Goldman Sachs: Великий американский пузыренадуватель

mortimer
Возвращаясь назад. Нечто подобное (мысль) есть и у Назаретяна.

Комбинаторная эволюция, хотя и не воспроизводима
в деталях, но допускает значительную степень похожести
параллельных путей. Если в игровом примере, описанном выше
во 2-й главе, остановить игру на каком либо шаге, а затем
продолжить ее в двух независимых играх, то результаты после-
дующего развития окажутся сходными, несмотря на различие
случайных комбинаций в каждом случае. Это объясняется тем,
что комбинаторика осуществляется в условиях существенного
ограничения степеней свободы, достигнутого предшествующей
эволюцией. Отсюда давно известные закономерности, которые
рассматривались как проявление «предсказуемости» эволюции.
Примером являются гомологические ряды Н. И. Вавилова (1922),
номогенез Л. С. Берга (1922). Некоторые наблюдения приводятся
в современных работах (Богданов, 2000; Воронцов, 1999).

Традиционное рассмотрение микро- и макроэволюции условно и
в конечном счете зависит от того, к какой совокупности фактов и
природных объектов обращается исследователь для аргумен-
тации своих представлений.

возможна ли эволюция в условиях неизменности внешней среды и неограниченном доступе ресурсов?

Эволюция многогранна, имеет множество разнообразных механизмов. Однако опыт нам показывает, что основной фактор общей эволюции (сменяемости видов) - катастрофическое изменение среды.

Основное же содержание эволюции, как нам представляется, это —
последовательное ограничение свободы взаимодействий в хими-
ческих системах (производство низкоэнтропийного продукта),
что мы рассматриваем как неотъемлемое свойство определен-
ного рода природных систем, а именно, стационарных систем
необратимых процессов, сопряженных с энергопоставляющими
реакциями. Принцип минимального производства энтропии, на
который мы опираемся, справедлив лишь в области линейной
термодинамики, т. е. относится к процессам, не слишком
удаленным от равновесия. Под близостью к равновесию нужно
понимать присутствие заметной обратимости процессов. Обра-
тимость ведет к равновесию. Химическое равновесие это смерть
живой системы. Живые системы — это стационарные системы
необратимых реакций. Жизнь представляет непрерывную борьбу
с тенденцией к переходу в равновесное состояние.

возможна ли эволюция в условиях неизменности внешней среды и неограниченном доступе ресурсов?

Эволюция многогранна, имеет множество разнообразных механизмов. Однако опыт нам показывает, что основной фактор общей эволюции (сменяемости видов) - катастрофическое изменение среды.

Микроэволюция в большей степени
связана с адаптационными явлениями. В макроэволюции,
которую рассматривают как процесс формирования таксонов
надвидового ранга (см. Иорданский, 1994), преимущественную
роль играет, очевидно, комбинаторный механизм. Н. Н. Иор-
данский (2001) отмечает, что «в отличие от микроэволюции
макроэволюция необратима» (с. 321). Можно согласиться, что в
макроэволюции необратимый элемент упорядочения выражен
сильнее, чем в микроэволюции. Но принципы эволюции едины.
И микро-, и макроэволюция сочетают линию упорядочения и
линию деградации, на которые наложено модифицирующее
влияние среды, выраженное в большей или меньшей мере.
Отдельное место во взаимодействии организма и среды за-
нимают катастрофы. Разумеется они оказывают влияние на ход
эволюции (см., например, Красилов, 1986). Глобальные и резкие
изменения среды нарушают адаптационные механизмы, приводя
иногда к вымиранию видов и одновременно открывая дорогу бо-
лее интенсивным генным перестройкам, ведущим к появлению
новых таксонов. Связанные с этим факты питают сальтационную
концепцию.

