Эволюция как сопротивление энтропии

Виктор Прохорович Щербаков,
доктор биологических наук,
зав. лабораторией молекулярной генетики Института проблем химической физики РАН


В.П.Щербаков

 
I. Механизмы видового гомеостаза
   Организм и среда
   Что отбирает отбор?
   Гомеостаз
   Об адаптивном мутагенезе и эволюции способности к эволюции
   Совершенство
   Генетический «замысел» зиготы
II. Консервативная роль полового размножения
   Когезия
   Генетическая рекомбинация
   Необратимость эволюции. Храповик Мюллера
   Репродуктивная изоляция
Список литературы
 

Эволюция направлена против себя самой

Эволюция — это способ живого противостоять энтропии, нарастающему хаосу и беспорядку. Она творит разные новшества, но естественный отбор сохраняет только те из них, что придают организмам устойчивость к дальнейшим изменениям, те, что позволяют им воспроизводить свои копии в длинном ряду поколений, практически не меняясь. Как это ни странно, но получается, что эволюция работает против себя самой.

Мы привыкли к тому, что эволюция есть создание чего-то нового, более сложного и совершенного. Но на самом деле эволюция — это создание не просто нового, а нового, которое сопротивляется дальнейшим изменениям. Иными словами, эволюция направлена на прекращение эволюции! К такому парадоксальному выводу пришел Виктор Прохорович Щербаков из Института проблем химической физики РАН (Черноголовка, Московская область). В своей статье, опубликованной в двух номерах «Журнала общей биологии», он подробно обсуждает и детализирует этот тезис, опираясь прежде всего на литературу в области молекулярной биологии.

Суть жизни Щербаков видит в противостоянии энтропии, растущему хаосу. Удивительно то, что, сопротивляясь энтропии, эволюция на самом деле этой самой энтропией движима. Так, никуда не деться организмам от мутаций — сбоев в механизме передачи наследственной информации от родителей к потомкам. Мутации приводят в конце концов к гибели организмов и вымиранию видов. Но удивительно то, что в ходе этого разрушительного по сути своей процесса (частного проявления энтропии) случайно создаются новшества, которые опять же случайно могут оказаться устойчивыми к дальнейшей деградации. Вот они-то и сохраняются отбором. Так возник когда-то генетический код (недаром он универсальный для всех организмов!) и механизм воссоздания организмами своих копий из материала окружающей среды, так появился диплоидный набор хромосом и половое размножение (смысл которого автор видит в стабилизации вида, в создании препятствий на пути его дальнейшей эволюции), так возникала забота о потомстве и разные другие сложнейшие формы поведения животных (а в конце концов и наша культура). Короче говоря, так сформировалось всё то, что позволяет организмам воспроизводить себя в потомках, не исчезая с лица Земли.

Палеонтологи часто жалуются на то, что не могут найти форм переходных, промежуточных между разными группами организмов. Но с развиваемой точки зрения это неудивительно. Переходные формы не сохранились, поскольку не были устойчивыми, поскольку вынуждены были претерпевать быструю эволюцию, и только ценой существенного изменения своего строения (и/или физиологии) могли сохранять соответствие среде (которая сама менялась), могли выживать и оставлять жизнеспособных потомков. Но на каком-то этапе в этом ряду форм, быстро меняющихся из поколения в поколение, появились организмы, более совершенные, лучше приспособленные к среде, к тому, чтобы жить в этой среде не меняясь. Такие более совершенные формы уже могли сохранить свою собственную идентичность в длинном ряду поколений. А поскольку они долго пребывали на Земле, то и остатки их (отпечатки, скелеты и т. п.) обнаруживались учеными достаточно часто. Впрочем, эта точка зрения не нова. Она была очень четко сформулирована в 1972 году Нильсом Элдриджем (Niles Eldredge, р. 1943) и Стивеном Гоулдом (Stephen Jay Gould, 1941–2002) в виде гипотезы прерывистого равновесия (punctuated equilibrium).

Алексей Гиляров

I. Механизмы видового гомеостаза

Живой организм — это временный материальный носитель организации
со свойством выживания.

Е. Г. Мерсер (Merser, 1981)

Второй закон — это больше, чем закон термодинамики,
это естественный закон истории.

Д. Р. Брукс и Е. О. Вили (Brooks, Wiley, 1986)

Подобно тому, как в зерне невидимо содержится всё, что должно со временем
развиваться в дерево, так следует нам представлять себе,
что и мир в момент, когда Бог одновременно сотворил все вещи,
содержал в себе все вещи, которые земля произвела,
как возможности и как причины, прежде чем они развились
во времени такими, какими их знаем мы.

Блаженный Августин

Слово «эволюция» ассоциируется с образованием нового. Проблема эволюционной стабильности редко привлекает к себе внимание эволюционистов. Чаще всего, в качестве курьезов, упоминаются эволюционные долгожители — живые ископаемые (гаттерия, крокодилы, устрицы, мечехвост, опоссум, гинкго), хотя в последние два десятка лет, с появлением теории прерывистого равновесия, механизмы стазиса начинают обсуждать в позитивном ключе. В данном очерке сделана попытка обосновать точку зрения, согласно которой онтологическим содержанием биологической эволюции является не просто создание новых форм, а форм, устойчивых к дальнейшей эволюции, что в долговременном плане, в геологических масштабах времени сохраняются только устойчивые к эволюции формы. Рассматривая эволюцию как энтропийный процесс, мы можем говорить о создании форм, противостоящих росту энтропии. Ныне существующие и известные палеонтологам виды организмов представляют собой выборку долгожителей из общей массы когда-либо возникавших форм. Это представление может в какой-то мере объяснить отсутствие переходных форм в современной биосфере и неполноту палеонтологической летописи тем, что быстро эволюционирующие виды наряду с быстро вымирающими видами не оставляют заметных следов в истории биосферы.

Организм и среда

Крокодил — это самое настоящее живое ископаемое. Плавающие рядом рыбы из семейства цихловых – сравнительно молодые создания. А что уж говорить о человеке! Этот снимок румынского фотографа Джордже Хренюка (George Hreniuc) так и называется: «Эволюция». (Фото с сайта codedlanguage.org)
Крокодил — это самое настоящее живое ископаемое. Плавающие рядом рыбы из семейства цихловых – сравнительно молодые создания. А что уж говорить о человеке! Этот снимок румынского фотографа Джордже Хренюка (George Hreniuc) так и называется: «Эволюция». (Фото с сайта codedlanguage.org)

Теория естественного отбора ввела эволюционную биологию в русло естественнонаучного мышления, освободив ее от креационистских взглядов, витализма и веры в наследование приобретенных признаков («бегство от чуда»). Заблуждение ламаркизма коренится в неверном взгляде на взаимоотношение организма и среды, а именно в представлении о формировании организма средой. Это представление иногда присутствует даже в работах авторов, которые сознательно не разделяют ламаркистских верований, в виде таких формулировок, как «фенотип есть результат взаимодействия генотипа со средой», «свойства организма равно зависят от генотипа и среды, как площадь прямоугольника зависит от ширины и длины» и т. п. Особенно выпукло эта путаница видна в известном понятии «наследование» признака. В выражении типа «данный признак имеет наследование 80%» не подразумевается же, что признак на 20% может быть без генов? К сожалению, даже и прочно укоренившееся выражение «приобретенные признаки» некорректно и ведет к недоразумениям. Во-первых, все признаки, конечно же, являются приобретенными, и все они не наследуются, потому что наследуется, строго говоря, оплодотворенная яйцеклетка с ее хромосомами и органеллами, белками и мембраной. Всё остальное приобретается в ходе онтогенеза. Онтогенез идет, разумеется, в окружающей среде, но участники пары «организм—среда» не изоморфны и не могут сопоставляться как равные партнеры.

Всякий знакомый с молекулярной и клеточной биологией знает, как сложна, упорядоченна и высокоорганизованна даже простейшая клетка. Ни одно из наших технологических достижений, включая суперкомпьютеры и космические корабли, не выдержит сравнения с организацией живой клетки. Клетка — подлинное термодинамическое чудо, крайне маловероятная система. А что такое среда? Например, для цианобактерий и всех зеленых растений минимальная среда включает воду, углекислый газ, несколько минеральных солей и свет. В такой среде клетка живет, размножается, строит себя, синтезируя при этом тысячи разных белковых молекул и других органических веществ, включая нуклеиновые кислоты и массу низкомолекулярной органики. Сотворение мира из почти ничего! Среда хаотична, организм упорядочен и высокоорганизован; организм созидает, среда деструктивна; организм в своем жизненном цикле осуществляет генетический «замысел», среда не имеет никакого замысла об организме; организм «знает» среду, избирательно берет из нее то, что ему нужно, и защищается от того, что ему вредно или опасно, среда ничего не знает об организме; организм живет, а среда мертва. В структурном, термодинамическом и информационном отношении организм неизмеримо выше среды. Организм есть сущее, а среда — условия, в которых организм существует. К компонентам среды относится, разумеется, и энергия.

Выражение «среда модифицирует организм» эвристически вредно. Это организмы обладают способностью к приспособительному изменению своего фенотипа в разных условиях среды без изменения генотипа. Эта способность, известная уже у бактерий, — одно из важнейших достижений эволюции. Как и все прочие свойства организма, она определяется генами.

Дарвиновский отбор случайных и редких наследственных изменений выводит организмы из-под размывающего действия среды, поскольку сами изменения не определяются средой. Недостаточность синтетической теории в качестве общей теории биологии осознается многими. Я, впрочем, не разделяю часто высказываемый упрек дарвинизму в неспособности предсказывать ход эволюции. Как всякий творческий процесс, эволюция несет в себе момент неопределенности и неповторимости. Понимать эволюцию можно только ретроспективно. Если следовать Карлу Попперу (Popper, 1965), наука должна ограничиться очень простыми явлениями, воспроизводимыми и обратимыми. Все творческие процессы должны быть, следовательно, исключены как объекты исследования. В этом случае, конечно, законы природы сводятся к законам физики. Не биологические теории плохи — не умеют предсказывать, — а «плоха» природа — непредсказуема.

Механизм адаптивной эволюции в его предельном (не реальном) случае, когда селективная ценность новых аллелей приближается к единице, становится неотличимым от ламаркистского по своим последствиям. Быстро адаптируясь к меняющимся условиям, организмы и виды утрачивают самоидентичность, становятся функцией среды. Реальные виды, однако, устойчивы во времени и, следовательно, оказывают сопротивление средовым воздействиям, не только прямым (ламаркизм) но и в качестве отбирающего агента (дарвинизм). Адаптационная эволюция, не будь она жесточайше ограничена необходимостью сохранить внутреннее совершенство организма, вела бы к тому же, что и ламаркистская эволюция, — к деградации и хаосу, к броуновскому движению, к эфемеризации видов, низведению организмов до термодинамического уровня среды. В этом отношении виртуальный термин «приспособленность», характеризующий успешность размножения особи, эвристически неудачен, так как легко понимается как «приспособленность к среде». О примате организма над средой и о теоретической важности проблемы закрытости биологических систем см. статью Брукса (Brooks, 2000).

Что отбирает отбор?

Существует всеобщее убеждение в самоценности биологической эволюции, понимаемой исключительно как создание новшеств. Уже по меньшей мере полтора столетия слова «прогресс», «эволюция» воспринимаются однозначно позитивно. Только этой общей направленностью умов можно объяснить малое внимание к тому, что онтологическое содержание эволюции — это не просто сотворение новых форм, но сотворение форм, устойчивых к дальнейшим изменениям, что объективно дело выглядит таким образом, как будто эволюция борется против дальнейшей эволюции.

Неодарвинистская парадигма эволюции — отбор случайных наследственных вариантов по признаку приспособленности или селективное размножение генотипов в соответствии с приспособленностью всегда подвергалось критике как за тавтологию (выживание выживающих), так и за то, что она оставляет в стороне движущие силы эволюции, ее отношение к общим законам природы, в частности термодинамическим, и не дает объяснения очевидной временной направленности эволюции и ее необратимости. Если механизм эволюции состоит в отборе всё более приспособленных форм, то должна наблюдаться «стрела приспособленности». Однако мы не можем даже утверждать, что человек более приспособлен, чем бактерия.

Попытки связать приспособленность с термодинамическим принципом минимального производства энтропии (Prigogine et al., 1972; Hamilton, 1977) выглядят обнадеживающими, хотя чисто физическую эффективность использования энергии едва ли удастся применить в качестве той величины, которая непрерывно возрастает в ходе эволюции, подобно тому как во всех физико-химических процессах в природе возрастает энтропия. Теплокровные животные и в особенности человек с его энергетическим расточительством явно выпадают из этой закономерности.

Сондерс и Хо (Saunders, Ho, 1976, 1981) по аналогии с принципом минимального производства энтропии постулируют принцип минимального возрастания сложности в эволюции. «Сложность», «упорядоченность», «организованность» часто используются в литературе по эволюции и не всегда в одинаковом значении, чаще всего в соответствии с интуитивным пониманием авторами этих слов. В теории информации, рассматривающей физическую систему как последовательность цифр, необходимую для ее описания (Kolmogorov, 1968; Chaitin, 1974, 1975), сложность определяется как информационное содержание кратчайшего алгоритма, достаточного для однозначного воспроизведения этой последовательности. Случайная или беспорядочная последовательность характеризуется в этой теории как максимально сложная, несжимаемая (Chaitin, 1975), то есть она может быть определена только цифра за цифрой, поскольку в ней полностью отсутствует упорядоченность, которая позволяла бы описать ее в виде более краткого алгоритма. Упорядоченная последовательность, следовательно, может быть сжата до алгоритма, информационное содержание которого меньше такового самой последовательности.

Эти концепции в общем близки к интуитивным понятиям. В определении организованности я буду придерживаться концепции Денбая (Denbigh, 1975), в которой постулируется, что организованная система — это сложная система, обладающая определенной функцией благодаря наличию специфических связей между элементами системы. Организованные системы следует отличать от упорядоченных. И те, и другие не являются случайными, но если упорядоченные системы могут быть генерированы с помощью простых алгоритмов и, следовательно, лишены сложности, организованные системы должны быть собраны элемент за элементом в соответствии с внешней программой или замыслом. Организация, следовательно, есть сложность, наделенная функцией. Она неслучайна в результате интеллектуального конструирования или естественного отбора, а не из-за априорной необходимости кристаллографического порядка (Wicken, 1979).

Движение к большей сложности — очевидная общая тенденция эволюции биосферы. Однако сама сложность не означает ни более высокой приспособленности, ни какого-либо иного совершенства. Напротив, если иметь в виду задачу выживания, сохранения, сложное более чувствительно к деградации, чем простое. Используя «геометрическую модель» Фишера (Fisher, 1930), Ор (Orr, 1998; 1999; 2000) и позднее Вэлч и Ваксман (Welch and Waxman, 2003) показали, что увеличение числа фенотипических признаков коррелирует со снижением скорости адаптации. Ор назвал это «ценой сложности». Стабильность существующих сложных систем критически зависит от наличия специфических, неслучайных связей между ее частями (Saunders, Ho, 1976).

Почему естественный отбор отбирает сложное? Может быть, это и не так. Наряду с появлением более сложного эволюция сохраняет и даже творит заново и более простые формы. Сложные отнюдь не вытесняют простых. Есть человек, но существуют (и процветают!) бактерии. Вся естественная история наличествует в сегодняшней природе (кроме гипотетических доклеточных форм жизни). Так что «стрела сложности» связана, по крайней мере отчасти, с тем, что эволюция по необходимости начинала с простого. Более древняя эволюция простых форм в большой мере уже себя исчерпала (достигла совершенства), и жизнеспособное новое возникает преимущественно на путях усложнения.

Принцип селекции стабильных структур является общим для добиотической и биологической эволюции. Объекты Вселенной имеют очень разные времена жизни, от ничтожных долей секунды до миллиардов лет. В ходе эволюции идет замена эфемерных форм на более стабильные: сохраняется лишь то, что долго сохраняется. В живых системах сопротивление гибели достигается тем, что в ходе биологической эволюции сохраняется лишь то, что не изменяется.

Одна из формулировок второго закона термодинамики звучит так: все системы самопроизвольно меняются таким образом, что уменьшается их способность к изменению, то есть они стремятся к состоянию равновесия. Живые организмы — термодинамически неравновесные системы, устроенные таким образом, что, пока они живы, они стремятся не к равновесию, а к некоторому неравновесному, но устойчивому состоянию, называемому стационарным. Механизмы, обеспечивающие стационарное состояние, называются гомеостазом. Энергия, будучи фактором хаотическим, сама по себе недостаточна для удержания системы в состоянии, далеком от равновесия, — необходимо, чтобы эта система была определенным образом устроена, она должна быть диссипативной структурой.

Гомеостаз

Это тоже своего рода равновесие. Рисунок Маурица Корнелиса Эшера (1898–1972). (С сайта www.enseignement.polytechnique.fr)
Это тоже своего рода равновесие. Рисунок Маурица Корнелиса Эшера (1898–1972). (С сайта www.enseignement.polytechnique.fr)

Развитие и последующая жизнь индивида идут под управлением генетических программ, обеспечивающих целенаправленное использование энергии и веществ окружающей среды для построения своего тела, поддержания его в стационарном состоянии и оставления потомства. Я буду использовать выражение «под управлением генов» ради удобства, хотя мы всегда должны помнить, что сами по себе гены — текст, приобретающий смысл только в контексте организма. Несмотря на видимую гибкость генетических инструкций и пластичность в отношении средовых эффектов, конечная цель онтогенеза достигается с поразительной точностью. Это означает, что онтогенез в своих существенных чертах — детерминированный процесс. Это не механическая детерминированность, а детерминированность стохастическими средствами. Биологический детерминизм условен в том смысле, что результат в определенной мере зависит от внешних условий. Тем не менее это детерминизм, так как в определенных условиях результат будет определенным. Вторая сторона условности биологического детерминизма в том, что генетический «замысел» об организме может быть раскрыт только эмпирически и не может быть вычислен исходя из начальных условий. Предопределено, но непредсказуемо. Случаи пороков развития и вызванных внешними условиями уродств, как и абортивное развитие, — следствие либо несовершенства данного конкретного генома, либо наличия таких средовых факторов, которые находятся за пределами адекватной реакции генетической программы.

Итак, организмы способны противостоять стремлению к хаосу, противополагая ему умение использовать энергию и другие компоненты внешней среды для поддержания своих структур и функций, то есть в конечном счете для сохранения себя во времени. Организмы, однако, представляют собой сложные системы, далекие от максимума энтропии. Они энтропийно напряжены. Механизмы гомеостаза не являются совершенными, поэтому ни один индивидуальный организм не может избежать термодинамического равновесия, то есть смерти. Организмы слишком сложны, слишком маловероятны, чтобы долго выдерживать давление энтропии. Простые атомы и молекулы существуют почти столько же, сколько существует Вселенная, а жизнь индивидуального организма конечна.

Отчего гибнут организмы? Концепция естественного отбора и борьбы за существование настолько овладела нашим сознанием, что мы не придаем важности тому, что при самых благоприятных условиях жизни, в отсутствие всякой конкуренции, при изобилии источников энергии и вещества организмы всё равно неизбежно погибают. Они погибают от энтропии. Живые системы обходят термодинамический запрет с помощью размножения, то есть копирования самих себя, снятия реплик. Иногда одноклеточные организмы в отличие от многоклеточных рассматривают как бессмертные. Это недоразумение. Они тоже спасаются размножением.

