![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
macroevolution) wrote2010-10-26 11:22 pm
Мы не выродимся
Что же было сказано? (цит. по статье юзера
![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif){kind=small}
asena, - источник надежный, фигни не пишет, а расшифровки лекции пока все равно нет)"Естественный отбор в популяции человека практически не действует. Ещё сто лет назад он имел место: младенческая смертность была огромной, и вероятность выжить была больше у ребёнка с удачной комбинацией генов. Теперь этот ребёнок пьёт чистую воду, делает прививки, лечится антибиотиками, подвергается пересадке костного мозга или генной терапии, и с каждым годом будет оставаться всё меньше генетических нарушений, которые не может скорректировать медицина. К тому же количество детей, благодаря появлению эффективной контрацепции и эффективного экстракорпорального оплодотворения, больше не зависит от генотипа родителей (разве что если считать, что генотип определяет желание или нежелание заводить детей, но эта тема требует отдельной лекции).
Теперь естественного отбора нет, и исследования Кондрашова показывают, что это плохо: у дрозофил, лишённых влияния отбора, через пятьдесят поколений катастрофически падает приспособленность – и продолжительность жизни, и яйценоскость, и способность к конкуренции с другими дрозофилами. Правда, лектор оптимистичен: говорит, что у человечества есть шансы умереть быстрее, чем за пятьдесят поколений, из-за изменений климата (...)
Из лекции слушатели поняли, что генофонд человека становится всё хуже и хуже, а биотехнологии всё ещё не настолько совершенны, чтобы всё исправить. Поэтому большая часть вопросов сводилась к классическому «что делать?» Кондрашов успокаивает: делать пока ничего не надо. У человечества есть и другие проблемы:
– И сейчас он (естественный отбор – STRF.ru) не полностью выключен, но в каких-нибудь популяциях вроде Японии его выключение очень близко к полному. Но это явление буквально последних десятилетий, то есть этот процесс бесконтрольного накопления вредных мутаций – он ещё запущен далеко не во всех популяциях, он только-только начался. Но я действительно не хочу драматизировать, потому что это всё слишком серьёзные вещи, чтобы драматизировать. И столько всяких вызовов стоит перед человечеством, которые могут всех уничтожить в масштабах одного-двух поколений, что думать о том, что будет через десять поколений, это как-то безответственно… то есть не думать, а тратить какие-то ресурсы на это.
Чем именно грозит человечеству накопление вредных мутаций? Оказывается, в первую очередь мы поглупеем. Возможно, благодаря этому вопрос о судьбах человечества перестанет нас волновать:
– Ясно, что последствия для человека плохие, если у моего внука на 20 вредных мутаций больше, чем у меня, а у моего прапрапрапраправнука на 200. Ясно, что это плохо. К чему это приведёт? Ну по всей видимости, люди будут тупеть, прежде всего, потому что большая часть наших генов экспрессируется в мозге, так что это самая большая мишень для вот этих вредных мутаций."
Это еще довольно мягко сказано. Есть авторы (кажется, тот же А.Никонов, впрочем, точно не помню), которые утверждают, что по вышеуказанным причинам нам грозит тотальное вырождение и чуть ли не вымирание. Ну а мне представляется, что эволюционные перспективы у человечества гораздо более радужные, и, может быть, они сейчас даже лучше, чем раньше, когда дети мерли как мухи. Даже без учета предполагаемых в будущем успехов генной терапии и инженерии. Вот аргументы в тезисной форме.1) "Отбор (очищающий) на нас больше не действует" - колоссальное преувеличение. "Отбор не действует" - это значит, что репродуктивный успех человека больше не зависит от его генотипа. Абсолютно нереально. Последние исследования показывают, что буквально ВСЁ у нас зависит от генотипа - пусть на 10-20%, а остальное от среды/воспитания, но этого достаточно. Доброта - зависит, интеллект - еще как, склонность к альтруизму - да, счастье в семейной жизни - зависит, родное (от гена вазопрессинового рецептора оно зависит), даже политические взгляды - и те зависят (вероятно, у кого от рождения миндалина (amygdala) склонна работать более активно, тот тревожнее и опасливее, и будет склонен поддерживать рост расходов на вооружение, запрет иммиграции и вообще будет за консерваторов - есть такие данные). Все это зависит от генотипа - а ожидаемое число потомков, репродуктивный успех, говорите, не зависит? Немыслимо. Кстати, вроде были и такие данные, что склонность рожать близнецов в значительной мере наследуется. Из-за медицины и прочего, о чем говорит Кондрашов, у нас стал слабее очищающий отбор, снизилась эффективность отбраковки слабовредных мутаций. Снизилась, согласен, но не обнулилась. Потому что человек, обремененный множеством слабовредных мутаций, все равно будет в среднем более слабый, болезненный, глупый, некрасивый (кособокий - несимметричный). И он дороже обойдется своим родителям, а если совсем будет тяжелый случай, слишком дорогой - он заставит родителей сильно призадуматься, а стоит ли им рожать еще одного. Пусть он благодаря медицине выживет и оставит потомство. Но этого мало, чтобы отбор не действовал. Чтобы отбор не действовал, нужно чтобы такой человек в среднем оставлял ровно столько же - с точностью до долей процента! - детей, сколько и здоровый, крепкий, красивый, симметричный, доставивший родителям только радость (так что они захотели родить еще одного). Пусть всего на долю процента, но репродуктивный успех таких обремененных генетическим грузом людей даже в Японии все равно будет ниже, чем у носителей меньшего числа слабовредных мутаций. Итак, отбор не прекратился - он только стал слабее, не исчез, и никогда не исчезнет, пока мы живем в своих биологических телах, а не превратились в роботов.