За этими рассуждениями уходит из
поля зрения тот простой факт, что ген — это органическая
молекула и ничем, кроме физико-химических свойств, присущих
молекулам, не обладает. Среди этих свойств нет никакого стрем-
ления как можно чаще воспроизводиться. Есть, в той или иной
степени выраженные, обычные свойства органических молекул:
устойчивость, трансферабельность, адаптивность. И есть заши-
фрованная в последовательности нуклеотидов функция соответ-
ствующего белка ограничивать определенным образом свободу
химических взаимодействий.
Как упоминалось выше (глава 2, §4), И. Пригожин и другие
представители брюссельской школы связывают процессы биоло-
гической самоорганизации исключительно с явлениями упоря-
дочения (диссипативными структурами), отвечающими области
нелинейной термодинамики необратимых процессов.
В биологической эволюции мы действительно находим не-
мало событий, которые могут рассматриваться как бифуркации,
как структурные упорядочения, вызванные нелинейными про-
цессами вдали от равновесия.
Однако эти события — лишь особые точки на пути эволю-
ции.

возможна ли эволюция в условиях неизменности внешней среды и неограниченном доступе ресурсов?

Эволюция многогранна, имеет множество разнообразных механизмов. Однако опыт нам показывает, что основной фактор общей эволюции (сменяемости видов) - катастрофическое изменение среды.

В самом деле, положенный в основу дарвинизма принцип
конкуренции в борьбе за выживание предполагает ограничен-
ность внешних ресурсов. В математических моделях фактор есте-
ственного отбора всегда включается как ограничение некоторого
используемого ресурса в условиях растущей популяции. В ре-
зультате выживают наиболее приспособленные. Сложившаяся
стабильная ситуация может быть изменена, только если измени-
лись внешние условия, приспособление к которым провоцирует
новый шаг эволюции. Если же упорядочение является, как мы
утверждаем, имманентным свойством определенного класса при-
родных процессов, то оно при выполнении условий, обеспечива-
ющих реализацию этих процессов, будет иметь место, даже если
среда остается неизменной, а ограничение ресурсов отсутствует.
Р.Ленски и М.Трависано (Lenski & Travisano, 1998) описали
следующий эксперимент. В 1988 году в 12 небольших сосудов
был помещен один и тот же штамм бактерий Escherihiq coli, ко-
торые с тех пор дали 24000 поколений. За время эксперимента
они содержались в условиях одинакового режима питания и пр.,
а затем сравнивались со своим прародителями, которые сохрани-
лись в замороженном состоянии. Была обнаружена непохожесть
возникших изменений геномов в разных культурах, несмотря на
сходство видимых адаптационных изменений.
Если в силу каких-либо обстоятельств возникает географиче-
ский барьер, разделяющий единый вид, то между разделенными
популяциями начинается расхождение, приводящее, в конечном
счете, к расщеплению вида. При этом внешние условия могут
быть в обоих случаях весьма сходными. Очевидно, что видо-
образование в этом случае не обусловлено естественным отбором
и приспособлением к среде обитания. Как сложатся взаимоотно-
шения новой популяции с предшественником, зависит от обсто-
ятельств.

Если же упорядочение является, как мы
утверждаем, имманентным свойством определенного класса при-
родных процессов, то оно при выполнении условий, обеспечива-
ющих реализацию этих процессов, будет иметь место, даже если
среда остается неизменной, а ограничение ресурсов отсутствует. [/b]
Р.Ленски и М.Трависано (Lenski & Travisano, 1998) описали
следующий эксперимент. В 1988 году в 12 небольших сосудов
был помещен один и тот же штамм бактерий Escherihiq coli, ко-
торые с тех пор дали 24000 поколений. За время эксперимента
они содержались в условиях одинакового режима питания и пр.,
а затем сравнивались со своим прародителями, которые сохрани-
лись в замороженном состоянии. Была обнаружена непохожесть
возникших изменений геномов в разных культурах, несмотря на
сходство видимых адаптационных изменений.
[b]Если в силу каких-либо обстоятельств возникает географиче-
ский барьер, разделяющий единый вид, то между разделенными
популяциями начинается расхождение, приводящее, в конечном
счете, к расщеплению вида. При этом внешние условия могут
быть в обоих случаях весьма сходными.

Автор описывает не эволюцию в традиционном понимании, а приспособление. Условия ограничены всегда, хотя бы стенками сосудов. Сходство внешних условий не является их полным совпадением.
За 27 лет Р.Ленски и М.Трависано удалось вырастить какую-нибудь амёбу?

Автор описывает не эволюцию в традиционном понимании, а приспособление. Условия ограничены всегда, хотя бы стенками сосудов. Сходство внешних условий не является их полным совпадением.
За 27 лет Р.Ленски и М.Трависано удалось вырастить какую-нибудь амёбу?

