Вымирание, как неизбежное звено эволюционного развития.

[василий андреевич]

Мои чисто имперические потуги справиться с календарем привели к циничному выводу, что нельзя встретить новый год, не проводив старый. Думаю - это далеко не случайность. И коли причинно-следственный детерминизм призывает к уходу в небытие любого объекта, а индетерминизм вовсе не гарантирует его возрождения, то может поискать выход из тупика в, так называемых, причиненных событиях.
Вот и созревает вопрос, как выглядит закономерность, в которой причиной возникновения нового является вымирание старого?
  Если Вы считаете, что такой вопрос является абракадаброй, то все равно, скажите мне об этом, хотя бы с наступлением Нового Года.
  С праздником!

[Дж. Тайсаев]

С одной стороны, всё что имеет начало имеет и конец и жизнь существует в том числе и потому, что существует смерть, с другой, если в тазик капнула капля, то следующая не будет ждать, пока высохнет предыдущая. Другое дело, когда тазик наполнился. Тогда конечно, если экспонента популяционного роста перешла в логисту, смерть неизбежно уравновешивается с жизнью. Тоже относится и к видовому разнообразию.
Но я вижу эту проблему совсем в другом аспекте. Эволюция это процесс непрерывного наращивания адаптаций. В принципе отдельные адаптации могут и пропадать, но как правило это происходит реже приобретения новых, а отжившие не уходят полностью, а превращаются в рудименты, либо приобретают новую функцию, каковая ими исполняется не столь эффективно, как если бы адаптация прошла с нуля. Таким образом неизбежно накопление наследственных ограничений или адаптационного балласта, есть ещё и проблема необратимости специализаций, снижения спектра наследственной изменчивости со старением вида как у реликтов, а также всё большего ограничения полезных адаптаций организмом и биоценозом. Другой аспект, это всё большая интеграция организма, в ходе его прогрессивной эволюции, здесь наследственных ограничений сразу становится на порядки больше. В итоге эволюциоонная пластичность неизбежно снижается, а значит в конечном счёте вымирание неизбежно, за редким исключением обратной "деволюции", как например неотения, потенциал эволюционной пластичности может только снижаться. Но хорошая новость состоит в том, что потенциал пластичности у примитивных организмов настолько высок, что сравним с временными масштабами геологической истории Земли и их возможностью вымирания можно пренебречь. Я имею в виду вымирание тупиковых ветвей, не оставивших потомков

[Роман Джиров]

...
Вот и созревает вопрос, как выглядит закономерность, в которой причиной возникновения нового является вымирание старого?
  Если Вы считаете, что такой вопрос является абракадаброй, ...

Я лично не считаю, что это абракадабра.
Она выглядит, как адаптивная радиация, полагаю. Вот Вам и рисунок:
http://bioword.narod.ru/A/A048.htm

[василий андреевич]

Прекрасно! Благодарю Вас за обнадеживающие ответы. Ведь мы понимаем, что вымирание никак не может являться причиной, и, следовательно, достаточным условием эволюции. Для еще большего оптимизма вполне допустимо представить вымирание одного из видов, как распад на несколько "подвидов", суммарная численность которых низка по сравнению с материнским. Или даже с изрядным перебором: для клетки момент ее деления на двое считать смертью. Иначе говоря, можно не знать, что такое вымирание, пока не будут установлены закономерности самого процесса вымирания.
  Разумеется у меня есть приблизительная цель темы, есть и расплывчатый план, но фактический материал приобретен не в сфере биологии. Потому и не ведаю, во что полемика может вылиться. Единственное без чего хотелось бы обойтись - это ссылки на чрезвычайную, а потому неразрешимую сложность, и введения обилия случайностей.
  Естественно, что нельзя говорить о каком-либо вымирании (или прекращении функционирования), пока не будет произведена хоть какая-то суть, "способная уйти в небытие". Созданием этой сути я и займусь "на первых парах", предоставив желающим оспаривать, дополнять или отвергать построения.

