Про баню, стресс и касту сверхсолдат

[macroevolution]

Коллекционирую - вот уже лет 5 - исследования, имеющие хоть какое-то отношение к т.н. "эпигенетической теории эволюции", развиваемой М.А.Шишкиным из нашего института (улов не велик, но кое-что набралось). Эта теория практически неизвестна за пределами бывшего СССР, но удивительно популярна среди наших теоретиков-эволюционистов. Что мне в этой теории отчетливо не нравится - это воинственная риторика, используемая в ее текстах (СТЭ - на помойку, ЭТЭ - на пьедестал), и активная эксплуатация "эффекта голого короля", т.е. когда мысль излагается такими умными и непонятными словами, что читатель боится возразить, опасаясь, что чего-то не понял или понял не так. Если очень упрощать, то, на мой взгляд, теория основана на абсолютизации таких эволюционных механизмов, как эффект Болдуина и генетическая ассимиляция морфозов. Рациональное зерно безусловно есть, но это не "смена парадигмы", а всего лишь ценное дополнение к общепринятому - нормальное развитие, а не революция. Может, когда-нибудь напишу обзорчик, давно собираюсь. А пока - две новости, довольно сложные, но важные и интересные, обе из Science. Меня тут, помимо прочего, интересует явление стохастической изменчивости, которая не связана ни с генетическими различиями, ни с разными условиями среды. Этой изменчивостью обычно пренебрегают, но в природе она есть, а уж в нашей модели онтогенеза она прямо-таки изо всех щелей полезла - довольно интригующее обстоятельство.

Стресс помогает справиться с вредными мутациями

Эксперименты на червях C. elegans показали, что эффекты многих вредных мутаций отрицательно коррелируют с силой реакции организма на перегрев. У особей, энергично реагирующих на тепловой стресс, многие вредные мутации не проявляются в фенотипе. Это объясняется тем, что белки-шапероны, вырабатывающиеся при перегреве, помогают другим белкам восстановить «правильную» трехмерную конфигурацию независимо от того, чем она была нарушена — перегревом или мутацией. Кроме того, особи с сильной реакцией на стресс живут в среднем дольше. Казалось бы, отбор должен был закрепить устойчиво высокий уровень реакции на стресс, однако этот уровень сильно варьирует даже у генетически идентичных червей. Как выяснилось, это связано с тем, что особи с сильной реакцией на стресс «платят» за свои преимущества пониженной плодовитостью. Поэтому в переменчивых и непредсказуемых условиях, характерных для природных местообитаний C. elegans, оптимальной стратегией оказалось сохранение стохастической изменчивости по данному признаку.

Параллельная эволюция касты «сверхсолдат» у муравьев получила объяснение

У нескольких видов муравьев из обширного рода Pheidole кроме обычных рабочих и солдат есть каста «сверхсолдат», защищающих колонию от набегов кочевых муравьев. Ученые из Канады и США показали, что если личинок тех видов Pheidole, у которых сверхсолдат нет, обработать ювенильным гормоном, личинки превращаются в сверхсолдат. У некоторых из этих видов аномальные особи, похожие на сверхсолдат, изредка встречаются в природе. Вероятно, потенциальная способность к такому «морфозу» (развитию измененного фенотипа при неизменном геноме) унаследована всеми Pheidole от общего предка, хотя у большинства видов она проявляется только в виде редкой аномалии. У видов, подвергающихся атакам кочевых муравьев, наличие таких аномалий оказалось полезным, и отбор закрепил этот фенотип, сделав его появление в колониях регулярным. Данный эволюционный механизм, известный под названием «генетической ассимиляции морфозов», объясняет независимое развитие касты сверхсолдат в нескольких эволюционных линиях муравьев.

Comments

[dims12.livejournal.com]

Пардон, хочу поинтересоваться насчёт термина. Может ли служить примером эффекта Болдуина отсутствие волос у людей (традиция носить одежду повлияла на геном)? Или тут речь идёт ещё о чём-то?

[chyyr.livejournal.com]

Так волос нет и у тех, кто одежду традиционно не носит, разве нет?

[dims12.livejournal.com]

Я имел в виду шерстяной покров. Вроде все животные им покрыты, а люди -- не покрыты. Вы считаете, это случайность, не связанная с ношением одежды?

[chyyr.livejournal.com]

Я так и понял, что речь о шерстяном покрове.

Сформулирую возражение конкретнее:
европейцы носят одежду и не имеют шерстяного покрова
папуасы не носят одежду и не имеют шерстяного покрова
китайцы носят одежду и не имеют шерстяного покрова
африканские пигмеи не носят одежду и не имеют шерстяного покрова
и т.д.

Так есть ли какая-то взаимосвязь между отсутствием шерстяного покрова и одеждой? Или сотни тысяч лет назад все ходили одетыми, а потом некоторые перестали?

(под "не носят одежду" имеется в виду "не носят одежду, закрывающую все тело или большую его часть". Набедренные повязки не в счет - тем более, под набедренными повязками шерсть очень даже есть)

PS Если что, я не считаю, что это случайность, но я считаю, что она не связана с одеждой. (Вернее, связь есть, но в обратную сторону: шерсти нет => в прохладном климате приходится одеваться)

[dims12.livejournal.com]

> Так есть ли какая-то взаимосвязь между отсутствием шерстяного покрова и одеждой?