Но суть проблемы не в том, направляется ли эволюция
только генетическим дрейфом или естественный отбор играет
свою роль. Факторы естественного отбора, безусловно, налага-
ются на любой механизм эволюционного упорядочения. Главное
состоит в том, что нейтральная теория вообще не может рассма-
триваться как самостоятельная теория эволюции. Она не предла-
гает механизм упорядочения, в то время как дарвиновская теория
такой механизм содержит. Нейтральные мутации — это механизм
адаптации. Теория Кимуры справедлива и приемлема лишь как
теория адаптационной эволюции, но не эволюции жизни вообще.
С другой стороны значение нейтральной теории состоит в
том, что она показывает неэффективность дарвиновского ме-
ханизма эволюции и, следовательно, дарвиновского механизма
упорядочения.
Накопление мутаций в течение длительного геологического
времени не приводит к изменению главной функции белка. На-
пример, роль гемоглобина состоит в доставке кислорода от легких
к тканям и двуокиси углерода от тканей к легким как у лягушки,
так и у человека, т. е. мутационное изменение последовательности
аминокислот у разных видов, отвечающее мутационному измене-
нию кодонов в соответствующих генах, не могло быть движущей
силой эволюции на пути, разделяющем лягушку и человека.

Плавающий моллюск Nautilus имеет глаза, представляющие
собой пару камер с дырочкой вместо хрусталика (линзы). Р. До-
укинс, описывающий этот случай, спрашивает: «почему за сотни
миллионов лет с того времени, когда прародители снабдили его
дырчатым глазом, он не удосужился открыть принцип линзы.
Преимущество линзы в том, что она позволяет получить более
четкое и яркое изображение. Причем качество ретины Nautilus
таково, что он получил бы от линзы значительное и немедленное
преимущество. Это подобно Hi-Fi системе с великолепным
усилителем, к которому подключен граммофон с тупой иглой.
Система буквально взывает к небольшому изменению. В генети-
ческом отношении Nautilus находится непосредственно на пороге
этого очевидного усовершенствования, хотя он не сделал этого
маленького необходимого шага. Почему нет? Этот вопрос бес-
покоит Майкла Ленда из Университета Сасекс, нашего самого
большого авторитета по органам зрения беспозвоночных, так же,
как меня. Неужели необходимая мутация не смогла произойти на
том пути, по которому развивался Nautilus. Я не могу поверить в
это. Но у меня нет лучшего объяснения» (Dawkins, 1986, с. 86).
Это действительно странно, если эволюция совершается пу-
тем естественного отбора через мутации. Трудно представить, что,
в то время как успешно произошла эволюция глаза животных,
потребовавшая, согласно Р. Доукинсу, десятков тысяч после-
довательных мутаций, одна единственная ожидаемая мутация не
случилась. Но с позиции комбинаторной генетики ситуация
выглядит естественной: все устойчивые, обладающие завершен-
ной функцией комбинации генов имеют право на существование.
Они присутствуют в генном пуле. Геном Nautilus в сочетании с
другими комбинациями генов мог дать начало другим суще-
ствам. Однако при этом сам геном наутилуса может сохраняться
неизменным. Комбинаторная эволюция не требует элиминирования
предшественника.

Нельзя представить себе, чтобы одинакового вида редкая
случайная мутация, приводящая к улучшению, произошла у двух
или, что еще менее вероятно, у большого числа организмов
одновременно. Поэтому естественный отбор начинается с одного
индивидуума, а закрепление нового свойства требует сочетания
событий, каждое из которых имеет невысокую вероятность.
Но, в отличие от дарвиновского механизма естественного
отбора, проистекающего от случайной мутации, механизм эволю-
ции путем присоединения или комбинаторного новообразования
генов принципиально допускает коллективный характер измене-
ний. Эволюционные изменения могут носить характер эпидемии.
Генное преобразование одинакового характера может «поразить»
одновременно значительное число индивидуумов. Это должно
быть подобием вирусной инфекции, в результате которой проис-
ходит встраивание гена (набора генов) в геном хозяина. «Болезнь»
может быть преодолена, т.е. не иметь видимых последствий для
вида, может привести к летальному исходу для части популяции
и, наконец, может привести к появлению нового неизвестного
генома, несущего новое качество.