2) Я уж не говорю о том, что отбор по-прежнему отлично осуществляется на уровне эмбрионов. Зигота, совсем уж перегруженная вредными мутациями, долго не протянет, на ранних стадиях эмбриогенеза будет элиминирована. Вместе со своими мутациями. Пишут, что отбор на ранних стадиях эмбриогенеза у человека весьма интенсивный - лишь небольшая доля оплодотворенных яйцеклеток развивается до стадии живого новорожденного ребеночка. А к тому же технология ЭКО, уже вовсю применяемая, за которую сейчас Нобелевку дали, ставит этот отбор (потенциально) под разумный контроль.
3) Да, очищающий отбор стал слабее, но нам сейчас и не нужен сильный. Потому что у нас сейчас колоссальная численность популяции. Об этом эффекте А. Кондрашов сам на своих лекциях рассказывает. Если популяция махонькая, допустим, из 1000 особей, то в ней эффект слабовредной мутации, снижающей репродуктивный успех на 0,01% (одну десятитысячную) по сравнению с носителями немутантного аллеля того же гена, будет фактически невидим для отбора. Потому что если, допустим, мутантов всего 500, то в следующем поколении их должно стать как бы 500-(0,01*500/100) = 499,95. На 5 сотых особи меньше их станет. Это полная фигня, которую следует просто округлить, и получаем те же 500 особей. Иными словами, такая мутация в такой популяции будет вести себя как нейтральная. Ее частота будет меняться по закону случайных блужданий и с вероятностью фифти-фифти либо зафиксируется, либо элиминируется. Но если популяция большая, допустим, состоит из 7 млрд особей, то такая мутация уже будет очень хорошо заметна для отбора. Ее частота в каждом поколении будет по-честному снижаться на 0,01%. Если мутантов было 3 000 000 000, то в следующем поколении их станет меньше примерно на 300 000 (если я не обсчитался). На 300 000 - это вам не шутка. Это уже нельзя округлить. Данный пример показывает, что в громадной популяции даже очень слабенького отбора достаточно, чтобы эффективно отсеивать слабовредные мутации. А у нас сейчас такая гигантская популяция, 7 миллиардов, какой у наземных позвоночных нашего размера отродясь не бывало на этой планете.
4) Пример Кондрашова с дрозофилами некорректен отчасти потому, что в тех опытах экспериментальная популяция дрозофил насчитывала уж никак не 7 млрд особей, прямо скажем. И у них из-за малого размера популяции слабовредные мутации могли за счет дрейфа фиксироваться. В человеческой популяции, пусть даже благодаря медицине какая-нибудь мутация из вредной станет очень-очень-слабовредной, понадобятся бешеные миллионы лет, чтобы она зафиксировалась за счет дрейфа. А значит, здоровые аллели будут сохраняться в популяции, и если что (например, если нам, как тем дрозофилам, вдруг придется "конкурировать с дикими предками", т.е. вернуться в пампасы), то отбору будет из чего выбирать, и мы адаптируемся.
