Александр, вопрос в первую очередь к вам, как к автору, предложившему данную величину. На сколько я понял из вашей статьи, исходными данными для получения зависимости кривой ПС от времени послужили данные из базы Джека Сепкоски. Опять же, если я понимаю правильно, эта база построена непосредственно на основе палеонтологического материала, и никакой постобработке не подвергалась. Внешний вид кривой действительно даже чисто визуально очень сильно напоминает кривую роста народонаселения С.П.Капицы. Было бы очень красиво, если бы рост числа видов соотвествовал росту
народнонаселения Земли (в линейной шкале СИСТЕМНОГО времени), но ПС принять аналогом числа населяющих Землю людей можно лишь с натяжкой. В связи с этим, у меня родилась следующая мысль. В базе, ясное дело, присутствуют лишь фактически обнаруженные роды. Соответственно, считать фактическое число родов пропорциональным их количеству в базе на определённый период времени было бы не совсем правильным, ведь вероятность обнаружения рода палеонтологами явно зависит от фактической продолжительности существования рода. Например, если какой-то род просуществовал менее миллиона лет, то вероятность того, что он
вообще не был обнаружен учёными достаточно высока, тем более, при такой короткой продолжительности существования он, скорее всего, так и не успел
выйти за рамки территории, на которой он зародился. С другой стороны, для ныне существующих родов достаточно найти хотя бы одного представителя, жившего, скажем 500 млн. лет назад, как уже смело можно вносить его в базу с такой огромной продолжительностью существования. Конечно, я намеренно упрощаю ситуацию, и на практике, видимо, всё гораздо сложнее, но идея, думаю, понятна. Так как вероятность обнаружения рода зависит от его ПС, то в базе, по-видимому, наблюдается перевес родов с большой ПС по сравнению с родами, у которых была малая ПС. А вводя понятие суммарной ПС всех родов мы как бы компенсируем этот эффект, учитывая роды, которые находятся надёжнее, с бОльшими весовыми коэффициентами. По видимому, это особенно важно в момент кризисов, когда родообразование, по идее, должно было ускоряться, но большинство из "пробных" родов не выдержали проверку временем и прожили так недолго, что даже не были обнаружены. Соответственно, минимумы
на графике числа родов на самом деле, возможно, получаются слишком переконтрастированными, а при придании при подсчётах приоритета лишь более надёжным данным, скачки в значительной степени нивелируются, что, собственно, и наблюдается на кривой суммарной ПС. Как вы считаете, такая трактовка имеет право на жизнь?
P.S.
Извините за нахальство, что я со своими любительскими знаниями влезаю в интерпретацию вашей работы. Если всё изложенное чушь, можете не отвечать.
Цитата: "Комбинатор"На сколько я понял из вашей статьи, исходными данными для получения зависимости кривой ПС от времени послужили данные из базы Джека Сепкоски. Опять же, если я понимаю правильно, эта база построена непосредственно на основе палеонтологического материала, и никакой постобработке не подвергалась.
Совершенно верно.
Цитата: "Комбинатор"Внешний вид кривой действительно даже чисто визуально очень сильно напоминает кривую роста народонаселения С.П.Капицы. Было бы очень красиво, если бы рост числа видов соотвествовал росту
народнонаселения Земли (в линейной шкале СИСТЕМНОГО времени), но ПС принять аналогом числа населяющих Землю людей можно лишь с натяжкой.
Я как раз считаю, что суммарная ПС по смыслу гораздо ближе к "численности населения", чем число видов или родов. Представьте себе, что мы оценивали бы численность населения земли по числу племен или народов. И при этом, допустим, средняя численность племени в ходе истории неуклонно растет. В итоге получим большую систематическую ошибку. Именно это и будет происходить, если мы будем оценивать "суммарную численность", или "сумму жизни" биоты по числу родов. Ведь в течение фанерозоя среднее мгновенное число видов и особей в среднестатистическом роде, судя по всему, неуклонно росло. Суммарная ПС используется как косвенная оценка "суммарной численности", на основе обоснованного предположения, что продолжительность существования рода положительно коррелирует с его средней мгновенной численностью.
Цитата: "Комбинатор"В базе, ясное дело, присутствуют лишь фактически обнаруженные роды. Соответственно, считать фактическое число родов пропорциональным их количеству в базе на определённый период времени было бы не совсем правильным, ведь вероятность обнаружения рода палеонтологами явно зависит от фактической продолжительности существования рода. Например, если какой-то род просуществовал менее миллиона лет, то вероятность того, что он
вообще не был обнаружен учёными достаточно высока, тем более, при такой короткой продолжительности существования он, скорее всего, так и не успел
выйти за рамки территории, на которой он зародился.
Да, но если этот род был массовым, его скорее всего все-таки найдут. А если он был не только короткоживущим, но и малочисленным (а так чаще всего и бывает), и его не нашли палеонтологи, то это и не очень страшно в данном случае, потому что такой род внес очень маленький вклад в "суммарную численность".
Цитата: "Комбинатор"С другой стороны, для ныне существующих родов достаточно найти хотя бы одного представителя, жившего, скажем 500 млн. лет назад, как уже смело можно вносить его в базу с такой огромной продолжительностью существования.
Вы совершенно правы. Этот источник возможных ошибок был рассмотрен впервые Раупом и известен под названием "притяжение современности" (pull of the recent). В ряде работ пытались оценить, насколько этот эффект искажает картину. В том числе - в моей работе 2003 г. о реконструкции динамики видового разнообразия (есть на сайте). Вроде бы получается, что влияние этого эффекта не очень велико.
Цитата: "Комбинатор"Так как вероятность обнаружения рода зависит от его ПС, то в базе, по-видимому, наблюдается перевес родов с большой ПС по сравнению с родами, у которых была малая ПС. А вводя понятие суммарной ПС всех родов мы как бы компенсируем этот эффект, учитывая роды, которые находятся надёжнее, с бОльшими весовыми коэффициентами. По видимому, это особенно важно в момент кризисов, когда родообразование, по идее, должно было ускоряться, но большинство из "пробных" родов не выдержали проверку временем и прожили так недолго, что даже не были обнаружены. Соответственно, минимумы
на графике числа родов на самом деле, возможно, получаются слишком переконтрастированными, а при придании при подсчётах приоритета лишь более надёжным данным, скачки в значительной степени нивелируются, что, собственно, и наблюдается на кривой суммарной ПС. Как вы считаете, такая трактовка имеет право на жизнь?
Я именно так все это и трактую. Спасибо за интерес к этой теме и за Ваши замечания!
Хочу еще заметить, что в большинстве работ, посвященных количественному анализу палеонтологических данных, первые чуть ли не полстатьи обычно посвящены источникам возможных ошибок. При помощи всевозможных мат. моделей и др. способами оценивался возможный эффект различных аспектов неполноты летописи, неравномерной изученности и т.п. И общий вывод получается в целом такой, что все-таки эти данные более-менее достоверны, несмотря на все огрехи, и достаточно адекватно отражают реальный ход развития биоты.
Цитата: "Марков Александр"
Я как раз считаю, что суммарная ПС по смыслу гораздо ближе к "численности населения", чем число видов или родов. Представьте себе, что мы оценивали бы численность населения земли по числу племен или народов. И при этом, допустим, средняя численность племени в ходе истории неуклонно растет. В итоге получим большую систематическую ошибку. Именно это и будет происходить, если мы будем оценивать "суммарную численность", или "сумму жизни" биоты по числу родов.
Не совсем согласен.
Во-первых, понятие племени или народа, ИМХО, ещё менее чётко определено, чем понятие рода. Как считать народы? По гос. границам? - они довольно-таки сильно вариабильны. По языкам? Но и здесть нет чёткой грани. По мере движения, например, из центральной России (скажем, поволжья) на запад, постепенно меняются диалекты, одни слова исчезают, другие появляются, и мы де-факто имеем довольно плавный переход. Скажем, язык западной Украины весьма близок к польскому и т.д.
Во-вторых, я думаю, численность популяции у зрелых, сформировавшихся видов (родов) на достаточно больших промежутках времени примерно постоянна, ибо определяется установившимся балансом в местных экосистемах. Во всяком случае, я помню, что в книжке Капицы утверждается, что численность популяций различных видов млекопитающих, живущих в природных условиях, и близких по массе к человеку, примерно одинакова, и составляет по порядку величины около 10^4 особей.
Цитата: "Марков Александр"
Ведь в течение фанерозоя среднее мгновенное число видов и особей в среднестатистическом роде, судя по всему, неуклонно росло.
Александр, на счёт увеличения числа особей в среднестатистическом роде, по каким палеонтологическим призакам это можно заключить?
Цитата: "Марков Александр"
Суммарная ПС используется как косвенная оценка "суммарной численности", на основе обоснованного предположения, что продолжительность существования рода положительно коррелирует с его средней мгновенной численностью.
Вот этом пункте, пожалуй, соглашусь.
Цитата: "Марков Александр"
Да, но если этот род был массовым, его скорее всего все-таки найдут. А если он был не только короткоживущим, но и малочисленным (а так чаще всего и бывает), и его не нашли палеонтологи, то это и не очень страшно в данном случае, потому что такой род внес очень маленький вклад в "суммарную численность".
Если под "суммарной численностью" понимать количество особей, то тоже соглашусь.