Я утверждаю
лишь, что упорядочение вызвано не божьим промыслом, а при-
суще определенному классу природных процессов. Иллюстрации
к тому и другому иногда оказываются общими. В дарвиновской
эволюционной теории упорядочение — побочное явление,
вообще не вытекающее из существа концепции. Совершенно
справедливо отмечают Дж. Смит и Ё. Цатмари (Smith & Szath-
mary, 1999), что «теория эволюции путем естественного отбора
не предсказывает, что организмы будут становиться более слож-
ными. Она предсказывает только, что они будут лучше выживать
и воспроизводиться в данной обстановке» (с. 15).

Новая функция может, дав преимущество в одном отноше-
нии, ослабить индивидуум в другом. Новая функция не означает
обязательно усовершенствование и безусловное преимущество
(что всегда имеет в виду дарвиновская эволюция). Поэтому
может статься так, что обе популяции, старая и новая, будут
заинтересованы в расширении возможностей за счет вновь при-
обретенной функции и, одновременно, — в использовании преж-
них возможностей предшественников. Тогда возможен симбиоз и
взаимопомощь.
Конечно, не исключен вариант, когда выживание популяции
будет поставлено в зависимость от исхода конкурентной борьбы.
Тогда новая популяция либо полностью вытеснит предшествую-
щую, либо погибнет, и новая функция не закрепится. Последний
вариант отвечает дарвиновскому механизму естественного отбора.
Он лишь представляет частный случай и наименее эффективен
для закрепления эволюционных изменений.
Наиболее естественное решение, что популяция займет эко-
логическую нишу, где ее новая функция наиболее выигрышна.
Обладатель нового генома ведет не борьбу за выживание, а пере-
мещается в среду, в которой его новое качество может наиболее
эффективным образом использоваться.
Цвет ящерицы, обитающей в пустыне, совпадает с ее цве-
товым фоном, делая ее незаметной для врагов. Песчаного цвета
ящерица генетически могла появиться в зеленом лесу. Но именно
в пустыне ее цвет становится ее преимуществом. Поэтому она
заняла эту природную нишу. Иначе говоря, естественный отбор
может приводить не только к гибели «неприспособленных», но
просто к миграции их в среду, в которой они наиболее при-
способлены. Это согласуется с идеей эволюции в сторону расши-
рения разнообразия, но не вполне отвечает логике дарвинизма,
требующей, как уже упоминалось, истребления предшественника
для осуществления эволюции путем последовательных мутаци-
онных изменений.
Без механизма селекции вновь возникший геном в потомстве
начнет рассеиваться. Однако он может эволюционно закрепиться
путем аккреции. Если взять ящик, содержащий черные и белые
шарики, и встряхивать его, давая возможность шарикам занять
наиболее вероятные положения, то через некоторое время черные
и белые шарики равномерно рассеются по всему объему. Это по-
ложение отвечает максимуму значения энтропии системы. Совер-
шенно невозможно, чтобы при этом черные шарики скопились в
каком-то одном месте. Но, ситуация будет иной, если имеют место
внутренние взаимодействия. Если, например, черные шарики, в
отличие от белых, склеиваются между собой, то при встряхивании
ящика они соберутся все вместе. Если взаимодействие од-
нородных индивидуумов обладает селективным преимуществом,
то вследствие механизма, аналогичного механизму аккреции
склеивающихся шаров, произойдет сплачивание индивидуумов с
однотипным геномом. В результате консолидируется новая по-
пуляция, обладающая геномом отличным от предшественников.
Был произведен эксперимент, в котором морские и пресно-
водные рыбки из Японии и Канады испытывались на предмет
размножения. Выяснилось, что пресноводные рыбки из Японии
предпочитают в качестве партнеров пресноводных рыбок из
Канады, а не своих морских соотечественников. И наоборот,
канадские морские рыбки отдавали предпочтение географически
удаленным японским морским рыбкам перед своими пресновод-
ными соседями (Morell, 1999, с. 2107). Этот пример иллюстрирует
эффективность аккреции — объединения индивидуумов по об-
щим признакам.
В то же время, видообразование неизбежно сопровождается
адаптацией к среде обитания. Адаптация осуществляется путем
естественного отбора. Это иногда маскирует относительную роль
действующих факторов эволюции. Например, генетические из-
менения у ящерицы, живущей в густом влажном лесу, могли при-
вести к появлению разновидности, физиология которой отвечает
более благоприятному обитанию в сухом светлом лесу. После
аккреции и перемещения нового вида в новую среду, выясняется,
что в разреженном лесу крупные ящерицы с яркой окраской
легко обнаруживаются и поедаются птицами. В результате через
некоторое время популяция будет представлена мелкими инди-
видами с камуфляжной окраской, но эти изменения в окраске и
размере являются побочными, адаптивными.
Часто приводится следующий пример. В первой половине
XIX века из-за развития промышленности и загрязнения кора
деревьев вокруг Манчестера постепенно темнела от сажи. Одно-
временно, лесная моль стала темнеть, и к концу века практически
вся популяция моли стала темной. Этот феномен объясняется
тем, что темная моль была в популяции, но была малочисленной.
Когда деревья стали темнеть, светлую моль поедали птицы, в то
время как темная стала занимать все большее место в популяции.
Это — типичный пример выживания приспособленных.
Исследователи неоднократно обращали внимание на уди-
вительную параллель в эволюции животного мира в Австралии и
в остальной части мира, от которой Австралия долгое геологи-
ческое время была отделена. В Австралии распространены сумча-
тые — млекопитающие, рождающие недоразвитое дитя и донаши-
вающие его в сумке, как кенгуру. В остальной части мира сумча-
тые практически отсутствуют, и млекопитающие представлены
плацентными, т. е. носящими зародыш до полного развития. Ин-
тересно, что при этом многие австралийские сумчатые имеют
своих планцентных аналогов во всех прочих отношениях весьма
с ними сходных. Как могло произойти, спрашивает Р. Милтон,
что, развиваясь в "изоляции друг от друга более 65 млн лет, оба со-
общества эволюционировали параллельно и привели практически
к одному и тому же ряду млекопитающих. «... Как могло существо,
подобное мыши, (общий предшественник) эволюционировать в
два почти идентичных волкоподобных существа? Это совпадение
требует не только крайне маловероятных случайных мутаций, но
просто чуда» (Milton, 1997, с. 193). Это сомнение справедливо,
если иметь в виду эволюцию путем случайных мутаций. Однако
эволюция путем комбинирования генов и генных блоков, при
определенном наборе взаимодействий, сужает диапазон воз-
можных путей эволюции. При этом в разобщенных сообществах
могут возникнуть, наряду с уникальными видами, подобными
кенгуру и коала в Австралии, и весьма сходные виды, такие, как
тасманский сумчатый волк и обычный европейский волк.