Каждая индивидуальная реплика существует сравнительно недолго, но виды потенциально бессмертны и фактически некоторые существуют неизменными десятки и сотни миллионов лет, а докембрийские организмы, жившие три миллиарда лет назад, видимо, мало отличались от современных цианобактерий (Fox, Dose, 1972). На обратную сторону процесса эволюции — сохранение уже существующей, сформировавшейся в ходе предшествующей эволюции организации биологических систем, стасигенез или стазис, — обращали внимание многие эволюционисты (Huxley, 1957; Шмальгаузен, 1968; Dobrzhansky, 1970; Gould, Eldredge, 1977; Расницын, 1986; Северцов, 1986, 1987, 1990). Однако в увлечении идеей прогрессивного хода эволюции мы не склонны придавать значение тому, как мало меняются организмы, как они на самом деле устойчивы к эволюции. Весь современный органический мир состоит из эволюционных долгожителей. Человек среди них самый молодой, но и нам уже может быть миллион лет.

Копирование, репликация — не совсем точные слова. Реплицируются только гены, а организмы воспроизводятся de novo в соответствии с генетическим «замыслом» (см. ниже). Вместо безнадежного дела сохранения сложных материальных структур организма сохраняется информация о нём. Это гораздо более простая задача — организм несравненно сложнее (и значит, уязвимее для энтропии), чем его ДНК. Хранение информации, а не тел — важнейший атрибут живого и неодолимый довод против возможности сведения биологии к физико-химии. Всякое кодирование связано с использованием символов, но символ связан с символизируемым не физико-химически, а семантически. Здесь — параллель между аналоговыми и цифровыми системами связи. Замена одной пары оснований, скажем, пары АТ на пару ТА в молекуле ДНК, содержащей миллиарды таких пар, ничего собой не представляет ни с точки зрения физико-химии, ни с точки зрения теории информации. А между тем указанная замена может оказаться смертельной, приведет к гибели весь организм, сложную, высокоорганизованную систему.

Биологические виды намного более стабильны, чем индивидуальные организмы. Более того, мы не знаем принципиальных препятствий для их вечного существования при условии сохранения адекватной окружающей среды. Виды также представляют собой системы, далекие от равновесия, и потому должны обладать механизмами гомеостаза. Именно в этом ключе, с позиции совершенствования гомеостаза вида, нужно рассматривать эволюцию (Slobodkin, Rapoport, 1974).

Размножение организмов позволяет им избежать неизбежного, казалось бы, распада и сохраниться во времени, несмотря на свою сложность, на температуру, превышающую 300° и агрессивную окружающую среду, причем организмы не находятся в состоянии консервации, а активно живут в этих условиях. Главный секрет этого термодинамического чуда в самом размножении, то есть в получении тысяч, миллионов, миллиардов копий генетической информации. Любой онтогенез, любой жизненный цикл имеет своим фокусом получение этих копий. На этой задаче сосредоточены в конце концов все системы организма и все его затраты. Копирование, однако, сопряжено с возможностью ошибок, а копирование с ошибками не решает задачу создания совершенного гомеостаза вида.

Точность копирования генетического материала. Это первый и главный антиэволюционный барьер, созданный эволюцией. Теоретически ясно, что точность репликации должна быть такой, чтобы большинство потомков получали не содержащую ошибок генетическую информацию. Наиболее надежные измерения скорости мутирования выполнены на микроорганизмах, как прокариотических, так и эукариотических. Точность репликации ДНК оказалась поразительно высокой. Например, скорость спонтанных мутаций в растущих клетках кишечной палочки составляет всего лишь около 0,003 ошибки на геном на одну репликацию ДНК (Drake, 1991; Drake et al., 1998). Это около 6 × 10–10 мутаций на пару оснований ДНК. Другие микроорганизмы, в том числе эукариотические, имеют не менее высокую точность репликации (таблица).

Точность копирования ДНК у микроорганизмов
(Drake, 1991; Drake et al., 1998)

Организм Размер генома
(нуклеотиды)
Частота мутаций
на пару нуклеотидов на геном
Бактериофаг М13 6,4 × 103 7,2 × 10–7 0,0046
Бактериофаг λ 4,9 × 104 7,7 × 10–8 0,0038
Бактериофаги Т2 и Т4 1,7 × 105 2,4 × 10–8 0,0040
Escherichia coli 4,6 × 106 5,4 × 10–10 0,0025
Saccharomyces cerevisiae 1,2 × 107 2,2 × 10–10 0,0027
Neurospora crassa 4,2 × 107 7,2 × 10–11 0,0030
В среднем     0,0034

 
Интересно, что самые разные организмы — бактериофаги, бактерии, грибы — дают близкие величины числа мутаций на геном на репликацию, хотя размер генома (и соответственно скорость мутирования на пару оснований) варьируют в пределах четырех порядков величины. Это показывает, что эволюционно значимым параметром является скорость мутирования в расчете на геном на поколение. Для одноклеточных организмов достигнутой высокой точности копирования и эффективности репарации ДНК достаточно для надежного превышения скорости размножения над скоростью мутирования (так, чтобы подавляющее большинство потомков не имело ни одной новой мутации) и обеспечения, таким образом, потенциального бессмертия вида.

У многоклеточных организмов (Drake et al., 1998; Crow, 1997) точность синтеза ДНК приблизительно такая же, как у одноклеточных эукариот (до 5 × 10–11 на пару оснований), однако число мутаций на геном на половое поколение оказывается очень высоким. Например, у человека число новых мутаций на зиготу составляет более 60. Трудно себе представить, как такое размывающее действие мутагенеза совместимо с жизнью. Проблема связана с огромными размерами генома у высших эукариот и большим числом клеточных делений в зародышевом пути (Crow, 1997).

Одно из объяснений переносимости столь высокого уровня мутагенеза у высших организмов состоит в предположении, что огромная доля их генома — это не функциональные гены, а внутригенные вставки (интроны) и межгенные последовательности, мутации в которых нейтральны или почти нейтральны. Пересчет числа мутаций на половое поколение на «эффективный геном» дает величины от 0,036 у мелкой нематоды Caenorhabditis elegans до 1,6 у человека (Drake et al., 1998) — всё еще угрожающе высокий груз мутаций. Селективная нейтральность большинства мутаций (следовательно, и их практическая безвредность) была даже положена в основу теории молекулярной эволюции (Кимура, 1985). Я, впрочем, думаю, что нейтральные изменения вообще не представляют собой эволюцию. Практическая нейтральность мутаций означает только то, что так называемая молекулярная эволюция уже в основном завершена, и мы видим только вариации, не имеющие эволюционного значения (вырожденность связи структура—функция).

Цена точности. Почему скорость мутирования не падает до нуля? Дело, по-видимому, в том, что в конце концов стремление к увеличению точности копирования генов оказывается уравновешенным всё возрастающей ценой этой точности (Kimura, 1967; Kondrashov, 1995). Это следует и из общих термодинамических соображений: очевидно, что для достижения абсолютной точности понадобились бы бесконечные энергетические затраты. Уже достигнутая точность копирования — одна ошибка на десятки миллиардов знаков — очень высока. Сложные и разнообразные механизмы сохранения и копирования генетической информации находятся в ряду главных достижений биологической эволюции, но их функционирование является и главной статьей энергетических затрат клетки (Cox, 1994). Представляется вероятным, что достигнутая у высших организмов точность синтеза ДНК и эффективность репарации ее повреждений близки к предельным. И это означает, что организмы с большим размером генома должны обладать дополнительными механизмами, позволяющими виду сохраняться в условиях сильного мутационного давления.

Очищающий отбор. Термин «усеченный (или отсекающий) отбор» (truncated selection) обычно используют для обозначения однонаправленной селекции, когда для размножения отбирают особей с количественным признаком выше или ниже определенной пороговой величины. Позднее этим термином стали обозначать также отбор, при котором отбраковываются особи с мутационным грузом выше определенной пороговой величины. Это отбор на сохранение дикого генотипа, противоположный однонаправленному. Во избежание путаницы я буду называть его очищающим отбором. Мутагенез — случайный процесс, и число новых мутаций, приобретаемых потомками, варьирует в соответствии с пуассоновым распределением. Иначе говоря, среди потомков всегда присутствуют особи с числом мутаций меньше и больше среднего. Поскольку мутации чаще всего вредны, то есть снижают жизненность, а вредный эффект мутаций может быть аддитивным или даже синергическим (положительный эпистаз), особи с повышенным числом мутаций будут иметь низкую жизненность, тогда как особи с малым числом мутаций или без таковых получают преимущества. Формула «побеждает наименее отягощенный мутациями» более точна, во всяком случае, более конкретна, чем «побеждает сильнейший». Так идет очищение популяции от мутационного груза, но популяция при этом платит определенную цену, производя нежизнеспособное потомство. Цена тем выше, чем выше скорость мутагенеза. Здесь тоже ожидается предельная мутагенная нагрузка, выше которой цена очищающего отбора становится несовместимой с выживанием вида. Эффективность очищающего отбора существенно возрастает, а цена его падает при наличии полового размножения и генетической рекомбинации (Crow, Kimura, 1979; Kondrashov, 1982, 1988).

Стабилизирующий отбор. В популяциях, хорошо адаптированных к условиям обитания, действует стабилизирующий, или нормализующий, отбор (Шмальгаузен, 1968), при котором уклоняющиеся варианты оказываются менее приспособленными, чем «средний» фенотип.

Яркая иллюстрация идеи В.П.Щербакова о неизбежном замедлении эволюции — рост средней продолжительности существования родов морских животных в течение последних 540 млн лет, подтверждаемый данными палеонтологии. По горизонтальной оси: геологическое время; по вертикальной оси: средняя продолжительность существования родов морских животных. Рис. из статьи А.В.Марков, 2000
Яркая иллюстрация идеи В.П.Щербакова о неизбежном замедлении эволюции — рост средней продолжительности существования родов морских животных в течение последних 540 млн лет, подтверждаемый данными палеонтологии. По горизонтальной оси: геологическое время; по вертикальной оси: средняя продолжительность существования родов морских животных. Рис. из статьи А.В.Марков, 2000

Пределы адаптационной эволюции. Есть важная сторона эволюции, автоматически снижающая возможность дальнейшей эволюции. Общей предпосылкой неизбежного замедления эволюции является то, что организм представляет собой целостную, интегрированную, когерентную систему, в которой любое изменение так или иначе нарушает общую отлаженность и согласованность систем организма и либо должно быть отброшено отбором, либо компенсировано другими изменениями (отрицательные обратные эволюционные связи) (Kauffman, 1973; 1983; Zuckerkandl, 1976; Brooks, Wiley, 1986; Robertson, 1991; Seaborg, 1999). Чем более совершенны онтогенетические программы организма, тем менее вероятно, что случайная мутация может их улучшить, и в пределе мы должны ожидать полной невозможности дальнейших позитивных изменений подобно тому, как в стихотворении, написанном гением, нельзя изменить ни одного слова без того, чтобы его не ухудшить. Здесь потребности адаптации к меняющимся условиям среды сталкиваются с необходимостью удержать достигнутое внутреннее совершенство. Чем важнее система для внутреннего совершенства, тем менее способна она к изменению. Примером такой стабильности является универсальность генетического кода во всём живом мире. Возможно, впрочем, что дело не во внутреннем совершенстве генетического кода (интуитивно кажется, что могли бы быть и другие, не менее совершенные варианты кода). Может быть, само появление полноценного генетического кода поставило его владельца вне конкуренции и сделало родоначальником всей биосферы (эффект основателя). Весьма консервативны все фундаментальные генетические процессы: синтез, репарация и рекомбинация ДНК, транскрипция, синтез белка. Мутации в них должны быть крайне вредными или летальными.

Устойчивому существованию вида грозят не только вредные мутации, но и «полезные», потенциально способные превратить один вид в другой, что для данного вида означает исчезновение. Быстро эволюционирующий вид становится жертвой «приспособленчества». В пределе должен быть достигнут такой уровень совершенства, когда полезные мутации становятся невозможными.

Диплоидия. Для высших организмов, растений и животных, характерен жизненный цикл со сменой гаплоидной и диплоидной фаз, причем протяженная гаплоидная фаза характерна для организмов с простым развитием, тогда как для организмов со сложным онтогенезом (многоклеточные животные и семенные растения) характерна протяженная диплоидная фаза. У высших животных гаплоидными являются только гаметы. Существуют различные (не исключающие друг друга) точки зрения на механизмы происхождения и поддержания диплоидного состояния (Crow, Kimura, 1965; Charlesworth, 1991; Kondrashov, Crow, 1991; Perrot et al., 1991; Goldstein, 1992; Orr, 1995). Для обсуждаемой здесь проблемы существенным является общее соображение, что диплоидия может представлять собой путь повышения долговечности вида. У гаплоидов генетическая информация хранится в двух копиях, на двух комплементарных нитях ДНК, у диплоидов — в четырех копиях, что, разумеется, повышает надежность ее сохранения. Мутации в двух наборах хромосом редко затрагивают одни и те же сайты, так что всегда сохраняется принципиальная возможность восстановления исходного текста. Практическая возможность такого восстановления существует у видов с половым размножением, и значение диплоидности следует рассматривать в контексте полового размножения и рекомбинации. Отметим, что гаплоидный геном характерен как раз для организмов, размножающихся бесполо, а облигатное половое размножение у высших животных неразрывно связано с их диплоидностью. Корреляция между сложностью развития и большим геномом, с одной стороны, и преобладанием диплоидной фазы — с другой понятна. У одноклеточного организма нет проблемы избавления от мутационного груза, поскольку большая часть потомков не несет ни одной мутации. Но эта проблема существует у организмов с большим геномом и длинным зародышевым путем.

Кроме увеличения надежности сохранения генов в поколениях, диплоидность делает существенный вклад в сохранение индивидов в ходе онтогенеза (Orr, 1995), который важен и для половых, и для бесполых видов. Большая часть новых мутаций в той или иной мере рецессивна, и диплоидность резко повышает толерантность к мутациям, как к унаследованным от родителей, так и к соматическим (Crow, Kimura, 1965; Kondrashov, Crow, 1991; Drake, 1991; Orr, 1995). Выгода не ограничивается маскированием рецессивных мутаций. Диплоидность обеспечивает возможность рекомбинационной репарации повреждений в ДНК, в том числе таких, которые не репарируются более простыми системами репарации.

Существенным фактором повышения жизнеспособности вида в результате диплоидности является преимущество гетерозигот (Lerner, 1954; Goldstein, 1992). Полиморфные популяции свободно скрещивающихся организмов обычно более устойчивы к средовым влияниям, чем инбредные линии. Гетерозиготные комбинации аллелей обеспечивают более высокий морфогенетический гомеостаз, чем гомозиготы (Lerner, 1954). В эволюции явно имел место отбор на хорошую комбинационную способность аллелей. (О механизмах поддержания полиморфизма в популяциях см. Kaplin, McGregor, 1972; Северцов, 1990.) В свете этого содержание понятия мутационного груза выглядит слишком большим упрощением. Возможность рекомбинационной репарации, маскирование рецессивных мутаций и взаимодействие аллелей могут намного перекрывать вредные последствия более высокого мутагенеза, связанного с двукратным содержанием ДНК у диплоидов. Таким образом, диплоидность повышает гомеостаз как на уровне организма (более надежный онтогенез), так и на уровне вида: новые мутации могут входить в общий генофонд вида, не нарушая существенно его онтогенетических программ. Преимущество гетерозигот может существенно тормозить эволюцию вида даже при условии высокой приспособленности гомозиготных типов (Michod, 1999). Эволюционные преимущества диплоидии явно не могут быть объяснены с позиции адаптационной эволюции. Есть данные, показывающие, что гаплоидные популяции обладают большей способностью к адаптации в меняющихся условиях среды, чем диплоидные (Zeyl et al., 2003).

Шапероны. Есть еще одно удивительное изобретение эволюции, важность которого не вполне оценена. Это шапероны — класс белков, которые, препятствуя неправильным ассоциациям полипептидных групп, помогают правильному свертыванию или сборке других белков in vivo, но сами не входят в состав зрелых структур (см. обстоятельный обзор Rutherford, 2003). В первую очередь это, конечно, механизм ускорения правильного свертывания полипептидных цепей и сборки белковых структур, замена стохастических процессов (медленных и чреватых ошибками) упорядоченными и целенаправленными. Мало того, шапероны обладают очень важной способностью обеспечивать правильное свертывание и сборку белков при наличии мутаций, которые в отсутствие шаперонов приводили бы к нефункциональным или сильно дефектным структурам. Благодаря этому организмы способны выдерживать большой мутационный груз без утраты жизнеспособного фенотипа.

Типичные шапероны относятся к так называемым белкам теплового шока. Они позволяют организмам успешно преодолевать периоды потенциально летального теплового стресса. Первичная антиэнтропийная и антиэволюционная направленность шаперонов очевидна: шапероны позволяют видам сохранить самоидентичность, несмотря на накопление мутаций. Обратной стороной этого явления оказывается увеличение эволюционного потенциала вида за счет скрытого накопления фенотипически нейтральных мутаций. Полагают, что в периоды внешне-средовых стрессов конкуренция за шапероны со стороны поврежденных белков может приводить к массовой экспрессии ранее скрытых мутаций, что иногда может привести к эволюционному скачку (Ali et al., 1998; Zou et al., 1998). Эти взрывы мутантной экспрессии могут действительно помочь дать ответ на многие трудные вопросы в феноменологии эволюции, но было бы ошибкой рассматривать шапероны как созданный эволюцией механизм ускорения эволюции. Очевидно, что для ныне существующих видов обладание шаперонами есть мощный фактор стабильности и устойчивости к дальнейшей эволюции. Как мы обсуждали выше, для организмов с большим геномом и сложным онтогенезом невозможно достижение такой точности репликации генома, которая сама по себе обеспечивала бы устойчивость вида во времени. Мутации идут неизбежно и неотвратимо, и шапероны помогают видам сохраняться, подавляя фенотипическую экспрессию мутаций, давая время для выработки их более надежной нейтрализации за счет, например, супрессорных дополнительных мутаций. А если какая-то популяция такого стабильного вида, попав в стрессовую ситуацию, не справится с экспрессией ранее скрытых мутаций и породит новый и, возможно, сильно отличный от родительского вид, то это не помешает прежнему виду продолжать свое устойчивое существование во времени.

Фенотипическая пластичность. Наиболее успешно задача сохранения вида неизменным без потери способности адаптироваться к меняющимся условиям жизни решается в эволюции на путях совершенствования регуляторных механизмов. Известно, что чем ниже наследуемость признака, тем ниже эффективность идущего по нему отбора. Уже у бактерий широко распространены ненаследственные адаптации, и чем сложнее организмы, чем выше они стоят на эволюционной лестнице, тем большую роль у них играют ненаследственные модификации, от физиологических адаптаций к внешним условиям и образу жизни до выработки сложных поведенческих реакций на основе жизненного опыта. Пресловутое ненаследование приобретенных признаков, которое так огорчало ламаркистов, — это ведь мощное сопротивление хаосу безрассудной эволюции, вынуждаемой меняющимися обстоятельствами жизни.

Независимость от среды. Дополнительным к рассмотренной выше пластичности фенотипа является другой путь уклонения от эволюции, состоящий в целенаправленной модификации среды обитания, создании искусственных экологических ниш: муравейники, гнезда пчел, плотины бобров, норы грызунов и других животных, гнезда птиц, наконец человеческая культура. Эволюционное значение этих явлений — в оптимизации среды, в приспособлении ее к потребностям вида, а тем самым — в ослаблении давления отбора. Сюда же относится и К-стратегия размножения, когда родители имеют небольшое число детей, но благодаря эффективной заботе о потомстве надежно обеспечивают их выживание. При r-стратегии самки откладывают огромное число яиц, но при этом до взрослого состояния могут доживать единицы на миллион. Очевидно, что K-стратегия в значительной мере выводит потомство из-под давления отбора, обеспечивая выживание всех, кто не погибает от внутреннего несовершенства. К-стратегия, кроме того, позволяет уменьшить количество половых продуктов, а следовательно, и длину зародышевого пути, а следовательно, и конечную частоту мутаций в гаметах. Если на физиологическом уровне фенотипическая пластичность позволяет организмам адаптироваться к меняющимся условиям среды, не меняя генотипа, то на поведенческом уровне организмы могут приспосабливать среду к своим потребностям. Антиэволюционная направленность всех этих усилий природы, от точности репликации ДНК до человеческой цивилизации (с ее комфортом и медициной), очевидна и понятна: выживает, сохраняется лишь то, что не изменяется. Это верно, что вид может оказаться как бы перед выбором: измениться или вымереть. Но это кажущаяся альтернатива. В обоих случаях прежний вид исчезает. Действительным совершенством, к которому влечет эволюция, является «способность выжить, не меняясь».