Цитата: "Марков Александр"
Вы совершенно правы. Этот источник возможных ошибок был рассмотрен впервые Раупом и известен под названием "притяжение современности" (pull of the recent). В ряде работ пытались оценить, насколько этот эффект искажает картину. В том числе - в моей работе 2003 г. о реконструкции динамики видового разнообразия (есть на сайте). Вроде бы получается, что влияние этого эффекта не очень велико.
Понятно.
Цитата: "Марков Александр"
Я именно так все это и трактую. Спасибо за интерес к этой теме и за Ваши замечания!
Хочу еще заметить, что в большинстве работ, посвященных количественному анализу палеонтологических данных, первые чуть ли не полстатьи обычно посвящены источникам возможных ошибок. При помощи всевозможных мат. моделей и др. способами оценивался возможный эффект различных аспектов неполноты летописи, неравномерной изученности и т.п. И общий вывод получается в целом такой, что все-таки эти данные более-менее достоверны, несмотря на все огрехи, и достаточно адекватно отражают реальный ход развития биоты.
Это вам спасибо за интереснейший, и, в то же время, высокопрофессиональный сайт (что, к сожалению, не так уж часто бывает)!
По поводу ПС, я, собственно, клоню вот к чему. Капица считает, что гиперболический характер закон роста народонаселения говорит о информационной природе этого роста. Я с этим согласен. С другой стороны, и гиперболический характер роста биоты тоже, в этом случае, логично пытаться объяснить с точки зрения накопления информации. Ведь увеличение числа видов, это увеличения разннобразия биоты, другими словами, уменьшения её энтропии. А информация как раз и измеряет изменения энтропии. Где хранится информация, накопленная биотой, за миллиарды лет своей эволюции? Очевидно, в генах, больше негде, ибо передача информации путём целенаправленного обучения играет по сравнению с генетической информацией, по видимому, лишь вспомогательную роль, даже у высших млекопитающих. Ситуация изменилась лишь с появлением человека, но это предмет отдельного обсуждения...
Так вот, если предположить, что оценку информациии, накопленной биотой можно выполнить, оценив объём информации, содержащейся в генах всей биоты, то можно пытаться строить график роста информации, накопленной биотой, в зависимости от времени. В очень грубом приближении её можно считать пропорциональной количеству мгновенно живущих видов (или родов, так как различать виды по тем останкам организмов, которые можно найти в археологических слоях, видимо очень трудно). Но можно попытаться сделать и несколько более точные оценки...
К сожалению, дальше писать пока нет времени, постараюсь закончить свою мысль сегодня вечером...
Продолжаю...
Для оценки степени разнообразия биоты можно использовать общее количество информации, содержащейся во всех генах биоты. Как известно, генетический код всех видов (кроме бактерий), состоит из постоянной для данного вида части (для человека, по разным оценкам, на скольуо я помню, это от 99.5 до 99.8%) и переменной части, опичывающей индивидуальность конкретной особи. По видимому, при вычислении полного количества информации биоты можно учитывать лишь постянную часть (я могу попробовать это обосновать, когда у меня будет больше времени). Таким образом, оценку сверху "мгновенного" количества информации в биоте можно, по видмому, получить проинтегрировав длину генетического кода всех живущих на данный момент видов. Но это будет очень грубая оценка. Для более точной оценки нужно учитвать, что генетические коды видов, входящих в одно семейство, во многом совпадают. Двигаясь вверх по иерархической лестнице, мы можем сказать то же самое для родов одного семейства и т.д. Если бы какой-нибудь палеонтолог смог при помощи подобного метода хотя бы грубо оценить, как менялось полное количество информации в биоте со временем, я сильно подозреваю, что получилась бы всё та же гипербола. Так сказать, второй закон термодинамики наоборот.! :)
Так вот, мне кажется, что ПС родов в той или иной степени оказывается величиной, пропорциональной кол-ву информации в биоте, именно поэтому мы м имеем гиперболу. Кстати говоря, точно так же, количество людей на Земле оказывается пропорциональным количеству накопленной цивилизацией информации...
Цитата: "Комбинатор"Во-первых, понятие племени или народа, ИМХО, ещё менее чётко определено, чем понятие рода. Как считать народы? По гос. границам? - они довольно-таки сильно вариабильны. По языкам? Но и здесть нет чёткой грани. По мере движения, например, из центральной России (скажем, поволжья) на запад, постепенно меняются диалекты, одни слова исчезают, другие появляются, и мы де-факто имеем довольно плавный переход. Скажем, язык западной Украины весьма близок к польскому и т.д.
- Ну так ведь и в систематике те же проблемы. Палеонтологический род или тем более вид - ничуть не более четкое понятие, чем "народ" в современной этнографии.
Цитата: "Комбинатор"Во-вторых, я думаю, численность популяции у зрелых, сформировавшихся видов (родов) на достаточно больших промежутках времени примерно постоянна, ибо определяется установившимся балансом в местных экосистемах. Во всяком случае, я помню, что в книжке Капицы утверждается, что численность популяций различных видов млекопитающих, живущих в природных условиях, и близких по массе к человеку, примерно одинакова, и составляет по порядку величины около 10^4 особей.
На относительно коротких интервалах времени - да, постоянна. А на больших - нет. Так же как и "баланс экосистем" не вечен. И в развитии человечества численность среднестатистического этноса, безусловно, в целом растет (какие бы критерии ни применялись для выделения этносов).
Цитата: "Комбинатор"Александр, на счёт увеличения числа особей в среднестатистическом роде, по каким палеонтологическим призакам это можно заключить?
У меня нет прямых данных по численности особей, но по косвенным признакам можно заключить, что это так. Ну, например среднестатистический род млекопитающих (ископаемых) включает значительно больше видов, и существует гораздо дольше, чем среднестатистический род динозавров. Думаю, то же самое наблюдается в парах голосеменные/покрытосеменные, брахиоподы/двустворки и т.п. То есть при смене доминирующих таксонов в итоге побеждают группы, у которых среднее число видов (и, очевидно, особей) в роде - больше. И общий рост средней ПС родов в Фанерозое, видимо, говорит о том же.
Цитата: "Комбинатор"По поводу ПС, я, собственно, клоню вот к чему. Капица считает, что гиперболический характер закон роста народонаселения говорит о информационной природе этого роста. Я с этим согласен. С другой стороны, и гиперболический характер роста биоты тоже, в этом случае, логично пытаться объяснить с точки зрения накопления информации. Ведь увеличение числа видов, это увеличения разннобразия биоты, другими словами, уменьшения её энтропии. А информация как раз и измеряет изменения энтропии. Где хранится информация, накопленная биотой, за миллиарды лет своей эволюции? Очевидно, в генах, больше негде, ибо передача информации путём целенаправленного обучения играет по сравнению с генетической информацией, по видимому, лишь вспомогательную роль, даже у высших млекопитающих. Ситуация изменилась лишь с появлением человека, но это предмет отдельного обсуждения...
Так вот, если предположить, что оценку информациии, накопленной биотой можно выполнить, оценив объём информации, содержащейся в генах всей биоты, то можно пытаться строить график роста информации, накопленной биотой, в зависимости от времени. В очень грубом приближении её можно считать пропорциональной количеству мгновенно живущих видов (или родов, так как различать виды по тем останкам организмов, которые можно найти в археологических слоях, видимо очень трудно). Но можно попытаться сделать и несколько более точные оценки...
К сожалению, дальше писать пока нет времени, постараюсь закончить свою мысль сегодня вечером...
Мне такие рассуждения в целом нравятся. Правда, хотелось бы конкретизировать понятие "информационная природа роста".
Цитата: "Комбинатор"Так вот, мне кажется, что ПС родов в той или иной степени оказывается величиной, пропорциональной кол-ву информации в биоте, именно поэтому мы м имеем гиперболу. Кстати говоря, точно так же, количество людей на Земле оказывается пропорциональным количеству накопленной цивилизацией информации...
Хотелось бы верить, что суммарная ПС это отражает. По поводу предложенных методов оценки суммарной информации биоты через размеры геномов - тут, конечно, много возражений. Например, пренебрегать "переменной частью генома", изменчивостью, т.е. "индивидуальностью" отдельных особей, мне кажется, нельзя. Это как раз очень ценный блок "биотической информации". Во-вторых, количество информации, конечно, нельзя измерять просто размером генома. Тут нужно учитывать семантику, а для этого пока просто нет научного аппарата. Ведь геном человека, например, по размеру ничуть не больше, чем у многих других многоклеточных, даже низших. Важно ведь не "сколько бумаги извели", а сколько ценной информации вложили в текст. А как эту "ценность" измерить?
Цитата: "Марков Александр"
- Ну так ведь и в систематике те же проблемы. Палеонтологический род или тем более вид - ничуть не более четкое понятие, чем "народ" в современной этнографии.
Да, конечно, это общая проблема большинства методов классификации в случаях, когда чётких границ между классами нет.
Цитата: "Марков Александр"
На относительно коротких интервалах времени - да, постоянна. А на больших - нет. Так же как и "баланс экосистем" не вечен. И в развитии человечества численность среднестатистического этноса, безусловно, в целом растет (какие бы критерии ни применялись для выделения этносов).
