Нет предела совершенству?
Dec. 24th, 2013 01:16 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
macroevolutionДолгосрочный эволюционный эксперимент на бактериях, начатый Ричардом Ленски в 1988 году, продолжает приносить интересные результаты. Как выяснилось, по прошествии 50 000 поколений (столько сменилось к февралю 2010 года) подопытные бактерии всё еще продолжают накапливать полезные мутации, неуклонно повышая свою приспособленность к условиям, в которые их поместили экспериментаторы. Рост приспособленности постепенно замедляется, но, судя по всему, не собирается выходить на плато. В шести из 12 подопытных популяций закрепились мутации, резко повысившие темп мутагенеза, что способствовало более быстрому росту приспособленности.
Рис. 1. Рост приспособленности бактерий в течение 50 000 поколений. Показаны усредненные значения по всем 12 подопытным популяциям. По вертикальной оси: относительная приспособленность (скорость роста по сравнению с предковым штаммом). По горизонтальной оси: время в поколениях. Красные линии — гиперболическая модель (приспособленность асимптотически стремится к предельному уровню), синие линии — степенная модель (неограниченный, хотя и замедляющийся, рост приспособленности). A — параметры кривых подобраны на основе данных по всем 50 000 поколений; превосходство степенной модели над гиперболической не очевидно (хотя и выявляется статистическими методами), B — кривые построены для первых 20 000 поколений, пунктиром показаны «предсказания»; видно, что гиперболическая модель хуже предсказывает динамику приспособленности в течение последующих 30 000 поколений, чем степенная.
Итак, рост приспособленности в Долгосрочном эволюционном эксперименте пока не собирается выходить на плато. Несмотря на долгую жизнь в одних и тех же условиях, у бактерий всё еще время от времени закрепляются новые полезные (= повышающие приспособленность к этим условиям) мутации. Удивительная неисчерпаемость адаптационных возможностей, впервые столь наглядно продемонстрированная в эксперименте, имеет огромное значение для понимания эволюции. Ведь можно было предположить (многие так и думали), что в постоянных условиях, тем более в монокультуре, возможности для адаптивной эволюции быстро будут исчерпаны, и система придет в состояние полного стазиса. В таком случае объяснить продолжающуюся эволюцию жизни на нашей планете можно было бы только через постоянные изменения среды (абиотической и биотической).
Рис. 2. Повышение темпа мутагенеза ускоряет адаптацию. Черные точки — усредненные данные по шести популяциям, в которых темп мутагенеза остался на исходном низком уровне. Зеленые треугольники — усредненные данные по трем популяциям, в которых на ранних этапах ДЭЭ (в первые 20 000 поколений) закрепились аллели-мутаторы. Видно, что приспособленность у вторых росла быстрее, чем у первых.
ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ
Рис. 1. Рост приспособленности бактерий в течение 50 000 поколений. Показаны усредненные значения по всем 12 подопытным популяциям. По вертикальной оси: относительная приспособленность (скорость роста по сравнению с предковым штаммом). По горизонтальной оси: время в поколениях. Красные линии — гиперболическая модель (приспособленность асимптотически стремится к предельному уровню), синие линии — степенная модель (неограниченный, хотя и замедляющийся, рост приспособленности). A — параметры кривых подобраны на основе данных по всем 50 000 поколений; превосходство степенной модели над гиперболической не очевидно (хотя и выявляется статистическими методами), B — кривые построены для первых 20 000 поколений, пунктиром показаны «предсказания»; видно, что гиперболическая модель хуже предсказывает динамику приспособленности в течение последующих 30 000 поколений, чем степенная.
Итак, рост приспособленности в Долгосрочном эволюционном эксперименте пока не собирается выходить на плато. Несмотря на долгую жизнь в одних и тех же условиях, у бактерий всё еще время от времени закрепляются новые полезные (= повышающие приспособленность к этим условиям) мутации. Удивительная неисчерпаемость адаптационных возможностей, впервые столь наглядно продемонстрированная в эксперименте, имеет огромное значение для понимания эволюции. Ведь можно было предположить (многие так и думали), что в постоянных условиях, тем более в монокультуре, возможности для адаптивной эволюции быстро будут исчерпаны, и система придет в состояние полного стазиса. В таком случае объяснить продолжающуюся эволюцию жизни на нашей планете можно было бы только через постоянные изменения среды (абиотической и биотической).
