Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что в вышеприведённой цитате Вертьянова ошибка состоит ещё и в том, что предполагается, будто в каждом поколении все 25 мутаций случайным образом "переключаются", независимо от того, оказались ли среди них полезные или нет? То есть, как будто стоит какой-то генератор случайных чисел, который в каждом поколении случайным образом меняет значения во всех 25 позициях и остановится только тогда, когда во всех 25 позициях возникнут нужные значения. Но даже если, например, в 24 позициях в каком-то поколении возникли нужные полезные мутации, и всего в одной позиции недостаёт нужной мутации, то в следующем поколении все 25 мутаций "сбрасываются" и снова принимают случайные значения.
Но при наличии естественного отбора всё работает не так, и в этом ошибка Вертьянова. Если в каких-то позициях возникли полезные мутации, то в следующих поколениях они не сбрасываются, а сохраняются. Значения меняются только у остальных. В принципе, это то же самое, что сказал error_lapsus.
И ещё, я сейчас попробую привести грубый оценочный расчёт, а Вы скажите, пожалуйста, правильно я рассуждал или нет.
Примем на секунду "правила игры" Вертьянова: что для превращения вида А в вид Б в 25 позициях ДНК должны возникнут нужные, значения (по 5 позиций в 5 генах). И примем его оценку, что вероятность мутации в каждой позиции составляет 10–11.
Рассмотрим популяцию животных, в которой 10,000 особей. Пусть, половина из них – самки, каждая из которых приносит по 5 детёнышей в год. Значит, в год рождается 25,000 детёнышей.
Следовательно, в любой заданной позиции ДНК вероятность мутации в каждом поколении (или за год) составляет: 10–11 х 25,000 = 2,5х10–7. Это значит, что для возникновения мутации в одной позиции надо ждать 4 миллиона лет. Поскольку в данной позиции могут произойти 3 разных точечные мутации, а нам нужна одна из них, то надо это число умножить на 3, т.е. 12 миллионов лет.
Всё вышесказанное относится к каждой позиции ДНК. Мутирование в них происходит параллельно, поэтому полезные мутации накапливаются в разных позициях одновременно друг с другом (но у разных особей).
За 12 миллионов лет сменится 300 миллиардов (т.е. 3х1011) особей в популяции. Следовательно, каждая позиция ДНК в этом массиве будет скопирована 3х1011 раз. Значит, каждая позиция ДНК успеет мутировать 3 раза. Вредные мутации будут отсеиваться очищающим естественным отбором. Нейтральные мутации будут элиминироваться просто в силу статистики (поскольку из 300 млрд особей эта мутация есть только у 3 особей, а у 299,999,997 особей её нет).
Среди интересующих нас 25 позиций ДНК из этих 3 мутаций будет 1 полезная (по условию задачи). Другими словами, за 12 миллионов лет в каждой из этих 25 позиции возникнет хотя бы 1 полезная мутация, которая нужна на пути превращения этой популяции в новый вид.
Эти полезные мутации в разных позициях могут возникать у разных особей и в разное время. Но на то и существует половое размножение и естественный отбор. В течение этих 12 млн лет каждая вновь возникшая полезная мутация будет быстро распространяться по всем особям популяции положительным естественным отбором и закрепляться, а также сохраняться во времени. А значит, она будет комбинироваться с другими полезными мутациями в одном организме.
Следовательно, через 12 миллионов лет (примерно) у нас уже будет популяция из особей, у каждой из которых во всех 25 позициях произошли и закрепились нужные полезные замены. Значит, для превращения одного вида в другой этого срока достаточно.
К тому же, вероятность мутации в одной позиции ДНК 10–11 может быть заниженной. По крайней мере, в книге биолога Шона Кэрролла говорится, что у большинства животных вероятность мутации составляет 2 нуклеотида на миллиард оснований. То есть ближе к истине число 10–9. Тогда получившийся выше срок надо поделить на 100, и получается 120,000 лет.