Да. Но я считаю, что взрывной рост числа Хомо Сапиенс это скорее исключение из общего правила. Кроме того, наш вид (да и род) по эволюционным меркам очень молодой, и по этой причине его вклад в воображаемую кривую ПС земной биоты скорее всего пренебрежительно мал.
Цитата: "Марков Александр"
У меня нет прямых данных по численности особей, но по косвенным признакам можно заключить, что это так. Ну, например среднестатистический род млекопитающих (ископаемых) включает значительно больше видов, и существует гораздо дольше, чем среднестатистический род динозавров. Думаю, то же самое наблюдается в парах голосеменные/покрытосеменные, брахиоподы/двустворки и т.п. То есть при смене доминирующих таксонов в итоге побеждают группы, у которых среднее число видов (и, очевидно, особей) в роде - больше. И общий рост средней ПС родов в Фанерозое, видимо, говорит о том же.
Спасибо, понятно.
Цитата: "Марков Александр"
Мне такие рассуждения в целом нравятся. Правда, хотелось бы конкретизировать понятие "информационная природа роста".
Если в двух словах, то я себе это понимаю примерно так. По мере эволюционного развития биоты, в ней (в генах) накапливается всё больше информации. Для того, что бы эту информацию хранить, приходится непрерывно увеличивать длину ДНК. Чем более "продвинутый" род, тем больше среднестатистическая длина его ДНК. Соответственно, и больше вероятность мутации этой ДНК. А именно мутации являются, в конечном итоге, одним из основных источников генерации новых видов.
Цитата: "Марков Александр"
Хотелось бы верить, что суммарная ПС это отражает. По поводу предложенных методов оценки суммарной информации биоты через размеры геномов - тут, конечно, много возражений. Например, пренебрегать "переменной частью генома", изменчивостью, т.е. "индивидуальностью" отдельных особей, мне кажется, нельзя. Это как раз очень ценный блок "биотической информации"
Для меня этот вопрос тоже неоднозначен. Если рассматривать процесс эволюции биоты как работу некого мифического био-суперкомпьютера, извлекающего информацию из природы, и сохраняющего потом её на "внешних носителях" - генах, то "индивидуальная" информация особи может интерпретироваться как его вычислительная часть, перебирающая варианты для оптимизации фитнесс-функции с частотой 10^-3 - 10^-8 герц (в зависимости от типичного времени размножения). Кроме того, если учитывать индивидуальную информацию, то делать оценки гораздо труднее, так как при этом необходимо знать абсолютное количество особей каждого вида, жившего на Земле многие десятки и сотни миллионов лет назад, что представляется достаточно трудноразрешимой задачей. Короче говоря, пока я решил ограничиться учётом лишь общей для всех особей вида информацией, хотя и согласен, что это существенно снижает точность оценок...
Цитата: "Марков Александр"
Во-вторых, количество информации, конечно, нельзя измерять просто размером генома. Тут нужно учитывать семантику, а для этого пока просто нет научного аппарата. Ведь геном человека, например, по размеру ничуть не больше, чем у многих других многоклеточных, даже низших.
Да, но это потому, что человек давно использует другие (негенетические) методы сохранения накопленной им, как видом, информациии. Что же касается общей тенденции, то до сих пор я был уверен, что она такова, что у эволюционно более поздних видов длина ДНК, в среднем, больше. Поэтому Вы меня сильно огорошили...
Александр, а Вы можете привести конкретные примеры эволюционно значительно более ранних видов, у которых длина ДНК сравнима с оной у млекопитающих или высших растений? А ещё лучше, если бы Вы смогли помочь мне найти сайт, на котором была бы систематизирована информация о длине генетического кода как можно большего числа видов от простейших до млекопитающих.
Цитата: "Марков Александр"
Важно ведь не "сколько бумаги извели", а сколько ценной информации вложили в текст. А как эту "ценность" измерить?
Да, конечно. В сущности, здесь у меня есть лишь надежда на то, что биота не хранит ничего лишнего, то есть, той информации, которая в конечном итоге не помогает виду выжить. Поэтому, длина генетического кода конкретного вида всё же статистически коррелирует с заключённой в нём информацией. В этой связи, очень интересно назначение участков ДНК, не кодирующих белки...
Размер генома у внутриклеточных паразитических бактерий - порядка 1-2 млн. пар оснований (мпо); у свободноживущих бактерий обычно 3-5 мпо, бывает и 9-10 мпо.
У эвкариот размер генома варьирует очень сильно.
У некоторых одноклеточных эвкариот геном ненамного больше, чем у бактерий:
Saccharomyces cerevisae - 12 мпо
Или даже меньше:
Trypanosoma brucei - 2 мпо
У многоклеточных - обычно гораздо больше, например:
дрозофила - 159 мпо,
нематода C.elegans - 100 мпо,
цветковое растение Arabidopsis thaliana - 120 мпо
сверчок Laupala -1910 мпо
кузнечик Podisma - 18150 мпо.
млекопитающие (грызуны, приматы) - порядка 3000 мпо.
Почему у какого-то кузнечика геном в 6 раз больше, чем у грызунов и приматов?
Никто не знает.
В целом наблюдается только один реальный "скачок" в размере генома, соответствующий переходу от одноклеточных к многоклеточным. И все.
Информация о том, с какими параметрами коррелирует размер генома, есть в этой статье:
http://euplotes.biology.uiowa.edu/web/IBS593/week9/Petrov.pdf
Из этого материала видно, что размер генома коррелирует с чем угодно, только не с морфологической сложностью многоклеточного организма!
Александр, спасибо за интересную информацию. Я думаю Вам более-менее обстоятельно ответить в течении нескольких дней. Пока могу дать ещё пару ссылок по обсуждаемой теме, которые мне удалось нарыть в и-нете:
Статья, содержащая возражения некоторым элементам теории Петрова:
http://www.genomesize.com/rgregory/reprints/TIG1.pdf
База данных с новейшими данными по длине кода разнообразных современных видов:
http://www.genomesize.com/summary.htm
Цитата: "Марков Александр"Размер генома у внутриклеточных паразитических бактерий - порядка 1-2 млн. пар оснований (мпо); у свободноживущих бактерий обычно 3-5 мпо, бывает и 9-10 мпо.
У эвкариот размер генома варьирует очень сильно.
У некоторых одноклеточных эвкариот геном ненамного больше, чем у бактерий:
Saccharomyces cerevisae - 12 мпо
Или даже меньше:
Trypanosoma brucei - 2 мпо
У многоклеточных - обычно гораздо больше, например:
дрозофила - 159 мпо,
нематода C.elegans - 100 мпо,
цветковое растение Arabidopsis thaliana - 120 мпо
сверчок Laupala -1910 мпо
кузнечик Podisma - 18150 мпо.
млекопитающие (грызуны, приматы) - порядка 3000 мпо.
Почему у какого-то кузнечика геном в 6 раз больше, чем у грызунов и приматов?
Никто не знает.
В целом наблюдается только один реальный "скачок" в размере генома, соответствующий переходу от одноклеточных к многоклеточным. И все.
Информация о том, с какими параметрами коррелирует размер генома, есть в этой статье:
http://euplotes.biology.uiowa.edu/web/IBS593/week9/Petrov.pdf
Из этого материала видно, что размер генома коррелирует с чем угодно, только не с морфологической сложностью многоклеточного организма!
Александр, вот некоторые мои мысли по обсуждаемой проблеме.
Из статьи, на которую я ссылался вчера, вроде бы следует, что процесс уменьшения длины генома идёт чуть ли не на порядок медленнее, чем процесс его увеличения (образно говоря, набрать лишний вес легко, в вот сбросить его потом гораздо сложнее). Исходя из этого факта, и того обстоятельства, что на скорость увеличения длины ДНК, по видимому, влияет масса разнообразных факторов, и, в первую очередь, скорость изменения внешних условий для конкретного вида, можно, видимо, заключить, что после появления, например, нового класса, он начинает быстро дробиться на роды и виды, каждый из которых имеет, вообще говоря, разную эволюционную траекторию и, следовательно, увеличивает размер своей молекулы ДНК с разной скоростью. Но если родов много, то всегда есть достаточно высокая вероятность, что какой-то род (вид) жил в достаточно стабильных условиях, и, следовательно, прирост его ДНК был относительно небольшим. Таким образом, можно предположить следующий метод оценки порядка длины ДНК конкретного класса ВО ВРЕМЯ ЕГО ЗАРОЖДЕНИЯ. Берём информацию о всех изученных к настоящему моменту видах данного класса, и выбираем тот из них, который обладает наименьшей длиной ДНК. Конечно, данный метод предпологает, что мы знаем достаточно много видов в данном классе, что бы результат был более-менее статистически значимым. Так вот, применим этот метод к базе данных, приведённой во второй ссылке. Будем рассматривать лишь классы, для которых известно 30 видов или более.
В этом случае, получается следующая таблица (длина кода дана в pg):
Млекопитающе - 1.7
Рептилии - 1.1
Птицы - 1.0
Амфибии - 0.95
Иглокожие - 0.5
Рыбы - 0.4
Моллюски - 0.4
Ракообразные - 0.16
Насекомые - 0.09
Паукообразные - 0.08
Кольчатые черви - 0.08
Плоские черви - 0.06
Нематоды - 0.03
Отметим, что для иглокожих и нематод стат. достоверность результата ниже, чем для остальных классов, так как в базе есть данные для менее, чем 50 видов каждого из них, а по большинству остальных классов имеются данные по более, чем 100 видам.