Разумеется.

Суммарная численность папуасов и пигмеев составляет несколько миллионов человек. Европейцев пол миллиарда, китайцев миллиард. Разумеется, отбор работает сильнее по тем условиям, в которых проживает большинство вида. Кроме того, в больших популяциях отбор происходит быстрее.

> Или сотни тысяч лет назад все ходили одетыми, а потом некоторые перестали?

Очевидно, так оно и было. Вы разве не знаете, что все человеческие расы -- это один и тот же вид?

> Вернее, связь есть, но в обратную сторону: шерсти нет => в прохладном климате приходится одеваться

Это и есть случайность, если само исчезновение шерсти, по Вашему мнению, ничем не обсуловлено. Последствия этой случайности дела не меняют.

[chieffff.livejournal.com]

Вы это серьезно, или шутите?
На планете миллиард негров, если что. Но при чем тут численность СОВРЕМЕННОГО населения? Речь ведь идет о далеком прошлом.

[dims12.livejournal.com]

> Вы это серьезно, или шутите?

Мне почему-то кажется, что шутите именно Вы!

> На планете миллиард негров, если что.

Этот миллиард негров ходит голыми? Я уже Вам говорил в другом сообщении, что в Африке бывает холодно. Что прикажете делать бедным неграм в этот период?

Есть ещё одно распространённое заблуждение -- будто бы шерсть греет. Это не так. Шерсть задерживает циркуляцию воздуха и тем самым выступает теплоизолятором. Она может как удерживать тепло внутри, так и не пускать его внутрь. Поэтому, например, среднеазиатские народы ходят в халатах, прямо по своим пустыням. Хотя казалось бы, они должны разоблачаться!

[chieffff.livejournal.com]

"Что прикажете делать бедным неграм в этот период? "

Спросите у него:
Это между прочим Южная Африка, далеко не самая жаркая часть континента.

[dims12.livejournal.com]

Я лучше спрошу у них: http://www.webturizm.ru/country/pics/1073.jpg

Тлетворное влияния Запада, не иначе.

[chyyr.livejournal.com]

>Это и есть случайность, если само исчезновение шерсти, по Вашему мнению, ничем не обсуловлено.

Повторюсь: Если что, я не считаю, что это случайность, но я считаю, что она не связана с одеждой.

То есть исчезновение шерсти было обусловлено рядом факторов (многие из которых которых вам обрисовали в ветке чуть ниже, поэтому я не буду лишний раз повторяться), среди которых не было ношения одежды

>Разумеется, отбор работает сильнее по тем условиям, в которых проживает большинство вида.

Я не очень понял это утверждение. Мне казалось, отбор работает по тем условиям, в котором проживает данная популяция. Утрируя, если моя популяция живет в заполярье, а 90% моего в вида в тропиках, отбор в моей популяции будет благоприятствовать "заполярным" приспособлениям.

Возможно, вы имели в виду что-то другое?

>> Или сотни тысяч лет назад все ходили одетыми, а потом некоторые перестали?
>Очевидно, так оно и было. Вы разве не знаете, что все человеческие расы -- это один и тот же вид?

Не очевидно. Из того, что все расы - один вид, не следует, что именно гипотетическое ношение одежды лишило людей волос.

Или, если волосы исчезли для большей теплоотдачи, значит человечество никак не может быть единым видом?

>Суммарная численность папуасов и пигмеев составляет несколько миллионов человек. Европейцев пол миллиарда, китайцев миллиард.

Как из этого следует, что был люди сначало обзавелись одеждой, а потом потеряли волосяной покров?

Я так же могу подметить, скажем, что полтора миллиарда китайцев и европейцев пользуются электричеством, а папуасы и пигмеи нет. Но из этого никак не будет следовать, что люди потеряли шерсть, так как пользовались электричеством (а потом папуасы и пигмеи умение добывать электричество вторично утратили)

PS И пара вопросов по вашей гипотезе:
а) по какой причине общий предок современных людей стал носить одежду? (подвопросы: когда это было? где это было? когда безволосые Homo вытеснили волосатых Homo? насколько это согласуется с современными данными о доисторических миграциях?)
б) как именно одежда вызвала утрату шерсти? (подвопрос: почему не исчез густой волосяной покров на голове?)

[chieffff.livejournal.com]

chyyr, безнадёжно.

[dims12.livejournal.com]

Перспективы зависят от применяемых методов.

[dims12.livejournal.com]

> Мне казалось, отбор работает по тем условиям, в котором проживает данная популяция.

Да, Вы правы. Но, если мне не изменяет склероз, то все люди считаются одной популяцией, так что в данном случае это не имеет значения. Так или иначе, обмен генами происходит.

> Из того, что все расы - один вид, не следует, что именно гипотетическое ношение одежды лишило людей волос.