Роль полового размножения в стабилизации вида обсуждается ниже в разделе II. Консервативная роль полового размножения.

Об адаптивном мутагенезе и эволюции способности к эволюции

В последние годы высказывают сомнения в том, что мутации — просто неизбежное следствие несовершенства механизмов репликации и репарации ДНК, и прокламируют мысль, что возможен отбор на усиление мутагенеза, что высокий уровень мутагенеза может быть адаптивным (Kirschner, Gerhart, 1998; Radman, 1999; Radman et al., 1999, 2000; Giraud et al., 2001; Rattray, Strathern, 2003; Earl, Deem, 2004). При том, что в случайном мутагенезе частота вредных мутаций превышает частоту благоприятных мутаций на 4–5 (Taddei et al., 1997), а то и 6 (Roth et al., 2003) порядков величины, эта мысль не выглядит тривиальной даже при одобрительном отношении ко всякой эволюции. И вопрос не только в том, как могут быть полезны вредные мутации (это еще можно себе представить), а в том, как возможна эволюция способности к эволюции? Это был бы процесс с положительной обратной связью. Динамика таких процессов имеет характер катастрофы. Организмы устроены целесообразно. Их цель — выжить и оставить потомство (то есть сохраниться в будущих поколениях). Эта цель вложена в них эволюцией, и все системы организма служат этой и только этой цели. Служит ли этой цели способность к эволюции? Эволюционировать (то есть меняться) и сохраняться — вещи противоположные. Мысль, что сама эволюция является целью организмов, находится за пределами естественнонаучной парадигмы. Онтогенез осуществляется под управлением генетических программ организма, и его адаптивные реакции на действия среды предусмотрены этими программами; филогенез всегда осуществляется впервые. Это процесс, движимый энтропией, «той силой, что вечно хочет зла». Можно ли предполагать существование механизмов ускорения роста энтропии, чего-то вроде филогенетического апоптоза?

То, что проблема эта всерьез обсуждается на страницах весьма уважаемых изданий (Nature, Genetics, Proc. Natl. Acad. Sci. USA), означает, конечно, что общие гносеологические аргументы не могут противостоять человеческой потребности в чудесах (и сенсациях). Существуют ли, однако, достаточные эмпирические данные или теоретические соображения, позволяющие говорить о механизмах ускорения эволюции, создаваемых в ходе эволюции? У бактерий известны особые высокомутагенные системы синтеза и репарации ДНК, функционирующие только в стрессовых условиях, грозящих организмам гибелью (Friedberg et al., 1995; Drake et al., 1998; Radman, 1999), из которых наиболее изучена система SOS-репарации у кишечной палочки. УФ-облучение или другие воздействия, повреждающие или блокирующие репликацию ДНК, индуцируют экспрессию около 20 генов, продукты которых участвуют в рекомбинации и репарации ДНК. Среди них есть несколько ДНК-полимераз, отличающихся от репликативных полимераз гораздо меньшей точностью репликации. Мирослав Радман, главный адепт эволюции эволюционируемости (evolution of evolvability), предложил называть их ДНК-мутазами (Radman, 1999)1. Индуцируемые системы типа SOS-репарации и ДНК-мутазы найдены и у других микроорганизмов, включая дрожжи.

Интерпретация сторонников адаптивного мутагенеза следующая: организмы, попавшие в стрессовую ситуацию и оказавшиеся перед альтернативой «умереть или измениться», выбирают последнее и включают мощную мутагенную машину в надежде, что хотя бы один из миллионов новых мутантов окажется способным выжить в новых условиях, например в условиях сильной радиации. Подобный альтруизм мне представляется невозможным даже для Homo sapiens, разве что при тоталитарном режиме. Репарационная парадигма выглядит более естественной: SOS-ответ служит репарации повреждений и спасению репликации ДНК ценою пониженной точности, а ДНК-мутазы — это всего лишь нестрогие полимеразы, способные использовать неидеальные матрицы. С помощью такого механизма спастись пытаются все клетки, а не лучшие из лучших. Возможно, что иногда ускоренный мутагенез приводит к появлению организма, приспособленного к среде, вызвавшей стрессовую реакцию, но это не более преднамеренно, чем возникновение сложности при росте энтропии (хотели как хуже, а вышло хорошо). Но и это не очень реалистично. Чтобы, например, стать сверхустойчивым к облучению, организм должен создать сверхмощные системы репарации ДНК, которые как раз и обеспечивают сверхнизкую скорость мутагенеза. Это потруднее, чем вытащить себя из болота за волосы.

Есть еще одна экспериментальная система, в которой бактерии как будто бы обнаруживали «адаптивный мутагенез» (Cairns et al., 1988; Cairns, Foster, 1991; Foster, Cairns, 1992). У lac-мутанта кишечной палочки наблюдался очень высокий уровень реверсий к Lac+ при посеве мутантной культуры на чашки с лактозой в качестве единственного источника углерода. Эти результаты были сначала интерпретированы как способность бактерии направлять мутагенез на селективно важные области генома (Stahl, 1988; Boe, 1990). Позднее была предложена более изощренная модель (Hall, 1992; Rosenberg, 2001), предполагающая существование механизма, который реагирует на стресс индукцией общего (ненаправленного) мутагенеза в небольшой части популяции, подвергнутой стрессу, так сказать созданием передового отряда эволюции. На количественных моделях показана несостоятельность этой гипотезы (Roth et al., 2003), но сторонники направленного мутагенеза не складывают оружие. По-видимому, я поторопился, сказав, что в биологии ламаркизм преодолен. Ламаркизм бессмертен.

Другая группа данных касается систем локального (прицельного) мутагенеза. Лимфоциты, продуцирующие антитела, имеют высокую скорость мутирования вариабельных сегментов иммуноглобулиновых генов, в миллионы раз превышающую нормальный темп мутагенеза благодаря их интенсивной рекомбинации с молчащими псевдогенами (Weil, Reynaud, 1996). Аналогичный механизм используют некоторые паразитические простейшие для прицельного мутагенеза генов, кодирующих поверхностные антигены (Pays, 1989). Гены патогенных бактерий, кодирующие поверхностные антигены, проявляют наследственную повышенную мутабильность (Moxon et al., 1994). Эти гены содержат короткие повторы оснований, на которых нормальные ДНК-полимеразы делают много ошибок (ошибки проскальзывания), что ведет к мутациям типа сдвига фазы. Эти случаи «намеренного мутагенеза» являют собой действительно пример использования мутагенеза в качестве приспособительного признака. Это специализированный вариант приспособительного использования генетического разнообразия, которое в конечном счете не ведет к эволюции вида, а напротив, обеспечивает его стабильность во времени, подобно тому, как полиморфизм популяций позволяет им устойчиво сохраняться в варьирующей среде.

Приводят и другие доводы косвенного характера в пользу отбора на повышенный мутагенез: возможность отбора у бактерий на повышение точности синтеза ДНК (Fijakowska et al., 1993) интерпретируют в пользу отсутствия жесткой эволюции на точность репликации ДНК (Radman et al., 2000); важность генетического разнообразия для выживания интерпретируют в пользу возможности отбора на повышенный мутагенез (Radman, 1999). Но такая интерпретация представляется излишней. Точность репликации у бактерий достаточно высока для устойчивого, неопределенно долгого сохранения вида, и более высокая точность означала бы неоправданные затраты энергии. Что касается генетического разнообразия популяций, то его полезность для долговечности вида достаточно обоснована. Природные популяции, даже бесполые, сильно полиморфны, но надо полагать, что полиморфизм служит экологической пластичности вида, его устойчивости в меняющейся среде. Это не мутационный груз, а богатство генофонда. Множественные аллели уже отобраны на совместимость, на условную полезность и т. п.

В феномене биологической эволюции кроется фундаментальное диалектическое противоречие, очевидное уже в исходной дарвиновской триаде — наследственность, изменчивость, отбор. Изменчивость предполагает несовершенную наследственность. Моя мысль состоит в том, что в ходе эволюции идет преодоление изначального несовершенства наследственности, в пределе — уничтожение изменчивости. Необходимо, однако, различать изменчивость как отражение уровня мутагенеза (неизбежное зло) и разнообразие как богатство генофонда вида, генетическую адаптируемость (как способность к микроэволюции) и приспособленность (адаптированность) как совершенство генофонда, тормозящее дальнейшую эволюцию (Leigh, 1973). На мой взгляд, различение этих понятий позволит избежать логической ошибки, несомненно лежащей в предположении о возможности отбора на повышенную способность к эволюции. Это мое утверждение не означает, что в ходе эволюции объективно не возрастает способность к эволюции. Усложняющаяся биосфера в силу именно своей сложности становится, с одной стороны, всё более уязвимой для энтропии, а с другой стороны, создает всё увеличивающееся разнообразие экологических ниш, что должно вести к увеличению вероятности успешных попыток возникновения и закрепления новых форм. Но в ходе эволюции в геологических масштабах времени сохраняются только те виды, которые достаточно успешно противостоят росту энтропии. Такова диалектика эволюции.

Полезные мутации — вредны. Генетика популяций изучает эволюцию адаптаций, тогда как содержание эволюции — противостояние энтропии. Для победы над энтропией необходимо (помимо всего прочего) устоять против «соблазна приспособленчества», устоять против давления среды, не стать ее отпечатком, остаться самим собой! Только верные наследуют землю! Верные самим себе.


1 Парадоксально, что именно M. Радману принадлежит ведущая роль в открытии пострепликативной репарации у бактерий, доводящей точность репликации ДНК до 10–10 ошибок на пару нуклеотидов (Radman, Wagner, 1986). Когда были открыты неточные ДНК-полимеразы, он принял это известие с восторгом и сказал, что мечтал о них 30 лет (Chicurell, 2001).

Совершенство

В синтетических теориях эволюции в качестве параметра, определяющего направление отбора, используют приспособленность — относительную эффективность размножения особей в популяции. Реальное (не тавтологическое) содержание параметра приспособленности не поддается определению. В любом реальном биотопе, например в пресноводном водоеме, обитают сотни, а то и тысячи видов организмов — бактерии, грибы, водоросли, беспозвоночные животные, рыбы, земноводные, птицы. Все они приспособлены к данному биотопу. И если все эти виды продолжают эволюционировать, то общее направление эволюции, очевидно, будет определяться собственной историей вида, а не средой обитания (Brooks, Wiley, 1986). Разумеется, при этом виду придется платить нечто за сохранение приспособленности к среде, приспосабливаться, но по-своему. При таком понимании направленности эволюции можно и согласиться со сторонниками ортогенеза. Может ли эволюция создавать всё что угодно, как это молчаливо предполагается синтетической теорией эволюции?

«Адам и Ева в Земном раю». Картина Венчеслао Петера (Wenceslao Peter; 1742, Богемия — 1829, Рим), Пинакотека, Ватикан. Согласно концепциям Естественной истории (XVI-XVIII век), Природа — это идеально сбалансированная устойчивая система, задуманная и поддерживаемая Творцом. В этом мире, конечно, нет никакой эволюции! На полотне узнаваемы десятки видов птиц и млекопитающих, мирно сосуществующих. Венчеслао Петер был известен прежде всего как анималист. (Изображение с открытки, изданной Ватиканскими музеями)
«Адам и Ева в Земном раю». Картина Венчеслао Петера (Wenceslao Peter; 1742, Богемия — 1829, Рим), Пинакотека, Ватикан. Согласно концепциям Естественной истории (XVI-XVIII век), Природа — это идеально сбалансированная устойчивая система, задуманная и поддерживаемая Творцом. В этом мире, конечно, нет никакой эволюции! На полотне узнаваемы десятки видов птиц и млекопитающих, мирно сосуществующих. Венчеслао Петер был известен прежде всего как анималист. (Изображение с открытки, изданной Ватиканскими музеями)

Сам Дарвин вкладывал в понятие приспособленности представление о совершенной конструкции. Хорошо ощущаемое интуитивно, понятие совершенства ускользает от определения. Описанный здесь взгляд на эволюцию позволяет, мне кажется, внести некоторую ясность в проблему совершенства и прогресса в биологии и связать ее с обсуждавшимся выше вопросом, что же отбирает отбор. Что совершеннее — семейство сложноцветных, отряд перепончатокрылых или отряд приматов? Пчела или человек? Или, может быть, цианобактерия, сотворяющая всю органику из света, воды и минеральных солей? Критерий близости к человеку не выглядит удовлетворительным, во всяком случае как единственный. Одним из критериев совершенства может быть долговечность, способность к выживанию без изменений. Это не абсолютное совершенство, а только совершенство в своем роде, но это важный и содержательный критерий — способность противостоять энтропии.

Что касается приспособленности, то никто не рассматривает ее как способность выживать не меняясь. Напротив, приспособленность, по определению, коррелирует со скоростью эволюции. Интерес популяционной генетики сосредоточен на изменениях, ибо ее предмет — эволюция адаптаций. Но изменения сами по себе есть энтропия, а шагом к совершенству является только такое изменение, которое препятствует дальнейшим изменениям. Эволюционная история обнаруживает градиент структурной сложности. Поскольку сложность сама по себе означает большую способность к деструкции, эволюционное значение имеет только организованная сложность. Стабильность сложной системы критически зависит от установления специфических, неслучайных связей между ее частями (Saunders, Ho, 1976), которые обеспечивают ее функционирование. Эти связи являются результатом естественного отбора и не могут быть выведены из свойств компонентов системы (Wicken, 1979). Единицей естественного отбора должна быть, следовательно, организация как целое. Каждый шаг в направлении приспособленности к условиям среды и каждый шаг к увеличению структурной сложности должны быть компенсированы общим изменением организации как системы противостояния росту энтропии. Не пытаясь дать определение абсолютному совершенству, можно указать направление, в котором действует эволюция, «стрелу совершенства»: возрастание организованной сложности.

В период противостояния генетики и дарвинизма в начале ХХ века для генетиков было характерно представление об идеальной особи, совершенном типе, а изменчивость рассматривали как результат ошибок (мутаций), связанных с несовершенством механизмов наследственности — типологическое мышление, ведущее свое начало от Платона. Генетики увлеклись евгеникой, но национальная трагедия Германии, попытавшейся на практике осуществить освобождение человечества от несовершенных его членов, помогла оценить достоинства популяционного мышления. Рассмотренные выше преимущества полиморфных популяций в сравнении с чистыми линиями и известные негативные последствия пресловутой зеленой революции привели к пониманию, что совершенство вида в его разнообразии, богатстве его генофонда. Это разнообразие вносит существенный вклад в гомеостаз вида, в его способность противостоять энтропии.

Генетический «замысел» зиготы

Построение многоклеточного тела можно рассматривать как деятельность зиготы, направленную на создание оптимальных условий для сохранения и размножения клеток зародышевого пути. Курица — это способ, которым яйцо порождает яйцо. При таком взгляде вся эволюция сводится к эволюции зародышевого пути, непрерывной зародышевой плазмы, побочным результатом которой оказывается эволюция многоклеточных организмов, более высокоорганизованных монад2, чем клетки. Организмы различаются по уровню организации, тогда как генеративные клетки всех организмов являются одноклеточными и не могут быть представлены иерархически. Если это так, если, например, зигота человека мало отличается от зиготы дождевого червя, то как возникает конечная разница между человеком и червем? Это ведь должно быть предопределено в зиготах. Где источник новой информации, появляющейся в онтогенезе? Редукционисты склонны думать, что в онтогенезе никакой новой информации не возникает, что идет просто дублирование и переформулирование информации, содержащейся в хромосомах зиготы. П. Б. Медавар справедливо охарактеризовал такую точку зрения как самое беспомощное описание развития. О громадной разнице в информационном содержании между зиготой и взрослым организмом см., например, в работе (Riedl, 1978).

Онтогенез многоклеточного организма может быть представлен как разветвляющаяся последовательность необратимых трансформаций, каждый этап которой сопровождается появлением новой информации, не содержавшейся в структурах предшествующего этапа в явном виде и не выводимой из них однозначно в соответствии с каким бы то ни было алгоритмом. Новое содержится в предшествующем в качестве возможного. Эту скрытую (потенциальную) информацию зиготы я обозначил здесь термином «генетический замысел». Несмотря на креационистское звучание, он правильно отражает объективное содержание данной информационной категории, не имеющей аналогии в неживых системах, но весьма сходной с тем, что мы вообще вкладываем в понятие «замысел». Это не план, не проект, не модель. Это то, что нуждается в творческом воплощении.

Генетическим замыслом зиготы дождевого червя является дождевой червь, а генетическим замыслом зиготы человека является человек. Содержание генетического замысла последовательно, поэтапно развертывается в онтогенезе. Наглядные примеры реализации генетического замысла дают процессы самосборки субклеточных структур. В клетке существует группа генов, кодирующих рибосомные белки. После транскрипции этих генов и трансляции оказывается, что линейные последовательности аминокислот (полипептиды) содержат информацию для свертывания их в трехмерную белковую структуру. Далее оказывается, что эти трехмерные молекулы обладают специфическим сродством друг к другу и к молекулам рибосомных РНК. Они определенным образом соединяются между собой, образуя рибосому, молекулярную машину, предназначенную для синтеза полипептидов на матрице информационной РНК. Процесс сборки рибосомы идет самопроизвольно и необратимо, с созданием сложности, наделенной функцией (организации). Самосборка привела к появлению новой информации, не содержавшейся ни в ДНК, ни в белковых молекулах. Точно так же идет самосборка других сложных полиферментных комплексов (молекулярных машин), осуществляющих те или иные молекулярно-биологические процессы. Мы говорим, что белки обладают специфическим сродством друг к другу и взаимодействуют друг с другом и с другими компонентами клетки. Мы говорим также, что белки «узнают» друг друга. Это знание — результат эволюции организма как целого, включающей отбор на способность генных продуктов образовывать функциональные сложные структуры. Эта пригнанность, это сродство белков друг к другу не содержатся в явном виде в последовательности нуклеотидов в генах, кодирующих эти белки. О существовании этого сродства мы можем судить только a posteriori.

Можно возразить, что мы можем по последовательности нуклеотидов в гене судить о трехмерной структуре кодируемого белка, а затем и о возможном сродстве между белками. Однако фундаментальная теория, способная по первичной последовательности аминокислот в полипептиде предсказывать трехмерную структуру белка, невозможна. Теории свертывания полипептидов являются эмпирическими. Переход же отсюда к взаимодействию белков будет связан с еще большей неопределенностью. Следующие слои онтогенеза, идущие через взаимодействие клеток, зародышевых листков, органов, находятся уже так далеко от ДНК зиготы, что их предсказуемость по ДНК находится за рамками научной фантастики. Таким образом, информация, определяющая целостное развитие, хотя и содержится в зиготе, содержится в ней как потенция и предварительному декодированию недоступна.