Так вот, на мой взгляд, корреляция с морфологической сложностью, и, соответственно, возрастом класса, на мой взгляд, явно имеет место быть. Хотя, конечно, есть и некоторые исключения, связанные, по видимому, с существенным влиянием других факторов (размер клетки и т.д.). Думаю, если влияние этих факторов скомпенсировать, то корреляция будет ещё более ярко выражена.
Катати, если бы Вы могли дополнить приведённую выше таблицу данными о примерном времени появления каждого класса, а так же данными по простейшим одноклетнчным и бактериям, было бы вдвойне интересно проанализировать это всё в комплексе.
:)
Знаете, очень классно у Вас это получилось! Действительно, взять минимальный размер генома в каждой группе - это очень разумно. И действительно, выстраивается ряд.
Чтобы найти нужную информацию, мне понадобится какое-то время.
Очень трудно указать точную дату первого появления крупных групп. Понятно, что самые древние находки – всегда и самые спорные во всех отношениях. Поэтому говорят о "первых возможных .... (подставить название группы)", "первых вероятных .....", "первых несомненных ..... ", причем временные интервалы между ними могут быть весьма велики. Привожу цифры, выведенные в основном методом "волевого решения", причем совершенно ясно, что специалист по каждой конкретной группе за каждую из этих цифр может меня убить, и будет в чем-то прав.
Млекопитающе - 1.7........ 220 млн. лет назад
Рептилии - 1.1............... 300
Птицы - 1.0.................. 155
Амфибии - 0.95............. 370
Иглокожие - 0.5............ 570
Рыбы - 0.4................... 510 (точнее, первые позвоночные)
Моллюски - 0.4............. 560
Ракообразные - 0.16...... 560
Насекомые - 0.09...........310
Паукообразные - 0.08.....420
Кольчатые черви - 0.08... 630
Плоские черви - 0.06 Время появления неизвестно
Нематоды - 0.03 Время появления неизвестно
Теперь про геномы микробов и простейших. Наше здание вот уже несколько месяцев отключено от сервера NCBI. Надо пойти туда по адресу
http://www4.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed/
В раскрывающемся списке выбрать Genome и дальше – в поле для ввода ключевых слов вводить названия организмов и смотреть размер генома. В общем, там нетрудно разобраться.
Время появления отдельных групп микроорганизмов – это вообще дело темное, можете посмотреть схему в обзоре "Зарождение жизни. Прокариотная биосфера"
http://www.macroevolution.narod.ru/paleobac.htm
Может быть, пригодится табличка из доклада С.В.Шестакова:
http://www.macroevolution.narod.ru/shestakov.htm
(число генов у разных прокариот. Чтобы очень грубо перевести число генов у прокариот в длину генома нужно его умножить на 1000-1300).
Александр, большое спасибо за информацию. Буду думать дальше...
Александр, если можно, ещё один вопрос.
На сколько я понимаю, по последним данным, первые эвкариоты появились уже примерно 2.7 млрд. лет назад. А известно ли, когда у них появился механизм обмена генетическим материалом? И когда появилось непосредственно половое размножение?
Комбинатор
Если вы не возражаете, я вмешаюсь в вашу дискуссию. Половой процесс (как обмен информацией) известен и у прокариот. Происхождение полового РАЗМНОЖЕНИЯ (это не одно и то же) – загадочно и никто не скажет время его возникновения.
Примечательно вот еще что. Прокариоты, имеющие столь небольшой объем генома, проявляют необычайное таксономическое разнообразие (и на родовом в том числе). Вероятно, типов прокариот больше, чем типов всех остальных организмов – каждый год находят новые. "Морфологическое" разнообразие прокариот на клеточном уровне также более разнообразно, чем у эукариот. Причины этого непонятны.
Цитата: "mastax"Комбинатор
Если вы не возражаете, я вмешаюсь в вашу дискуссию. Половой процесс (как обмен информацией) известен и у прокариот. Происхождение полового РАЗМНОЖЕНИЯ (это не одно и то же) – загадочно и никто не скажет время его возникновения.
Большое спасибо за информацию. Если Вам не трудно, не могли бы Вы уточнить следующие вопросы:
- половой процесс характерен для всех типов прокриот, или только для некоторых из них?
- я правильно понимаю, что при половое размножение характерно лишь для многоклеточных?
Заранее спасибо за ответы.
Цитата: "mastax"
Примечательно вот еще что. Прокариоты, имеющие столь небольшой объем генома, проявляют необычайное таксономическое разнообразие (и на родовом в том числе). Вероятно, типов прокариот больше, чем типов всех остальных организмов – каждый год находят новые. "Морфологическое" разнообразие прокариот на клеточном уровне также более разнообразно, чем у эукариот. Причины этого непонятны.
На мой взгляд, это может быть связано с тем, что при изменении внешних условий существам с большим объёмом информации (большей длиной ДНК) часто оказывается достаточным лишь включить на генном уровне уже готовую "правильную" реакцию, а прокриотам, у которых заранее готовых вариантов реакий гораздо меньше, приходиться включать механизм изменчивости для поиска вариантов адекватного реагироваания на очередной "вызов". В сущности, это проблема оптимизации перебора, давно известная программистам ИИ. Если коротко, то то чем "умнее" алгоритм, тем большее количество задач он может решить, не прибегая к прямому преребору вариантов.
Комбинатор
Пока настоящий половой процесс обнаружен только у одного штамма кишечной палочки. Обнаружен буквально год назад. Но парасексуальный процесс (обмен фрагментами ДНК за счет плазмид) обнаружен у разных бактерий.
Настоящее половое размножение встречается и у одноклеточных. Например, у фораминифер, споровиков. Серавин и Гудков в 1999 г. выпустили малым тиражом книгу "Агамное слияние у простейших и происхождение полового процесса" (цитирую по памяти). Они предположили, что половой процесс у простейших возникал неоднократно и изначально не был связан с размножением. Только позже они совпали, а у многоклеточных стали неразрывными.
Теперь несколько фактов о прокариотах. Различия в геномах разных прокариот огромны, а "молчащих" генов у них крайне мало. Геном кишечной палочки и метанококка различается сильнее, чем геном амебы и человека. С другой стороны, "чумные" бактерии и бактерии, вызывающие псевдотуберкулез имеют совершенно идентичный геном, но никогда не превращаются друг в друга – это разные подвиды.
Самый маленький геном среди прокариот у бактерий-паразитов (микоплазмы), но и самый большой – у спирохет (например, у возбудителя сифилиса). Не так давно открыты две группы бактерий (планктомицеты и порибактерии), у которых есть ядро.
Не знаю, нужна такая информация или нет, но все же это интересно.
Большое спасибо за ответы.
Цитата: "mastax"
Не так давно открыты две группы бактерий (планктомицеты и порибактерии), у которых есть ядро.
Не знаю, нужна такая информация или нет, но все же это интересно.
Это действительно интересно, но я что-то уже начинаю тормозить... До сих пор я считал, что прокариоты (бактерии) как раз и отличаются от эвкариот отсутствием клеточного ядра, то есть, это, вроде как, определяющий для классификации признак. Выходит, это не так? Тогда по какому признаку всё же производится классификация?
Цитата: "Комбинатор"
Это действительно интересно, но я что-то уже начинаю тормозить... До сих пор я считал, что прокариоты (бактерии) как раз и отличаются от эвкариот отсутствием клеточного ядра, то есть, это, вроде как, определяющий для классификации признак. Выходит, это не так? Тогда по какому признаку всё же производится классификация?
Начнем с того, что прокариоты – это два царства: археи и бактерии. Они друг от друга отличаются очень сильно строением клеточной стенки, ДНК, метаболизмом и т.д. Но у них имеется кольцевидная ДНК без гистонов, нет митохондрий, лизосом, аппарата Гольджи, центриолей и т.д., рибосомы состоят из 30S и 50S субъединиц (у эукариот – 40 и 60S). Ядро, если есть, без ядрышка и не совсем такое, как у эукариот. Однако среди эукариот есть организмы без митохондрий, с кольцевидной ДНК, с рибосомами прокариотного типа. Более того, у архей в ДНК есть многократно повторяющиеся последовательности (у бактерий их нет) – как у эукариот.
О чем говорить, когда "поплыли" границы между вирусами и прокариотами! У mimi-вируса 1260 генов (1,2 миллиона " оснований, что больше, чем у иных бактерий), он способен на самостоятельный синтез 150 видов белков и даже на ремонт собственной поврежденной ДНК, причем 10% его ДНК не несет никакой функции – все это нонсенс для вирусов!
А что это за информация о настоящем половом процессе у кишечной палочки? Неужели происходит слияние двух клеток?
И еще, хотелось бы уточнить: это доказано, что конъюгация прокариот и все эти конъюгационные машины (type IV secretion system и т.п.) имеют исключительно плазмидное происхождение?
Между прочим, существует еще т.н. естественная трансформация - когда бактерии захватывают ДНК просто из окружающей среды. Тоже один из способов обмена генетическим материалом у прокариот.
2 mastax
Спасибо, теперь стало несколько понятнее.
Цитата: "Марков Александр"А что это за информация о настоящем половом процессе у кишечной палочки? Неужели происходит слияние двух клеток?