[василий андреевич]

Модель еще не жизни, но уже направленного функционирования следующая. Дабы отвлечься от фактора солнечного излучения, ветра и прочих энергетических возмущений, поместим полость с водной средой в недра, где поддерживаются постоянные температурные условия. Вода, метан, углекислота, плюс катализаторы вмещающих пород - это все, что нужно для синтеза простейших углеводородных цепочек, среди которых обязательно окажутся, так называемые двояколюбы, у которых одно окончание СН гидрофобно, а другое СН-ОН гидрофильно.
  Главное же свойство, благодаря которому можно говорить о эволюции, заключено в уникальных свойствах водной среды. Диполи Н2О не просто образуют подвижную структуру, а участвуют в постоянной сборке и разборке огромного чилсла кластеров, состоящих из сотен и тысяч молекул. Благодаря огромному числу постоянно осуществляемых комбинаций, энтропия водной среды очень высока, и любое инородное тело ведет к ее перестройке в сторону сокращения числа возможных комбинаций и вынужденной ориентировке диполей в ориентированную структуру, что означает противоестественное уменьшение энтропии. Потому вода и стремиться так активно вновь повысить энтропию своего состояния путем растворения гидрофильных молекул и коагуляцией гидрофобных. Для двояколюбых молекул подходящей конфигурацией будет шаровое скопление с выставленными наружу гидрофильными окончаниями и спрятанными в центральный газовый пузырек гидрофобными.
  Все сказанное хорошо известно из научной и популярной литературы, там же обычно описывается эволюция шарообразных скоплений в цилиндрические плотные упаковки, затем в слоистые и т.д. Нас же будет интересовать только введение универсального принципа, по которому осуществляется отбор тех или иных структур - это второй принцип термодинамики (энтропийный отбор среды). Пока принцип не нарушается, можно выдумывать любые процессы, например, рост глобулы за счет поглощения малых порций определенного газа или стяжение в оболочку "особых" молекул УВ. Можно даже выдумывать механизм "вывертывания" гидрофобов в водную среду для осуществления движения в благоприятном направлении. А вот каково это направление, и что должно произойти с глобулой, когда она достигнет критического размера следует не гадать, а выводить на закономерном уровне. И единственный эволюционный критерий - это рост энтропии системы вода-органелла. Во всяком случае до тех пор, когда мы сможем договориться о вступлении в силу естественного отбора или того, что под ним следует понимать.
  И еще одно немаловажное. Пока мы не введем некую постоянную, с помощью которой можно было бы сравнивать эволюционные процессы, очень трудно разуметь об ускорениях, прогрессах и прочих интуитивно подозреваемых сущностях.

[василий андреевич]

Наверное, из модели стало совершенно непонятно, куда я клоню. Цель модели - отвлечься от времени, как возможного фактора эволюции. Время должно появиться, как следствие самого процесса. Следовательно, процесс должен подразумевать определенную цикличность, цикличность же необходимо выводить на основе неких постоянных. Попытаюсь ввести одну из возможных постоянных.
  В условно живую органическую глобулу под "энтропийным воздействием" окружающей среды поступают слагающие ее вещества. Мы в принципе не можем знать, с какой удаленности молекулы "выталкиваются" из среды в глобулу. Более того, атомы, составляющие молекулу, могут приходить из "бесконечности" когда-то зарожденной вселенной. Именно оттого, что присутствует полная неопределенность процесса, можно, не знаяя его, ввести среднестатистический параметр перемещения условной энергетической порции, обозначив его математическим символом.
  Если на оси абсцис откладывать перемещение, а на оси ординат энергию, то координаты глобулы будут "0" перемещения, "1" энергии. Теперь я берусь утверждать, что для любой глобулы, под которой допустимо понимать любой объект становления сути из небытия пространства, существует присущая именно ей постоянная сборки, определяемая отношением энергии единицы к среднестатистическому пространству перемещения. Иначе говоря, это сила, о которой мы только знаем, что направлена она из среды в глобулу. Геометрически эта постоянная сборки выглядит, как наклонная к оси перемещения, чем она круче, тем "быстрее" нарастание сил сборки при приближении к объекту. (повторюсь, каждому объекту присуща индивидуальная наклонная)
  Главный вопрос. Как будет выглядеть в координатной сетке геометрическое место материальных точек, которые попадут в объект исследования? Отвечаю, это будет медленно восходящая в отрицательной области перемещений экспонента, характер которой зависит исключительно от величины "постоянной сборки".
  Состояние самой глобулы с координатами 0;1 есть положение странного аттрактора, и нам решать, какой путь для него рассматривать как теоретическую модель. Либо вести к саморепликации по набирающей силу экспоненте, либо, что лично для меня наиболее интересно, к распаду вымирания по нисходящей экспоненте. Именно в этой нисходящей экспоненте должно быть сокрыто "зернышко ожидаемой истины" - собственно для этого процесса и было задумано название темы.
  И чуть личного: я глубоко сомневаюсь в действенности модели, которую хочу предложить к рассмотрению, а потому, крайне важна обратная связь с эволюционистами, совершенно неважно будет ли эта связь одобряющей или опровергающей, и та и другая хороша для поддерживающгося или защищающегося начала. Задавайте любые вопросы.