Рис. 2. Повышение темпа мутагенеза ускоряет адаптацию. Черные точки — усредненные данные по шести популяциям, в которых темп мутагенеза остался на исходном низком уровне. Зеленые треугольники — усредненные данные по трем популяциям, в которых на ранних этапах ДЭЭ (в первые 20 000 поколений) закрепились аллели-мутаторы. Видно, что приспособленность у вторых росла быстрее, чем у первых.
ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2013-12-24 09:49 am (UTC)я про самоорганизацию не говорил, только про мутации. Мутации - это случайные изменения последовательности нуклеотидов в ДНК. Самоорганизация - это намного более сложная вещь.
"приспособление" - это повышение эффективности размножения (а для этого выживание, конечно, тоже необходимо).
"Система" никуда не стремится. Просто если возникает мутация, повышающая эффективность размножения организмов с такой мутацией, то организмы с такой мутацией размножаются эффективнее, и их становится больше. В итоге средняя приспособленность особей в популяции растет.
С людьми все так же. Если какой-то признак толкает кого-то к самоуничтожению (к неоставлению потомства), то этот признак - по определению - не повышает, а снижает приспособленность. Даже если лично нам этот признак нравится.
no subject
Date: 2013-12-24 10:18 am (UTC)Не поняла, каким образом неоставление потомства снижает приспособленность особи... Да еще и по определению... Если только рассматривать детей как поддержку в старости, однако, на практике это далеко не всегда так. Вы не могли бы указать источник, где с этой точкой зрения можно ознакомиться подробнее?
no subject
Date: 2013-12-24 10:28 am (UTC)У мутаций нет цели :)
Дык гены особей, не оставляющих потомства, пропадут. То есть приспособленность/выживаемость равна нулю, это хуже, чем любой дефект.
no subject
Date: 2013-12-24 10:29 am (UTC)Дык Ваши рассуждения правомерны только если рассматривать каждую особь как часть системы. Не?
no subject
Date: 2013-12-24 11:43 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-24 12:54 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-29 06:50 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-24 11:09 am (UTC)В популяции людей наиболее приспособлены нынче китайцы из анекдотов, но это им не нравится, они себя уже давно пытаются ограничить.
no subject
Date: 2013-12-24 11:14 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-24 11:24 am (UTC)no subject
Date: 2013-12-24 12:47 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-24 01:05 pm (UTC)Утверждать, что вымирающие "более качественны" чем успешно распространяющиеся - утверждать обратное фактам.
Единственный смысл жизни (как явления) - расширенное продолжение себя в будущее.
no subject
Date: 2013-12-24 01:14 pm (UTC)А ничего, что места на планете уже почти не сталось, а до Луны еще как до неба? ))
(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2013-12-24 11:58 am (UTC)Да, да, они не случайны. Точнее говоря, отдельные мутации случайны, а их суммарный эффект -- неслучаен. Целью является выживание, всё правильно.
> Или такие рассуждения креационизмом пахнут?
Наука -- это не религия. Наука стремится к истине, а не к сохранению догмутов. Науке плевать, чем "пахнет" истина. Если она "пахнет" креационизмом -- пусть "пахнет". Пусть креационисты немного порадуются, у них так мало радостей в жизни.
no subject
Date: 2013-12-24 12:37 pm (UTC)Фундаментальным признаком, определяющим отличие живой материи от неживой является ОПЕРЕЖАЮЩАЯ АДАПТАЦИЯ.
То есть, способность загодя готовиться к неслучившимся ещё событиям (реагировать на неслучившееся!).
Именно по феномену ОА можно абсолютно надёжно отличить Живое от Неживого.
Генетический механизм со всеми присущими ему феноменами - это именно ОА: сама способность к мутациям - заложена в генетический механизм, и это есть ничто иное как приспособление для выживания в условиях перманентных изменений в окружающей среде.
На уровне Живого появляется Цель - и мутация есть способ достижения Цели (выживания).
Так, что "случайное" вовсе не случайно...
no subject
Date: 2013-12-24 12:39 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-24 12:53 pm (UTC)Несомненная чушь - такая же, как и мысль о родстве Человека с какой то там обезьяной...
no subject
Date: 2013-12-25 12:41 am (UTC)Бггг. А Вы - скромняга, ага. Сравнивать целую теорию с простой терминологически-аксиоматической маст... эквилибристикой - это мощно.
Мы уж не говорю о том, что предписывать наличие систем условно-рефлекторной (опережающей) регуляции генотипу каждого клеточного организма (или генофонду каждой популяции их) - изрядно самонадеянно.