И еще, хотелось бы уточнить: это доказано, что конъюгация прокариот и все эти конъюгационные машины (type IV secretion system и т.п.) имеют исключительно плазмидное происхождение?
Могу уточнить и найти ссылку.
http://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/009/380.htm здесь самые общие данные.
Цитата: "mastax"
Могу уточнить и найти ссылку.
Если не трудно! Буду очень благодарен!
Александр!
Русскоязычных ссылок не нашел.
Попробуйте вот этот сайт http://www.socgenmicrobiol.org.uk/pubs/micro_today/previous_issues/mtnov03.cfm
Real sex in bacteria! в разделе Hot off the press
Если не получится скачать - сообщите.
Спасибо! По этой ссылке я нашел следующее сообщение:
Real sex in bacteria!
Among the first things that students are taught about bacteria is that they do not indulge in real sex. Bacterial cells are haploid, with only one copy of every gene. They have several ways to pick up bits of DNA from the environment, and to transfer it into other bacterial cells, but the result is never a diploid cell with two copies of every gene like the average animal cell. Up until the 1950s bacteriologists speculated that sexual reproduction might be waiting to be discovered in bacteria. Since then, apart from a few
scattered reports, most people quietly dropped the idea. However, in 1994 Jean-Pierre Gratia from the Pasteur Institute in Brussels found something that appears to be closer to true sexuality in bacteria than has ever been seen before. He isolated a strain of
Escherichia coli with very surprising characteristics. Atthe time, the best explanation
was that each cell contained two entire sets of E. coli genes, only one of whichwas in use at any time. Now he and his colleague Marc Thiry from the University of Liege in Belgium have been following up this discovery, applying new techniques in molecular biology and cell imaging to gain a more detailed understanding of this phenomenon. They call it 'spontaneous zygogenesis', or Z-mating for short. The researchers performed crosses between strains carrying genetic markers for antibiotic resistance or
requirements for particular amino acids in the growth medium. The results were much more like those from diploid cells, where the progeny contain all the genetic markers.
However, one other possibility that would explain the results would be that the
E. coli cells had become particularly sticky.
Tocheck on this, the researchers used several sorts of microscopy to look at both the arrangement of the cells, and also the DNA within them. They could use minute gold
particles to label the DNA from each of the parental strains in their crosses, and then examine the labelling of the progeny. Putting together all their results, the researchers feel that they have convincingly demonstrated the existence of a transmissible Z-factor in E. coli that gives the cells an ability to fuse and exchange genetic information in a way that has never been observed before. They are sure that this new process opens up exciting prospects for both fundamental research and biotechnology.
Gratia, J.-P. & Thiry, M. (2003).Spontaneous zygogenesis in
Escherichia coli, a form of true sexuality in prokaryotes. Microbiology
И даже есть полный текст исходной статьи:
http://mic.sgmjournals.org/cgi/content/full/149/9/2571?view=long&pmid=12949181
Авторы пытаются доказать полное слияние клеток (что крайне трудно вообразить для бактерий с их сверхсложной клеточной стенкой) или по крайней мере локальное слияние мембран и контакт на уровне цитоплазмы. Но доказательства пока косвенные.
Комбинатору. Вот тут есть небольшая табличка с размерами геномов, в т.ч., простейших:
http://macroevolution.narod.ru/kolch_susl.htm
Кстати, там же говорится о "селекции кукурузы из дикого предка -теосинта, происходившей 7 тыс. лет назад в Центральной Америке и связанной с положительным отбором и фиксацией в промоторе гена tb1{teosinte-branchedl) уникального комплекса мутаций, обусловивших возникновение характерных особенностей строения початка кукурузы"
А откуда данные, что кукуруза - межродовой гибрид? Вроде бы тут наблюдается протитворечие.
Цитата: "Марков Александр"Комбинатору. Вот тут есть небольшая табличка с размерами геномов, в т.ч., простейших:
http://macroevolution.narod.ru/kolch_susl.htm
Спасибо, обязательно ознакомлюсь.
Кстати, вот ещё пара интересных ссылок по вирусам и механизмам передачи приобретённых признаков:
http://offline.computerra.ru/2005/582/37940/
http://www.sciam.ru/2005/3/biotechnology.shtml
На мой взгляд, находится всё больше подтверждений того, что настала пора строить общую теорию эволюции систем на информационном уровне, котрая бы абстрагировалась от конкретного носителя информации - ДНК, нейронов и т.д., так как в механизмах их развития можно найти довольно много общего...
Цитата: "Комбинатор"
Спасибо, обязательно ознакомлюсь.
Кстати, вот ещё пара интересных ссылок по вирусам и механизмам передачи приобретённых признаков:
http://offline.computerra.ru/2005/582/37940/
Спасибо!!! :lol:
Кстати, обратите внимание на имя автора этого материала!
Я не знал, что он опубликован в интернете.
Цитата: "Комбинатор"
На мой взгляд, находится всё больше подтверждений того, что настала пора строить общую теорию эволюции систем на информационном уровне, котрая бы абстрагировалась от конкретного носителя информации - ДНК, нейронов и т.д., так как в механизмах их развития можно найти довольно много общего...
Может быть, и пора, только необходимо иметь в виду, что до сих пор все подобные попытки не приводили ни к чему, кроме более или менее пустых спекуляций.
с другой стороны, любимая поговорка некоторых микробиологов "Бактерии не любят Дарвина". У СТЭ это самое слабое место.
Цитата: "Марков Александр"
Спасибо!!! :lol:
Кстати, обратите внимание на имя автора этого материала!
Я не знал, что он опубликован в интернете.
:lol:
Действительно смешено вышло. Вот что значит, обращать внимание в первую очередь на название, а не на фамилию автора.:?
Цитата: "Марков Александр"
Может быть, и пора, только необходимо иметь в виду, что до сих пор все подобные попытки не приводили ни к чему, кроме более или менее пустых спекуляций.
Александр, а Вы можете дать какие-нибудь ссылки на подобные попытки что бы, так сказать, не повторять чужих ошибок. На первый взгляд, то, что изложено в
http://macroevolution.narod.ru/kolch_susl.htm
и в
www.bionet.nsc.ru/chair/cib/ lectures/2003_2_gennets/text05.doc
в чём-то напоминает ТФС Анохина. Да и вообще, идея эволюции на информационном уровне в виде блочно-переборной схемы и периодических метасистемных переходов по Турчину становится всё более популярной. Из неё, кстати, видимо можно вывести и причины ускоркения эволюции.
Главная проблема обычно возникает в привязке очередной кибернетической, математической или философской модели к конкретным биологическим реалиям.
Типичная ситуация бывает на конференциях по мат. моделированию в биологии.
Математик предлагает модель с кучей всяких формул, переменных, связей. Биологи спрашивают: все это очень интересно (правда, мы математику не поняли, но все равно), но вот как бы нам привязать эти ваши переменные к нашим численностям популяций, длинам хвостов, размерам геномов?...
На что математики обычно отвечают, что их модель - самоценна, что они и так сделали для биологов великое дело, а биологи теперь уж пусть сами придумывают, как эту замечательную модель привязать к их конкретике.
Аналогичная ситуация, на мой взгляд, и с недавно вышедшей книгой С.Н.Гринченко "Системная память живого". Здесь на форуме есть специальная ветка, посвященная ее обсуждению. Прочтите там мое интервью с автором, где я изо всех сил пытаюсь "притянуть" грандиозную кибернетическую конструкцию, созданную автором, к конкретным мышам, клеткам, генам, изменчивости и т.д. И что из этого получается.
Кстати, кто автор этого текста:
http://www.bionet.nsc.ru/chair/cib/lectures/2003_2_gennets/text05.doc
?
Цитата: "Марков Александр"
Аналогичная ситуация, на мой взгляд, и с недавно вышедшей книгой С.Н.Гринченко "Системная память живого". Здесь на форуме есть специальная ветка, посвященная ее обсуждению. Прочтите там мое интервью с автором, где я изо всех сил пытаюсь "притянуть" грандиозную кибернетическую конструкцию, созданную автором, к конкретным мышам, клеткам, генам, изменчивости и т.д. И что из этого получается.
Я не имел в виду построения глубоких теоретических математических моделей, претендующих на роль "таблицы Менделеева для биологии". В частности, моё мнение по поводу книги Гринченко во многом сходно с Вашим. Но вот философское осмысление общих ПРИНЦИПОВ, проявляющихся при эволюции систем на разных уровнях организации, на мой взгляд, уже назрело. То есть, я предлогаю идти не от голой мат. теории к практике, а как раз отталкиваясь от биологических фактов попытаться ЭМПИРИЧЕСКИ нащупать нечто общее, проявлящееся при эволюции, и не зависящее от конкретного материального носителя информационных потоков.
Цитата: "Марков Александр"
Кстати, кто автор этого текста:
http://www.bionet.nsc.ru/chair/cib/lectures/2003_2_gennets/text05.doc
?
Я сам бы хотел это узнать... :D
Данный текст был найден Гуглом по совокупности нескольких ключевых слов.
Александр, пока из моих изысканий вырисовывается примерно такая картина ранней эволюции жизни на Земле:
- не позже, чем 3.8 млрд. лет назад - археобактерии
- 3.3-3.5 млрд. лет назад - цианобактерии
- 2.6-2.8 млрд. лет назад - эвкариоты
- 800 млн. лет назад - первые многоклеточные (немотоды?)
