Проектный Колледж: Эволюция и иммунитет (после прочтения книги Ю.И.Чайковского) - Проектный Колледж

Перейти к содержимому

-----
Памятуя о своём обещании «не только читать, но и писать», спешу пока кратко изложить мысли, к которым пришёл, работая над текстами (это в т.ч. и в ряд текстов по карте биологических проблем через призму эволюционных теорий):
1. Отсутствие биологии, как теоретической науки, связано в т.ч. с применением «гауссовой» мат. статистики и теории вероятности к неравновесноустойчивым объектам (случайные величины независимы, существует вероятность события, а средние значения устойчивы в определённом интервале).
В биологии (классификация, эволюционные концепции, экология) применима «квазигиперболическая» статистика (вероятности нет, среднее значение не информативно, даже абсурдно, но есть нежёсткая зависимость величин). Квазигиперболы (распределения, в которых разброс случайных величин неограниченно растёт с ростом числа испытаний) свойство классификации таксонов. (Тут нужна консультация, т.к. я не в теме… есть работы С. Кауфмана, кот. показал, что система из тысяч функционально связанных элементов может обладать небольшим числом устойчивых состояний, если элементы связаны слабо, т.е. имеют не более 2-х входов-выходов…или что-то в этом роде…)
1.1. Где есть феномен самоорганизации, там есть квазигиперболы и наоборот, где есть квазигиперболы, наблюдается феномен самоорганизации (разворот к модулю Жизнь).
2. Ген можно рассматривать не только как структуру, определяющую тот или иной признак организма, но как конечную запись удачного процесса преобразования функции «поиск нормы» в результате изменения условий (т.е. первично изменение с последующей перезаписью удачного варианта…но вот обязательна ли сама форма записи?). Это может происходить в т.ч. за счёт сборки гена de novo (как в случае с кодировкой антител). Т.о. можно говорить о ДНК, не как об источнике изменчивости, а как о способе записи удачного варианта структуры-функции (Каков механизм преобразования генетических текстов?). Если ген запись итога оптимально решённой задачи, он должен быть одинаков у всех организмов её решавших. При этом решившие задачу организмы не обязательно родственны.
2.1. Фрактальный рост – порождение бесконечного разнообразия макроструктур из конечного количества субъединиц. Малое изменение фракталообразующих единиц вызывает радикальное изменение макроформы без нарушения целостности и дискретности организма. (В биологии акт переключения процесса развития с модификацией организма – эффект гомеозиса 1928 г. Балкашина Е.И.)
2.2. Гены, переключающие развитие зародыша однотипны у всех живых организмов (связать с сродством генома человека и археобактерий)…набор возможных комбинаций для реализации ограничен, конечен и не велик (отличие от «механизмов естественного отбора»). Да, но при этом сбор генов из фрагментов, находящихся в разных участках генома возможен и показан…
3. На всех уровнях организации живого проявляется активность, как принцип (сопоставимо с Воейковым и Бауэром).
4. В нормальном состоянии изменчивость низка (структура соотвествует функции). Эволюционное изменение происходит тогда, когда нарушается данное соответствие в результате изменения среды. В состоянии эволюционного скачка изменчивость велика. Изменчивость падает после подбора (delectus, в противопоставление селекции, т.е. отбору по Ч.Дарвину) структуры-функции, т.е. достижения новой нормы, отличной от прежней, нового соотвествия среде. (Отсюда выход на ЭКЭ – экологическую концепцию эволюции) Поиск структуры-функции, соответствующей новым условиям, поиск нормы, генетический поиск – основной акт эволюционного процесса. Эволюция, как смена норм?
4.1. Эволюция блочна, т.е. происходит на всех уровнях организации не с отдельными популяциями, организмами, нуклеотидами, а в экосистеме, затрагивая многие таксоны одновременно с комплексной направленной перестройкой генома у многих организмов в популяциях.
.2. «Морфогенетическое поле» (м.б. сходно с идеями Ситько, митогенетическим излучением Гурвича и т.д.) – формоорбазующая сила…что это такое у Чайковского пока не понял…размышляю.
5. Переходных форм нет в принципе, т.к. их нужно искать в раннем эмбриогенезе, когда включается механизм перевода фрактального роста для достижения соответствия структуры-функции новым условиям среды на этапе делекции.
5.1. «Общий предок» - суть идеальный объект, план строения, «архетип», реализация которого в материале и есть эволюция (т.е. это те схемы строения, что мы рисуем с ребятами на зоологии, объясняя через них процесс перехода к внутреннему скелету позвоночных).
5.2. «Рефрены» (ряды направленных рядов изменений, прослеживаемых в процессе эволюции по Ю.В.Чайковскому) соответствуют рядам архетипов «периодической таблицы» И.Ю.Попова («диатропическая сеть» у Чайковского) и указывают на существование периодического закона в биологии, в эволюции живого. Гм…каков механизм заполнения клеток таблицы? Это делаем на уроках, когда составляем таблицу морфофизиологических усложнений у позвоночных от ланцетника до млекопитающих… Но это нужно дополнить единым представлением об эволюции экосистем!
5.3. В то же время есть некий предел усложнения в реализации архетипа, как и некоторое предельное значение вариантов его реализации (это объясняет «Кембрийский взрыв», когда возникло большинство типов и классов современной систематики живого и последующую дифференциацию на отряды, роды, виды, как достижение предела реализации архетипов, т.е. последовательное понижение ранга вновь образующихся таксонов). А что будет по достижению предела? Смена биосфер?
5.4. К табличной форме заставляет обратиться и факт наличия самых сложных форм размножения у простейших, самых сложно структурированных тканей у нисших червей… Факты указывают на достижение полноты усложнения структуры-функции на каждом уровне организации живого…Что будет прогнозом в отношении к периодической таблице биологии? В химии – предсказание свойств элементов, а в биологии?
6. «Понять эволюцию в серьёз – значит уметь создать вид, способный заполнить опустевшую экологическую нишу» - эта цитата Чайковского задаёт вектор развития биологии.
Работа над текстами:
1. И.Ю. Попов «Периодические системы и периодический закон в биологии» С.П-б., М. 2008 г.
2. Ю.В.Чайковский «Зигзаг эволюции. Развитие жизни и иммунитет» М.2010 г.

