Автор Тема: Проблема направленности эволюции  (Прочитано 12355 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Проблема направленности эволюции
« : Апрель 08, 2011, 18:11:21 »
По предложению ув. Дж. Тайсаева перенес дискуссию сюда:

1. Появление высокоорганизованного разума и культуры имело во многом случайный характер.

Неплохо бы досконально понять механизм изменчивости, а то окажется вдруг, что кролик и человек это что-то типа кристаллов - т.е. закономерные формы самоорганизации материи.

http://www.evolbiol.ru/smirnov.htm
Представленные данные свидетельствуют о том, что характер геномных перестроек, т.е. потеря или приобретение генетического материала, транслокации или инверсии сегментов ДНК зависит от наличия, размера, ориентации, типа и локализации в геноме повторяющихся элементов ДНК. То есть, события генетической изменчивости неслучайны по типу, локализации в геноме и вероятности. Это означает, что программа изменений геномов определяется структурой самих геномов.


Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #1 : Апрель 08, 2011, 18:14:28 »
Геномные перестройки также могут по принципу кристализации проходить по каким то заданым в узком коридоре модификаций програмам, но каждая модификация тестируется через фенотип внешней средой на пригодность и если выдерживает этот тест, то у неё больше шансов передатьпотомству именно эти модификации. И т.д.

Это никак не влияет на мой тезис. Таки да - "каждая модификация тестируется через фенотип внешней средой на пригодность и если выдерживает этот тест, то у неё больше шансов передатьпотомству именно эти модификации" но при этом "программа изменений геномов определяется структурой самих геномов".

Да, среда влияет на эволюцию, да, эволюционная линия может замедлиться, остановиться, и даже исчезнуть.

Точно также - среда влияет на рост кристалла, рост может замедлиться, остановиться, и кристалл может исчезнуть.
« Последнее редактирование: Апрель 08, 2011, 18:25:37 от maxim.ge »

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #2 : Апрель 08, 2011, 18:21:17 »
Кристал же может только через случайную цепь пройти одну полезную модификацию, вторую подряд уже с меньшей вероятностью, вероятность третьей эспоненциально также падает

Развитие кристалла - эволюция. Такова аналогия. Что такое "вероятность третьей модфикации эспоненциально также падает" в этой модели мне неясно.

Оффлайн Дж. Тайсаев

  • Участник форума
  • Сообщений: 9264
    • Просмотр профиля
    • Российская культурология
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #3 : Апрель 08, 2011, 21:23:33 »
Развитие кристалла - эволюция. Такова аналогия. Что такое "вероятность третьей модфикации эспоненциально также падает" в этой модели мне неясно.
Я в кристалохимии не спец, поэтому возьму совсем абстрактный пример для неживой природы.
итак пошагово, варианты роста (снижение) неравновесности (устойчивости) систем. Для простоты примем двоичную равнозначную альтернативу в биффуркации 50%х50%
1.а+в либо распад а  (50%)
2. если был позитивный вариант (1) а-в +с либо распад до а, в (25%)
3. если был позитивный вариант (2) а-в-с+d либо распад а-в, с (12.5%)
4. если был позитивный вариант (3) а-в-с-d+e либо распад а-в-с, d (6.25%)
и т.д.
В конечном счёте мы приходим к кастлеровскому абсурдно маловероятному сценарию происхождения жизни 1*10-255
А теперь включаем слепого часовщика (ЕО)
Допустим он будет отбраковывать большую часть худших модификаций, вернее он это лишь слепой случай, который бьёт по худшим больнее и чаще. Всё равно не получится. Поскольку и в этом случае, вероятность каждой следующей позитивной модификации будет падать, хоть и гораздо медленее. Чего то не зватает, а не хватает наследственности, вот если полезная модификация будет закрепляться в генах, тогда счётчик убывающих вероятностей каждый раз после передачи модификаций потомству будет обнуляться.
Теперь дадим часовщику зрение (для общественых систем). Всё ещё больше ускорится. Во-первых модификации (мутации или перестройки) теперь уже будут происходить не случайно, во-вторых, сам отбор также будет уже целенаправленым, с обратной связью
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #4 : Апрель 08, 2011, 22:48:36 »
В конечном счёте мы приходим к кастлеровскому абсурдно маловероятному сценарию происхождения жизни 1*10-255

