paleoforum.ru

Цитата: "DNAoidea"стань - и что толку если ты не имеешь полового процесса? Два твоих генома накопят разных мутаций и перестанут быть гомологичными за милую душу. Не очень быстро, но станут в конце концов.

Это я понял. Т.е. мейотическая конъюгация - способ поддержания гомологичности пар хромосом, а значит и диплоидности. Т.е. накопления скрытых мутаций нужна диплоидность, а для поддержания диплоидности нужна гомологичность пар хромосом, а для поддержания этой гомологичности нужна регулярная конъюгация, а для неё нужен мейоз, а для возврата после мейоза к диплоидному состоянию нужен половой процесс.
Мне это в голову не приходило. Получается, что это отдельное объяснение появления полового процесса.
Действительно, может быть что это исходная причина, а выгода от рекомбинаций - вторичный бонус, возникший уже после мейоза - когда обнаружилась возможность разрезать геном на несколько хромосом, да еще внутри каждой из них осуществлять конъюгацию.
Так что ли получается?

Цитата: "DNAoidea"Да и рекомбинации нет. чтобы гомозиготы были.

А это я не понял.

Цитата: "zK"Так что ли получается?

так.

Цитата: "zK"А это я не понял.

я подумал так: если есть мутация, то шанс на то что потом будет ещё одна аналогичная в соседней копии пренебрежимо мал. Значит получить гомозигота по этой мутации можно только в результат перетасовывания родительских хромосом, а для того нужен и мейоз и половой процесс.

DNAoidea. Последняя мысль мне очень даже... Ведь действительно, гетерозиготность при половом процессе - это не только нейтрализация рецессивных мутаций, но и возможность рекомбинаций при которых они проявляются. Запомню!!!

А мне наоборот совсем это не нравится:

Цитата: "DNAoidea"если есть мутация, то шанс на то что потом будет ещё одна аналогичная в соседней копии пренебрежимо мал. Значит получить гомозигота по этой мутации можно только в результат перетасовывания родительских хромосом, а для того нужен и мейоз и половой процесс.

Что за странная задача быть гомозиготным. Тогда уж надо было оставаться гаплоидным - ведь это по генетической экспрессии ничем не отличается от гомозиготности.

Это какая-то перевернутая логика - что половой процесс нужен диплоидным организмам. Факты говорят об обратном - что в эволюции вначале возникла гаплоидность и половой процесс, а уж потом диплоидность. Это отлично видно в ряду водоросли - мхи - семенные растения. Вначале жизнь была в гаплоидном состоянии, а диплоидная фаза ограничивалась недолго существующей зиготой, у которой даже нет никакой особой экспрессии генов, а без экспрессии все проблемы рецессивности не актуальны.

Так что я все же останусь на классических позициях, что половой процесс появился у гаплоидных организмов для рекомбинации, а уж потом выяснилось, что диплоидная фаза дает преимущества в плане накопления резерва скрытых мутаций.

Впрочем, все эти разговоры не имеют прямого отношения к теме, почему полов именно два и почему есть тенденция к разделению носителей спермиев и яйцеклеток.

Цитата: "zK"
Что за странная задача быть гомозиготным.

Да нет никакой задачи... просто при наличии рекомбинации будет образовываться некоторое количество гомозиогот, который будут обладать другими свойствами нежели гетерозиготы. стало быть некоторые мутаци, рецессивные, могут тоже быть использованы.

Цитата: "zK"Тогда уж надо было оставаться гаплоидным - ведь это по генетической экспрессии ничем не отличается от гомозиготности.

нет, не лучше, потому что гомозигот и гаплодиный будут всё равно отличатся - у гомозигота помимо этой мутации будет больше "шумовых" признаков, которые не будут покрываться другой копией, поэтому у гомозигота признак можно получить в более чистом виде,с леовательно и отбор может быть жёсше.

Цитата: "zK"Это какая-то перевернутая логика - что половой процесс нужен диплоидным организмам. Факты говорят об обратном - что в эволюции вначале возникла гаплоидность и половой процесс, а уж потом диплоидность.
Это отлично видно в ряду водоросли - мхи - семенные растения. Вначале жизнь была в гаплоидном состоянии, а диплоидная фаза ограничивалась недолго существующей зиготой, у которой даже нет никакой особой экспрессии генов, а без экспрессии все проблемы рецессивности не актуальны.