ИМХО, про волка автор не в ту степь.
З.ы. Дальше он в книге задал такой вопрос (сделал допущение) по поводу аборигенов Австралии, который на мою голову не налазит. Что меня не мало удивило.

Если аборигены Австралии являются продуктом био-
логической эволюции, происходившей изолированно на Австра-
лийском континенте, то это означает,...

Накопление мутаций в течение длительного геологического
времени не приводит к изменению главной функции белка. На-
пример, роль гемоглобина состоит в доставке кислорода от легких
к тканям и двуокиси углерода от тканей к легким как у лягушки,
так и у человека, т. е. мутационное изменение последовательности
аминокислот у разных видов, отвечающее мутационному измене-
нию кодонов в соответствующих генах, не могло быть движущей
силой эволюции на пути, разделяющем лягушку и человека.

Достаточно изменить состав атмосферы, и роль гемоглобина станет ненужной.
"Простота хуже воровства"

Автор считает эволюцию плавным процессом развития, а это не так.

З.ы. Дальше он в книге задал такой вопрос (сделал допущение) по поводу аборигенов Австралии, который на мою голову не налазит. Что меня не мало удивило.

Если аборигены Австралии являются продуктом биологической эволюции, происходившей изолированно на Австралийском континенте, то это означает,...

Аборигенов Австралии рассматривал, кажется, тот же Назаретян.
Это означает, что представления большинства обывателей о прогрессе не верны.