macroevolution: (Default)
macroevolution ([personal profile] macroevolution) wrote2012-01-17 06:21 pm

Про баню, стресс и касту сверхсолдат

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

Одна из мутаций, изучавшихся в обсуждаемой работе, нарушает работу гена lin-31, участвующего в регуляции развития половой системы
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

Муравьи P. morrisi: обычный солдат и сверхсолдат

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.


[identity profile] chyyr.livejournal.com 2012-01-20 03:52 pm (UTC)(link)
>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?)

[identity profile] chieffff.livejournal.com 2012-01-20 04:57 pm (UTC)(link)
chyyr, безнадёжно.

[identity profile] dims12.livejournal.com 2012-01-20 07:14 pm (UTC)(link)
Перспективы зависят от применяемых методов.

[identity profile] dims12.livejournal.com 2012-01-20 05:00 pm (UTC)(link)
> 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.

[identity profile] dritte-mal.livejournal.com 2012-01-31 05:14 pm (UTC)(link)
"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.

[identity profile] dims12.livejournal.com 2012-01-31 06:00 pm (UTC)(link)
В средней азии ходят в толстых халатах по жаре, я уже на это указывал, читайте внимательнее.

[identity profile] dritte-mal.livejournal.com 2012-01-31 06:10 pm (UTC)(link)
быгыгы :) халаты - одежда скотоводов, она традиционна для гор и степей, где и летом ночью холодно, а зимой - вообще жуткий дубак.

т.к. территория средней азии находилась под властью киргизской (Коканд, собственно современный Киргизстан, северный и восточный Казахстан) и "горной" таджикской (Бухара, Самарканд, Хива, территория современного Таджикистана) элит, богатый и знатный человек носил такой халат.

узбеки же всю дорогу ходили в штанах и чем-то типа тулупа, сделанного из грубой хлопчатобумажной ткани; женщины - тоже в штанах и блузе либо длинном платье (это когда не в парандже). шёлковая одежда (которую ватой не набьешь) была популярна у богачей.

сейчас в халате если кого и можно встретить - то только старого богатого узбека.

это я историю узбекистана в детстве хорошо учил :)

[identity profile] dims12.livejournal.com 2012-01-31 06:59 pm (UTC)(link)
> халаты - одежда скотоводов, она традиционна для гор и степей

Не спорю.

> где и летом ночью холодно, а зимой - вообще жуткий дубак.

Ну, а днём они что ли снимают халаты, когда жарко-то?

> это я историю узбекистана в детстве хорошо учил

Благодарю за экскурс, но это не меняет дела: шерсть не греет, а лишь препятствует теплообмену. Поэтому в холод она греет, а в жару препятствует перегреву.

http://www.afizika.ru/teplovieyavleniya/123-greetlishuba

[identity profile] dritte-mal.livejournal.com 2012-01-31 07:06 pm (UTC)(link)
вы зря валидную ссылку вставили, теперь ваш коммент помечен как спам.

днем и во время работы они халаты распахивали или снимали, да (посмотрите на фотки старой средней азии, 20-х гг скажем). сейчас - тупо не носят, все в брюках, многие в чёрных))

проблема в том, что человек ВЫДЕЛЯЕТ тепло (вроде 50 Вт тепловая мощность, но точно не помню, экология рабочего места у меня давно была). то есть если температура снаружи недопустима, и человека пакуют в нетеплопроводное одеяние, то очень скоро человеку будет очень плохо, т.к. температура внутри вырастет, а нормальный теплоотвод с потом станет невозможен. поливать халат водой снаружи в этом плане - полный бесперспективняк, надо обеспечить испарение с кожи.

[identity profile] dims12.livejournal.com 2012-01-31 07:15 pm (UTC)(link)
Разумеется, я знаю, что человек выделяет тепло. Но и Солнце его, знаете ли, тоже выделяет. Почему Вы думаете, что подставить выделяющего тепло человека под выделяющее тепло Солнце -- это выход из дисбаланса?

Логично прикрыть тело от солнечных лучей, например, зонтиком, одеждой или шерстью, а выпускать тепло путём испарения пота.

[identity profile] dritte-mal.livejournal.com 2012-01-31 07:18 pm (UTC)(link)
правильно! только и шерсть, и теплая одежда препятствуют испарению пота, которое единственный механизм вывода тепла из организма. при этом из-за прямохождения поток солнечных лучей на единицу площади уменьшается, а чёрная кожа вроде под солнцем не горит

[identity profile] dims12.livejournal.com 2012-01-31 08:55 pm (UTC)(link)
> только и шерсть, и теплая одежда препятствуют испарению пота

Каким образом? Испарение происходит от потока воздуха (засчёт этого работает веер), а шерсть ему не препятствует, так как между ворсинками воздух может двигаться.

> поток солнечных лучей на единицу площади уменьшается

Уменьшается, но не сводится к освещению головы, так как отражённый свет и инфракрасный лучи отражаются от окружающих предметов.

> а чёрная кожа вроде под солнцем не горит

Не горит, но тепло принимает.