Наиболее сильный аргумент против сводимости биологии к физико-химии представляет сама последовательность ДНК, которая не может быть выведена из физико-химии нуклеотидов. Напротив, эта невыводимость — необходимое условие, позволяющее ДНК содержать генетическую информацию, содержать код. Последовательность — это зафиксированная отбором случайность. Нельзя предсказать текст литературного произведения по алфавиту. Между прочим, не следует заблуждаться относительно нашей способности читать генетический код. Мы это умеем делать только потому, что код оказался универсальным. Мы его узнали эмпирически. Связать структуру триплетов ДНК с определенными аминокислотами, исходя из физико-химических свойств триплетов и аминокислот, невозможно, ибо этой связи нет. Связь эта символическая. Мы читаем генетические тексты только потому, что все организмы Земли «говорят» на одном языке. Когда клетка сама читает генетические тексты, переводя их сначала в тексты РНК, а затем и в аминокислотные последовательности, она использует аппараты, основанные на физико-химических взаимодействиях, но роль их только служебная. Все сущностные процессы биологии имеют характер символичности. Ни физико-химия вообще, ни энергетика в частности, не определяют живое. Хотя живое во всём этом нуждается, определяющими являются смысловые составляющие, не физико-химическая причинность, а смысловые сигналы: «Вдруг слабым манием руки на русских двинул он полки». И никакого «causa equat effectum». Общая теория биологии должна быть семантической, а не физико-химической. Организм гораздо ближе к компьютеру, чем к химическому ферментеру.

Самосборка и самоорганизация являются тем механизмом, который реализует, материализует, воплощает генетический замысел. Ферменты, другие макромолекулы априорно знают друг о друге и благодаря этому способны к организации в функциональные структуры. Совершенствование способности к самоорганизации и есть главное содержание биологической эволюции. В генетическом замысле потенциально содержится не только знание частей организма друг о друге, но и знание о внешней среде. Все организмы умеют распознавать в окружающем мире нужные им компоненты, так же как и компоненты вредные или опасные. Ферменты знают свои субстраты и умеют с ними обращаться, животные распознают в окружающей среде пищу и врагов. Для всего этого в ДНК зиготы не содержится прямых инструкций. Они создаются в ходе онтогенеза. Бесполезно искать в ДНК зиготы закодированные инстинкты или музыкальный талант — они возникают на последних этапах самосборки организма. Концепция генетического замысла позволяет понять, каким образом в ходе индивидуального развития идет наращивание сложности и организованности в кажущемся противоречии со вторым законом термодинамики. Теории термодинамики разрабатывали для характеристики поведения атомов, то есть монад, лишенных разума и знаний. При этом поведение монад определяется правилами теории вероятности. Когда же мы переходим к поведению биологических монад (генов, белков, клеток, организмов и т. д.), мы не имеем права игнорировать наличие у них способности к целенаправленному поведению. Понятию целенаправленности я придаю здесь достаточно широкий смысл, не обязательно включающий осознанное поведение, а только поведение, ведущее к определенному, заданному результату. Например, поведение рибосомных белков и рибосомных РНК таково, что оно всегда приводит к образованию рибосомы (в адекватной среде).

Процесс развертывания генетического замысла — творческий процесс, поскольку включает в себя оба необходимых компонента всякого творчества: случайный перебор вариантов и отбор правильного варианта. По своему содержанию генетический замысел не идентичен ценности информации. Ценность информации предполагает возможность ее однозначного декодирования знающим приемником, аналогично переводу текста на другой язык. При этом новая информация не создается. В онтогенезе же идет сотворение, воплощение в реальность того, что существовало лишь как возможное. Замысел — это третий, вернее первый, компонент всякого творчества. Замысел не расшифровывается, не декодируется, а эмпирически (методом проб и ошибок) воплощается.

Когда появились данные по последовательности нуклеотидов в ДНК человека и других организмов, мы были удивлены, как мало человек отличается не только от шимпанзе, но и от мухи и даже от червя, если судить по ДНК. Но замысел не связан напрямую ни с объемом генетических текстов, ни с количеством глав и параграфов в этих текстах. Идея невыводимости высшего уровня организации из предшествующего уровня более низкого ранга не нова. Например, Е. Г. Мерсер (Merser, 1981) утверждает, что действующие принципы организации более высокого ранга не обязательно являются производными свойств компонентов, которые они контролируют, или их внутренних действующих принципов. Адаптационные механизмы и организационные ограничения живых организмов, возникая случайно, не могут быть выведены из какого-либо общего принципа или закона и могут быть поняты только в контексте их истории. Сходные воззрения о несводимости граничных условий биологических систем к физике и химии высказывал М. Полани (Polanyi, 1968). Очевидно, что ДНК не является алгоритмом организма, его сжатой формулой. Организм есть организация, его информация обладает, следовательно, свойством несжимаемости (Denbigh, 1975).

В биологической эволюции определяющими становятся изменения генетического замысла зиготы. Эволюция зародышевой плазмы есть эволюция граничных условий онтогенеза. Граничные условия — это тоже законы, но не фундаментальные законы физики, а законы (правила), наложенные эволюцией, которые больше похожи на законы юридические, чем на законы физики. Если законы физики можно считать внутренними свойствами вещества и энергии, то граничные условия — это внешние законы. В машинах и организмах вещество и энергия, продолжая подчиняться законам физики, оказываются также в подчинении внешним законам. Внешние законы действуют и в неодушевленном мире: река течет, подчиняясь внешним ограничениям русла, но только машины и организмы имеют «разумные» граничные условия, придающие конструкции целесообразность. Эволюция организмов идет через отбор граничных условий на эффективность использования энергии и вещества для созидания. Такая направленность эволюции автоматически рождается из того факта, что выживает только то, что выживает. Произошло землетрясение, и сохранились только те здания, которые устояли. Это, конечно, тавтология, но только до тех пор, пока мы не интересуемся вопросом, почему одни здания разрушились, а другие устояли. Механизмы жизнеспособности могут быть самыми разными. Организмы размножаются, и удачные конструкции воспроизводятся.

Законы, управляющие онтогенезом, это не физико-химические запреты, а семантические правила. Реализуются эти правила физико-химическими взаимодействиями, ведущими к самосборке. На каждом этапе самосборки возникают новые конфигурации, обеспечивающие возможность новых взаимодействий. Онтогенез можно сравнить с многомерной детской головоломкой, в которой каждый этап сборки приводит к созданию новых конфигураций, отсутствующих среди первоначальных деталей. То есть генетический замысел — это свернутая информация о многомерной организации, где роль измерений играют уровни организации: генетический, биохимический, морфологический, физиологический, нервно-психический, интеллектуальный, поведенческий, духовный.

Продолжая старинный спор о преформизме и эпигенезе, я говорю в пользу эпигенеза: в ходе онтогенеза информация творится заново, эпигенетически. Но на место жизненной силы я ставлю менее таинственное представление о генетическом замысле. Впрочем, если угодно, эту свернутую информацию можно трактовать как информационный эквивалент гомункулюса преформистов.

Онтогенез есть эмпирическое воплощение генетического замысла об организме. Эпитет «эмпирическое» призван подчеркнуть принципиальную непредсказуемость каждого этапа онтогенеза на основании свойств компонентов предыдущего этапа. Эта непредсказуемость несет в себе большую мировоззренческую нагрузку. Из нее следует уникальность и неповторимость каждого индивидуума и космическая значимость каждой жизни.

Филогенез многоклеточного вида формально похож на онтогенез индивида. Он тоже представляет собой последовательную смену этапов от одноклеточности до современной высокоорганизованной формы. Насколько сущностна эта аналогия? Можно ли говорить о филогенетическом замысле? Положительный ответ на этот вопрос увел бы нас за пределы естественнонаучной парадигмы. Мы ограничимся философской констатацией, что современное состояние Вселенной наличествовало в новорожденной Вселенной в качестве возможного. Интересно, что само слово «эволюция», придуманное Шарлем Бонне, означает развертывание (e-volvo — развертывать). Бонне просто перенес представление об эмбриогенезе на филогенез. Взгляд на мир как на гигантский организм, наделенный импульсом к прогрессивному развитию, высказывали и Платон, и Августин, и Кант, и Гёте. Принципиальное различие между филогенезом и онтогенезом состоит, однако, в том, что филогенез осуществляется впервые, тогда как развитие индивидуальных организмов — это варианты воспроизведения истории вида, предопределенные генетическим замыслом. Действительно новое возникает в филогенезе. Оно возникает как изменение в зародышевой плазме. Пресловутая антиномия «яйцо или курица?» — недоразумение. Конечно, яйцо. Если изменение в замысле оказалось удачным, то есть было санкционировано естественным отбором, оно унаследуется в виде измененного генетического замысла. Таков механизм биогенетического закона — онтогенез повторяет филогенез.

Образно говоря, генетический замысел представляет собой подобие туго скрученной пружины, которая развертывается в ходе онтогенеза. Это развертывание, это наращивание организованной сложности производит впечатление чуда.

Разгадка — в происхождении генетического замысла. Далеко не каждое случайное изменение в генотипе передается потомкам, а только такое, которое реализуется в жизнеспособный организм. То, что мы видим в окружающей нас живой природе, — это ничтожная выборка удачных вариантов из мириад других, менее удачных. За нас, ныне живущих, заплачено очень дорого. Мы — редкая случайность, зафиксированная отбором. Такой отбор, отбор редких организаций со свойством выживания — организаций, противостоящих энтропии, есть Демон Максвелла или Бог Дарвина. Глобально, с учетом всей истории биосферы, второй закон не нарушен, но локально идет сотворение маловероятного мира.

Как обстоит дело с энтропией эмбриогенеза? Эмбриогенез — необратимый процесс, а необратимость предполагает рост энтропии. Брукс и Вили (Brooks, Wiley, 1986) считают эмбриогенез таким же энтропийным процессом, как и филогенез. В самом деле, структурная энтропия взрослого организма, состоящего из сотен миллиардов клеток, намного больше структурной энтропии зиготы. Для объяснения очевидного возрастания информации в онтогенезе они привлекают идею Дэвида Лэйзера, что источником новой информации является рост разности между максимально возможной энтропией и действительной энтропией организма, которая растет с меньшей скоростью (Layzer, 1975, 1977). Эту разность можно оценить, сравнив действительную энтропию беспорядочного нагромождения сотен миллиардов клеток с действительной энтропией живого организма. Рост энтропии — необходимое условие всякого движения, однако не рост энтропии, а генетический замысел каузально определяет направление эмбриогенеза. Здесь исторические ограничения выражены в гораздо большей степени, чем в филогенезе. Эмбриогенез довольно жестко детерминирован в пределах нормы реакции генотипа.

Если наблюдать за строительством здания со стороны и ничего при этом не знать ни об архитекторе, ни о прорабах, ни о каменщиках, то постройка здания покажется процессом совершенно невероятным. Но подумав, мы можем догадаться и о замысле архитектора, и о мастерстве рабочих, и об их руководителях, а может быть, и о совершенно особой необратимости — необратимости управляемых процессов.


2 Не найдя подходящего современного русского слова, я отваживаюсь использовать этот термин Лейбница в качестве универсального названия для индивидуализированных элементов и систем разного уровня организации.


86
Показать комментарии (86)
Свернуть комментарии (86)

  • АТТТ  | 27.01.2007 | 00:33 Ответить
    Уважаемые читатели!
    В работе представлены интересные факты. Однако во многих случаях их интерпретация не согласуется с термодинамикой, в частности,- с самой строгой физической теорией - теорией Дж. У. Гиббса! Сейчас многие недоразумения в области эволюционной термодинамики осознаны, и существующая путаница в научной литературе устраняется. Например, об этом можно прочитать на сайтах:
    en.wikipedia.org/wiki/Entropy_and_life
    www.humanthermodynamics.com/JHT/Second-Law-Systems-Evolution.html
    en.wikipedia.org/wiki/Category:Thermodynamicists
    www.humanthermodynamics.com/HT-history.html
    Публикуя подобные исследования, целесообразно, чтобы их авторы просматривали, хотя бы, информацию в энциклопедических изданиях в Интернете и не пренебрегали бы классическими вузовскими учебниками!
    К сожалению, подобные публикации до сих пор появляются в научных журналах, что не способствует образованию молодого поколения.
    Работу не следует рекомендовать для чтения!
    С уважением,
    АТ
    Ответить
    • Алексей Гиляров > АТТТ | 31.01.2007 | 21:06 Ответить
      Дорогие читатели, в отличие от анонима, скрывающегося под псевдонимом АТ, я как раз настоятельно рекомендую посетителям сайта статью Виктора Прохоровича Щербакова. Интересны приводимые факты и ссылки на конкретные исследования, интересны прекрасным русским языком изложенные движения мысли автора, но еще важней то, что текст заставляет нас думать! Об этой работе мне довелось узнать несколько раньше, чем читателям «Элементов», поскольку статья была прислана в «Журнал общей биологии» (ЖОБ) в ту пору, когда я был заместителем главного редактора. Помню, что поначалу меня слегка отпугнуло слово «энтропия» в заголовке. Дело в том, что редакция ЖОБ регулярно получала рукописи статей про энтропию и эволюцию всего на свете, но практически всегда это оказывалось нечто, сочиненное очередным графоманом или просто человеком, охваченным манией величия. И хотя в данном случае я был давно знаком с автором, и знал, что это нормальный и серьезный исследователь, все же за рукопись браться не торопился. Но когда начал читать, то прочитал все сразу не отрываясь. Конечно, читал я как редактор и это мешало восприятию смысла – думалось, о том, что надо разбить одну статью на две, что надо попросить автора взять в кавычки слово «замысел», что надо по-другому отформатировать список литературы и о всяких других технических моментах, о которых неизбежно должен думать редактор. Статья благополучно вышла в 3 и 4 номерах «Журнала общей биологии» за 2005 год (Т. 66. № 3. С. 195-211 и Т. 66. № 4. С. 300-309), а когда через полтора года редакция «Элементов» предложила мне написать ее «синопсис» (краткое популярное резюме), я с радостью согласился и стал перечитывать обе статьи – уже на страницах журнала. Неожиданно они открылись мне с какой-то новой стороны и показались гораздо интереснее, чем в первый раз. Может потому, что не висел груз редакторской ответственности – не нужно было думать об абзацах, сносках и запятых.
      Читатели «Элементов», думаю, сами оценят этот текст (вторая часть о половом размножении мне кажется даже интереснее чем первая). Возможно, что кто-то с чем-то решительно не согласится, но и в этом случае безусловно задумается, а тем самым провоцирующий эффект сочинения будет достигнут. И последнее, хотя наверное с этого надо было начать. Из обсуждаемой статьи, на мой взгляд (не думаю, что с этим согласится автор :-), можно убрать слово «энтропия» и статья от этого, как ни странно, совсем не пострадает: смысл и логика рассуждений, подкрепленных ссылками на множество экспериментальных и теоретических работ, останутся на месте и не станут менее убедительными. Поэтому, если Вас раздражает недостаточно строгое с точки зрения физики и химии использование термина «энтропия», пропускайте его как непонятное слово на каком-то совсем не знакомом Вам иностранном языке! Дело не в словах, а в выявлении того, что действительно наблюдается в ходе эволюции! Еще раз советую всем прочесть статью В.П.Щербакова!
      Алексей Гиляров (это не псевдоним!)
      Ответить
      • Teoslav > Алексей Гиляров | 23.02.2007 | 13:42 Ответить
        Вообще-то, чем сложнее устроена живая система, тем короче ее время жизни, то есть мера устойчивости живой системы определяется кинетическим фактором - скоростью адаптации к изменяющимся внешним условиям. Все мутации запрограммированы ходом развития Вселенной. Объясните с позиций 'противостояния энтропии' эволюционную цель и механизм возникновения людей-мутантов, образующих быстро растущую на Земле популяцию 'индиго'. Однако и она вписывается в номогенез, цель которого не спрячешь за кавычки. Ветхозаветные ученые, как правило, противостоят своими измышлениями не энтропии, а духовности.
        Ответить
        • Defyz > Teoslav | 21.01.2008 | 13:30 Ответить
          По-моему неправильно критиковать нечто, ссылаясь при этом на феномен "детей индиго", вокруг которого больше спекуляций и нездорового интереса желтой прессы чем реальных фактов и научных исследований.

          Вам не кажется?
          Ответить
        • Вячеслав Рогожин > Teoslav | 26.05.2012 | 13:01 Ответить
          Ага. Время жизни человека меньше, чем дождевого червя:) Если же речь идет о видах, как системах - простите, здесь все определяется скоростью приспособления к новым условиям: "выживет - не выживет" (кстати, в статье механизм рассмотрен верно). Крупные органмизмы размножаются медленно - у них банально и шансов выработать что-то полезное в новых условиях меньше. А насчет "индиго" - тут Вас явно куда-то не туда занесло: меньше читайте желтую прессу:) Гении были всегда. Сейчас с накоплением генетических отклонений и созданием лучших условий выживания для человека таких субъектов будет несколько больше (а дураков ЕЩЕ больше), но... И всё:)))
          Ответить
      • Свойвзгляд > Алексей Гиляров | 07.02.2010 | 20:57 Ответить
        Уважаемый Алексей. А я имею желание прокомментировать Ваш вступительный текст к работе В.П.Щербакова. В нём квинт-эссенция всей работы В.П.Щербакова.
        Вы пишите: "Но на самом деле эволюция ; это создание не просто нового, а нового, которое сопротивляется дальнейшим изменениям. "
        Это положение предлагаемой теории , которее, как я понимаю, Вы разделяете с В.П.Щербаковым можно оспорить во многих аспектах.
        Очень неудачна часть фразы "...нового, которое сопротивляется дальнейшим изменениям". Ни новые, ни старые формы живых существ не сопротивляются изменеиям! Живые существа не могут сопротивляться изменениям, то есть не могут влиять и тем самым устранять эти изменения сил Природы. А именно такой смысл создаёт эта фраза. Живые существа не сопротивляются, а приспосабливаются к изменениям внешней среды во временной перспективе, то есть в процессе существования вида.
        Самое существенное свойство генетической информации ДНК заключается в том, что она оптимально соответствует анатомо-физиологическим функциям вида необходимым для жизни данного вида в условиях его среды обитания. Имея необходимые анатомо-физиолгические функции и соответствующий код генетической информации, вид не " сопротивляется" , он приспособлен, то есть адаптирован, к данным условиям среды обитания, в том числе к конкуренции с другими видами данной территории.
        По мере наличия времени буду продолжать свой комментарий. Пока.
        Ответить
        • katsenberg > Свойвзгляд | 25.05.2010 | 14:13 Ответить
          Возможно, Вам будет интересно познакомиться с новой методологией построения теоретических эволюционных моделей, которая размещена в разделе "Методология" нового форума http://www.ununtrium.ru/. Там же, в разделах "Биология" и "Психология" опубликованы: модель зарождения жизни (абиогенез)и модель формирования психики, разума в биологической среде, построенные на основе этой методологии. Есть и другие интересные материалы.
          Ответить
      • Максимм > Алексей Гиляров | 28.12.2011 | 14:51 Ответить
        Уважаемый коллега!
        Несколько месяцев назад я просматривал статью.
        Мне кажется, что многие недоразумения в статье связаны с общей ситуацией, сложившейся в представлениях об энтропии. Сегодня я прочитал заметку Г.П.Гладышева, который (как и ранее в других работах) обращает внимание на одну из причин существующей путаницы. http://www.membrana.ru/particle/17265 Я согласен с его соображениями:
        «Основные недоразумения в понимании эволюции с позиции физики и физической химии, как правило, связаны с неверными представлениями об энтропии. Этот термин ввел Рудольф Клаузиус. Свое «модельное» представление о мире (Вселенной) он представил в виде высказывания: «Энергия мира постоянна. Энтропия мира стремиться к максимуму». В дальнейшем это высказывание Дж. У. Гиббс выбрал в качестве эпиграфа к работе «О равновесии гетерогенных веществ» Упомянутые ученые сделали приведенное высказывание применительно к своей модели Вселенной. Эта модель соответствует простой изолированной системе идеального газа, т.е. изолированной системе идеального газа, энергия и объем которой постоянны и в которой не совершается никакой работы, кроме работы расширения. Энтропия такой системы может только возрастать! Однако любители науки и дилетанты распространили это утверждение на системы других типов, в которых имеет место взаимодействие между частицами (молекулами или объектами других иерархий) и которые (системы) взаимодействуют с окружающей средой. Подобных ошибок не избежали некоторые ученые, не являющиеся профессионалами в соответствующих областях знания. Это привело к невообразимой путанице и затормозило, более чем на столетие, развитие науки. Появились сотни тысяч публикаций в научных журналах и популярной литературе, содержащие отмеченные недоразумения. К этим недоразумениям прибавились некорректные представления о негоэнтропии и «диссипативных структурах в живом мире».
        Возникновение жизни и ее эволюция легко объяснимы с позиции иерархической термодинамики близких к равновесию динамических систем. Эта термодинамика создана на прочном фундаменте классической (равновесной) термодинамики – термодинамики Рудольфа Клаузиуса, Дж. У. Гиббса и других великих творцов».