[Ильдус]

Цель модели - отвлечься от времени, как возможного фактора эволюции. Время должно появиться, как следствие самого процесса.

А разве возможно отвлечься от времени? По-моему, сам принцип энтропии базируется на представлении об абсолютном времени. Мыслимая полная энтропия уничтожает время, а значит пропадает базовое для второго начала термодинамики понятие. Т. е. руководствоваться им, отвлекаясь от времени, невозможно. В данном случае движения к увеличению и уменьшению энтропии оказываются равновероятными. Отсюда, возвращаясь к теме, полное вымирание прекращает время и его большую (по сравнению с воспроизводством полным или частичным) вероятность негде считать - нет вмещающего пространства-времени. Т. о., вымирание в реальности есть вариант частичного воспроизводства.

[василий андреевич]

Рад приветствовать Вас, Ильдус.
Я склонен считать энтропию единственным эволюционно физическим понятием, характеризующим состояние системы, находящейся в развитии. Пожалуй, энтропия - это та бездна, из которой еще долго можно черпать благодатные идеи. Беда же в том, что необходимо неукоснительно держать в уме тонкие грани между системами, для которых энтропийный принцип применяется. Именно поэтому я старался ввести первоначальную модель, как изолированную систему, изолированную не только энергетически, но и от любого процесса, напоминающего часы.
  От роковой проблемы "второго начала" нам все одно не уйти, однако разбираться в ней хотелось бы после введения неких системных построений процессов взаимодействия среда(внешняя)-среда(внутренняя).
  Отвлечься от времени психологически, пожалуй, труднее всего. Что значит отвлечься, попробую объяснить на абстракции. Имеется изолированный процесс, и имеются два "сосуда с замершей статистикой", взятые в разных местах процесса. И есть прибор, измеряющий энтропию этих статистик. Если показания второго сосуда выше первого, то делается заключение, что процесс шел в направлении 1-2. Именно отсюда же следует, что события сосуда 1 произошли раньше события сосуда 2. Т.е. будущее элементарно вероятнее прошлого, а потому нельзя самопроизвольно всем частицам замкнутой вселенной вернуться в исходное положение. Вероятность наступления будущего тем выше, чем выше число частиц, участвующих в процессе. В тех циклических процессах, аналогом которых являются часы с цифеблатом или вращающаяся Земля, всегда принимает участие свех малое число частиц (функциональных единиц). Что бы избежать лишних вопросов - в процессах типа реакции Жаботинского частицами являются не молекулы, а волны.

Впрочем, Ильдус, Вам решать, углубиться ли в интереснейшую проблему "о времени и энтропии" сейчас, или подождать развития предложенной вначале пространственно-энергетической модели.

[василий андреевич]

...Эволюция это процесс непрерывного наращивания адаптаций. В принципе отдельные адаптации могут и пропадать, но как правило это происходит реже приобретения новых, а отжившие не уходят полностью, а превращаются в рудименты, либо приобретают новую функцию, каковая ими исполняется не столь эффективно, как если бы адаптация прошла с нуля...