5) Гигантский размер популяции и ослабление очищающего отбора дает нам хороший шанс, во первых, что произойдут где-нибудь те самые очень-очень маловероятные (то есть редкие) полезные мутации (просто потому что нас так много). Во-вторых - шанс пересечь долины ландшафта приспособленности, выйти из ловушки "локальных максимумов приспособленности", пройти по траекториям, "запрещенным" для популяций, на которые действует жесткий очищающий отбор. Например, чтобы выработать какую-то ценную комплексную адаптацию, нам может быть необходимо пройти через этап временного снижения приспособленности. Например, если нужны три мутации в комплексе: первая вредная, вторая вредная, зато третья в сочетании с первыми двумя - дико полезная. Медицина позволяет нам теперь проходить такими траекториями, потому что дает шанс спасти этих перспективных мутантов, носителей первой и второй мутации.
6) Как бы ни была сильна медицина, избирательность граждан при выборе партнера, особенно долговременного, особенно с кем детей заводить - эту избирательность никто не отменял и не отменит. Всегда будут супер-пупер принцессы искать супер-пупер принцев, всегда будут граждане похуже качеством вынужденно усмирять свою привередливость и жениться-выходить замуж за примерно таких же (такая положительная ассортативность браков у людей - это факт). Граждане, обремененные множеством слабовредных мутаций, будут скрещиваться друг с другом, а везунчики с хорошими генотипами - друг с другом. Такая избирательность, тут мне тоже А. Кондрашов не даст соврать, резко повышает эффективность очищающего отбора: на одном краю спектра будут все время выщепляться совсем нежизнеспособные заморыши, и погибать на ранних стадиях эмбриогенеза или чуть позже вместе со своими мутациями. Также является фактом, что интеллект, чувство юмора, симметричность тела, жизненный успех и др. - это а) надежные индикаторы "хорошего генотипа", б) ценятся во всех человеческих культурах, когда речь идет о выборе брачного партнера. Положительная ассортативность по интеллекту позаботится о том, что если мы и поглупеем, то только в среднем, не радикально и не все.
Так что все не так мрачно у нас в смысле эволюции. От генетического вырождения мы не вымрем. Не при такой численности. И еще раз повторю: Алексей Кондрашов сам почти наверняка согласен почти со всем, что я тут понаписал.
P.S. Этот пост написан в порядке моральной подготовки к предстоящей мне в январе-марте деятельности, а не потому что мне вдруг стало делать нечего.
no subject
Пилим свой сук
Перечел еще два раза аргументацию про 7 миллиардов и проч. – впечатление только усугубилось. Отвечу по Вашим пунктам. Тема очень важная, она стоит того.
1. Отбор действует или не действует? Действует, конечно. Только дело не в этом. ДОСТАТОЧНО ли его действие, чтобы компенсировать накопление мутаций? Этот вопрос требует более сложного расчета, и дополнительных данных. Расчета баланса прихода-ухода мутаций. И такой расчет не представлен.
2. Отбор на уровне зиготы – есть, и это радует. Только Кондрашевских мушек он не спасал. ЭКО. Едва ли дает отбор лучше, чем в природе, а сколько-нибудь серьезный осведомленный отбор в этой процедуре в ближайшее время не предвидится.
3. Этот пункт просто даже как-то неловко комментировать. "0.01% от 1000 – это фигня, а от 3 000000000 – это огого." А на самом деле это все те же 0.01%, или 10000 поколений до полного очищения. Но дело не только в этом. Две величины надо рассматривать, не только скорость ухода мутаций, но и частоту их появления.
4. Аналогично предыдущему. Но здесь намек - сказано про фиксацию вредных мутаций, и я подумал, возможно мы по разному понимаем зачетное событие? И Вы считаете время до момента, когда человеческий геном будет полностью и безвозвратно испорчен? Тогда действительно размер популяции имеет большое значение. Меня же интересует (как и публику, уверен) тот среднедушевой генетический ущерб, который уже имеется и продолжает нарастать.
5. Про отбор новых позитивных мутаций я бы вообще убоялся говорить. Вам лучше многих известно, какой жесткий отсев происходит в природе, чтобы нацедить такие мутации. Человеческое же общество категорически не согласно и на малую долю от такого отбора.
6. Возможно, это соображение и работает. Но греет мало. Конечно, утешает, что на вершине пирамиды останется что-то приличное. Но в целом-то будет хреново.
А слабовредные мутации могут быть не так уж слабовредны. Например, известно, что существуют полигенные болезни. Определяемые не одним геном, а сочетанием пяти-десяти таких вот слабовредных аллелей. Среди них есть и весьма тяжелые, например, рассеянный склероз.