        Максим ( "Максим" )
        Ответить
    • Romul > АТТТ | 01.02.2007 | 06:24 Ответить
      Отсутствие конкретной критики или комментария к конкретному факту затрудняет восприятие информации. Что Вы имели в ввиду: ':интерпретация не согласуется с термодинамикой, в частности,- с самой строгой физической теорией - теорией Дж. У. Гиббса!'?
      Ответить
    • Degen1103 > АТТТ | 12.04.2011 | 17:28 Ответить
      А я вот не понимаю, почему жизнь "сопротивляется энтропии". Есть поток энергии, из которого жизнь использует малую часть на образование диссипативных структур. Вся энергия сохраняется, но необратимо теряет качество, т.е. энтропия возрастает. Без жизни рассеиваемая энергия имела бы несколько более высокое качество, но и структур бы не было. Где тут борьба, где противостояние Второму Началу?!! Разве паровая машина "борется" с энтропией? Нет, она использует естественный процесс её возрастания для совершения полезной работы.

      Убеждён, что наличие биосферы Земли приводит к увеличению энтропии Вселенной за счёт более эффективной переработки энергии Солнца, чем при отражении радиации от безжизненной планеты. В отсутствие жизни и активного вулканизма, по-видимому, реализовался бы сценарий Холодной Земли - марсоподобной, с замерзшими океанами, покрытой снегами и жиденькой азотно-углекислотной атмосферой, планетки. На поверхности царил бы в среднем глубокий минус (теплей, конечно, чем на Марсе - ну, скажем, -50...70). Минимум облаков. И тот киловатт, что дарит каждому квадратному метру солнышко, улетал бы обратно в космос, как от Антарктиды. Переизлучался бы как видимый в прямом отражении и в ближнем ИК.

      Ан нет! Кипит жизнь! Кислородная атмосфера одна чего стоит!!! - без растений весь кислород связался бы мгновенно, за несколько тысяч лет (а обновляется он за полгода!). Озоновый щит опять же... Парниковый эффект, красивые кучевые облака, летний зной... Облака-то, конечно, свет падающий отражают, но зато и ИК снизу ночью задерживают, вот Земля и не остывает. И в итоге наша голубая тёплая Земля переизлучает весь падающий свет не как зеркало, а в более далёкой ИК области. И эту крохотную разницу создаёт жизнь.

      А Вселенной-то и дела нет до наших динозавров и Гегелей. Главное - от Солнечной системы излучение идёт совсем чуточку более длинноволновое, чем в отсутствие жизни на Земле. Ничтожный мизер, глубоко в пределах колебаний солнечной постоянной, но он присутствует. Это и есть та лепта энтропии, которую прибавляет биосфера во Вселенной.

      Хорош пример со сферой Дайсона. Если цивилизация будет использовать всю энергию Солнца, то, как нетрудно догадаться, солнечная система будет светить в глубоком ИК, а не в видимом диапазоне. Т.е. излучаемая энергия будет иметь меньшее качество. Т.е. жизнь, перерабатывая энергию, увеличивает энтропию.

      Очень правильно сказано в предисловии: сопротивляясь энтропии, эволюция на самом деле этой самой энтропией движима!
      Ответить
      • Вячеслав Рогожин > Degen1103 | 26.05.2012 | 13:03 Ответить
        Не совсем верная формулировка: у жизни нет исходных целей. Это процесс, определяемый рядом текущих параметров - и всё... Важно то, что автор все-таки раскрыл достаточно точно суть, хоть и ради красного словца ее чуть и подзамарал
        Ответить
    • int > АТТТ | 18.06.2013 | 16:44 Ответить
      Пока не читал, но одно замечание, я думаю всё таки какая то скорость мутаций включена как сам признак который отбирался, иначе не успеть приспособиться к изменениям среды.
      Ответить
  • sobolev46@mail.ru  | 06.02.2007 | 22:17 Ответить
    Похоже что с синергетикой никто не знаком. Удевительно!
    Ответить
    • Savatyev > sobolev46@mail.ru | 09.02.2007 | 15:08 Ответить
      А вы - с грамотой! И вот это ещё более удИвительно! :))))))
      Ответить
  • rado  | 13.02.2007 | 09:07 Ответить
    статья очень интересная и вполне стоит поблагодарить автора за его попытки объяснить невероятно сложные вопросы эволюции биосистем. При этом считаю, что тема эволюция может быть представлена 3 большими блоками:
    1. информация в биосистемах;
    2. механизмы копирования;
    3. варианты биосистем.
    Ответить
  • vasia  | 17.04.2007 | 20:47 Ответить
    Язык хорош, некоторые образы точны и свидетельствуют о глубоком понимании вопроса, но есть и спорные, слегка разочаровывающие моменты, впрочем, их совсем мало. С основной мыслью согласен, но всё же - когда эволюционисты договорятся друг с другом, что за зверь такой, эволюция? Сколько можно спорить? Двести лет уж как.
    Ответить
  • vlad  | 30.04.2007 | 19:30 Ответить
    В своей интереснейшей публикации В.П.Щербаков запутался по меньшей мере по двум ключевым вопросам. Во-первых, эволюция как энтропийный процесс. Ясно, что мутации (главный источник эволюции живого) - проявление энтропии. И тем не менее генеральная тенеденция вовсе не исключает негэнтропийные флуктуации: необходимость и случайность. Поскольку II закон термодинамики действует, то неизбежны и негэнтропийные флуктуации. Статфизика.
    А суть эволюции как раз в том, что самореплицирующиеся структуры улавливают негэнтропийные флуктуации (крайне редко, но все же выпадающие среди вполне энтропийных повреждений гентического материала). Так что эволюция в общем и целом, конечно же, негэнтропийное явление.
    Кстати, II закон термодинамики отнюдь не означает увеличения (неуменьшения) энтропии во всех материальных системах. Строго говоря, она с необходимостью увеличивается лишь во Вселенной в целом. Тщательнее надо.

    Во-вторых, сопротивление форм живого эволюционным изменениям. Особый разговор, что значит для биологического вида его быстрая филетическая эволюция; действительно не исключена угроза его самоидентичности.
    Что же касается "отпочкования" новых форм, кладогенеза, то никакого ущерба для "родительского" вида здесь не обнаруживается. Мало того, вид таким путем как раз и обеспечивает себе виртуальное бессмертие - в "дочерних" формах. И чем они многочисленнее, тем вернее бессмертие. Непонятно, где В.П.Щербаков усматривает противоречие кладогенетического видообразования (то есть,собственно эволюции) и "стремления" живых систем к самосохранению.
    Ровно наоборот - прямое соответствие. Берусь утверждать поэтому, что развитие способностей к кладогенезу и составляет суть "эволюции методов эволюции". А преувеличивать роль гомеостаза (примеров которого сколько угодно в еще косной природе) как одной из сторон самопроизвольной эволюции не стоит.
    Ответить
    • Prokhorovich > vlad | 08.06.2007 | 17:22 Ответить
      Уважаемый Влад. Спасибо за интерес, проявленный к моей работе. Я полностью согласен с содержательной частью Вашего комментария (кроме утверждения, что я запутался). Я не употребляю термин 'негэнтропийные флуктуации', но конечно совершенствование биосистем идет через отбор и фиксацию маловероятных (негэнтропийных, если угодно) изменений. Но то, что они 'негэнтропийны' выясняется в ходе дальнейшего существования вида. И проявляется именно в повышении его устойчивости во времени, в его сопротивлении и вымиранию, и дальнейшей эволюции, в его сопротивлении энтропии. Это ключевое положение моего взгляда на эволюцию.
      И о том, что образование (отпочковывание) нового вида не мешает родительскому виду успешно существовать и процветать, я тоже говорю вполне определенно, хотя может быть не очень настойчиво - это ведь все бесспорные вещи. Просто в этой работе я сосредоточился на проблеме стабильности. На антиэволюционной, консервативной стороне эволюции. Я ведь пишу о том, что из-за возрастающей сложности организмов, с одной стороны, и из-за возрастающей сложности биосферы в целом (увеличение разнообразия экологических ниш), с другой стороны, скорость эволюции возрастает. Против чего я возражаю категорически, так это против возможности прямого отбора на эволюционируемость (evolvability). Если Вы поглубже задумаетесь, Вы поймете (я надеюсь), что мысль о том, что вид заботится о своей собственной эволюции, выходит за рамки естественнонаучного мышления. Тут один шаг до номогенеза. Быстро эволюционирующий вид эволюционно неустойчив (следовательно, быстро исчезает из биосферы). Мне даже несколько неловко на этом настаивать, потому что это ведь тавтология, трюизм. Согласитесь, что 'способность к кладогенезу' сама по себе виду ни к чему. Ему самому бы выжить. Но чтобы выжить, надо совершенствовать организацию. А если вследствие этого (попутно) появятся новые возможности видообразования - это тайная задумка Творца, ученого она не касается. Поэтому на вопрос: 'существуют ли механизмы эволюции в том смысле например, как существуют механизмы репликации ДНК?' я отвечаю категорическим нет.
      Я сознаю, что не заявил более четко, что у меня практически всегда речь идет об эволюции в пределах вида, об 'онтогенезе вида', если позволительно так выразиться. Эта эволюция направлена на стабилизацию. Именно эта эволюция борется с эволюцией. Но, повторяю, кладогенезу это не помеха. Более того, чем дольше живет данный вид, тем больше у него шансов порождать дочерние виды. Именно так возникают процветающие таксоны. Но это совсем другая проблема, которой я в данной статье не занимался.
      В.П. Щербаков
      Ответить
      • vlad > Prokhorovich | 26.06.2007 | 10:01 Ответить
        Уважаемый Виктор Прохорович,

        Ваша публикация "Эволюция как сопротивление энтропии" - редкостное явление на фоне мутного потока текстов в русле как бы теории как бы эволюции (сокращенно СТЭ). Интеллектуальное удовольствие - для тех, кому не безразлична самая волнующая из загадок мироздания. Читатель вправе не разделять ни одно из положений Вашего очерка, однако он находит здесь множество интересных сведений по теме, оригинальные (естественно, спорные) идеи, живую научную мысль, предмет для размышлений и обсуждения - на уровне начала XXI в. В отличие от СТЭ, которая отстала от жизни на 100 лет. Навсегда.
        И вне зависимости от того, что Вы декларируете, предмет очерка гораздо шире, нежели "эволюция в пределах вида". Со стороны виднее. Да и стоит ли ломать копья ради "онтогенеза вида", когда адаптация в эволюции живого - ничто, а видообразование - все (Э.Бернштейн). В общем и целом кладогенез, тогда как остальное - явления 2-го и 3-го порядка.
        Понятна трогательная привязанность СТЭ к генетико-адаптивным процессам; ведь там, по "гамбургскому счету", кроме банальностей "приспособления" 2-полых популяций (между прочим, неплохо "приспособленных") к изменениям среды, ничего и нет. Река "приспосабливает" русло к (меняющемуся) рельефу, горячая лава принимает форму впадины... Адаптация, обратимые процессы; при чем здесь эволюция? Ведь коренной вопрос в том, каким образом смола необратимо превращается в мед???
        Стоит отбросить ритуальные камлания СТЭ, как обнаруживается, что во главе угла стоит видообразование. Отдайте ему должное, и тогда эволюция предстанет как история развития механизмов кладогенеза.
        Эволюции безразлично, нужна ли виду самому по себе "способность к кладогенезу" - или нет. Если вид (случайно - в силу макромутации) осваивает некую уловку # 22, способствующую "отпочкованию" от него многочисленных свежих "побегов", то такая уловка получает, вероятно, широкое распространение. В силу наследования "дочерних" генофондов "материнскому". И никому не интересно, какова индивидуальная судьба "пионерного" вида, впервые освоившего уловку; мавр сделал свое дело - мавр может уйти. Сугубый материализм и никакого номогенеза.
        Что мы имеем в виду, когда говорим об эволюции живого? Возникновение видов с настолько совершенным гомеостазом, что они укореняются в среде обитания на многие сотни миллионов лет? Или же появление разнообразных "потомков" далеко не столь долговечных и поэтому давным-давно исчезнувших "пионерных" форм, от которых в свое время "отпочковалось" множество "побегов"? Да, примеров "живых ископаемых" немало, но они ли представляют лицо эволюции??? Так ли нас завораживала бы живая природа, сводись она к немногим - пусть великолепно адаптированным и виртуально вечным - формам? Да и откуда тогда взяться нам, любимым, - субъектам восприятия лучшего из миров?
        Тот или иной вид (бесполый или 2-полый) ценен для матери-эволюции лишь тем, что потенциально способен стать родоначальником новых форм. Открыть обещающее направление развития - вот в чем высокое эволюционное "предназначение" любого из видов. Пусть даже срок его жизни не так велик.
        Вам столь нехитрые истины известны лучше, чем мне. Судя классу текста, Вы, Виктор Прохорович, один из тех немногих, кто стоит на пороге научной парадигмы самопроизвольной эволюции. Не новой, а впервые в истории научной - в отличие от насквозь идеологизированной пустышки СТЭ. Контуры научной парадигмы уже проступают в содержательной литературе, и "Эволюция как сопротивление энтропии" - заметный вклад в ее основание.
        Со стороны видно, насколько далеко Вы уже отошли от стереотипов "синтетического учения". Так, читатель узнаЕт из "Эволюция
        как сопротивление энтропии", что в 2-полом мире "происходит смена единицы отбора", "в роли единицы естественного отбора выступает
        ... организация как целое" (гл. Когезия). Тогда как деятели СТЭ продолжают "на голубом глазу" рассуждать о "наиболее приспособленных",
        о "дизруптивном и т.д. отборе. Формы не существующего в природе явления... Небиолог в замешательстве от академического цинизма;
        что происходит с наукой???
        Вас не смущает еретический "видизм", отвергаемый догматиками СТЭ. Вы допускаете скачкообразные эволюционные изменения - в силу макромутаций, и т.д. Остается сделать очередной трудный шаг и окончательно преодолеть догмы "синтетического учения" - вместе с его махровым телеологизмом. И тогда научная парадигма откроется Вам во всем ее изяществе.
        Но пока Вы пишете, что "способность к кладогенезу" сама по себе виду ни к чему. А виду вообще какая бы то ни было способность "по барабану". Ему безразлично даже и его собственное выживание - или гибель. У пирамидальных тополей, морских окуней и прокариотов Pelagibacter ubique "интереса" к самосохранению не больше, чем у реки Волга, которая как бы "стремится" достичь Каспийского моря. Ничто в живой природе никуда не "стремится" - во всяком случае до становления культуры (уже у высокоразвитых животных). Скучные причинно-следственные связи и время от времени оживляющая их игра случайности (отрицательные флуктуации энтропии) - вот и все.
        И эволюция тоже вполне равнодушна к судьбе любой из форм жизни. Недаром естественный отбор уничтожил в ее ходе 99,9% когда-либо существовавших видов (бесполых и 2-полых). Только не говорите, что "стерты" бесперспективные формы; ну что знает естественный отбор, действующий "здесь и сейчас", о перспективе?
        Разумеется, Вы вправе сосредоточиться на "эволюции в пределах вида". Но тогда собственно эволюция живого остается вне поля зрения. Что и произошло с СТЭ, где эволюцию (которая там беззастенчиво подменяется микроэволюцией) понимают как изменения частот аллелей в генофондах популяций. Ради Бога - хоть горшком назови; но в результате "синтетические дарвинисты" много десятков лет занимаются чем угодно, только не эволюцией. Ведь разница между эволюцией и "микроэволюцией" примерно такая же, как между "государь" и "милостивый государь". СТА - "синтетическая теория адаптации", а вовсе не СТЭ.
        Примите публичные извинения за "запутался"; грубая провокация. А как иначе заставить автора отреагировать? Дело, однако, не в (несправедливых) упреках и запоздалых реверансах; не пора ли выступить с развернутым очерком теории самопроизвольной эволюции? Ведь ее научные основы уже вполне сложились; неповторимый исторический шанс.
        Ответить
        • Prokhorovich > vlad | 27.06.2007 | 18:30 Ответить
          На этот раз, уважаемый Влад, я во многом с Вами не согласен. Я не люблю полемику. Один мой давнишний приятель любил говорить: 'Истина трансцендентна, а в спорах рождается только раздражение'. Но я хочу высказать несколько соображений для уточнения моего взгляда на дело.
          Мое отношение к СТЭ (и к дарвинизму). Сейчас стало модно (главным образом, в России) критиковать эволюционистов прошлых веков. О недостаточности СТЭ как общей теории биологии на Западе уже давно не говорят, а, начиная с конца 70-х годов, адаптационизм как самодовлеющая теория эволюции никем всерьез не защищается, хотя, конечно, инерция мышления чувствуется до сих пор. Но в нашей русской критике СТЭ много подростковой задиристости. И от того мне грустно. Возьмите 'Происхождение видов'. С каким уважением, почти с любовью, ссылается Дарвин на Ламарка, прямо аттестуя его своим учителем. А ведь Дарвин начисто уничтожил ламаркизм, но не нападками на Ламарка, а тем, что создал научную теорию эволюции. Более того, он пытался спасти ламаркизм (наследование приобретенных признаков), придумав гипотезу пангенезиса. О чем потом сожалел, так как 'It is all rubbish to have speculated as I have done'. Но Дарвин был джельтменом и любил истину. Я подчеркиваю, что дарвинизм - научная теория в самом строгом смысле этого слова, не допускающая ничего чудесного, сверхъестественного. Дарвин ввел биологию в естественнонаучное русло. Да, его представления о видообразовании путем накопления мелких наследственных изменений оказались недостаточными. И роль конкуренции и борьбы за существование должна быть пересмотрена. Но Дарвина нужно оценивать не на фоне современных представлений об эволюции, а на фоне биологии середины 19 века. Дарвин - не последнее слово в теории эволюции. Это верно. Но не забудем, что это было первое слово. И какое могучее. Не упрекаем же мы Ньютона за незнание квантовой механики и теории относительности. То же скажу и об основателях СТЭ. Это были интеллектуальные гиганты, научившие биологов мыслить 'количественно', т.е., по существу, грамотно мыслить. Что бы мы сейчас собой представляли без Фишера, Райта, Холдейна, Добжанского... Стоя на плечах гигантов,... нужно, по крайней мере, вести себя уважительно. Когда пишут про больших ученых писатели, у них в ходу такие определения: он сломал, разрушил, опрокинул, перевернул, не оставил камня на камне... О Господи! Истина входит в Мир бесшумно. Ученые - созидатели, творцы, а не командующие вражескими войсками. Старые представления тоже уходят тихо, по мере того, как крепнут новые.
          Теперь поближе к теме. Говоря об эволюции, в особенности об эволюции биологической или социальной, мы обычно имеем в виду создание нового за счет постепенного (в отличие от революции) изменения, трансформации чего-то старого, отжившего. Нам привычно также думать, что это новое лучше, выше, совершеннее старого. И естественно, что внимание эволюционистов всегда было направлено на то, как возникает новое, какими путями, через какие механизмы. И сам Дарвин, и его последователи сосредоточились в первую очередь на доказательствах действительной изменяемости живого мира. 'Я подозреваю, что виды непостоянны!', очень эмоционально пишет молодой Дарвин. Предшествующие Дарвину поколения биологов по большей части были убеждены в постоянстве видов, 'тем более что так оно и было'. Но действительная эволюционная устойчивость видов не удивляла и не вызывала вопросов. Это ведь был мир, в котором царили законы Ньютона. Мир устойчивый. Тело, на которое не действуют силы остается в покое или сохраняет равномерное прямолинейное движение. Устойчивость не требовала объяснений. Интересны и загадочны были изменения. Дарвин доказал, что эти изменения действительно имеют место. И придумал, как эти изменения могут происходить и производить организмы, устроенные целесообразно, приспособленные к условиям жизни: естественный отбор. Отбор мелких наследуемых изменений адаптивного характера.
          С развитием термодинамики, пошатнулось представление об абсолютной устойчивости физического мира и на живые организмы стали смотреть с большим удивлением. Именно на их таки замечательную устойчивость. Организмы очень сложно устроены и очень далеки от термодинамического равновесия, но удивительным образом сопротивляются распаду. Многие эволюционисты стали обращать внимание на тот факт, что виды не очень-то склонны к эволюции, что эволюция в действительности идет очень медленно, а некоторые виды, так называемые живые ископаемые, демонстрируют отсутствие эволюции на протяжении сотен миллионов лет. Можно бы отмахнуться от этих казусов, но эволюционная устойчивость вообще характерна для биологического мира. И постепенно приходит понимание того, что может быть главным чудом, нуждающимся в научном объяснении и осмыслении, является не появление новшеств, а поразительная устойчивость уже имеющихся видов живых существ.
          Я не хочу сказать, что с механизмами и путями возникновения новых видов все уже более или менее ясно. Наоборот, мы явно присутствуем при кризисе традиционных взглядов на эволюцию как на цепь адаптаций, как на отбор индивидуальных организмов по принципу приспособленности, движущей силой которой является борьба за существование. Мы явно стоим на пороге нового синтеза. Все большее понимание находят идеи взаимодействия и кооперации как пути возникновения нового. Что такое прокариотическая клетка как не кооперация генов? Что такое эукариотическая клетка как не кооперация разных прокариотов? Что такое многоклеточный организм как не кооперация эукариотических клеток? То же самое относится к социальным организациям животных и людей и к межвидовым сообществам и экосистемам. Везде на первом плане взаимодействие, кооперация, разделение труда. Идея группового отбора, еще недавно бывшая под запретом, настоятельно стучится в пока еще запертую дверь. Но она уже активно обсуждается. Групповой отбор - сама по себе огромная тема, которую нам здесь всесторонне не обсудить. Но хочу подчеркнуть, что устойчивость видов к эволюции невозможно понять без привлечения группового отбора. Может быть лучше говорить не групповой, а холистический отбор, отбор целого: организма в целом, популяции в целом, вида в целом. Признаки организма могут быть оценены отбором только в контексте целого организма. Сами по себе ни гены, ни признаки, ни плохи, ни хороши. Только целостная организация наделена смыслом.
          Вы говорите, что виду его выживание безразлично. Не согласен. Организм, популяция, вид - это организации с функцией выживания. На это и только на это нацелены все системы вида и все его ресурсы. Кто с этим не справился, о том мы ничего не знаем, о нем не знает даже Бог, и он никого не сможет породить. Прежде чем породить, надо выжить. И что может передать своим отпрыскам тот, кто сам не умеет выживать. Выживание выживающих - вот великая тавтология, открытая Дарвином. И вне этой парадигмы нет никакой эволюции. Важным является представление о виде как единице отбора. Именно о биологическом виде с его общим генофондом. Отсюда следует, что необходимо строго различать эволюцию вида (онтогенез вида), видообразование и кладогенез. Вид - единица отбора, но род нет. Род не представляет собой организацию. Род существует как единица классификации, объединение родственных видов, но в природе такой единицы, такой монады не существует. В последовательности клетка - организм - вид вслед за видом идет не род, а экосистема, кооперация видов самых разных уровней организации, совсем не по генетическому родству.
          Когда один вид случайно порождает другой, то, по большей части он порождает себе конкурента. Самыми опасными конкурентами как раз являются близкородственные виды. И спасаются они тем, что занимают разные ареалы и ниши. Если этого нет, то рано или поздно один вид вытеснит или поглотит другой. Еще один довод в пользу 'незаинтересованности' данного вида в видообразовании. Подозревать у него высокие соображения типа 'пусть я погибну, но порожу что-нибудь получше меня или даже процветающий род' по-моему не стоит.
          Интересна ли и важна ли проблема видообразования? Разумеется. Но моя статья посвящена стазису, устойчивости организмов и видов к распаду и гибели. Отбор на эту устойчивость - главный фактор эволюции. И когда волею счастливого для него случая возникнет зародыш нового вида, ему предстоит выдержать этот отбор или погибнуть. Иного не дано.
          С уважением, В.П. Щербаков.
          Ответить
          • vlad > Prokhorovich | 02.07.2007 | 11:43 Ответить
            Уважаемый Виктор Прохорович,