- 600 млн. лет назад - кольчатые черви.
У Вас есть по этим цифрам какие-нибудь замечания или комментарии?
Цитата: "Комбинатор"
Александр, пока из моих изысканий вырисовывается примерно такая картина ранней эволюции жизни на Земле:
- не позже, чем 3.8 млрд. лет назад - археобактерии
- 3.3-3.5 млрд. лет назад - цианобактерии
- 2.6-2.8 млрд. лет назад - эвкариоты
- 800 млн. лет назад - первые многоклеточные (немотоды?)
- 600 млн. лет назад - кольчатые черви.
У Вас есть по этим цифрам какие-нибудь замечания или комментарии?
- не позже, чем 3.8 млрд. лет назад - архебактерии
Возражений нет. Палеонтология молчит, а по молекулярным данным метаногенные археи появились 3.8-4.1 млрд. лет назад.
- 3.3-3.5 млрд. лет назад - цианобактерии
Так думают многие палеонтологи. Ископаемые микроорганизмы такого возраста напоминают примитивных современных цианобактерий, но когда речь идет о таких предельно простых формах, и когда сохраняется только форма клетки, трудно говорить наверняка.
По молекулярным данным получается, правда, более позднее появление цианобактерий (2.6 млрд, см.:
http://www.macroevolution.narod.ru/paleobac.htm )
Но, по-моему, какие-то кислородные фотосинтетики должны были появиться значительно раньше, иначе откуда кислород, необходимый для синтеза стеролов, остатки которых обнаружены в отложениях возрастом 2,7 млрд?
- 2.6-2.8 млрд. лет назад - эвкариоты
Наверное. Это по стеролам (2.7). Есть еще эвкариотоподобные остатки в Карелии в отложениях 3 млрд лет. Их сейчас А.Ю.Розанов переизучает. Но, возможно, это не настоящие эвкариоты, а какие-то другие микроорганизмы, не дожившие до наших дней, может быть, тоже произошедшие путем симбиогенеза из нескольких прокариот - кто знает?
- 800 млн. лет назад - первые многоклеточные (немотоды?)
По-видимому, многоклеточные появились раньше.
Из статьи М.А.Федонкина:
http://macroevolution.narod.ru/fed_met_rus.htm
Древнейшая возможная многоклеточная водоросль - Grypania (1.85 млрд. лет). Более хорошо сохранившиеся многоклеточные эвкариотические водоросли появляются 1.4 млрд лет назад и становятся более разнообразными и сложными 0.8-0.9 млрд. лет назад. В отложениях возрастом 1.4-1.5 млрд. лет обнаружена Horodyskia, которая трактуется как древнейшее колониальное многоклеточное животное с тканевым уровнем организации.
- 600 млн. лет назад - кольчатые черви.
Возможно. Это получается венд. Хотя, однако, "в отложениях возрастом 1.0 - 0.74 обнаружены остатки червеобразных форм, по-видимому, тоже относящихся к Metazoa, в том числе сегментированная Parmia возрастом 1 млрд. лет." (из той же статьи). Нельзя утверждать, что пармия - настоящая аннелида, но похожа.
Цитата: "Марков Александр"
- 800 млн. лет назад - первые многоклеточные (немотоды?)
По-видимому, многоклеточные появились раньше.
Из статьи М.А.Федонкина:
http://macroevolution.narod.ru/fed_met_rus.htm
Древнейшая возможная многоклеточная водоросль - Grypania (1.85 млрд. лет). Более хорошо сохранившиеся многоклеточные эвкариотические водоросли появляются 1.4 млрд лет назад и становятся более разнообразными и сложными 0.8-0.9 млрд. лет назад. В отложениях возрастом 1.4-1.5 млрд. лет обнаружена Horodyskia, которая трактуется как древнейшее колониальное многоклеточное животное с тканевым уровнем организации.
Я так понимаю, что разнобой в цифрах у разных авторов частично связан с отсутствием чёткой границы между колонией одноклеточных и многоклеточными, ведь дифференцация и специализация клеток, по-видимому, происходила очень медленно, и всегда возникает делема, что перед нами, очень продвинутая колония эвкариотов, или уже многоклетоный организм.
:)
Цитата: "Марков Александр"
- 600 млн. лет назад - кольчатые черви.
Возможно. Это получается венд. Хотя, однако, "в отложениях возрастом 1.0 - 0.74 обнаружены остатки червеобразных форм, по-видимому, тоже относящихся к Metazoa, в том числе сегментированная Parmia возрастом 1 млрд. лет." (из той же статьи). Нельзя утверждать, что пармия - настоящая аннелида, но похожа.
Вообще-то цифру в 600 млн. лет, как дату появления кольчатых червей, Вы мне сами назвали в начале этого топика. Ну что же, накинем ещё 400. :)
Цитата: "Комбинатор"
Я так понимаю, что разнобой в цифрах у разных авторов частично связан с отсутствием чёткой границы между колонией одноклеточных и многоклеточными, ведь дифференцация и специализация клеток, по-видимому, происходила очень медленно, и всегда возникает делема, что перед нами, очень продвинутая колония эвкариотов, или уже многоклетоный организм.
:)
Вообще-то цифру в 600 млн. лет, как дату появления кольчатых червей, Вы мне сами назвали в начале этого топика. Ну что же, накинем ещё 400. :)
Ну, я же предупреждал, что все цифры очень спорные :)
Разнобой возникает не только из-за "отсутствия четкой границы между колонией одноклеточных и многоклеточными", но и из-за трудности интерпретации древнейших ископаемых остатков. Особенно когда нет современных, живых аналогов этих организмов. Например, найден какой-то поперечно исчерченный червеобразный отпечаток. Может быть, это кольчатый червь, но можно предложить еще много других вариантов (и их, конечно, предлагают!). Ведь детали строения не сохраняются.
Поэтому приведенные мной цифры не стоит использовать как базу, основу для каких-то расчетов. Только для общей ориентации.
Цитата: "Марков Александр"
Ну, я же предупреждал, что все цифры очень спорные :)
Разнобой возникает не только из-за "отсутствия четкой границы между колонией одноклеточных и многоклеточными", но и из-за трудности интерпретации древнейших ископаемых остатков. Особенно когда нет современных, живых аналогов этих организмов. Например, найден какой-то поперечно исчерченный червеобразный отпечаток. Может быть, это кольчатый червь, но можно предложить еще много других вариантов (и их, конечно, предлагают!). Ведь детали строения не сохраняются.
Поэтому приведенные мной цифры не стоит использовать как базу, основу для каких-то расчетов. Только для общей ориентации.
Всё же, если мы хотим заниматься какими-то оценками, хоть какие-то цифры, пусть спорные и очень приблизительные, это всё-же лучше, чем одни голые рассуждения вообще без цифр. Поэтому, предлогаю на Ваш суд свою очередную табличку эволюции от археобактерий до млекопитающих.
================================================
Время (млрд. лет назад), класс организмов, длина минимального генома (в мпо)
3.8 - 4.2 археобактерии 1.7
2.7 - 3.5 цианобактении 3.5
2.7 - 3.0 одноклетночные эвкариоты 11 (дрожи)
1.0 - 1.5 многоклеточные животные 30 (нематоды)
0.55 - .60 хордовые 70
0.48 - 0.54 позвоночные (рыбы) 400
0.35 - 0.40 амфибии 950
0.28 - 0.32 рептилии 1100
0.20 - 0.24 млекопитающие 1700
================================================
Примечания.
1. Рассматривались лишь свободноживущие виды
2. При оценке времени появления принимались во внимание как палеонтологические данные, так и данные оценок на основе
молекулярной шкалы.
Само-собой, хотелось бы услышать Ваши комментарии к ней.
:)
Мой комментарий такой. Мне все это очень нравится.
Я бы на Вашем месте сделал следующее:
1) Тщательно проверил бы по литературе, действительно ли такую закономерность никто до Вас не обнаруживал и не обсуждал;
2) Если это действительно новая находка (пусть даже новая на на 100, а на 30%), можно было бы написать статью в журнал "Общая биология". Только, конечно, придется повозиться с обоснованиями каждой цифры (описать методику их определения), и по датировкам, и по размерам геномов, снабдить все ссылками.
Получается очень логичная картинка, например, очень резкий скачок в размере минимального генома при переходе от примитивных хордовых к позвоночным соответствует действительно скачкообразному росту сложности организации, что отразилось, в частности, в качественном усложнении иммунной системы.
Цитата: "Марков Александр"Главная проблема обычно возникает в привязке очередной кибернетической, математической или философской модели к конкретным биологическим реалиям.
Типичная ситуация бывает на конференциях по мат. моделированию в биологии.
Математик предлагает модель с кучей всяких формул, переменных, связей. Биологи спрашивают: все это очень интересно (правда, мы математику не поняли, но все равно), но вот как бы нам привязать эти ваши переменные к нашим численностям популяций, длинам хвостов, размерам геномов?...
На что математики обычно отвечают, что их модель - самоценна, что они и так сделали для биологов великое дело, а биологи теперь уж пусть сами придумывают, как эту замечательную модель привязать к их конкретике.