После обсуждения в четверг с заведующим лабораторией сел за краткий обзор содержания чрезвычайно интересной работы Ю.В.Чайковского (см. выше).
Немного об авторе.
Юрий Викторович Чайковский (р. 1940) — русский историк науки, эволюционист и философ науки. Ученик С. В. Мейена.
Преподаватель медико-биологического факультета (МБФ) 2-го Московского медицинского института им. Н. Пирогова с 1965 по 1973.
Ведущий научный сотрудник Института истории естествознания и техники РАН (Москва), где работает с 1980 года. Автор 160 публикаций, среди которых две широко известные монографии «Элементы эволюционной диатропики» (1990) и «О природе случайности» (2001, 2004).
Его работа «Зигзаги эволюции…» привлекла меня нестандартным (для биологии), но обычным для методологии подходом. Это, прежде всего: выявление проблемных вопросов биологического знания, полифокусное видение объекта, целостность общей сборки, чёткость в выделении позиций, богатая библиография к каждому разделу, чёткие ссылки на первоисточник (автор, его позиция, вклад в сборку). Да, ещё одно, при чтении книги схема структуры биологического знания легко накладывается.
Можно прочитать работу автора (другую) здесь: http://www.goldentim...rs_text_018.htm
Теперь к содержанию книги.
Раздел 1. Посвящён развитию эволюционных идей в биологии, сопоставлению гипотетических механизмов эволюционного процесса.
1. Номогенез первичный. Пьер-Луи Моро де Мопертюи – 1744г. поставил четыре вопроса:
А. Почему дитя похоже на родителей?
Б. Как происходит развитие зародыша?
В. Откуда берутся уродства?
Г. Откуда сходство не родственных животных?
Заложил, согласно автору книги, основы понимания «блочной эволюции» (сборки из одинаковых блоков в разные формы)
2. Ламаркизм. Жан-Батист Ламарк 1744-1829 г.г. Принцип внутренней активности особи как фактор эволюции вида. Активность проявляется, по Ламарку тремя способами:
А. активное использование органа или ф-ции вызывает его усиление, а не использование – ослабление
Б. результат (использования - не использования) наследуется
В. Организмы обладают стремлением к усложнению строения и ф-ции.
Главный у Ламарка творческий фактор эволюции – «внутренняя активность организма» - просто не был понят учёными, но он никогда не был опровергнут экспериментально (Burkhardt, 1977).
3. Жоффруизм. Этьен Жоффруа Сент-Илер, ученик Ламарка.
А. Природа штампует животных по идеальному образцу, архетипу.
Б. Влияние среды действует на зародыш, следовательно, эволюция есть следствие преобразования зародышей под прямым действием среды обитания.
Главная эволюционная работа издана в 1833 году. «Если изменения приводят к вредным последствиям, то животные, у которых они возникают, гибнут и заменяются другими животными со слегка изменёнными формами, притом таким образом, что они соответствуют новым условиям».
4. Дарвинизм или естественное богословие. Читая работу Сент-Илера, в 1838 году, молодой Ч.Дарвин сформулировал в записной книжке свой «закон малых различий, производящих более плодовитое потомство» (Ч.Дарвин, 1959, с.123).
А. Естественный отбор заменил Бога. Естественный отбор по Дарвину преимущественная размножаемость!!! (столь бурная реакция моя вызвана тем, что в настоящий момент под отбором понимают, обычно, смертность неприспособленных)
Б. Принцип филогении (единства происхождения) (Отсюда пошли все древовидные схемы в биологии)
В. Ввёл в биологию метод толкований из богословия. Поскольку «естественный отбор» есть догма, то всё, что не подтверждает его должно быть истолковано в его же пользу. (В дарвинизме это выразилось в преписывании любому свойству организма полезности в борьбе за существование. Т.о. любой факт может быть истолкован в пользу теории естественного отбора. «Если так произошло, то отбор действовал».)
5. Номогенез классический. 1922 г. Л.С.Берг (1876-1950) согласно ему эволюция есть процесс, протекающий по законам, не сводимым к воздействию среды обитания. Основные положения:
А. Изначальная целесообразность живого
Б. Эволюция есть развёртывание уже существующих задатков
В. Наследственных вариаций ограниченное число и они идут в определённых направлениях.
Г. Эволюция идёт скачкообразно.
Д.Н.Соболев (1872-1949) добавил к этому:
А. Эволюция – единый процесс «органического роста», идущий как в онто-, так и в филогенезе.
Б. «Органический рост» протекает в череде поколений так, что каждое поколение повторяет онтогенез своих родителей не в точности, а с ничтожными изменениями.
В. Скачкообразность эволюционных преобразований. (уже было)