            "Эволюция как сопротивление энтропии" - замечательная публикация. Замечательная во многих отношениях: так, она (вместе с нашим диалогом вокруг) лишний раз обнаруживает глубину кризиса господствующего эволюционного учения. Пожалуй, кризис - слишком высоко сказано; говорят о кризисе научной теории. А что в СТЭ от науки? Околонаучный миф, который призван противостоять другому (антинаучному) мифу - о Сотворении. Причем в последнее время антинаучный явно берет верх - ввиду очевидного банкротства СТЭ.
            Поразительно, сколь мало "синтетическое учение" продвинулось за последние полвека: все тот же набор заскорузлых догм, выдвинутых еще ее отцами-основателями. Именно они и закрасили эволюционное учение в глухой угол градуализма и селекционизма, откуда хода для СТЭ уже нет. И не равняйте ее с ньютоновской физикой; много чести для "синтетического дарвинизма". А со скорым явлением народу научной парадигмы эволюции, СТЭ ожидает судьба птолемеевой схемы мироздания перед лицом гелиоцентрической теории: списание в утиль.
            Беда даже не в научном бесплодии СТЭ. Печаль в другом: отцы-основатели привили ей небывалую в науке практику передержек и умолчаний, которая расцвела с тех пор пышным цветом и стала отличительным признаком "синтетического дарвинизма". Они не видели, что дарвиновский естественный отбор в 2-полых популяциях - фикция? После Т.Моргана, который еще в 20-е открыл явление кроссинговера... Как ни в чем не бывало: главная движущая и направляющая сила эволюции
            и т.п. - в XXI в. Какой срам! Оно и понятно: СТЭ падает без своей опорной колонны. Скажете, основатели добросовестно заблуждались? Допустим; не знаю, что позорнее... Черным по белому в бесчисленных научных трудах - не вырубишь топором.
            Одного такого циркового номера достаточно, чтобы закрыть не слишком опрятным авторам дверь в научное сообщество. Тогда как на страницах СТЭ клеймо ставить негде: нагромождение подлогов, умолчаний и фальшивок, никак не совместимых с научной этикой. Показать по пунктам? Возьмите недавнюю публикацию - университетское учебное пособие "Эволюция - пути и механизмы" (evolution2.narod.ru); 2005. Автор - д.б.н., профессор; он никогда не слышал, что в 2-полых
            популяциях нет прямого наследования? Пособие по технике манипуляций в СТЭ служит воспитанию нового поколения ученых-биологов. Или же Вы назовите сочинение в русле "синтетической теории"; мне не составит труда указать там типовой набор махинаций и недостойных приемов.
            Один из самых невинных случаев: легендарная "фундаментальная" теорема о естественном отборе (Р.Фишер). Математика все стерпит, но каков содержательный смысл теоремы? С той поры вышли многочисленные комментарии, однако никто не захотел увидеть там бесподобный прокол:
            генотипы особей не претерпевают кроссинговера. В 2-полой популяции! Так о чем же там речь??? Свадьба без жениха и невесты... Вроде как за 75 лет быльем поросло, однако с легкой руки сэра Роналда в СТЭ так и повелось: 2-полые схемы без кроссинговера. Без того, в чем состоит самая суть биологического вида... Ну куда дальше?
            И ведь совсем не сложно: берем генотипы на 3 гена каждый - и вот вам принципиальная возможность кроссинговера. Нет, никогда; с кроссинговером там попросту ничего не выходит... Вообще со стороны заметно, до чего в СТЭ не любят моргановский кроссинговер - по понятным причинам: все карты путает. Не отрицают, разумеется (немыслимо), но при случае укроют от глаз.
            Выглядит смешно, не будь так грустно. У небиолога нехорошее чувство: корпоративные игры в СТЭ до боли напоминают ... политэкономию социализма; наверное, Вы знакомы с классическим курсом. Та же бездарная имитация научной логики, беззастенчивость в средствах - и отсутствие какой-либо связи с реальностью.
            А вот Ваша публикация очаровала меня (помимо многого другого) как раз отсутствием лжи и подлогов; так необычно для литературы по теории эволюции. Боюсь, что как профессионал, сложившийся в определенной академической школе, Вы не представляете, насколько недостойно выглядит СТЭ в глазах небиологов (знакомых с азами кибернетики, теорий информации и систем). И как тесно она смыкается - объективно - со лженаукой и мракобесием. Величайшая трагикомедия в науке XX в.; она останется в истории одиозным примером того как...
            Мопассан говорил, что Эйфелева башня подавляет его своей пошлостью. Небиолога же поражает пошлость "синтетического учения" - теория для "человека с улицы", для обывателя. Как раз впору ординарному воображению: броуновское движение особей, "борьба за существование", "отбор наиболее приспособленных"... Недорогая иллюзия как бы понимания вещей, действительный смысл которых приоткрывается науке (в отличие от СТЭ) только теперь. Самообман - и обман других. И признайтесь наконец себе самому, что в тавтологии "выживания выживающих" нет ровно ничего великого - все та же пошлая поверхностность. Ведь сказано же в Писании: не сотвори себе кумира...
            Виктор Прохорович, Вы уже далеко отошли от "синтетического учения"; назрел очередной крупный шаг к научной теории эволюции. Ваши возможности намного значительнее мелкой лужицы "онтогенеза вида"; в конце концов деятели СТЭ полвека топтались на теме (хотя так и не увидели там главного). Шаг вполне очевидный: освободиться от рудиментов викторианского телеологизма, которым СТЭ пронизана насквозь. А чтобы освободиться, логику нужно строить от истоков. Ведь,
            кроме прочего, небиолога изумляет еще и неисторичность "синтетического дарвинизма", который обращается сразу к далеко продвинутой стадии эволюции - к 2-полому миру.
            Жизнь возникла и эволюционировала миллиарды лет как бесполая, однако предмета для СТЭ там нет (в бесполых популяциях отсутствует игра аллелей). Покажите что-либо столь же нелепое, как неисторичная теория эволюции. Определение эволюции, принятое в "синтетическом учении"...
            Вовсе не предлагаю заниматься вопросами абиогенеза; сингулярность - и Господь с нею. Однако начните "от печки" - от ранних самореплицирующихся структур. В отличие от безумно запутанного 2-полого мира, в бесполом все проступает отчетливо и ясно. (Оттого СТЭ никогда и не обращается к истокам - самоубийственно). От простого к сложному, историческое и логическое. И там, среди прокариотных сообществ (Г.А.Заварзин) не останется места телеологическим иллюзиям.
            Отсохнет недоумение по поводу неправильного "поведения" живых систем: "пусть я погибну, но порожу что-нибудь". И еще Вы увидите, что самопроизвольная эволюция нисколько не нуждается ни в тавтологии "выживания выживающих", ни в естественном отборе. Теория эволюции стряхивает с себя скорлупу мифологии 150-летней давности и становится наконец научной.
            Ответить
            • Defyz > vlad | 21.01.2008 | 14:14 Ответить
              Много слов... а по сути что сказали?

              Илди вы считаете, что "демон Дарвина" не работает? Или вы считаете, что выживают не те виды, которые его проходят, не те мутации порождают новые виды, которые позволяют его пройти?

              Не мутации и естественый отбор?
              Ответить
          • gobova > Prokhorovich | 27.05.2010 | 10:05 Ответить
            Дякую.
            Ответить
            • gobova > gobova | 30.05.2010 | 19:17 Ответить
              8888
              Ответить
          • gobova > Prokhorovich | 30.05.2010 | 01:41 Ответить
            "И когда волею счастливого для него случая возникнет зародыш нового вида, ему предстоит выдержать этот отбор или погибнуть. Иного не дано."

            В этом смысле очень любопытен последний абзац труда Дарвина. Да и ваша статья предполагает как минимум два ответа (как и при решении алгебраического квадратного уравнения) и на первом Вы акцентировали внимание читателей. Но...

            Жизнь, как и Вселенная, развивается в соответствии с определенными законами, в которых нет места случаю. Именно случайные отклонения "снимаются, и безвозвратно, с повестки дня", либо не находят дальнейшего развития. Случайное отклонение, в первые же секунды жизни, от развития Вселенной после Большого Взрыва могло породить безжизненное пространство... Но этого не случилось.

            Теория эволюции предполагает конкурентную среду обитания видов, в которой выживает сильнейший. Устойчивость экологической системы, в которой обитает выживший, сильнейший, вид, предполагает самоорганизацию выживших видов. И тут тоже нет места разным случайностям, ибо выжившая случайность может вывести систему из равновесного состояния и разрушить ее. - предположим, это и есть рациональный корень квадратного уравнения.

            Но... иррациональный корень квадратного уравнения состоит в том, что в равновесную экосистему был введен Человек Разумный. С одной стороны, подчиняясь законам эволюции, человек, как вид, включается в конкурентную борьбу за выживание. Одновременно он начинает построение внутренней системы взаимосвязей, где "на первом плане взаимодействие, кооперация, разделение труда". В конкурентной среде. Всегда ли в этой среде, внутренней, созданной человеком, выживает сильнейший (умнейший)? Кроме того, деятельность самого человека нарушает равновесие всей экосистемы в целом. Это случайность или закономерность?

            Кроме того, внутренняя, психологическая, жизнь самого человека полна противоречий. Львиная доля этих противоречий зависима от генетики человека. Это случайность или закономерность? Если закономерность, предположим, переходной этап между неандертальцем и ... Где же тут эволюция?
            Ответить
        • chronicler > vlad | 25.02.2008 | 12:56 Ответить
          Здравствуйте, коллеги по разуму! Здравствуйте, Vlad!

          Меня заинтесовала статья 'Эволюция как сопротивление энтропии', а также предложение "выступить с развернутым очерком теории самопроизвольной эволюции".

          Я не биолог, всего лишь любитель науки. По образованию инженер. Читаю научно-популярные статьи.

          Вот что я думаю. Эволюцию можно представлять как тормоз для энтропии, а можно как естественное ее продолжение. Как это предлагает в своих работах А.М. Хазен. (В списке литературы к обсуждаемой здесь статье ссылок на него нет).

          1) При этом необходимо _определить условия и договориться о терминах_. Понятие энтропии определено и принято. Эволюция, понимаемая как усложнение, строения живой и неживой материи --традиционное определение. Помню о нем со школы, когда изучали в биологии теорию естественного отбора Дарвина и в обществоведении одну работу Энгельса относительно происхождения человека.

          2) _Разве не естественно связать ее с энтропией_? Наблюдаемый парадокс: энтропия растет, а эволюция показывает нам вроде бы не рост хаоса, а упорядочивание. (Кстати, согласен: в локальном пространстве-времени. причем одна небесное тело может рождаться, другое -- жить, а третье умирать. разве мы не наблюдаем этого?)

          3)В. П. Щербаков определяет _эволюцию ее как производную энтропии в виде тормоза_, а А.М.Хазен как _естественное проявление энтропии_. По Хазену, видимое усложнение строения материи при переходе от одного живого вида к другому сочетается с неуклонным снижением различий в генотипах между видами.

          4) Какие еще трактовки стоит включить в "развернутый очерк теории самопроизвольной эволюции"? Кто с ним выступит?
          Может быть, коллеги Марков, Гиляров, члены клуба научных журналистов?
          Ответить
        • katsenberg > vlad | 25.05.2010 | 14:19 Ответить
          Возможно, Вам будет интересно познакомиться с новой методологией построения теоретических эволюционных моделей, которая размещена в разделе "Методология" нового форума http://www.ununtrium.ru/. Там же, в разделах "Биология" и "Психология" опубликованы: модель зарождения жизни (абиогенез)и модель формирования психики, разума в биологической среде, построенные на основе этой методологии. Есть и другие интересные материалы.
          Ответить
    • _Kos_ > vlad | 09.08.2010 | 17:57 Ответить
      Бессмертие обеспечивает себе не вид, а гены экземпляра в котором произошла мутация, продолжают существование все гены которые не изменились и лишь изменившийся ген как-бы умирает. Согласен на счёт того что автор запутался, противоречивое отношение к идее "выживает выживающий" и идее того что информация о организме разворачивается из генома, в одном месте автор говорит что невозможно создать алгоритм который бы выдавал описание организма по ДНК и это слишком сильное утверждение... доказать что такого алгоритма быть не может невозможно, мало того вы не учитываете что для алгоритмы нужен процессор (вычислительная среда) и естественно результаты алгоритма зависят от того какие инструкции поддерживает процессор. А многократное упоминание целевой причины меня просто удручает. Но тем не менее познавательно ))
      Ответить
  • Killen  | 02.05.2007 | 01:26 Ответить
    Небольшой вопрос: если эволюция направлена против себя самой, как же получается, что она идет с ускоряющимися темпами?
    Ответить
    • Defyz > Killen | 21.01.2008 | 13:48 Ответить
      Рома, я периодически думаю над этим вопросом уже лет 15 поди ;)

      Надо как-то будет сесть и собрать до кучи все мои мысли по этому поводу. Потому что я в целом, "рыхло", для себя - понимаю в чем тут дело и как, но объяснить другому человеку... В двух словах не выйдет.
      Ответить
  • ВладиС  | 20.08.2007 | 08:41 Ответить
    Уважаемые читатели, уважаемый Виктор Прохорович!
    Если верно, что энтропия - это мера близости системы к равновесности, а второй закон термодинамики требует, чтобы замкнутые системы приходили к равновесному состоянию, то эволюция - необходимое следствие этого закона! Протоны со свободными электронами должны быть в равновесии с атомами водорода... Одноатомный газ должен находится в равновесии с молекулярным газом... Простые молекулы - в равновесии с органическими... Одноклеточные - с многоклеточными... ... Индивид - с социумом... Каждый раз, когда возникает, реализуется новое достаточно устойчивое состояние, появляется возможность для уже комбинаций этих новых состояний, которые могут оказаться также достаточно устойчивы. Значит должно установиться новое, ещё более равновесное равновесие. Эволюционный сдвиг происходит в полном соответствии с нарастанием энтропии.
    Ответить
  • lisek  | 13.11.2007 | 09:49 Ответить
    > Эволюция - это способ живого противостоять энтропии

    Мне кажется, в 21 веке термин "живое" морально устарел, субъективен, практически не несёт в себе конкретной информации и является, скорее тестом на уровень интеллекта наблюдателя, невольно уводящим нас от созидания современной науки в схоластику идеализма.