Фпрочем, здесь уже возможна экспериментальная проверка хотя бы какой-то валидности такой аксиоматической системы: повторяете вот этот эксперимент в приложении к Mycoplasma genitalium - и после этого можно будет хотя бы о чём-то дальше говорить.
Потом там "ниже" ещё лежат клеточные облигатные симбионты: хламидии, риккетсии, вольбахии, карсонеллы & so on. Для них тоже придётся придумать модификацию этого эксперимента, показывающую такую способность, хотя в условиях гомеостазирующего хозяина это будет изрядно проблематично, хехе... Но сделать это Вам придётся. Иначе, если Вы выпишете указанные организмы из "мира живых", биологи (как фундаментальные, так и прикладные - медики и эпидемиологи) Вас сильно непоймут. Возможно даже ногами.
no subject
Date: 2013-12-25 02:00 am (UTC)Теория опережающей адаптации в строгом изложении называется обратным афферентным синтезом и входит в теорию функциональных систем, разработанную академиком Петром Анохиным, выдающимся нейрофизиологом, прямым учеником и продолжателем научной школы ак. Павлова.
Погуглите на досуге - и поизучайте научные факты. Может это и поспособствует нормализации вашего апломба.
Собственно, сам термин "опережающая адаптация" введён ак. Анохиным.
Почитайте его высказывания на сей предмет...
(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2013-12-24 05:33 pm (UTC)А она существует, если по-честному? Мне кажется, если адаптация выглядит, как "опережающая", то это просто опыт предков. Нет?
no subject
Date: 2013-12-24 10:41 pm (UTC)"Напомним, что в соответствии с представлениями П.К. Анохина об «опережающем отражении действительности», биологическая система может моделировать изменение условий своего существования в будущем, исходя из опыта прошлого (в том числе, видового, генетически закодированного, опыта) и малых воздействий на нее в настоящем [12]. В результате, в ней развивается опережающая реакция адаптации, целью которой является готовность к самоосуществлению в изменившихся условиях."
http://www.kruglova-brt.ru/?m=Articles&ParentId=14&a=ViewArticle&ap=1
ХИНТ: человечество готовится к отражению астероидной атаки. И пусть пока технологически оно не готово - но несомненно, что в будущем оно сможет предотвращать подобные катаклизмы.
О каком "опыте предков" идёт речь?
ХИНТ: в основе опережающей адаптации лежит феномен "машины времени" - то есть моделирование событийного потока и выбор точки бифуркации, пускающей энергетически огромный поток событий по иному пути путём точечного малоэнергетического воздействия ("перевод стрелок").
>> А она существует, если по-честному? Мне кажется, если адаптация выглядит, как "опережающая", то это просто опыт предков. Нет?
Что это за фактор - "опыт предков"?
И почему он не работает в неживой материи?
no subject
Date: 2013-12-24 11:28 pm (UTC)В случае астероидной атаки, опыт предков заключается в (А) механике Ньютона и (Б) геологии.
> И почему он не работает в неживой материи?
Почему не работает? Работает, просто не столь наглядно.
no subject
Date: 2013-12-25 12:16 am (UTC)Без экстраполирования из указанного опыта не извлечь необходимых адаптационных паттернов.
А экстраполяция - это порождение НОВОГО опыта, но не прямое использование имеющегося: попробуйте ка на это дело (на имеющийся опыт) замкнуть классическую павловскую большую дугу?
Получится?
Но, собственно говоря, понятие ОА охватывает все виды опережения - и по принципу павловского УР/БР, и экстраполяцию, требующую абстрактизации.
Разница только в том, что в первом случае используется накопленный опыт, а во втором - синтезированный. Сам же механизм адаптации одинаков!
ХИНТ: как сам принцип ОА позволяет отличить Живое от НЕ-Живого, критерий наличия экстраполяции, возможной только при наличии абстрактизирующей виртуализации, позволяет отличить интеллект от не-интеллекта.
Во всяком случае зарядить в космический робот-поисковик подобные критерии не составляет принципиальной сложности - и потому проблема поиска Жизни во Вселенной переходит в чисто технологический аспект.
>> Почему не работает? Работает, просто не столь наглядно.
Так, пример в студию! С растолкованием обязательно. И побыстрей...
(no subject)
From:(no subject)
From:(no subject)
From:no subject
Date: 2013-12-24 10:46 pm (UTC)no subject
Date: 2013-12-24 01:02 pm (UTC)