В целом же ситуация такова. Человечество, в массе своей, не задумывается и даже не способно задуматься над тем, сколь хрупка его генетическая основа. Как легко испортить и трудно исправить. Применяя достижения медицины в ущерб остаткам отбора, человечество пилит сук, на котором сидит. А знающий специалист, вместо того, чтобы указать на это, разбудить народ, говорит: пилите, пилите. Все равно сил не хватит.
Re: Пилим свой сук
А точные подсчеты, с учетом частоты мутирования, конечно нужны, кто ж спорит.
Последнее, насчет сука. Я уверен, что любые попытки человеческого сообщества УСИЛИТЬ ОЧИЩАЮЩИЙ ОТБОР будут гораздо большим злом, чем это самое накопление генетического груза. Просто подумайте, какими методами такое усиление может быть достигнуто (типа как в Спарте? Или типа как нацисты?) и как это отразится на нашей жизни, идеалах гуманизма, общечеловеческой нравственности и т.п.
И самое последнее: банальная логика. Если эти самые слабовредные мутации действительно станут собираться в сильновредные комплексы, то отбор тут же снова, как в добрые старые времена, станет их отсеивать. Иначе в чем тогда смысл понятия "сильная вредность"? Думаю, парализованные люди без мозгов даже при всей медицине будущего не будут активно размножаться.
И еще раз спасибо, дельная критика очень полезна.
Re: Пилим свой сук
Должен сказать, и Вам удалось поколебать мою позицию. Проблема конечно есть, но необходимо точнее оценить ее масштаб и скорость развития. Вдруг не так уж все и ужасно? Скорее всего, какие-то исследования на эту тему имеются. Но надо разыскать и сопоставить, а это требует времени. В частности: с какой скоростью приходят мутации? Вы упоминаете 10 генов за поколение – это надежная цифра? Впрочем, и это не отвечает на вопрос до конца. Мутации бывают самые разные. Некоторые просто незаметны, как это учесть? Другие же летальны, сразу отсеиваются на гаплоидной стадии.
В этом плане опыт Кондрашова крайне полезен, как альтернативный подход. Однако результат его плачевен, и даже более, чем я бы ожидал. (Сомнение: а что, обычная жизнь лабораторных мух чем-то отличается от этого опыта? им чтоли все время устраивают отбор? Или же размер лабораторной популяции больше? Едва ли). Можно или нельзя переносить этот результат на популяцию из 7 миллиардов? Должен признать, что я не знаком с приводимым Вами способом подсчета, хотя сам немного генетик. Подозреваю, что он верен и даже взят из учебника. Но правильно ли он применен? Немного дружу с арифметикой, и она говорит мне, что есть некоторая скорость появления мутаций, и есть некоторый потенциал к их удалению. Эти две величины определяют количество вредных мутаций на геном, в пределе, т.е. если ситуация статична. Или скорость накопления мутаций, если она динамична. А места для размера популяции в этой логике нет. Ну, если только размер не очень мал. Впрочем, не буду настаивать.
Уже сейчас очевидно, что в нашей популяции накоплен большой мутационный груз. Возможно, скорость накопления новых мутаций следует считать относительно этой уже имеющейся величины. И вдруг окажется, что отбор уже давно недостаточно эффективен, и бОльшая часть проблемы уже с нами, а вот прирастает она не так уж быстро.
А с другой стороны, может быть, не так важно, когда появился этот груз, а важно, что с ним надо что-то делать. Возможно, надо восстанавливать отбор. И в этом месте почему-то все вспоминают фашистов. Мне это сравнение кажется странным и недалеким. Фашисты были аморальными невеждами под руководством шизоида. Не хирурги, а мясники. Как можно сравнивать? Хирург – это тот, кто лечит, опираясь на науку, а также стремится уменьшить страдания больного.
Усилия, направленные на выживание вида, НЕ могут быть аморальны ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ. Если они противоречат нынешней морали – значит, мораль надо корректировать. Поскольку ясно, Что из этих двух первично. Но в правке нуждаются не базовые принципы морали, а используемые ею дополнительные параметры, понятия, стили мышления, используемые для оценки. Также я думаю, что есть возможности минимизировать страдания пациента. А вот доводить дело до "парализованных людей без мозгов", не способных размножаться, я считаю аморальным.
Повторю возможно главное, нужна более точная практическая оценка серьезности генетического груза и скорости его нарастания.
Вот здесь http://vicsrg.ho.com.ua/stat/kordum.htm оценка проблемы медиком. С цифрами и грамотно, несмотря на старость источника (1990). Правда, ближе к концу (пп.29, 30…) встречаются спорные или ошибочные посылки.