Как это связано с развитием кристалла?
« Последнее редактирование: Апрель 08, 2011, 22:53:10 от maxim.ge »

Оффлайн Дж. Тайсаев

  • Участник форума
  • Сообщений: 9264
    • Просмотр профиля
    • Российская культурология
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #5 : Апрель 09, 2011, 08:32:08 »
Как это связано с развитием кристалла?
Речь не о кристале, а о соотношении роли автоэволюции и внешней среды, с чего и начался разговор. Для систем, не способных запоминать полезные изменения (те же кристалы) особую роль в структуризации играют внутрение факторы, для активноэволюционирующих систем (как я из называю, т.е. биологические и социальные) окончательный вердикт всегда ставит внешняя среда (часовщик), она и определяет пошаговый рост адаптаций, после каждой биффуркации. А почему, я показал выше
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #6 : Апрель 09, 2011, 19:35:38 »
Речь не о кристале, а о соотношении роли автоэволюции и внешней среды, с чего и начался разговор

Нет, в этой линии дискуссии речь о кристалле. Ваши слова: "Кристал же может только через случайную цепь пройти одну полезную модификацию, вторую подряд уже с меньшей вероятностью, вероятность третьей эспоненциально также падает". Тезис снимаете?

Цитировать
окончательный вердикт всегда ставит внешняя среда (часовщик), она и определяет пошаговый рост адаптаций, после каждой биффуркации

Но это никак не влияет на мой тезис - "а то окажется вдруг, что кролик и человек это что-то типа кристаллов - т.е. закономерные формы самоорганизации материи".

В зависимости от среды кристалл может быть, может не быть, может менять свою форму, размер, может развиваться, а может остановиться в развитии, исчезнуть, может вообще не появиться и так далее. Аналогия, как видим, весьма подробна. Т.е., в такой модели, имеется содержание в виде закономерности эволюции/роста кристалла но конкретная форма проявления  определяется средой.

Ходим по кругу.
« Последнее редактирование: Апрель 09, 2011, 20:14:24 от maxim.ge »

Оффлайн Дж. Тайсаев

  • Участник форума
  • Сообщений: 9264
    • Просмотр профиля
    • Российская культурология
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #7 : Апрель 09, 2011, 20:07:58 »
Нет, в этой линии дискуссии речь о кристалле. Ваши слова: "Кристал же может только через случайную цепь пройти одну полезную модификацию, вторую подряд уже с меньшей вероятностью, вероятность третьей эспоненциально также падает"
Это вы привели пример с кристаллом, я же написал, что тут речь о самоорганизации идти не может. Дело в том, что рост кристалла сопровождается ростом энтропии, несмотря на усложнеение структуры, фактически это равновесная система. Поэтому тут возможны чисто статистически только один, два, максимум три шага в сторону чисто случайного пусть и незначительного повышения неравновестности, при условии притока связанной энергии.Чем дальше, тем вероятность ниже. Впрочем я не спец в этом, как писал. Но принцип единый всё равно. Поэтому среда будет поддалкивать кристалл либо к разрушению, либо к дальнейшей кристаллизации, с закономерным ростом энтропии, вероятность обратного есть, но чем шагов самоорганизации больше, тем она ниже. Для того, что бы заставить кристалл развиваться по направлению снижения энтропии, или роста неустойчивого равновесия (неравновестности) нужен часовщик. Для известных кристаллов рассуждать об этом даже смешно, но я где то встречал очень даже логичную модель самоорганизации, на основе кристализации (кристалическая жизнь), давно очень, уже не помню источник. В любом случае тут два пути, либо внутреняя программа, которую предложили вы для генома (с чего и начался спор), либо внешняя управляющая программа (часовщик), при условии, если полезные свойства будут каким то образом преемственно сохраняться. Первый путь я исключаю сразу, это и есть преформизм (кстати, в культурологии есть тоже свой преформизм, так называемый структурализм). Для реализации первого пути, мы должны заложить в кристалл программу, которая предполагает все дальнейшие модификации. В реальных условиях реальной среды, это невозможно, поскольку изменения в среде стохастичны, непредсказуемы принципиально и ни одна программа не может заранее учитывать все возможности. А существование программы, которая адаптированна на весь спектр возможностей принципиально невозможно, если только не идёт речь о Творце конечно  :) Хотя повторюсь, полностью я не исключаю значимой роли определённых наследственных предрасположенностей, в том числе и в геноме
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #8 : Апрель 09, 2011, 20:48:00 »
Это вы привели пример с кристаллом, я же написал, что тут речь о самоорганизации идти не может.