Согласен. Ну и что? Вообще-то мы не можем точно сказать были ли случае диплоидности до полового процесса или нет - дивергенция копий давно это стёрла. Правда, наверное, полным секвенированием можно это выяснить, но или ищи таких потомков... да и практически не осталось эукариот у кого нет полового процесса... а всё потому, что очень уж заманчивая база для эволюции - дипоидность - и построение на ней полового процесса будет наверняка быстрым, и зигота всё-таки имеет то значение, что помогает пережить неблагоприятные условия (обычно) - и для этого у неё должны быть какие-то свойства, и кажется не случайно то, что именно такая стадия стала диплоидной и стало образовываться не каждой гаплоидной клеткой отдельно, а слиянием двух. После этого, видимо, кто-то оставался диплоидом и его копии дивергировали, а кто-то нет, кто смог "изобресть" мийоз... правда, тут етсь довольно "причудливый" половой процесс инфузорий... служащий исключительно для рекомбинации... то есть получается что есть как миниму два источника - либо слияние клеток и рекомбинация, либо удвоение генома, а затем рекомбинация копий, но опять получается, что если геном будет просто удваиваться - ну забыла клетка разделится, удвоив свою ДНК - в порядке мутации, то опять ничего не выдет... то есть так или иначе, но диплоидость перед половой процессом нужна по любому, правда, то что происходит у инфузорий никакого преимущества в смысле накопления мутаций не даёт... но оно первично? Может быть предки инфузорий тоже сливались, образовывали нечто на подобии зигот, а потом сливаться по сути перестали, ограничась только таким способом? Тоже не знаю... так что получается что всё упирается в неизвестность предковой фазы...

Два пола возникли вот почему.

Допустим, если некое животное, которому выгодно развить в себе два признака: длинную шею и пятнистую окраску (и стать жирафом).

Предположим оно однополо и размножается вегетативно. Предположим так же, что чтобы развить каждый из признаков, эволюции требует 1 миллион лет. Иными словами, за 1 миллион лет в популяции животных образуется достаточное количество особей с каждым из признаков.

Сколько потребуется лет для формирования особей с двумя признаками сразу? Ясно, что 2 миллиона лет. То есть, именно через два миллиона лет в популяции будет достаточное количество особей с двумя признаками.

Так сперва и развивалась природа. Но потом она "заметила", что уже через 1 миллион лет оба признака в популяции присутствуют, они уже изобретены. И только лишь из-за отсутствия скрещивания, передачи генов от линии к линии, каждая линия вынуждена изобретать их самостоятельно.

Поэтому природа создала это усовершенствование: особи делятся генами друг с другом.

Почему особям просто бы не делиться генами как попало? Или, почему бы не сделать больше полов, чем 2?

Естественно, сперва природа попробовала сделать, чтобы особи делились генами как попало (бактерии так делают и сейчас).

Но сразу же обнаружилось, что, поскольку, обмен генами происходит бесконтрольно, то в популяции распространятся не только полезные, но и вредные признаки. Это резко снижало пользу от обмена генов.

Поэтому, природа поставила обмен генов под контроль: с изобретением полового размножения, обмен генов происходит в строго отведённые моменты -- при рождении новой особи. Это позволило поставить обмен генов под контроль отбора: если в новую особь собрались вредные гены, то она отсеивалась. То есть, получалось справедливо: отсеивался именно сам результат неудачного стечения генов, а не невинная бактерия, получившая вредные гены в результате бесконтрольного обмена.

Далее. Почему полов 2 а не больше? Потому, что больше не надо. Любое усложнение вредно и делает вид менее конкурентноспособным. Увеличение числа полов от 1 до 2 приводит к резкому повышению конкурентоспособности вида, а дальнейшее увеличение особой новой пользу не приносит (генами всё равно уже меняемся), а сложность (и стало быть, затратность и неустойчивость) возрастают.