Правда, весь этот расчёт приведён для животных. У бактерий нет полового размножения, но у них есть горизонтальный перенос генов. И есть естественный отбор. И популяции у них крупнее, чем 10,000 особей, и размножаются они быстрее, чем по 5 потомков в год.
В общих чертах приведённое выше рассуждение верно? Заранее спасибо.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png)
timeasmymeasure
no subject
Date: 2015-08-24 08:53 pm (UTC)Но при наличии естественного отбора всё работает не так, и в этом ошибка Вертьянова. Если в каких-то позициях возникли полезные мутации, то в следующих поколениях они не сбрасываются, а сохраняются. Значения меняются только у остальных. В принципе, это то же самое, что сказал error_lapsus.
И ещё, я сейчас попробую привести грубый оценочный расчёт, а Вы скажите, пожалуйста, правильно я рассуждал или нет.
Примем на секунду "правила игры" Вертьянова: что для превращения вида А в вид Б в 25 позициях ДНК должны возникнут нужные, значения (по 5 позиций в 5 генах). И примем его оценку, что вероятность мутации в каждой позиции составляет 10–11.
Рассмотрим популяцию животных, в которой 10,000 особей. Пусть, половина из них – самки, каждая из которых приносит по 5 детёнышей в год. Значит, в год рождается 25,000 детёнышей.
Следовательно, в любой заданной позиции ДНК вероятность мутации в каждом поколении (или за год) составляет: 10–11 х 25,000 = 2,5х10–7. Это значит, что для возникновения мутации в одной позиции надо ждать 4 миллиона лет. Поскольку в данной позиции могут произойти 3 разных точечные мутации, а нам нужна одна из них, то надо это число умножить на 3, т.е. 12 миллионов лет.
Всё вышесказанное относится к каждой позиции ДНК. Мутирование в них происходит параллельно, поэтому полезные мутации накапливаются в разных позициях одновременно друг с другом (но у разных особей).
За 12 миллионов лет сменится 300 миллиардов (т.е. 3х1011) особей в популяции. Следовательно, каждая позиция ДНК в этом массиве будет скопирована 3х1011 раз. Значит, каждая позиция ДНК успеет мутировать 3 раза. Вредные мутации будут отсеиваться очищающим естественным отбором. Нейтральные мутации будут элиминироваться просто в силу статистики (поскольку из 300 млрд особей эта мутация есть только у 3 особей, а у 299,999,997 особей её нет).
Среди интересующих нас 25 позиций ДНК из этих 3 мутаций будет 1 полезная (по условию задачи). Другими словами, за 12 миллионов лет в каждой из этих 25 позиции возникнет хотя бы 1 полезная мутация, которая нужна на пути превращения этой популяции в новый вид.
Эти полезные мутации в разных позициях могут возникать у разных особей и в разное время. Но на то и существует половое размножение и естественный отбор. В течение этих 12 млн лет каждая вновь возникшая полезная мутация будет быстро распространяться по всем особям популяции положительным естественным отбором и закрепляться, а также сохраняться во времени. А значит, она будет комбинироваться с другими полезными мутациями в одном организме.
Следовательно, через 12 миллионов лет (примерно) у нас уже будет популяция из особей, у каждой из которых во всех 25 позициях произошли и закрепились нужные полезные замены. Значит, для превращения одного вида в другой этого срока достаточно.
К тому же, вероятность мутации в одной позиции ДНК 10–11 может быть заниженной. По крайней мере, в книге биолога Шона Кэрролла говорится, что у большинства животных вероятность мутации составляет 2 нуклеотида на миллиард оснований. То есть ближе к истине число 10–9. Тогда получившийся выше срок надо поделить на 100, и получается 120,000 лет.
Правда, весь этот расчёт приведён для животных. У бактерий нет полового размножения, но у них есть горизонтальный перенос генов. И есть естественный отбор. И популяции у них крупнее, чем 10,000 особей, и размножаются они быстрее, чем по 5 потомков в год.
В общих чертах приведённое выше рассуждение верно?
Заранее спасибо.