Из видового единства людей следует, что любой местный фактор нельзя обобщать на весь вид. Товарищ приводил в пример малочисленные группы людей, которые традиционно ходят без одежды и на этом основании пытался опровергнуть влияние одежды на характеристики вида. Это нелогично, так как при этом он проигнорировал гораздо большее количество людей, которые ходят в одежде.

> если волосы исчезли для большей теплоотдачи, значит человечество никак не может быть единым видом?

Может. Но данная теория меня смущает с физической точки зрения. Пар, как известно, костей не ломит. Существо, которому жарко, просто выделяет пот и таким образом охлаждается. Шерсть этому процессу никак не препятствует.

> по какой причине общий предок современных людей стал носить одежду?

Потому, что, во-первых, ему иногда было холодно, а, во-вторых, у него было достаточно мозгов, чтобы эту одежду изготовить. Потребности совпали с возможностями.

> подвопросы: когда это было? где это было?

Этого я точно не знаю, не настолько знаком с вопросом. Если известно, в какой момент и в каком месте умственные способности человека достигли современного уровня -- то именно тогда. Думаю, это должно совпасть с появлением орудий труда и произведений искусства.

> как именно одежда вызвала утрату шерсти?

В результате естественного отбора. Те люди, которые носили одежду и у которых не было шерсти, имели преимущество над "шерстяными", так как им нужно было меньше еды (требующейся для отращивания шерсти).

> подвопрос: почему не исчез густой волосяной покров на голове?

Исчезноверие шерсти, ИМХО, результат эволюционной экономии -- деградация признака, который перестал быть нужен в силу изменения условий обитания. По этой теории, волосы должны исчезнуть только там, где они совершенно излишни, то есть, не дают практически никаких преимуществ. Видимо, волосы на голове и других участках, где они остались, всё-таки приносят пользу. Поскольку голова характерна не только самой сильной у человека волосяной защитой, но и самой сильной костной защитой, которая, в свою очередь, нужна для защиты головного мозга, то резонно предположить, что и волосы тоже нужны для защиты этого важного органа.

[dritte-mal.livejournal.com]

"Может. Но данная теория меня смущает с физической точки зрения. Пар, как известно, костей не ломит. Существо, которому жарко, просто выделяет пот и таким образом охлаждается. Шерсть этому процессу никак не препятствует."
попробуйте в шубе походить на жаре. можно ещё её водой поливать.

[dims12.livejournal.com]

В средней азии ходят в толстых халатах по жаре, я уже на это указывал, читайте внимательнее.

[gegmopo4.livejournal.com]

Нет, просто климат в местах появления человеков был подходящий. Слоны, носороги и т.п. по той же причине безволосы. А вот отсутствие одежды долгое время сдерживало распространение безволосых людей за пределы узкого климатического пояса.

[dims12.livejournal.com]

Обезьяны, которые живут в том же климате, что и слоны с носорогами -- волосаты.

[chieffff.livejournal.com]

Человекообразные обезьяны не бегают по саванне под палящим солнцем. Шерстяной покров, вероятно, исчез у людей задолго до появления одежды.
Вот то, что одетый человек получает меньше ультрафиолета - и отсюда всякие следствия для здоровья, потребность в пище, богатой кальцием и т.п. - это да.

[dims12.livejournal.com]

Как Вы объясняете исчезновение шерсти?

[chieffff.livejournal.com]

Одно из основных объяснений - изменение терморегуляции. При жизни в саванне, где днем очень жарко, нужна интенсивная теплоотдача. С этим связывают активную работу потовых желез и - уменьшение (а не полное, кстати, исчезновение) волосяного покрова. Обратите внимание, что на голове волосы сохранились - это, вероятно, защита от перегрева. И, кстати, вертикальное положение тела тоже выгодно - площадь нагрева уменьшается.

[dims12.livejournal.com]

То есть, причина -- "переезд" в саванну? А все саванные животные не имеют шерсти?

[chieffff.livejournal.com]

1. Вероятная причина - переезд саванну.

2. "А все саванные животные не имеют шерсти?" Задам встречный глупый вопрос: а все, кто потерял шерсть, носят одежду? :)
Нет, не все саванные животные не имеют шерсти. Естественно, потеря шерсти - это не единственный возможный способ борьбы с перегревом. Существуют и другие способы. Например, многие падальщики жару "пересыпают", а покушать выходят вечером. Предполагается, что способность активно действовать в течение дня, под палящим солнцем, позволила древним гоминидам занять нишу дневных падальщиков.

[3seemingmonkeys.livejournal.com]

интересно почему другие падальщики не пробовали облысеть.
или были какие нибудь голые падальщики милионов 5 лет назад? которых потом вытеснили homo?

кажется была какая-то хищная свинья...

[dims12.livejournal.com]

> все, кто потерял шерсть, носят одежду? :)

Все, кто потерял шерсть, по тем или иным причинам перестали в ней нуждаться. Человек перестал в ней нуждаться по причине того, что изобрёл одежду (ИМХО).

> Естественно, потеря шерсти - это не единственный возможный способ борьбы с перегревом.

Тем не менее, хотелось бы знать, насколько популярен именно этот способ?

[gegmopo4.livejournal.com]

Много ли вы знаете саванных обезьян?