macroevolution | Общительность определяется кишечными бактериями

Общительность определяется кишечными бактериями

Потомство матерей, страдающих ожирением, имеет повышенный риск «расстройств аутистического спектра», включая нарушенное социальное поведение. Эксперименты на мышах показали, что в основе этих отклонений лежат изменения кишечной микробиоты. У мышей, чьи матери питались жирной пищей, снижается производство окситоцина в гипоталамусе, слабеет реакция «системы внутреннего вознаграждения» на социальные стимулы и, как следствие, пропадает интерес к общению. Оказалось, что все эти симптомы исчезают, если добавить мышатам в пищу один-единственный вид кишечных бактерий — Lactobacillus reuteri.

Графическое резюме статьи в Cell. Потомство матерей, питавшихся жирной пищей (Maternal High-Fat Diet, MHFD), имеет измененную кишечную микробиоту (Dysbiosis), нарушенное (Impaired) социальное поведение, меньшее число производящих окситоцин нейронов в гипоталамусе (PVN — паравентрикулярные ядра гипоталамуса), а также пониженную синаптическую пластичность в вентральной области покрышки среднего мозга (VTA) в ответ на социальные стимулы. Всё это проходит, если искусственно заразить MHFD-мышей кишечными бактериями Lactobacillus reuteri

Численность этих бактерий резко понижена у перекормленных матерей и их потомства. Оказывается, без достаточного количества этих бактерий у мышат не развиваются должным образом окситоциновые нейроны в гипоталамусе. Кормить бактериями мышонка - будущего аутиста нужно, начиная с трехнедельного возраста, а то поздно будет.

Читать полностью на "Элементах"

... Здесь можно еще порассуждать о том, что бактериям самим может быть выгодно стимулировать общительность своих хозяев и особенно интерес к незнакомцам, потому что это помогает бактериям заражать новых хозяев. Продолжая эту линию рассуждений, можно пофантазировать о возможной роли микробиоты в эволюции социального поведения в целом и отдельных его форм в частности, включая даже религиозные культы. Читателям, интересующимся подобными идеями, рекомендую статью Александра Панчина

scinquisitor и его коллег: Alexander Y. Panchin, Alexander I. Tuzhikov and Yuri V. Panchin, 2014. Midichlorians — the biomeme hypothesis: is there a microbial component to religious rituals?.

Flat | Top-Level Comments Only

"бактериям самим может быть выгодно стимулировать общительность"

Можно узнать, какой смысл придается этому утверждению? Это только фигура речи, или подразумевается, что поведении бактерий построено на "выгодно/не выгодно"?

Позволю себе предположить, что, как и обычно при обсуждении эволюционных приспособлений, подразумевается, что поведение бактерий построено на генетических особенностях, поддержанных естественным отбором.

Вопрос однако заключается в том, к чему относится термин "выгодно". Например можно ли сказать, что это выгодно эволюции или естественному отбору.

Трудно представить, что вообще могло бы быть "выгодно" эволюции или естественному отбору. Эволюция идёт, естественный отбор действует, вот и всё. А когда говорят "бактериям выгодно такое-то поведение", то подразумевают, что те бактерии, которые склонны проявлять такое поведение, размножаются в среднем лучше других.

В данном контексте "выгодно" становится фигурой речи.

Несомненно.

Не понял, почему фигурой речи?

Если мы говорим, что человеку "выгодно" какое-либо событие, то это означает, что при наступлении этого события, человек получает какие-то дополнительные блага по сравнению со случаем, когда событие не наступает.

То же самое верно и по отношению к бактериям -- в случае "выгодного" для них поведения, они получают блага -- питательные вещества, возможность размножения и т.п. (список ненамного уже, чем у человека).

Разница только в том, что "бактериИ" рассматриваются нами коллективно.

Значение термина "выгодно" связано с интенциональными намерениями. Даже в случае "не было бы счастья, да несчастье помогло", человек понимает, что случилось выгодное ему событие. Если интенциональность убрать, то от понятия "выгодно" уже ничего не остается. Давайте например рассмотрим игру Жизнь, где одна фигура образуется при столкновении других фигур. Можно, конечно, сказать, что образовавшейся фигуре было выгодно столкновение других фигур, однако смысла в этом утверждении я лично не вижу.

> "выгодно" связано с интенциональными намерениями

Я так не думаю. "Выгода" -- это достаточно объективное понятие. Намерения человека могут противоречить его же собственной выгоде. Могут существовать люди, которые не понимают своей выгоды, могут существовать недееспособные люди, о выгоде которых заботятся их опекуны и т.п.

> Можно, конечно, сказать, что образовавшейся фигуре было выгодно столкновение других фигур, однако смысла в этом утверждении я лично не вижу.

Это в игре жизнь, поскольку её "героями" являются просто пиксели. Для живых существ, включая отдельных особей, их коллективы, виды и т.п., в том числе коллективы бактерий, понятие "выгоды" вполне определено и не зависит от их намерений или от способности эти намерения иметь.

Я буду вам признателен, если вы определите объективное понятие "выгоды" например для бактерий.

(no subject)

dims12.livejournal.com - 2016-06-23 20:03 (UTC) - Expand

(no subject)

evgeniirudnyi.livejournal.com - 2016-06-24 17:08 (UTC) - Expand

(no subject)

tranquillus max - 2016-06-24 17:48 (UTC) - Expand

(no subject)

evgeniirudnyi.livejournal.com - 2016-06-24 18:22 (UTC) - Expand

Странно, что вы, часто комментируя тексты по эволюционной биологии, не понимаете этого общепринятого жаргона.
Когда биологи говорят, что бактериям (или кому угодно еще) "выгодно" иметь какой-то признак, это значит следующее. Бактерии, которые имеют этот признак, оставляют в среднем больше жизнеспособного потомства по сравнению с бактериями, не имеющими этого признака. Поэтому частота встречаемости в генофонде популяции аллелей, повышающих вероятность того, что у бактерии будет этот признак, автоматически растет, а частота аллелей, снижающих эту вероятность, снижается. Другой способ сказать то же самое: "отбор поддерживает данный признак". Никакого другого смысла в слово "выгодно" эволюционные биологи не вкладывают.