    В одном из комментариев выше уже было обращено внимание автора статьи на то, что тенденция увеличения энтропии обязательна только для замкнутых систем (например, вселенной в целом). И не обязательна для незамкнутых систем, например, таких неоднородностей вселенной как планета Земля. Земля, освещённая с одной стороны Солнцем, является природным тепловым двигателем круговоротов элементов таблицы Менделеева, работающим отчасти и локально на уменьшение энтропии, в том числе на положительную эволюцию.

    Таким образом, положительная эволюция биосферы есть результат естественного локального уменьшения энтропии планеты и ничем не отличается от воды, которая в процессе круговорота пробивает русла рек и впадает в океан.

    Причём, получается, что знак эволюции целиком определяется движением энтропии окружающей среды. Эволюция обратима, как обратимы агрегатные состояния вещества. На планете Земля она движется большей частью вперед потому и до тех пор, пока этому способствует работа Солнца в сочетании с разнообразием климата на поверхности Земли.

    Мне кажется, чтобы эволюционным путём откатить жизнь до уровня динозавров или даже беспозвоночных, достаточно плавного и повсеместного подогрева поверхности планеты на несколько десятков градусов и не долее, чем на миллиард лет.

    Программное обеспечение:
    1. Симулятор эволюции, 2007г, alter.sinor.ru/lisek/lispaleo.htm
    Ответить
  • korenb  | 13.11.2007 | 16:33 Ответить
    Не являясь ни в коей мере специалистом в биологии, хочу поблагодарить Автора статьи за преподанныый урок целостного взгляда на проблему эволюции с точки зрения 2-го Закона Термодинамики. А также за его не менее ценные комментарии. Мне остается лишь сожалеть, что я не был знаком с этой работой раньше, в процессе написания своей работы на близкую тему:

    "О неизбежности возникновения и краха монотеизма с точки зрения статистической термодинамики"
    http://www.physdep.isu.ru/sost/teor_phi/korenb/TDSPh/religiya.htm

    С уважением, Коренблит С.Э.
    Ответить
  • mydoctor  | 22.11.2007 | 08:01 Ответить
    Дроганов Виктор.E-mail. droganov @bk.ru
    Статья мне очень понравилась, в ней много интересной информации. Рассмотрен самый сложный вопрос эволюции: ' Что является движущей силой эволюции - случай, или этот процесс целенаправленный генетически детерминированный'. Не смотря на то, что Виктор Прохорович считает, что движущей силой эволюции является случай, выводы из его статьи можно сделать прямо противоположные.
    Он пишет: 'Понятию целенаправленности я придаю здесь достаточно широкий смысл, не обязательно включающий осознанное поведение, а только поведение, ведущее к определенному, заданному результату. Например, поведение рибосомных белков и рибосомных РНК таково, что оно всегда приводит к образованию рибосомы (в адекватной среде:. Организмы устроены целесообразно. Их цель - выжить и оставить потомство (то есть сохраниться в будущих поколениях). Эта цель вложена в них эволюцией, и все системы организма служат этой и только этой цели. Развитие и последующая жизнь индивида идут под управлением генетических программ.., конечная цель онтогенеза достигается с поразительной точностью. Это означает, что онтогенез в своих существенных чертах - детерминированный процесс'.
    Т.е. эволюция (развитие, развертывание) любого организма целенаправленна и генетически детерминирована на размножение.
    Данный аргумент, по отношению к ныне живущим организмам в настоящее время не подвергаются сомнению.
    Живая материя Земли состоит из организмов. Если, эволюция части (организма) целого (живой материи Земли) целенаправленна и генетически детерминирована, то и эволюция целого (живой материи Земли), так же целенаправленна и генетически детерминирована.
    Изучая эволюцию живой материи от момента ее появления на Земле, до гибели Солнечной системы мы придем к выводу, что Живая материя Земли является единым целым, т.е. своеобразным многовидовым организмом с продолжительностью жизни около 10млрд. лет. В этом организме, особи выполняют функцию клеток, а виды - функцию тканей и органов. Одни виды снабжают организм энергией, другие - кислородом, третьи - выполняют функцию яйца (зародышей жизни), четвертые являются частью репродуктивной системы и т. д.
    Согласно данной гипотезы, разумные организмы являются частью репродуктивной системы Живой материи Земли. Функция разумных видов (человечества?) - доставка зародышей жизни на необитаемые планеты своей Галактики и даже за ее пределы (цель эволюции). Смысл эволюции - сохранение живой материи во Вселенной. Т.е. эволюция Живой материи Земли целенаправленна и генетически детерминирована на размножение в Космосе.
    Ответить
  • Евгения  | 05.01.2008 | 20:44 Ответить
    "Но парадоксальным образом идет непрерывное совершенствование систем сопротивления хаосу... создаются всё более сложные и разнообразные, всё более совершенные механизмы защиты от хаоса на разных уровнях - от молекулярного до духовного, всё дальше уводя природу от термодинамического равновесия."

    Всё это так: новые виды более устойчивы к изменениям.

    Но откуда они появляются? При этом появляение новых (более устойчивых к изменениям) видов всё время ускорялось. Несколько миллиардов лет - одноклеточные. Палеозойская эра - около 350 миллионов лет, мезозойская - около 180 миллионов лет, кайнозойская - около 65 миллионов лет. Новые виды более устойчивы, но возникают новые виды всё быстрее и быстрее.

    Вот в чём парадокс. Вид стал более устойчив к изменениям, и вдруг всё быстрее и быстрее стали появляться новые виды, как из рога изобилия. Откуда?

    И еще интересный вопрос о нескрещиваемости видов - когда происходит этот разрыв? Раньше скрещивались, и тут - раз, и никак не получается.

    Сплошные загадки! И никаких ответов!
    Ответить
    • Defyz > Евгения | 21.01.2008 | 13:54 Ответить
      Обращаю ваше внимание на то, что указанные вами интервалы - эры, эратемы, это не биологические понятия, а геологические, привязанные к определенным геологически-глобальным изменениям, с которыми, впрочем совпадают определенные изменения в мире живого Земли (что в общем то не удивительно)...

      В целом же да, есть такой феномен - ускорения. Я об этом часто думаю и расчитываю как-нибудь озвучить свои мысли по поводу этого... Несколькими комментариями выше я уже отвечал по поводу этого вопроса...
      Ответить
    • katsenberg > Евгения | 25.05.2010 | 14:27 Ответить
      Возможно, Вам будет интересно познакомиться с новой методологией построения теоретических эволюционных моделей, которая размещена в разделе "Методология" нового форума http://www.ununtrium.ru/. Там же, в разделах "Биология" и "Психология" опубликованы: модель зарождения жизни (абиогенез)и модель формирования психики, разума в биологической среде, построенные на основе этой методологии. Есть и другие интересные материалы.
      Ответить
    • cat_taoist > Евгения | 26.07.2011 | 17:34 Ответить
      /Вид стал более устойчив к изменениям, и вдруг всё быстрее и быстрее стали появляться новые виды, как из рога изобилия./
      Я бы тут вспомнил про звездную эволюцию. Водородная звезда горит дольше всего. По мере того, как водород превращается в гелий и далее по таблице элементов, срок жизни звезды неуклонно ускоряется. Железная звезда прогорает практически мгновенно.
      Предположу, что и здесь нечто подобное. По мере усложнения внутренней организации материи процессы ее самодвижения ускоряются.
      Виды-то устойчивы, но МЕНЯЕТСЯ СРЕДА. Высокая устойчивость делает виды к тому же еще и , возможно, более сильным фактором трансформации среды обитания. А изменившейся среде соответствует уже новый вид. Старый в ней может просто не выжить.
      Ответить
  • Цаплин  | 27.02.2008 | 17:58 Ответить
    Уважаемый Виктор Прохорович!
    Статья очень интересна и информативна.
    Но Вы пишете, с одной стороны: "...если, например, зигота человека мало отличается от зиготы дождевого червя, то как возникает конечная разница между человеком и червем? Это ведь должно быть предопределено в зиготах. ...Где источник новой информации, появляющейся в онтогенезе?"
    И продолжаете: "Эту скрытую (потенциальную) информацию зиготы я обозначил здесь термином 'генетический замысел'. ...Это не план, не проект, не модель. Это то, что нуждается в творческом воплощении".
    Но это же "выходит за рамки естественно-научного мышления", как Вы сами же справедливо и пишете по аналогичным поводам, хотя здесь и делаете общий реверанс в пользу материализма и причинности. "Творческое воплощение" должно быть такой же реализацией принципа причинности как и все в подлунном и надлунном мире. Почему не написать честное "Не знаю"!?
    Не будучи биологом-генетиком осмелюсь предложить идею, что если филогенез происходит в силу физико-химических свойств зиготы, то онтогенез включается на определенной стадии филогенеза В ВИДЕ информационного влияния матки материнского организма, в которой находится оплодотворенная яйцеклетка. В матке одного вида принципиально нельзя получить онтогенез другого вида, причем ввиду не столько физического различия в размерах, сколько в силу различия информационного влияния! Матка - это не инкубатор, а определяющий участник процесса онтогенеза. Поэтому, кстати, в пробирке и нельзя принципиально получить стадии развития зиготы, превышающие филогенез, либо "пробирка" должна напоминать матку по своим информационным свойствам, природа которых физико-химическая, но не известна. И отпадают малопонятные и неизбежно креоционистские "замыслы".

    И еще. Вы пишете, приводя пример антиэнтропийного поведения: "Изолирующие механизмы носят антиэнтропийную направленность. ...Какой замечательный пример такого антиэнтропийного поведения представляют собой евреи! Тысячелетиями живя среди людей других национальностей, они смогли сохранить не только свою культуру и религию, но и в значительной мере свою биологию, свой генофонд. "
    Национальность - это БИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАЛЬНОСТЬ!!!??? У евреев какая-то особая биология!? Свой генофонд!? Простите, Виктор Прохорович, но конформизм представлений и манипулируемость собственным сознанием у ученого должны все-таки быть под интеллектуальным контролем! Подобное мракобесие для ученых недопустимо!
    Ответить
    • mydoctor > Цаплин | 21.03.2008 | 10:31 Ответить
      Дроганов Виктор.E-mail.droganov@bk.ru
      Уважаемые читатели. Вы, наверное, обратили внимание на то, что нет ни одной научной теории, которая объясняла бы эволюцию живой материи с момента появления ее на Земле до гибели наше Галактики. Поэтому и такая путаница в оценках той или иной теории. Например, теории которые пытаются доказать, что эволюция - это целенаправленней детерминированный процесс, почему-то относят к нематериалистическим теориям. Но, это утверждение не всегда является истиной. Это будет видно из классификации теорий эволюции.
      Все теории, объясняющие эволюцию живой материи, от момента ее появления на Земле до гибели Галактики делятся на две группы: материалистические и нематериалистические (креационизм). Материалистические: абиотические и биотические. К сожалению, эти теории построены аксиоматическим методом, поэтому доказать или опровергнуть их даже в далеком будущем не представляется возможным. Аксиоматический метод - способ построения научной теории, при котором какие-то положения теории избираются в качестве исходных, а все остальные ее положения выводятся из них чисто логическим путем, посредством доказательства.
      В основу креационизма положены следующие аксиомы-постулаты.
      1.Существует нематериалистическая субстанция (Бог, душа и т. д.)
      2 Бог - вечен.
      3.Бог всемогущ.
      4.Неживая материя невечная, ее создал Бог.
      5.Живая материя невечная, ее создал Бог. Бог создал нескольких "основных типов" живых организмов, которые в дальнейшем изменялись путем микроэволюционных процессов в рамках определенных Богом границ.
      Выводы. Макроэволюции нет. Надо изучать не эволюцию живой материи, а Божьи заповеди и выполнять Его благую волю.
      В основу абиотических теорий положены три аксиомы-постулата.
      1. Живая материя на Земле произошла из неживой материи методом самозарождения.
      2. Неживая материя бессмертна.
      3. Живая материя смертна (с гибелью Солнечной системы, Галактики погибает и вся живая материя.)
      Абиотические теории делятся на две группы: недетерминированные и детерминированные. К первой группе относятся теории, которые предполагают, что происхождение жизни - результат случайного образования единичной 'живой молекулы', которая сыграла роль 'семян' или 'зародышей жизни'.
      Ко второй группе относятся теории, которые считаю, что образование 'зародышей жизни' - результат закономерной эволюции неживой материи.
      Выводы. Первая (недетерминированная) группа абиотических теорий утверждает (теория Дарвина, синтетическая теория) - эволюция (в том числе поведения) непредсказуема (хаотические мутации и естественный отбор). Поэтому, искать закономерности эволюции, там, где их нет (по определению) не имеет смысла.
      Согласно второй группе абиотических теорий, эволюция живой материи детерминированный процесс. Познав законы, по которым идет эволюция, мы можем не только предсказать эволюцию живой матери в целом, но и предсказать эволюцию поведения.
      В основу биотических теорий положены три аксиомы-гипотезы:
      1. Все живое из живого.
      2 Неживая материя вечна.
      3. Живая материя вечна. ( Если мы признаем аксиому:'Неживая материя вечна', то мы должны признать и аксиому: ' Живая материя вечна'. Жизнь вечна постольку - поскольку вечен Космос, и передавалась всегда биогенезом" - писал В.И.Вернадский.)
      Выводы - эволюция живой материи генетически целенаправленна и детерминирована на размножение в Космосе, и только случай (космическая катастрофа) может погубить живую материю, на отдельно взятой планете, до ее размножения в Космосе.
      Проведя сравнительную экспертизу гипотез, я пришел к выводу, что наиболее обоснованной гипотезой, является гипноза английского ученого, лауреата Нобелевской премии Фрэнсиса Крика и американского исследователя Лесли Оргела - гипотеза управляемой панспермии.
      В любом доказательстве можно выделить три компонента: тезис, аргументы и демонстрацию.
      Тезис. Живая материя Земли развилась из зародышей жизни занесенной на Землю из Космоса.
      Аргументы.
      1 аргумент. Теория, принцип Реди: ' На Земле все живое из живого', или по У.Гарвею: 'Всякое животное - из яйца'.
      2 аргумент. Эволюция (развитие) любого организма генетически детерминировано на размножение.
      Эти аргументы, по отношению к ныне живущим организмам в настоящее время не подвергаются сомнению.
      Демонстрация. Если, все живое на Земле произошло из живого (яйца, зародышей), то теоретически, и живая материя Земли развилась из зародышей жизни занесенных на Землю из Космоса.
      Если, в любом яйце (зародыше и т. д.) эволюция (развитие) организма генетически детерминирована на размножение, то, теоретически, и в зародышах жизни эволюция живой материи генетически детерминирована на размножение (создание яйца и доставка их на другие планеты своей Галактики, и даже за ее пределы).
      Фрэнсис Крик и Лесли Оргел высказали гипотезу (тезис), что зародыши жизни с планеты на планету переносятся разумными организмами. Другими словами - живая материя в Космосе размножается.
      Для того, что бы живая материя размножалась в Космосе, необходимо выполнить, как минимум, три условия:
      1.Зародыши жизни должны переносить длительное путешествие.
      2. Должны быть средства доставки зародышей жизни в другие Галактики.
      3.Эволюция живой материи должна быть генетически детерминирована, т.е. на новых планетах эволюция - всегда должна пройти цикл от зародышей жизни до разумных живых организмов.
      Тезис 1. На Земле есть микроорганизмы, которые в состоянии перенести длительное путешествие и тем самым выполнить функцию зародышей жизни.
      Аргумент. СПОРЫ КАНО - найденное в 1995 году микробиологом из Калифорнийского университета Раулем КАНО в кусочке янтаря насекомое, попавшее в смолу около 25 миллионов лет назад. На тельце замурованного насекомого обнаружились и споры бактерий тех далеких времен. Ученый сумел оживить эти древние микроорганизмы. Они стали расти и размножаться.
      Демонстрация. Споры Кано в состоянии перенести длительное путешествие и тем самым выполнить функцию зародышей жизни.
      Тезис 2. Человечество в состоянии создать средства доставки зародышей жизни в другие Галактики.
      Аргумент. Человечество, уже сегодня, в состоянии отправить зародыши жизни за пределы Солнечной системы. \'Вояджер 1' стартовал 5 сентября 1977 года, "Вояджер 2" стартовал 20 августа 1977. В настоящее время автоматический зонд вплотную приблизился к внешней границе Солнечной системы - гелиопаузе. Ожидается, что 'Вояджер-1' пересечет эту границу в ближайшие 8-10 лет.
      Демонстрация. Если, человечество через 20 лет после запуска первого спутника, в состоянии доставить зародыши жизни за пределы Солнечной системы., то, естественно, через несколько тысяч лет, средства доставки зародышей жизни на планеты своей Галактики и даже за ее пределы не станут проблемой для человечества Тем самым будет доказано не только теоретически, но и практически, что направленная панспермия является теорией, а не гипотезой.
      \'Радиус нашей Галактики составляет около 105 световых лет, так что, по Кри┐ку и Оргелу, космический корабль, дви┐жущийся со скоро┐стью 0,001 ско┐рости света, мог занести жизнь на все планеты нашей Галактики'\
      Тезис 3. Эволюция живой материи генетически детерминирована.
      Аргумент. Живая материя Земли состоит из организмов. Эволюция (развитие) организма генетически детерминировано.
      Демонстрация. Если, эволюция части (организма) целого (живой материи Земли) целенаправленна и генетически детерминирована, то и эволюция целого (живой материи Земли), так же целенаправленна и генетически детерминирована. Если, эволюции живой материи на Земле генетически детерминирована, то и эволюция живой материи на других планетах генетически детерминирована.
      Опровержение осуществляется тремя способами: опровергается тезис, критикуются доводы, показывается несостоятельность демонстрации.
      Изучая критику - я не нашел ни одного аргументированного опровержения данной гипотезы. Т.е. гипотеза направленной панспермии может быть истиной.
      Не смотря на то, что статья 'Эволюция как сопротивление энтропии', мне очень понравилась, все же хотелось бы узнать мнение автора, к какой группе относится его теория.
      Ответить
  • ПИКритерий  | 13.04.2008 | 18:18 Ответить
    Я выскажусь с точки зрения, изложенной в http://www.newcredo.narod.ru/. В основу там положен простой, но очень общий ПИ-Критерий (ПИ = опирающийся на приборные измерения): 'Научной является лишь та теория, которая принципиально опровергаема приборными измерениями, но до сих пор не опровергнута приборными измерениями'.
    Доказательства справедливости ПИ-Критерия.
    1. Главное и обязательное условие для научной теории - это соответствие действительности.
    2. Если теорию в принципе нельзя опровергнуть, то она остается 'верной' с рождения и навеки, и невозможно определить соответствует ли данная теория действительности или нет. Другими словами, неопровергаемая теория не может быть научной.
    3. Единственным полноценным средством опровержения научных теорий являются приборные измерения.
    a. Их результаты являются непосредственными откликами действительности.
    b. Они не зависят от 'человеческого фактора'.
    c. Их можно проверить другими приборами, в других лабораториях и т.п.
    d. Относительность приборных измерений не меняет дела.
    4. Логические и математические способы опровержения всегда исходят из явных и неявных допущений и, сами по себе, не могут служить ни доказательством, ни опровержением соответствия реальности. Логические и математические суждения и теории могут стать научными, если они привязаны к определенным областям действительности, что открывает возможность их опровержения приборными измерениями.
    ПИ-Критерий - это современный, очень острый, вариант Бритвы Оккама.
    Он разрезает все мироздание на Природу, где все объекты доступны приборным измерениям, и Область недоступности - все, что вне Природы (ведь нет оснований утверждать, что приборами можно измерить все).
    Подобно Прокрусту, ПИ-Критерий отсекает от всего множества теорий, причисляемых сейчас к Науке, все те теории, которые на самом деле не являются научными из-за неопровергаемости, и требует восполнить их новыми, опровергаемыми. Согласно ПИ-Критерию, Наука не имеет права выходить за пределы Природы.
    Если читающий не согласен с ПИ-Критерием, то я прошу его остановиться и опровергнуть меня.
    К данной работе уважаемого В.П.Щербакова (далее - ВЩ) у меня (далее - АР) есть ряд замечаний.