Аналогичная ситуация, на мой взгляд, и с недавно вышедшей книгой С.Н.Гринченко "Системная память живого". Здесь на форуме есть специальная ветка, посвященная ее обсуждению. Прочтите там мое интервью с автором, где я изо всех сил пытаюсь "притянуть" грандиозную кибернетическую конструкцию, созданную автором, к конкретным мышам, клеткам, генам, изменчивости и т.д. И что из этого получается.
Кстати, кто автор этого текста:
http://www.bionet.nsc.ru/chair/cib/lectures/2003_2_gennets/text05.doc
?
Очевидно, что текст - или Колчанова, или кого-то из его лаборатории. Но скорее всего - сам Колчанов.
Цитата: "Марков Александр"Мой комментарий такой. Мне все это очень нравится.
Я бы на Вашем месте сделал следующее:
1) Тщательно проверил бы по литературе, действительно ли такую закономерность никто до Вас не обнаруживал и не обсуждал;
2) Если это действительно новая находка (пусть даже новая на на 100, а на 30%), можно было бы написать статью в журнал "Общая биология". Только, конечно, придется повозиться с обоснованиями каждой цифры (описать методику их определения), и по датировкам, и по размерам геномов, снабдить все ссылками.
Получается очень логичная картинка, например, очень резкий скачок в размере минимального генома при переходе от примитивных хордовых к позвоночным соответствует действительно скачкообразному росту сложности организации, что отразилось, в частности, в качественном усложнении иммунной системы.
Александр, большое спасибо за Ваше мнение, для меня оно очень важно. Дело в том, что я сейчас готовлюсь к выступлению на семинаре по космической философии в ГАИШ (кстати, может быть, имеет смысл кинуть объявление об этом семинаре, который состоится 22 апреля и на этом форуме?) по проблеме технологической сингулярности, и одной из стержневых мыслей должна стать идея о том, что наша технологическая цивилизация это лишь очередная форма эволюции, естественным образом продолжающая эволюцию информации, начавшуюся много ранее, чем 4 млрд. лет тому назад. Эволюция систем с памятью, реализованной на основе ДНК, является, на мой взгляд, важным этапом этого глобального процесса.
По поводу статьи - конечно, мысль заманчивая, но, к сожалению, у меня очень большой напряг со временем! К тому же, я по образованию физик, работающий в настоящее время в области распознавания рукописного текста, то есть, конкретных биологических знаний у меня очень мало и все они довольно поверхностны. Поэтому, такую статью в серьёзном биологическом журнале мне просто не потянуть. Если Вы согласны, что при предложенном мною подходе реально наблюдается зависимость между длиной ДНК и сложностью биологической организации класса, и у Вас или кого-нибудь из Ваших учеников возникнет желание написать статью на эту тему, то я буду только рад (в науке важно не кто, а что :wink: ). Ссылки на все источники, которыми я пользовался, приведены в этом топике, но если понадобится ещё какая-нибудь помощь с моей стороны, в плане поиска доп. информации, я постараюсь её оказать.
Кстати, в своём докладе, я собираюсь сослаться и на Вашу работу по исследованию кривой суммарной ПС родов. На сколько я понимаю, вначале Вы предпологали её экспоненциальный характер (см. соотв. статью в Палеонтологическом Журнале за 2001-ый год), и только позже пришли к выводу, что данная кривая гораздо более естественно описывается гиперболической зависимостью. Есть ли у Вас публикации, в которых об этом написано, или лучше ссылаться непосредственно на "ТАЙНЫЕ МЫСЛИ ВСЛУХ" на Вашем сайте?
Цитата: "Комбинатор"Кстати, в своём докладе, я собираюсь сослаться и на Вашу работу по исследованию кривой суммарной ПС родов. На сколько я понимаю, вначале Вы предпологали её экспоненциальный характер (см. соотв. статью в Палеонтологическом Журнале за 2001-ый год), и только позже пришли к выводу, что данная кривая гораздо более естественно описывается гиперболической зависимостью. Есть ли у Вас публикации, в которых об этом написано, или лучше ссылаться непосредственно на "ТАЙНЫЕ МЫСЛИ ВСЛУХ" на Вашем сайте?
Вы правы, сначала я предполагал экспоненциальный характер зависимости, потом обнаружил, что лучше подходит гиперболическая модель. Собирался что-то об этом написать, но так и не собрался. Только кратко упомянул, что "Модель гиперболического роста зорошо подходит для описания роста разнообразия ФМБ, если это разнообразие оценивать при помощи величины суммарной ПС родов" в статье:
А.В.Марков. Новый подход к моделированию динамики разнообразия фанерозойской морской биоты // Журн. общей биологии. 2001. Т.62. № 6. С. 460-471. (стр. 462).
Что касается объявления, то да, разумеется, надо дать объявление, для этого тут есть специальная ветка "Объявления".
У Вас довольно увлекательная идея, Комбинатор. ;)
Можно продолжать её и дальше... 1-й (условно) этап - химическая эволюция, итог которой - жизнь; 2-й - эволюция биологическая (эволюция жизни, поклон Дарвину), итог которой - человеческий разум, как необходимое условие для труда=преобразования среды; 3-й этап - эволюция человеческого общества и технологий (имхо, ничего лучше марксизма, с его "классовой теорией" и сменой формаций, в зависимости от уровня развития производительных сил в обществе, не придумано); 4-й этап - ???... 4-й этап условно был когда-то "коммунизмом", и о том, каким он будет, можно только догадываться.
Но это всё так, мои и не только мои измышления... ;) Я немного о другом. У нас незаслуженно забыта диалектика, как принцип. Как метод изучения, если хотите. Можно описать и изучить ЛЮБОЕ развитие/движение (она для того и создана). Жаль только, что была сильно дискредитирована в советское время, когда её превратили в какой-то идиотизм наши горе-политики.
Цитата: "Марков Александр"
Вы правы, сначала я предполагал экспоненциальный характер зависимости, потом обнаружил, что лучше подходит гиперболическая модель. Собирался что-то об этом написать, но так и не собрался. Только кратко упомянул, что "Модель гиперболического роста зорошо подходит для описания роста разнообразия ФМБ, если это разнообразие оценивать при помощи величины суммарной ПС родов" в статье:
А.В.Марков. Новый подход к моделированию динамики разнообразия фанерозойской морской биоты // Журн. общей биологии. 2001. Т.62. № 6. С. 460-471. (стр. 462).
Что касается объявления, то да, разумеется, надо дать объявление, для этого тут есть специальная ветка "Объявления".
ОК.
Цитата: "Николай"У Вас довольно увлекательная идея, Комбинатор. ;)
Можно продолжать её и дальше... 1-й (условно) этап - химическая эволюция, итог которой - жизнь; 2-й - эволюция биологическая (эволюция жизни, поклон Дарвину), итог которой - человеческий разум, как необходимое условие для труда=преобразования среды; 3-й этап - эволюция человеческого общества и технологий (имхо, ничего лучше марксизма, с его "классовой теорией" и сменой формаций, в зависимости от уровня развития производительных сил в обществе, не придумано); 4-й этап - ???... 4-й этап условно был когда-то "коммунизмом", и о том, каким он будет, можно только догадываться.
Вот примерно обо всём об этом я и собираюсь обменяться мнениями в ближайшую пятницу (см. соотв. объявление).
Комбинатор
К сожалению я несмогу побывать на семинаре с вашим выступлением. Но можно обменяться мнениями и на этом форуме в этой или другой теме. Сначала необходимо кое-что уточнить:
Раз вы согласны со схемой приведенной Николаем то:
Что такое для вас химическая эволюция? Когда она начилась и когда она закончиться (или закончилась)?
Согласны ли вы с тем что химическая и биологическая эволюции – это эволюции материи? Если да то является приведенная Николаем эволюция человеческого общества и технологий тоже эволюцией материи? Если да то что у нее за субстрат эволюции?
Цитата: "Комбинатор"Цитата: "Марков Александр"
Ну, я же предупреждал, что все цифры очень спорные :)
.
================================================
Время (млрд. лет назад), класс организмов, длина минимального генома (в мпо)
3.8 - 4.2 археобактерии 1.7
2.7 - 3.5 цианобактении 3.5
================================================
:)
Вот , эти-то цифры и вызывают у меня массу вопросов. 1)какая была температура поверхности Земли в это время ? 2)сколько времени потребовалось на формирование этих древнейших организмов. 3)при какой температуре они формировались? 4)и главное ,при какой тамп. происходил первичный синтез белка и первичных нуклеиновых цепочек ? Ну ,не "на пару" ж ,в самом-то деле ?
Цитата: "Вопрошающий"Вот , эти-то цифры и вызывают у меня массу вопросов. 1)какая была температура поверхности Земли в это время ? 2)сколько времени потребовалось на формирование этих древнейших организмов. 3)при какой температуре они формировались? 4)и главное ,при какой тамп. происходил первичный синтез белка и первичных нуклеиновых цепочек ? Ну ,не "на пару" ж ,в самом-то деле ?
Да, хороший список вопросов без ответа :wink:
Никто этого, конечно, не знает! Но зато у каждого специалиста - своя теория, в которой он очень уверен.