Г. «Земное население» (биосфера) единый организм, онтогенез которого основан на актах эволюции таксонов.
Д. Организмы не несут в себе достаточно информации о своих предках, поэтому конкретные пути эволюции кажутся сомнительными.
Соболев искал способ упорядочить ископаемые без филогенетических рядов (принцип блочной эволюции найден зоологом В.Ф.Мужчинкиным)
Номогенез строился на анализе свойств реального разнообразия различных эпох. Это позволило обнаружить ряды изменчивости и на их основе сделать ряд эволюционных прогнозов, в смысле указать эволюционную параллель, которая была позже обнаружена фактически.
6.ЭКЭ – экосистемная концепция эволюции. К.Э.Бер (1792-1876)
А. Вид формируется вместе со средой и имеет ту численность, какая обеспечивает ему место в экосистеме. (Кого много едят, того и больше.)
Б. Экосистема приспосабливается сама к себе (т.е. происходит подгонка элементов системы друг к другу)
В. Можно говорить лишь об эволюции экосистем (синхронной эволюции видов составляющих экосистему)
Г. Экосистемы развиваются не делением, а взаимопроникновением в друг друга.
Что является источником активности, формирующей экосистему?
Критика дарвинизма.
1. Критерий успеха в дарвинизме есть успешность размножения. В то же время там, где избирательность размножения наиболее высока, организмы вовсе не передают новых качеств потомкам. Пример – половое поколение термитов выедается практически полностью, но отбора по несъедобности нет. Орхидеи – «вершина эволюции цветковых растений» по сложности цветка. Однако они не имеют двойного оплодотворения, опыление крайне затруднено, семена созревают медленно (как у хвойных), лишь при содействии грибов-симбионтов, лишены эндосперма, следовательно, по логике теории Дарвина, орхидеи обречены на вымирание, однако не вымрут никак.
2. Вне мира бактерий нет ни одного примера получения нового свойства за счёт различия в размножаемости вариантов, а у бактерий, для получения положительного варианта требуется провести через отбор 10 триллионов (1013) бактерий.
3. Во всех аккуратно исследованных случаях новые варианты организмов долгое время размножаются хуже исходных форм. Т.о. новые формы формируются не потому, что лучше размножаются, а потому, что не успевают вымереть. Пример: млекопитающие сформировались во времена господства динозавров и лишь после вымирания последних дали спектр форм, заполнив освободившиеся экониши.
Г.Х.Шапошников (1915-1997 гг.) Поставил опыт с тлями рода Дисафис. Понимал под отбором рост смертности (т.е. Дарвиновская трактовка отбора утрачена), а не рост размножаемости. Суть опыта в пересадке тли на растения не являющееся для колонии тли кормовым с переводом тлей на прежнее растение в период наибольшего угнетения их физиологии, т.е. Шапошников «воспитывал» физиологию тли, давая ей передышку, действуя, как ламаркист! В результате образовалась новая видовая форма тли, не способная ни скрещиваться с материнской формой, ни потреблять в пищу растение, на котором жила материнская форма. Это эволюция путём прямого воздействия среды на личиночную форму организма (жоффруизм). Шапошников вводил «инадаптирующий отбор», а не отбор по Дарвину.
4. Факт гибели организмов ничего не говорит об эволюции оставшихся в живых. Суть не в том, сколько и кого гибнет, а в том, что происходит с выжившими. Во всех опытах выжившие реагировали на изменение условий быстро, активно и одновременно. В основе акта эволюции – стресс, как утрата нормы, т.е. инадаптация. Активный поиск нормы захватывает поведение, физиологию и, наконец, генетические структуры. Когда организмы обретают норму, т.е. соответствие среде обитания, генетический поиск заканчивается, изменчивость в популяции падает до следующего периода инадаптации. Поиск нормы может выглядеть и как случайные мутации и как наследование приобретённых свойств. (Основная гипотеза у Чайковского)
5. Новый ген может возникать не путём мутации, а путём конструирования из фрагментов генетического материала, расположенного в разных местах генома. ДНК не источник изменчивости, а лишь принцип записи информации об изменчивости.
6. С.Э. Шноль 1990г. «естественный отбор возможен лишь по блочно-иерархическому принципу».