Не вижу препятствий.

http://spkurdyumov.narod.ru/Man.htm
Мы различаем два вида фазовых переходов (самоорганизации) для упорядоченных состояний. Консервативная самоорганизация означает фазовый переход обратимых структур в состоянии теплового равновесия. Типичными примерами могут служить рост снежных кристаллов или возникновение намагничения в ферромагнетике при отжиге системы до критической температуры.

Именно полиморфизм самоорганизации позволяет сконструировать аналогию.

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #9 : Апрель 09, 2011, 20:55:48 »
В любом случае тут два пути, либо внутреняя программа, которую предложили вы для генома (с чего и начался спор), либо внешняя управляющая программа (часовщик), при условии, если полезные свойства будут каким то образом преемственно сохраняться.

1) Я предложил, процитировав научную работу
2) Один путь другому не противоречит, имеет место их комбинация

Цитировать
Первый путь я исключаю сразу

Это понятно. Насчет этого и спорим.

Цитировать
Для реализации первого пути, мы должны заложить в кристалл программу, которая предполагает все дальнейшие модификации.

Еще раз замечу, что форма реализации закономерностей кристалла определяется средой.

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #10 : Апрель 09, 2011, 20:58:29 »
Еще по теме:

http://elementy.ru/news/430196
Таким образом, природа может реализовать лишь очень небольшую часть из общего числа теоретически существующих путей «из точки А в точку Б». Авторы полагают, что обнаруженное ими правило должно распространяться и на эволюцию других белков. Это означает, что молекулярной эволюции свойственна высокая повторяемость: разные организмы должны независимо друг от друга двигаться по одним и тем же «разрешенным» эволюционным траекториям. Авторы не исключают, что аналогичные ограничения (в том числе связанные с меж- и внутримолекулярными взаимодействиями) могут направлять и «канализировать» дарвиновскую эволюцию и на более высоких уровнях организации живого.

Оффлайн Дж. Тайсаев

  • Участник форума
  • Сообщений: 9264
    • Просмотр профиля
    • Российская культурология
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #11 : Апрель 09, 2011, 21:11:57 »
http://spkurdyumov.narod.ru/Man.htm
Мы различаем два вида фазовых переходов (самоорганизации) для упорядоченных состояний. Консервативная самоорганизация означает фазовый переход обратимых структур в состоянии теплового равновесия. Типичными примерами могут служить рост снежных кристаллов или возникновение намагничения в ферромагнетике при отжиге системы до критической температуры.