Если я вас правильно понял, "выгодно" употребляется как фигура речи. Спасибо.

В данном контексте мне просто интересно, в чем биологи видят отличие бактерии от химического реактора (я химик по образованию). На этом пути я слышу разные ответы, некоторые биологи говорят что биология сводится к химии и физике, некоторые же утверждают, что нет.

Бактерия это химический реактор, обладающий свойствами репликатора (способностью к размножению, т.е. производству собственных копий, и наследственной изменчивостью) и потому способный к эволюции. По определению НАСА, живой следует считать любую химическую систему, обладающую этими свойствами.

Просто они принадлежат разным "химическим мирам". Реактор - обычная химия, где вещество стремится только к термодинамической устойчивости, а бактерия - это репликационная химия, где существует тенденция к усложнению, т.е. приобретению всяких приспособлений для повышения продуктивности. У Адди Просса есть небольшая книжка "What is life: how chemistry becomes biology", где он этот момент тщательно разжевывает.

Я слушал книгу Просса. Однако у него получается, что эволюция и искусственный отбор по сути дела не являются фундаментальными понятиями, поскольку фундаментальные законы находятся на уровне физики и химии. Биология у Просса является всего лишь химией репликаторов.

Да, репликаторы так доусложнялись, что для их изучения требуется самостоятельная сложная наука - биология. Надо сказать, что в его словах нет ни малейшего пренебрежения ни к эволюции, ни к биологии в целом, он просто попытался (на мой взгляд, удачно) стереть грань между живым и неживым с помощью таких понятий как динамическая кинетическая устойчивость (DKS) и химия репликаторов. Моментом появления жизни как таковой считает возникновение метаболизма.

Пренебрежения действительно нет. Просто есть демонстрация того, что же является фундаментальной наукой.

вот кстати, не потому ли фундаменталисты отвергают метафоричность, что просто не понимают её?..

Не могли бы вы пожалуйста пояснить, что вы подразумеваете под пониманием метафоричности?

(no subject)

tranquillus max - 2016-06-24 18:49 (UTC) - Expand

После прочтения "Начала бесконечности" Дойча становится понятно, что фундаментальность есть на всех уровнях и вечный спор холистов с редукционистами совершенно перестаёт располагать на какое-либо участи в нём.

(no subject)

evgeniirudnyi.livejournal.com - 2016-06-25 07:06 (UTC) - Expand

Кстати, вот цитата из статьи

Pamela Lyon, The cognitive cell: bacterial behavior reconsidered
Front. Microbiol., 2015, 6:264

«Обширные экспериментальные данные показывают, что поведение бактерий ориентируется на процессы, которые в других контекстах охотно рассматриваются как часть биологической когнитивной деятельности, возможности, которые охватывают способность организма ориентироваться, знакомиться с окружением, придавать значение, учиться и решать важные экзистенциальные проблемы внутри своего опыта, в том числе координации действий с сородичами.»

Здесь уже можно сказать, что выгодно у бактерий с точки зрения автора - это нечто большее, чем фигура речи.

Надеюсь, что все же нет.
Здесь автор очень красочно и воодушевленно живописует сложность поведения бактериальной клетки, ее реагирование на стимулы, ее способность менять свое поведение в зависимости от полученных ранее стимулов ("обучение"), но всё это поведение, конечно же, это поведение бессознательного молекулярного автомата, а вся эта сложность - результат предшествующей эволюции под действием отбора.

Приведу для сравнения вашу цитату с Элементов - Социальная жизнь микробов:

«Бактерии проявляют различные формы социального поведения, способности к контактному и дистантному общению и формируют многоклеточные коллективы, структура которых во многом напоминает сообщества высших животных — а по некоторым свойствам сравнима даже с человеческим социумом. Изучение общественной жизни микробов помогает наладить диалог микробиологии с этологией (в том числе с социальной этологией и этологией человека).»

Для сравнения скопирую одну цитату из ответа выше:

"Бактерия это химический реактор, обладающий свойствами репликатора (способностью к размножению, т.е. производству собственных копий, и наследственной изменчивостью) и потому способный к эволюции."

Первая цитата - резюме не моей статьи и потому не совсем "моя", но не будем придираться к мелочам. Важно, что эти цитаты совершенно не противоречат друг другу. Они дополняют друг друга и обе правильные.

Извините, что неправильно понял. Просто в Элементах стоит ваша фамилия, название и затем жирным шрифтом приведенный абзац. Обычно таким образом делается резюме. Я понимаю, что это ваш обзор статьи Олескина, но все выглядит таким образом, что приведенный абзац принадлежит вам.

Кстати другая статья Олескина

А. В. Олескин, И. В. Ботвинко, Е. А. Цавкелов, Колониальная организация и межклеточная коммуникация у микроорганизмов

довольно неплохо перекликается со статьей Pamela Lyon, большой разницы я не заметил.

В любом случае, я никак не могу согласиться, что можно примерить эти две позиции. Бактерия как химический реактор - это типичный механицизм. В то же время попытки распространения механицизма на человека вряд ли пройдут, поскольку это в первую очередь бьет по самой науке. Как только мы говорим, что свободы воли не существует, становится совершенно непонятно, кто является автором заявлений, производимых учеными.

Flat | Top-Level Comments Only