Автор отмечает, причём неоднократно, что идея отбора по Дарвину исчезла из современного дарвинизма, как и сам естественный отбор, заместившись в СТО (синтетической теории эволюции) на «случайную мутацию» при сохранении метода толкований (примеров по тексту множество и с ними трудно не согласиться).
Интересна параллель, которую проводит автор между формированием снежинок и эволюцией живого. Общее в формировании неповторимого многообразия из универсальных блоков. И там и там – принцип блочности.

Принцип активности, взятый автором из ламаркизма, используется как одно из первичных понятий. Но что понимает автор под этим словом? Он определяет активность как одно из основных свойств мира, рядоположный с понятием пространства, времени, движением. Но. По некоторым примерам (активность орхидей пошла на усложнение цветка, и её не хватило для усложнения системы размножения) можно высказать предположение, что для автора активность есть синоним развития. Но автор, т.о., сам применяет способ толкований, замещая дарвиновский естественный отбор другим словом – активность. Он считает наследственную изменчивость, борьбу за существование и стремление к избыточному размножению в теории Дарвина формами активности.
Активность, для автора, основа эволюции и существует на всех уровнях организации живого. Здесь важно отметить, что активность на молекулярном уровне в СТЭ ограничена лишь копированием ДНК, в то время как сама эволюция идёт за счёт закрепления в потомках случайных мутаций. Ю.В.Чайковский говорит об активном генетическом поиске, механизме преобразования генетических текстов.
Раздел 2. книги посвящен рассмотрению эволюционного процесса на примере иммунного ответа. Иммунная система многоклеточного организма рассматривается как экосистема, т.е. автор рассматривает эволюционный процесс на трёх уровнях организации: клетка, многоклеточный организм, экосистема, но на одном объекте.
Принципы распознавания свой-чужой, т.е. принцип иммунного ответа есть у всех организмов. У растений это, к примеру, распознавание собственной пыльцы (у перекрёстноопыляемых видов своя пыльца не прорастает), а у животных этот процесс с обратным знаком (отторжение чужеродных тканей). Но и у растений и у животных (интересно, как у грибов…нужно просмотреть) в основе иммунного ответа один принцип распознавания, за который отвечают близкие ДНК-структуры.
Автор выделяет два типа случайностей:
А. Имеющая устойчивую частоту – почти все случайные явления для которых разработан матаппарат (теория верояности, матстатистика)
Б. Не имеющие такой устойчивости (почти все биологические процессы) Так у мутаций нет вероятностных частот.
Автор выделяет три пары общенаучных для биологии «рефренов» (рефрен – сходство направленных рядов):
1. Развитие по схемам дерево-сеть (рефрен дерево используется в биологии повсеместно в качестве филогенетического древа, а о сети есть работы Попова «Периодические системы и периодический закон биологии» и в качестве «диасети» у Чайковского)
2. Независимость образования сложного врождённого иммунитета у позвоночных, беспозвоночных животных и высших растений. – У птиц и млекопитающих независимо развился сложный адаптативный иммунитет.
3. Гауссова статистика - Псевдогиперболическая статистика.
(Продолжение следует)
0
 

0 комментариев к записи

Trackbacks для записи [ Trackback URL ]

Для данной записи нет trackbacks.

Ссылки

Июль 2020

П В С Ч П С В
  123 4 5
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

0 пользователей просматривает

0 Гости
0 пользователей
0 скрытых пользователей

Добавить запись

Чтобы добавить запись в блог, нажмите на ссылку ниже: http://1314.ru/forum...logid=3

Поиск по блогу