1) Многие думают, что в архее было жарко. Градусов 60 или выше. Однако неопровержимых доказательств этого нет. Директор ПИН А.Ю.Розанов (и мн. др.) считает, что такой жары в архее не было. Я думаю, что к концу архея было не выше 30-40 градусов. Косвенные (очень косвенные!) обоснования см. здесь: http://macroevolution.narod.ru/markov_kulikov.htm
2) Никто не знает. Можно сказать лишь, что уже самые древние на Земле осадочные породы несут следы жизни (3,8 млрд. лет). Что было до этого момента - палеонтология не знает, нет осадочных пород. Почему? Либо еще не было водоемов, либо, есть такая гипотеза, перед этим произошел катаклизм, в ходе которого вся первичная кора переплавилась в мантии. Вообще подборку материалов по теме см. здесь: http://www.macroevolution.narod.ru/paleobac.htm Вроде бы получается: первые организмы появились очень быстро. Но в последнее время появились данные о возможности синтеза органики еще в протопланетном облаке. Ищут (и находят) следы жизни в метеоритах, возрождают гипотезу панспермии...
3 и 4) Неизвестно (и не верьте тем, кто будет утверждать, что знает!). Может быть, разные этапы шли при разной температуре. Может быть, разные блоки будущих организмов "собирались" в ходе молекулярной эволюции при разной температуре, в разных условиях... Вот например, недавние эксперименты, выполняемые в рамках теории об РНК-мире, показали, что рекомбинация молекул РНК (необходимая для молекулярной эволюции) лучше всего идет на морозе, при минус 20 примерно, во льду. Может, еще в каких-нибудь планетезималях началось формирование РНК организмов, еще до того, как образовалась наша планета...
Цитата: "pavel"Комбинатор
К сожалению я несмогу побывать на семинаре с вашим выступлением. Но можно обменяться мнениями и на этом форуме в этой или другой теме. Сначала необходимо кое-что уточнить:
Раз вы согласны со схемой приведенной Николаем то:
Что такое для вас химическая эволюция? Когда она начилась и когда она закончиться (или закончилась)?
Согласны ли вы с тем что химическая и биологическая эволюции – это эволюции материи? Если да то является приведенная Николаем эволюция человеческого общества и технологий тоже эволюцией материи? Если да то что у нее за субстрат эволюции?
Павел, Комбинатор ведь не сказал, что со мной согласен. :wink: Он сказал, что хочет пообщаться в данном направлении. Не знаю, что он Вам ответит, но у меня Ваши вопросы вызывают только встречные вопросы..
Ну про химическую эволюцию Вы спрашивали о личном отношении Комбинатора к данному вопросу, поэтому ничего не скажу...
В остальном:
А что Вы подразумеваете под "материей"? Ну, то есть здесь чувствуется отсылка, что есть ещё и "эволюция НЕматерии"..
Термин "субстрат эволюции" вообще слышу впервые.. Поясните пожалуйста мне, как неспециалисту.
З.Ы. Лично я считаю, что все указанные типы эволюции, они просто соответствуют разным уровням организации материи (материи в "ленинском" смысле, категориальном, т.е. подразумеващем вообще всю объективную сторону бытия).
З.З.Ы. Пардон всем хозяевам форума за небольшой оффтопик. Просто коснулись очень интересной лично для меня темы. :)
Цитата: "pavel"
Раз вы согласны со схемой приведенной Николаем то:
Что такое для вас химическая эволюция? Когда она начилась и когда она закончиться (или закончилась)?
Согласны ли вы с тем что химическая и биологическая эволюции – это эволюции материи? Если да то является приведенная Николаем эволюция человеческого общества и технологий тоже эволюцией материи? Если да то что у нее за субстрат эволюции?
Честно говоря, не хотелось бы ввязываться в споры по поводу философских вопросов. Да и со времением у меня очень плохо...
Цитата: "Вопрошающий"
Вот , эти-то цифры и вызывают у меня массу вопросов. 1)какая была температура поверхности Земли в это время ? 2)сколько времени потребовалось на формирование этих древнейших организмов. 3)при какой температуре они формировались? 4)и главное ,при какой тамп. происходил первичный синтез белка и первичных нуклеиновых цепочек ? Ну ,не "на пару" ж ,в самом-то деле ?
По поводу того, сколько времени понадобилось для создания археобактерий - по моим оценкам, где то примерно от 7 до 9 миллиародов лет.
По поводу остального, я думаю, ответ Александра вполне исчерпывающий.
Николай.
В итоге Комбинатор ничего не сказал.
Под химической эволюцией я подразумеваю образование новых химических элементов и их соединений.
По поводу материи нематерии. Данный вопрос обусловлен нахождением общества в ряду индивидуальных материальных тел. Это по моему мнению (и не только по моему) является существенной ошибкой. Человек последняя материальная организация. Общество не является следующим уровнем организации после человека поскольку не является индивидуумом состоящим из людей соединенных материальными связями в том же смысле как Атом является соединением Эл. Частиц, клетка – молекул, человеческий организм – клеток.
Цитата: "Комбинатор"Цитата: "Вопрошающий"
Вот , эти-то цифры и вызывают у меня массу вопросов. 1)какая была температура поверхности Земли в это время ? 2)сколько времени потребовалось на формирование этих древнейших организмов. 3)при какой температуре они формировались? 4)и главное ,при какой тамп. происходил первичный синтез белка и первичных нуклеиновых цепочек ? Ну ,не "на пару" ж ,в самом-то деле ?
По поводу того, сколько времени понадобилось для создания археобактерий - по моим оценкам, где то примерно от 7 до 9 миллиародов лет.
По поводу остального, я думаю, ответ Александра вполне исчерпывающий.
Тагда ,к 4-ом миллиардам лет прибавляем ,ну ,пусть 7(т.е. по минимуму) .Получается более 10 миллиардов ... Так ,в этот период температура Земли ,как небесного тела ,была ЗАВЕДОМО больше темп. кипения воды ! Что мы имеем ? Вода - в парообразном состоянии. Поперхность планеты - почти сухая ... Какой уж тут самосинтез белков ? Какие нуклеотиды ? Думаю .что разгадка кроется в некой геохронологической ошибке ,или ,по крайней мере ,слишком вольном обращении с хронологией. И еще вопрос : а насколько эта хронология ,вообще достоверна ? 50-70 град. ,как говорит Марков - это понятно. Отличный режим для белкового синтеза. Вопрос в том ,как это по времени увязать ?
Цитата: "Вопрошающий"
Тагда ,к 4-ом миллиардам лет прибавляем ,ну ,пусть 7(т.е. по минимуму) .Получается более 10 миллиардов ... Так ,в этот период температура Земли ,как небесного тела ,была ЗАВЕДОМО больше темп. кипения воды !
10 миллиардов лет назад Земли ещё заведомо не было.
:)
Цитата: "Комбинатор"Цитата: "Вопрошающий"
Тагда ,к 4-ом миллиардам лет прибавляем ,ну ,пусть 7(т.е. по минимуму) .Получается более 10 миллиардов ... Так ,в этот период температура Земли ,как небесного тела ,была ЗАВЕДОМО больше темп. кипения воды !
10 миллиардов лет назад Земли ещё заведомо не было.
:)
Правильно ! Было ,насколько мне известно ,раскаленное газо-пылевое облако. Но ,ведь если к трем (самые ранние признаки жизни) прибавить семь (время процесса образования палеобактерий) ,то получится ,уж точно десять ! Выходит ,по вашему ,жизнь в ОБЛАКЕ зарождалась ? Или я неправильно подсчитал ?
Цитата: "Вопрошающий"
Правильно ! Было ,насколько мне известно ,раскаленное газо-пылевое облако. Но ,ведь если к трем (самые ранние признаки жизни) прибавить семь (время процесса образования палеобактерий) ,то получится ,уж точно десять ! Выходит ,по вашему ,жизнь в ОБЛАКЕ зарождалась ? Или я неправильно подсчитал ?
Я не знаю, где зарождалась жизнь, но точно не на Земле.
Цитата: "Комбинатор"Цитата: "Вопрошающий"
Правильно ! Было ,насколько мне известно ,раскаленное газо-пылевое облако. Но ,ведь если к трем (самые ранние признаки жизни) прибавить семь (время процесса образования палеобактерий) ,то получится ,уж точно десять ! Выходит ,по вашему ,жизнь в ОБЛАКЕ зарождалась ? Или я неправильно подсчитал ?
Я не знаю, где зарождалась жизнь, но точно не на Земле.
Как это вы не знаете ? Раз вы указываете время ,нужное для самозараждения жизни ,то должны знать ! Ведь ,сроки напрямую зависят от условий ,в которых проходят хим. реакции. Именно от скорости протекания таких реакций и зависит длительность периода первичного самозарождения. Ну и как о нем говорить ,если неизвестно где все происходило ?
Павел. Ваше утверждения и правда спорно. А кроме того, "оффтопик". Не для этого раздела форума. Если хотите, начните новую тему.
Хорошо Николай. Я согласен с вами что это должна быть другая тема. В ближайшее время я изложу свое мнение по данному вопросу (формы организации материи) в отдельной теме. В ней можно будет обсудить вопрос более обстоятельно. Было бы желание у форумчан.
А что такое оффтопик?
2 Павел.
Off topic - "не по теме". Разговор не по теме форума.
Уважаемый Комбинатор, добрый вечер!
Как по Вашему, такое распределение, случаем, на эффект доплера не похоже...
Может быть, по аналогии стоит посмотреть...