Не цитирую Вас полностью, потому что согласен, и выделил лишь то ключевое, чему модель "вымирания во имя возрождения" должна, как минимум, не противоречить. Прелесть модели должна заключаться в том, что бы увидеть в ней возможность прогнозирования событий с обычно не рассматриваемой стороны. Сложность же проблемы эволюции, как всеобщего движения, в невозможности применения застывших в данности физических формулировок. Здесь, на мой взгляд, биология опережает физику, хотя и оперирует слишком расплывчатыми, не формализованными понятиями. Я надеюсь, что все мы пониманием нетривиальность самого понятия эволюция, и потому может быть оправдан тот скрытый страх прикосновения к проблеме.
Однако верую, что проба не застынет в безнадежности.

[Дж. Тайсаев]

Василию Андреевичу. Хотелось бы увидеть сжатое изложение Вашей модели и по пунктам, так проще ухватить её суть, да и многим лень читать так много.

[василий андреевич]

Трудно это, но пробую, пока не привлекли к накрытию стола.
1.Система энергетически замкнутая (пока без объяснений).
2.Распад условной экосистемы происходит по выполаживающейся нисходящей экспоненте в координатах энергия перемещение (энтропийное расширение).
3.Использование мат. модель Содди и Резерфорда для ядерного распада, предполагает поступление в среду энергии по симметричной восходящей экспоненте.
4.Обновляющаяся экосистема по той же мат. модели представляет из себя экспоненту с выраженным энергетическим подъемом, затем спадом по нисходящей части экспоненты.
5.Кривая пункта 3 - это энергия, которая должна бы быть, кривая пункта 4 - это фактическая энергия новой экосистемы (аналог энтальпии).
6.По определению энтальпия равна сумме внутренней энергии системы, плюс работа среды. Отсюда вычисляется, можно графически, кривая работы, которая преставляет из себя логисту в отрицательной области энергий.
7.Ниспадающая логистическая или S-образная экспонента в самой упрощенной интерпретации показывает уровень потенциальных возможностей эволюционирующего пространства.
8.Между "горбатой" кривой пункта 4 и "потенциальной" логистой есть разность потенциалов, и, следовательно, раньше или позже (но скорее всего по достижению гомеостаза) экосистема сорвется на очередное вымирание и рассеивание энергии по ранее приведенной схеме.

Не уверен, что кто-то понял сходу, но скажу первые выводы из модели. Энергия объединения среда-система медленно растем от стадии к стадии за счет "рудиментов" отмирающей экосистемы (про солнце мы, конечно, не забываем). Весь процесс выглядит как постоянное вырабатывание все более глубоких потенциальных ниш, с помощью процесса, напоминающего синусоиду. Если учесть, что описанный процесс есть составная часть более обширного процесса и состоит сам из процессов менее масштабных, то выйдет, что синусоида состоит из синусоид многих порядков. Остается только поставить на синусоиде (правильнее, кривые arc ctg) временные метки из летописи, что бы начать проверку работоспособности модели.
  Мной эта модель была выбрана для объяснения процессов в растущей угленосной формации. Но здесь у меня были еще некоторые "замечательные" параметры, аналогов которым в биологии я пока не знаю.

[василий андреевич]

Откликнитесь, у кого есть мат.кат. или нечто подобное. Дам три формулы, по которым надо построить суммарный график на оси времени, дабы представить его для "осмеяния" уважаемой аудиторией.

[Макроассемблер]

давайте

[василий андреевич]

cos(x)+0.5cos(4x)+0.25cos(8x)
длина графика косинуса длинной 4пи. Будут вертикальные деления - хорошо.

[Дж. Тайсаев]

Пока это больше выглядит как замысел модели, нежели как сама модель, посмотрим дальше. У меня что то подобное получалось, но только не в математической модели, а в компьютерной имитационной модели популяционного взаимодействия. Там выходило что то вроде нормального гауссовского распределения со смещённым центром. Сначала логиста, потом катастрофическое падение, более быстрое чем экспонента начального роста популяции. Я давно хотел увидеть математическое решение подобной модели, поскольку сам уже давно позабыл матаппарат.
А вообще задумка интересная, а главное что мне показалось любопытным, это то, что решение подходит и для угленосной формации и для моделирования разноообразия филетических групп. Тут вполне может получится что то универсальное, как например независимо получились практически идентичные решения у Хакена (для лазера) и Эйгена (для автокаталитических систем).