Именно полиморфизм самоорганизации позволяет сконструировать аналогию.
Вот теперь явно наметился консенсус, во всяком случае возразить явно могу разве что против этого, точнее не явно, а...
в общем тут нужно уточнить, что понимается под самоорганизацией. Вода, когда остывает, её энтропия растёт, но это не мешает образовываться структурным паттернам на основе водродных связей. Снежинки это не самоорганизация в строгом смысле этого термина, поскольку самоорганизация это не просто образование сложных и упорядоченных структур, как в той же снежинке например, это возрастание неравновестности, снижение энтропии, рост негэнтропии, то есть накопление связанной энергии. Любая самоорганизующаяся структура подобна сжатой пружинке, как только она перестанет диссипировать энтропию, сразу пружина распрямится и неустойчивое равновесие, превратится в устойчивое равновесие. Что мы и имеем при кристализации, замерзании воды и т.д. Есть исключения в неживой природе, они общеизвестны, вроде химических часов или ячеек Бенара, но там как я уже писал выше, включается та же проблема, нет часовщика и потому возможен только один шаг самоорганизации, дальше без вожака (ЕО) и без преемственной наследуемости никак
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #12 : Апрель 09, 2011, 22:04:01 »
в общем тут нужно уточнить, что понимается под самоорганизацией.

Ну, имеются диссипативная и консервативная самоорганизации, аналогия с кристаллом, на мой взгляд, более "прозрачна", чем аналогия с лазером или реакцией Белоусова — Жаботинского.

Так или иначе - все такие системы впрямую зависят от "среды", вполне можно сказать, что именно среда ставит "окончательный вердикт". Плохая среда => плохой, или даже "мертвый", лазер, несмотря на все закономерности.

Цитировать
но там как я уже писал выше, включается та же проблема, нет часовщика и потому возможен только один шаг самоорганизации, дальше без вожака (ЕО) и без преемственной наследуемости никак

Как я уже отметил, нет проблем с параметризацией процесса, в рамках рассматриваемой модели, факторами среды, ибо от среды зависит появление/развитие/стагнация/смерть. Аналогично и с наследованием - без наследования предполагаемые закономерности эволюционного процесса не могли бы иметь места.

Есть проблема с философским смыслом роли "среды"/ЕО, но тут уж у кого какая философия. С научной же точки зрения проблем не наблюдаю.
« Последнее редактирование: Апрель 09, 2011, 22:25:18 от maxim.ge »

Оффлайн Дж. Тайсаев

  • Участник форума
  • Сообщений: 9264
    • Просмотр профиля
    • Российская культурология
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #13 : Апрель 09, 2011, 22:39:43 »
Вот читаю эти строки и как будто дежавю, а ведь действительно буквально слово в слово почти был у меня спор с Руденко, автор на мой взгляд наиболее адекватной термодинамической модели абиогенеза. Но и он мне так и не смог однозначно ответить на вопрос, как всё таки предбиологические формы научились по его мнению запоминать новые полезные свойства. Без этого среда в лучшем случае попутный ветер, в худшем... ну понятно
Шматина глины не знатней орангутанга (Алексей Толстой).

Оффлайн maxim.ge

  • Участник форума
  • Сообщений: 420
    • Просмотр профиля
Re: Проблема направленности эволюции
« Ответ #14 : Апрель 10, 2011, 00:52:01 »
В таком разрезе мне другое непонятно.

Без целевой функции задача оптимизации вообще смысла не имеет. Допустим, у нас есть некая начальная предбиологическая форма 00000000 и первая биологическая 10101010.

Если целевая функция минимальна в точке 10101010 то поиск решения достаточно хорошо алгоритмизован, и результат будет получен скорее всего гораздо быстрее, чем если использовать случайные пробы, т.е.  здесь "дифференциальное размножение" и "наследственная изменчивость" очень хорошо помогут.

Но если у нас целевая функция непредсказуемо "гуляет" в зависимости от среды, то ЕО нам в точку  10101010 добраться не только никак не поможет, но даже и помешает, если реальная целевая функция будет лежать в стороне от "первой биологической" и ЕО будет систематически уводить результат в сторону.

Иными словами, ЕО лишь одна из необходимых предпосылок успешного абиогенеза, без априорного целеполагания попадание в "первую биологическую" может быть еще более невероятным, чем используя "двоичную равнозначную альтернативу в биффуркации"(с).

Остаются случайность и антропный принцип.
« Последнее редактирование: Апрель 10, 2011, 00:59:28 от maxim.ge »