генов или от голода, статистику интересует только то, как изменилась частота встречаемости определенного признака в популяции. Отбор интересуется только тем ,сколько потомков в среднем оставит данный индивид, потому ему что "программа продолжительности жизни", что "программа высоты прыжков" интересны только с этой точки зрения.
И, кстати, отсюда следует, что невозможно эволюционное образование "функции смерти", эволюционно возможно только ухудшение или улучшение функции "продолжительность жизни" путем перераспределения ресурсов , разница между тем и иным, надеюсь, абсолютно очевидна. Я выше показал эволюционный механизм изменения продолжительности жизни, но если Вы настаиваете, что существует  генетически обусловленная "программа смерти"- Вам также следует показать, как этакое чудо могло образоватся эволюционным путем. Причем именно "функция смерти", а не функция "большей либо меньшей продолжительности жизни". Или тут Высшие Силы постарались?

[f_evgeny]

Вам также следует показать, как этакое чудо могло образоватся эволюционным путем. Причем именно "функция смерти", а не функция "большей либо меньшей продолжительности жизни". Или тут Высшие Силы постарались?

Имхо, это легко, если рассматривать эволюцию, рассматривая вид не просто как совокупность особей, а как совокупность популяций. Причем, опять же ИМХО, если рассматривать животных без культуры (обучения), неважно старение или программируемая смерть. Смерть даже лучше.

[DNAoidea]

Имхо, это легко, если рассматривать эволюцию, рассматривая вид не просто как совокупность особей, а как совокупность популяций.

как?

[f_evgeny]

Имхо, это легко, если рассматривать эволюцию, рассматривая вид не просто как совокупность особей, а как совокупность популяций.

как?

Ну есть две популяции по соседству. Вдруг в одной появляется случайно "ген смерти", эта популяция эволюционирует быстрее и через некоторое время вытесняет другоую.

[Сергей]

следует показать, как этакое чудо могло образоватся эволюционным путем. Причем именно "функция смерти", а не функция "большей либо меньшей продолжительности жизни".

Вот конкретный пример:

Кета, горбуша и несколько других видов Сахалина и Камчатки, после захода в реки, из-за резкого увеличения концентрации гормонов в крови, начинают буквально гнить заживо и гибнут сразу после нереста. Близкий вид - семга (реки Северного ледовитого океана) после нереста опять принимает нормальную внешность, скатывается в океан, и потом опять нерестится.

[Дж. Тайсаев]

Не понял, а в чём вообще то загвоздка. Вам что умирать не хочется? Так для этого существуют церковные институты, от одного вас точно могу успокоить, быстрый некроз однопроходных лососевых вам точно не грозит. А дальше... либо оденьтесь в скафандр Агасфера, либо ... плодитесь и размножайтесь, как повелел великий ... Мальтус, либо покайтесь и тогда... смотри сначала

[DNAoidea]

Ну есть две популяции по соседству. Вдруг в одной появляется случайно "ген смерти", эта популяция эволюционирует быстрее и через некоторое время вытесняет другоую.

каков механизм "катализа" эволюции "геном смерти"?