У меня нет сомнений, что диплоидность есть прямое отражение двуполости. Каждый организм является встречей двух геномов, а его жизнь является тестированием этой встречи (равно, как и тестированием геномов как таковых).

Цитата: "Dims"То есть, получалось справедливо: отсеивался именно сам результат неудачного стечения генов, а не невинная бактерия, получившая вредные гены в результате бесконтрольного обмена.

то есть фактически получается, что половое размножение даёт организмам больше возможности для отбора по времени? Целая жизнь против промежутка между конъюгациями? До этого момента всё шло гладко, а тут не уверен, что обмен генами при половом размножении будет более "справедливым" - ведь и так и так обмен получается... только при половом размножении он собран в одну точку, а при конъюгации размазан на всё время...

А полов два, вероятно из-за того, что используются две разные стратегии половыми клетками. Первая - накопить как можно больше питательных веществ и сидеть в максимально безопасном месте, ожидая встречи. Вторая - ничего не копить, активно и быстро искать яйцеклетку. Т.е. сперматозоид, накапливающий излишние запасы питательных веществ, проиграет гонку своим товарищам, равно как яйцеклетка, пробующая активно искать сперматозоиды (бо у неё останется меньше питательных веществ для создания зиготы).
Третий тип гамет (и, соответственно, пол)) мог бы понадобиться в каких-то уж очень экзотичных условиях - я так сразу и не придумаю, каких.

Я думаю, что трансдукция у прокариот значительно эффективнее кросинговерных изменений в геноме двуполых вместе с рекомбинантной изменчивостью. Бактерия конечно межет получить и вредные гены, но это пустяки с их неграниченными возможностями роста численности. В конечном счете все равно темпы адаптаций оказываются выше. Остается выяснить, а зачем тогда нужно было кашу заваривать? Это необходимая плата за усложнение структуры. Трансдукцию многоклеточные эукариоты бы точно не пережили.

Цитата: "DNAoidea"Целая жизнь против промежутка между конъюгациями?

Конъюгация, как я понял, это акт обмена генами между бактериями, например, плазмидами и т.п.?

Не в этом дело. Промежуток между конъюгациями никак не может выиграть (или проиграть) отбор, он не обособлен. После получения неудачных генов погибнет даже самая гениальная в остальном бактерия.

ЦитироватьДо этого момента всё шло гладко, а тут не уверен, что обмен генами при половом размножении будет более "справедливым" - ведь и так и так обмен получается...

По моим представлениям конечная жизнь живого организма есть сеанс тестирования его генома.

Давайте подумаем, как бы мы сами тестировали бы новую машину или новую программу? Тестировали бы, параллельно продолжая вносить в неё изменения? Или, взяв какую-то конкретную версию, протестировали бы её полностью от начала до конца во всех режимах?

Что есть чистый эксперимент и что есть грязный эксперимент? Чистый эксперимент -- это когда проверяется конкретная гипотеза или объект, а все остальные факторы либо минимизируются, либо уравниваются.

Допустим, медик хочет проверить новый препарат. Что он делает? Он даёт одной группе пустышку, а другой -- проверяемый препарат. Разумно было бы ещё, вдобавок к препарату, посоветовать членам второй группы походить ещё и в баньку, заняться спортом? Ведь эти советы тоже как бы направлены на то же самое, на что и препарат -- на выздоровление. Нет! Это нелогично! Эксперимент тогда получится грязным. Мы не сможем понять, от чего выздоровел человек, то ли от препарата, то ли от баньки.

Так же и бактерии, бессистемно обменивающиеся генами. Совершенно невозможно понять, какой ген и в какой момент принёс пользу, а какой -- вред.

Совершенно другое дело при половом размножении. На каждый новый акт обмена генами, заводится новая жизнь. Далее отбор смотрит, как проявляет себя конкретно это сочетание, без примеси других каких-то факторов. Результатом проверки становится (или не становится) оставленное жизнью потомство.

Вообще-то, наличие рекомбинации, способность перемешать признаки двух организмов, специализация половых клеток, о чём писал Рома - всё это объясняет только феномен полового размножения, но не наличия двух полов - всё это можно получить и с помощью перекрёстного оплодотворения гермафродитов.
Кстати, я ещё подумал и получается, что вопрос о том, с какой целью появился половой процесс сводится фактически к тому, что было раньше - диплоиды образовались в результате удвоения ДНК и последующего неразделения клеток или они образовывались только из слияния клеток?.. У первого проблема в том, что диплоид, который состоит из двух клонированных геномов ничего не будет иметь от мийоза, разве только его довольно далёкий потомок, который много раз уже делился обычным способом, и успел поднакописть мутации - в достаточном количестве, чтобы они имели значение для выживания, но ещё не настолько много чтобы копии генома не могли бы вести себя как гомологичные хромосомы.
Второй способ создаёт базу для мийоза сразу же, но ведь ясно, что такая штука как мийоз не может возникнуть сразу, поэтому получается, что какое-то время клетки сливались бы, но так бы и продолжали жить как диплоиды... а может когда возникал миёоз что-то было взаимствовано из древней как мир конъюгации? И тогда оба спсоба может быть осуществлялись паралельно

Мне кажется, рассуждать нужно с позиций того, что эволюция разумна. То есть, следует различать цели и средства. Одно дело ЗАЧЕМ что-то возникло, а другое -- каким образом.

Да, я думаю, сперва возникли диплоидные гермафродиты. Они произвольно спаривались и давали потомство. У каждой особи было два равноправных предка, от которой она получила по половине хромосом.

Зачем было нужно дифференцировать роли предков?

Рассуждаю.

Вполне возможно, что среди признаков (генов) есть такие, которым нельзя встречаться друг с другом (они в отдельности хороши, а вместе -- плохи). Создав обмен генами, мы сделали так, что вероятность такой встречи есть всегда. Независимо от того, половым способом происходит размножение или беспорядочным обменом генов, эти встречи бывают.

Неплохо бы было исключить их вероятность.

Можно было бы создать анклав для таких генов, половую хромосому Y, которая бы всегда наследовалась бы без обмена генами.

Тут мне не хватает знаний. В какой момент перемешиваются гены и какими блоками? Целыми половинками хромосом или меньшими блоками? Действительно ли в мужской хромосоме есть гены, которые никогда не могут попасть в женский организм? Есть ли аналогичные гены для женщин (кроме митохондриальных)?

Иными словами.

Ранее мы обсуждали, как выглядит отбор без обмена генами. В частности, он в два раза медленнее порождает парные сочетания признаков, чем отбор с обменом генами. Мы пришли к выводу, что это плохо. Но, видимо, мы ошиблись. Это НЕ ВСЕГДА плохо. В основном это плохо, но есть у такого метода и достоинства: некоторые признаки, которые в сумме дают ухудшение качеств, не могут встретиться.

После изобретения обмена генами, после его апгрейда до гермафродитического полового размножения, природа обнаружила этот недостаток и создала подсистему, производящую отбор по-старому -- половые хромосомы.

Возможно, процесс шёл изначально  с оставлением безобменного резерва с плавным его уменьшением. Ведь бактерии обмениваются тоже не всеми генами, а толко их частью. Видимо, эта часть всё росла и росла, появилось половое размножение, а та часть генома, смешивание в которой оставалось вредным, скопилось в половых хромосомах.

Кстати, есть ли случаи, когда пол определяется аллелью одного гена? (А этот ген находится в основании регуляторной цепочки, определяющей все половые признаки)
Или хотя-бы сцепленными аллелями нескольких генов?

(А не  как у нас - участками, внутри которых рекомбинация невозможна, почти в целую хромосому длиной)

И вообще, есть ли виды, у которых рекомбинирующие участки занимают бО'льшую часть половых хромосом? (А не меньшую, как у человека)

Есть разные варианты определения пола вовсе без половых хромосом.

У пчел, муравьев и т.п. самки диплоидные, а самцы гаплоидные.

У крокодилов, многих черепах и ящериц пол определяется температурой инкубации.

У утконоса половых хромосом наоборот штук десять.

В смысле у самки утконоса половых хромосом наоборот штук десять "Х"-хромосом, а у самца штук десять "У"-хромосом? И каждая из десятка "Х"-хромосом рекомбинирует (частично) только с какой-то одной из "У"-хромосом?