    1.
    ВЩ: 'ДАЖЕ И ПРОЧНО УКОРЕНИВШЕЕСЯ ВЫРАЖЕНИЕ 'приобретенные признаки' НЕКОРРЕКТНО И ВЕДЕТ К НЕДОРАЗУМЕНИЯМ' и 'ВЫРАЖЕНИЕ 'среда модифицирует организм' ЭВРИСТИЧЕСКИ ВРЕДНО'.
    АР. Согласен с важностью правильной терминологии, но утверждаю, что в Науке допустимы только ПИ-Термины, т.е. термины, описывающие Природу прямо или косвенно (путем абстрагирования). У ВЩ встречаются и не ПИ-Термины (Экзо-ПИ-Термины).

    1а)
    ВЩ: 'Развитие и последующая жизнь индивида идут под УПРАВЛЕНИЕМ генетических ПРОГРАММ, обеспечивающих ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОЕ использование энергии и веществ окружающей среды для построения своего тела, поддержания его в стационарном состоянии и оставления потомства. Я буду использовать выражение 'под УПРАВЛЕНИЕМ генов' ради удобства, хотя мы всегда должны помнить, что сами по себе гены - ТЕКСТ, приобретающий смысл только в контексте организма. Несмотря на видимую гибкость генетических ИНСТРУКЦИЙ :'.
    АР. Ген - это объект Природы. Что касается выделенных мною терминов, то их можно применять в Науке, только если это ПИ-Термины, т.е. если их интерпретируют, как описывающие Природу.

    1б).
    ВЩ: 'Хранение информации, а не тел - важнейший атрибут живого и неодолимый довод против возможности сведения биологии к физико-химии. Всякое кодирование связано с использованием символов, но символ связан с символизируемым не физико-химически, а семантически'. См. также 'Генетический 'замысел' зиготы'.
    АР. Это примеры к 1а). Здесь уже ясно, что у ВЩ термин 'Информация' - это не ПИ-Термин, и он описывает нечто, относящееся к Область недоступности. Это уже не Наука.
    Мною, в том же http://www.newcredo.narod.ru/, выдвинута гипотеза: ПИ-Информация - это класс объектов Природы, которые обладают двумя фундаментальными способностями: к количественному саморазмножению и к качественному самоизменению. Сочетание этих способностей придает ПИ-Информации тенденцию к саморазвитию.
    Генетическая ПИ-Информация - это один из видов ПИ-Информации, объединяет разные молекулы, характеризующиеся тенденцией к саморазвитию за счет количественного размножения и качественного изменения. ДНК - это частный вид Генетической ПИ-Информации. Экспериментальный факт: сохраняется не некая бесплотная информация, а вполне вещественная ПИ-Информация, молекулы наследственности. Не те самые, которые были в теле умершего животного, а их реплики, полученные при зарождении его потомства. Никакой мистики. Коды, символы, семантика - пожалуйста, сколько угодно, но их нужно соотносить с объектами Природы. Люди придумали множество теорий, но все это лишь модели (= мозговые структуры), За научными моделями, в отличие от философских, религиозных и литературных, должна стоять физико-химическая реальность = Природа.

    1в).
    ВЩ: 'Наиболее сильный аргумент против сводимости биологии к физико-химии представляет сама последовательность ДНК, которая не может быть выведена из физико-химии нуклеотидов. Напротив, эта невыводимость - необходимое условие, позволяющее ДНК содержать генетическую информацию, содержать код'.

    АР. Физика изучает фундаментальные, т.е. простейшие и наиболее общие, закономерности действительности. Закономерности, изучаемые науками более высокого уровня, включая химию и биологию), не выводятся по восходящей из физических закономерностей, но сводятся к ним по нисходящей поскольку, в конечном счете, реализуются через чисто физические явления. ДНК и все инициируемые ею метаморфозы сводятся по нисходящей к чисто физическим явлениям.

    2.
    ВЩ: 'онтологическое содержание эволюции - это не просто сотворение новых форм, но сотворение форм, устойчивых к дальнейшим изменениям, что объективно дело выглядит таким образом, как будто эволюция борется против дальнейшей эволюции'.
    АР.
    С точки зрения гипотезы ПИ-Информации образование каждого нового вида это шаг вперед по восходящей кривой эволюции, который открывает возможность увеличения ПИ-Информации за счет а) длительного размножения данного нового вида с его ПИ-Информацией (в т.ч. с освоением новых экологических ниш), и б) создания стартовой площадки, базы, для возникновения следующего нового вида. Видообразование - это не борьба против эволюции, а сама эволюция.

    3.
    ВЩ: 'филогенез всегда осуществляется впервые. Это процесс, движимый энтропией, 'той силой, что вечно хочет зла''.
    АР. Филогенез всегда осуществляется впервые, и источник его движения - тенденция ПИ-Информации к саморазвитию.

    4.
    ВЩ: 'Организмы устроены целесообразно. Их цель - выжить и оставить потомство (то есть сохраниться в будущих поколениях). Эта цель вложена в них эволюцией, и все системы организма служат этой и только этой цели'.
    АР. Организмы - продукт ПИ-Информации. У нее нет цели, а есть свойство: тенденция к саморазвитию. У организмов могут быть цели, но это тактика, а тенденция к саморазвитию находящейся в них ПИ-Информации - это стратегия.

    5.
    ВЩ сводит жизнь, включая человека, к ее биологической форме, включая человека, и часто говорит о термодинамике применительно к биологическим системам.

    АР.
    'В биологии использовать понятие 'энтропия', а следовательно, и термодинамические представления можно только по отношению к конкретным метаболическим процессам, а не для описания в целом поведения и общебиологических свойств организмов' [Рубин А.Б. Термодинамика биологических процессов. М., 1984.].
    Я считаю, что каждый вид ПИ-Информации, раз возникнув, размножаясь и изменяясь, стремится увеличить свою массу и инициирует естественную цепную реакцию (ЕЦР) класса 'Жизнь'. Генетическая ПИ-Информация инициировала ЕЦР этого класса, создавшую за 3,5 млрд. лет Генетическую природу (флору и фауну). Интеллектуальная ПИ-Информация - это мозговые структуры со словесным адресом, характеризующиеся тенденцией к саморазвитию за счет количественного саморазмножения в других мозгах и к созданию качественно новых интеллектуальных моделей в своем мозгу. Её саморазвитие - это другая ЕЦР класса 'Жизнь'. Всего за 12 тыс. лет она создала ту Цивилизованную Природу, в которой мы живем.
    Хотя все ЕЦР класса 'Жизнь' подчиняются законам сохранения, но термодинамический подход к ним, равно как и подход с позиций теории информации, невозможен. Живые организмы являются не термо-, а инфо-динамическими системами, Находящаяся в них ПИ-Информация саморазвивается за счет внешних вещества и энергии. Чем выше поглощение, тем более неравновесна система.

    6.
    ВЩ: 'Усложняющаяся биосфера в силу именно своей сложности становится, с одной стороны, всё более уязвимой для энтропии, а с другой стороны, создает всё увеличивающееся разнообразие экологических ниш, что должно вести к увеличению вероятности успешных попыток возникновения и закрепления новых форм. Но в ходе эволюции в геологических масштабах времени сохраняются только те виды, которые достаточно успешно противостоят росту энтропии. Такова диалектика эволюции'.

    АР. Диалектика саморазвития ПИ-Информации несколько иная. Оно (саморазвитие) направлено в сторону активного уменьшения энтропии, отнимая от неживой Природы в пользу Живой Природы все больше и больше вещества и энергии. Но 'жадность до добра не доводит', и ускоряющийся рост неравновесности неизбежно приведет локальные очаги Живой Природы и ПИ-Информации к коллапсу. Локальные флуктуации типа 'Жизнь' вспыхивают и угасают.

    7.
    ВЩ: 'Общая теория биологии должна быть семантической, а не физико-химической'.

    АР. Если признать ПИ-Критерий, то наоборот. Всё в биологии должно быть объяснено, в конечном счете, через чисто физические явления. Только так можно обеспечить...
    Ответить
  • ПИКритерий  | 13.04.2008 | 18:21 Ответить
    Окончание комментария от АР
    7.
    ВЩ: 'Общая теория биологии должна быть семантической, а не физико-химической'.

    АР. Если признать ПИ-Критерий, то наоборот. Всё в биологии должно быть объяснено, в конечном счете, через чисто физические явления. Только так можно обеспечить принципиальную возможность опровержения приборными измерениями (все приборы построены на физических закономерностях и измеряют физические величины). Иная основа теории, например, семантическая, ведет к неопровергаемости.
    В частности, в термин 'Информация' надо обязательно вкладывать физический смысл, давать ему физическую интерпретацию. В разных областях Природы интерпретация может быть разной (в технике связи - одна, в биологии - другая).

    8.
    ВЩ: 'Можно возразить, что мы можем по последовательности нуклеотидов в гене судить о трехмерной структуре кодируемого белка, а затем и о возможном сродстве между белками. Однако фундаментальная теория, способная по первичной последовательности аминокислот в полипептиде предсказывать трехмерную структуру белка, невозможна. Теории свертывания полипептидов являются эмпирическими. Переход же отсюда к взаимодействию белков будет связан с еще большей неопределенностью. Следующие слои онтогенеза, идущие через взаимодействие клеток, зародышевых листков, органов, находятся уже так далеко от ДНК зиготы, что их предсказуемость по ДНК находится за рамками научной фантастики. Таким образом, информация, определяющая целостное развитие, хотя и содержится в зиготе, содержится в ней как потенция и предварительному декодированию недоступна'.

    АР. Надо АР. Надо различать а) действительность = Природу и б) наши представления о ней (в т.ч. теоретические). В Природе из молекул наследственности разворачивается длинный шлейф процессов. Можем ли мы объяснить это фундаментальными или эмпирическими теориями, можем ли мы предсказать это или нет, можем ли мы декодировать или нет - все это наши проблемы. Решим мы их или нет, а Жизнь идет своим чередом. Я уверен, что именно применение терминов, не относящихся к ПИ-Терминологии, существенно замедляет развитие Науки, уводя ее за пределы Природы, в трясину неопровергаемости.

    С уважением, Рабинович Арджун
    Ответить
  • kondrash  | 08.06.2008 | 04:15 Ответить
    Коллега Щербаков ошибается, приписывая слова "О как схож с нами гнусный зверь обезьяна" Линнею. Линней лишь цитировал римского поэта Квинта Энния (239 - 169 д. н. э.), который написал эту фразу (Simia quam similis turpissima bestia nobis!) более двух тысяч лет назад.
    Ответить
    • Prokhorovich > kondrash | 10.06.2008 | 10:16 Ответить
      Огромное спасибо, Алексей Симонович, за подсказку!
      Ответить
  • wormball  | 27.07.2008 | 03:24 Ответить
    Прочитал пока что только первую половину, однако пожалуй следует высказать то, что у меня накопилось.

    Не люблю дифирамбов и реверансов, но тем не менее соглашусь с предыдущими ораторами, что статья заставляет задуматься и посему несомненно достойна прочтения. Хотя на какой-то качественно новый уровень по сравнению с тем, что я читал доселе, я бы её всё-таки не ставил.

    А задуматься она меня заставила прежде всего потому, что я категорически не могу согласиться с постулируемой в статье идеей о том, что главное - это сохранение. Более того, я слабо себе представляю, как вообще может иметь такую точку зрения современный теоретик эволюции.

    В самом деле, предположим, что у нас есть два вида (или, если угодно, популяции - многие зоологи как-то болезненно относятся к понятию "вид"). Одинаковых во всём, кроме стремления к эволюции. Даже не обязательно популяции - просто одна популяция, а в ней две формы - "консервативная" и "изменчивая". Жили они долго и счастливо, пока не пришла беда в лице изменений условий среды. Скажем для определённости, что появился некоторый паразит, который эффективно убивает существующие фенотипы, которые, как мы условились, одинаковы во всём. Гордая консервативная форма, понятное дело, при таком раскладе обречена. Тогда как у изменчивой формы благодаря мутациям есть шанс изменить фенотип так, чтобы противостоять паразиту (по крайней мере, не умирать от него). Автор утверждает, что в результате такого "приспособленчества" вид (форма) "потеряет себя", то есть не будет таким, как прежде, и посему это эквивалентно смерти. Но так ли это на самом деле? Если мы посмотрим на результат мутации, мы увидим, что в новой форме сохранилось нетронутым подавляющее большинство генетической информации! Заведомо больше 99%. Если человеку отрубило палец, бежим ли мы его хоронить? Я склонен полагать, что нет. Так же и здесь, тем паче что организм не просто лишился некоторой части генома (кстати, лишение здесь вообще не обязательно), но приобрёл такую его часть, которая полезна в новых условиях.

    Итак, мы пришли к тому, что полезные мутации всё-таки полезны, а не вредны, как провозглашает автор.

    То же самое с дивергенцией - то есть порождением биоразнообразия. Если некоторый вид породил 10 видов, то в каждом из них будет течь довольно много его "крови", то есть содержаться подавляющее большинство генетического материала. Более того, чем больше разнообразие, тем меньше вероятность того, что в будущем при изменении условий вымрут все формы. Как совершенно справедливо отмечали многие эволюционисты (тот же Кимура сотоварищи), разнообразие - это эдакая заготовка для эволюции. Стало быть, повышение разнообразия вообще и видообразование в частности опять же выгодно. Что также отвергает тезис о вреде любого изменения.

    Но пойдём ещё дальше! Будем уменьшать долю оригинальной информации, оставшейся после акта "приспособленчества". Чтобы это уменьшение не казалось фантастичным, можно вспомнить, что мы не обязательно должны рассматривать единичную мутацию, можно рассмотреть эволюцию одной линии на протяжении, скажем, миллиардов лет.

    99%, полёт нормальный...
    90%, жить ещё можно...
    50%, что-то почти запредельное...
    10%, эдакий Иван, родства не помнящий...
    0%, смерть... Кто сказал смерть?

    Действительно, ежели потомок живёт и здравствует, почему мы должны объявлять предка эволюционно мёртвым? Он, понимаете ли, старался, усердно производил на свет потомство, да такое, которое обладало достаточной жизнеспособностью, и в общем-то добился своего - его линия хорошо себя чувствует по сей день. Ну и что, что мы не можем найти ни одного куска генетического кода, присущего изначальному варианту?

    Можно представить это так. Жизнь есть, выражаясь языком теории случайных процессов, разветвлённый случайный процесс. В узлах этого процесса - организмы (или иные живые сущности), они могут оставлять потомков, а могут не оставлять. Стало быть, ежели мы посмотрим на историю жизни, записанную в таком виде, окажется, что какие-то линии (последовательности узлов) дошли до сегодняшнего дня, другие же завершились - вымерли. Но коли ты выжил, для тебя не имеет значения, насколько ты отличаешься от своего предка.

    Таким образом получаем, что конкретная информация - вещь второстепенная, а первично рождение, как говорится, плодовитого потомства. Другое дело, что в каждый конкретный момент размножения потомку должна быть передана некоторая информация, и как правило она будет мало отличаться от информации, заключённой в родителе. Причина проста - генерирование абсолютно новой генетической информации почти наверняка обречено на провал, ибо доля жизнеспособных генотипов в генеральной совокупности исчезающе мала (вспомните хотя бы известный пример с боингом и свалкой). А "родительская" информация обладает тем преимуществом, что уже опробована на прошлых поколениях. Однако этот факт никоим образом не делает её священной коровой, которую надо во что бы то ни стало сохранить.

    Конечно, как правило, в процессе эволюции происходят малые изменения генома (чем больше изменение - тем меньше вероятность жизнеспособности), однако это не означает невозможности радикального изменения. Я не буду сейчас ниспровергать основы молекулярной биологии и постулировать наличие подобных явлений в естественной истории, а лучше приведу пример из нашей с вами жизни. Есть такая замечательная отрасль - меметика. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0 Грубо говоря, утверждается, что информация в человеческом обществе подчиняется законам эволюции Дарвина, а единица репликации - мем, по аналогии с геном. Стало быть, когда человек придумывает мем, этот мем можно рассматривать как потомка человека! Хотя, как правило, он не будет содержать в себе даже намёка на генетический код родителя. В русском языке для описания этого явления есть даже специальное слово - детище. И это же имеют в виду, когда говорят, что некто обессмертил себя в своих трудах.

    Помимо всего прочего, в свете вышесказанного можно увидеть несостоятельность (в общем случае) "арифметики эгоистичного гена" (хотя в "обычных" случаях она, пожалуй, имеет некоторые основания).

    Одним словом, мой постулат таков: эволюция - это хорошо!

    Также здесь следует отметить то, что основная загадка современной теории эволюции - это необъяснимо большая скорость эволюции. Ибо оценки, как известно, предсказывают, что даже для элементарного акта образования нового белка не хватит времени жизни вселенной. А вот отсутствие эволюции объясняется современной теорией на ура. Я бы даже назвал синтетическую теорию эволюции теорией застоя. Если бы всё было так, как говорит СТЭ (и заодно автор статьи), мы бы жили в весьма скучном мире - количество видов можно было бы пересчитать по пальцам, и человеком бы, конечно, и не пахло. И как они сформировались с горем пополам из протобионтов, так бы и жили миллиарды лет, боясь потерять "самоидентичность".

    На сегодня, пожалуй, всё. Хотелось бы услышать мнение уважаемого (хотя бы за то, что не побоялся высказать столь еретичную точку зрения) автора, а также других заинтересованных лиц.
    Ответить
  • wormball  | 28.07.2008 | 03:45 Ответить
    Кстати!!

    Я буквально только что понял, как разбить постулируемую "антиэволюционную" точку зрения, причём используя пример из статьи.

    В статье говорится, что у большинства "примитивных" организмов частота мутаций на геном на размножение порядка 0,003. Вдумаемся в эту цифру. Она означает, что любая эшерихия коли может фактически безнаказанно, то есть абсолютно точно сохранять свой драгоценный геном в ряду поколений! Однако у человека это уже 60 мутаций на один акт размножения - казалось бы, это проигрыш в борьбе за самосохранение! Но можно посмотреть на это с другой стороны - это даёт возможность "экспериментировать" за одно поколение со значительно большим количеством мутаций, нежели у кишечной палочки. То есть человек, другими словами, научился эволюционировать! (Хотя, конечно, главный и специфический для человека механизм эволюции - это мышление, и я склонен полагать, что оно построено на приблизительно тех же принципах.)

    Я думаю, что автор недооценивает значение в реальной жизни дилемм типа "эволюционируй или умри". Ибо они подстерегают нас на каждом шагу - достаточно выйти во двор и посмотреть на листья, чтобы увидеть, что они все усеяны паразитическими грибами. Паразиту, кстати, тоже выгодно эволюционировать - ежели хозяин приспособится, перед паразитом встанет точно такая же дилемма. Собственно, это известный в народе эффект красной королевы. Более того, не обязательно даже с такой дилеммой сталкиваться очень часто - достаточно одного раза, чтобы вид в результате прекратил своё существование.
    Ответить
  • Rumata  | 29.08.2008 | 06:36 Ответить
    "Курица - это способ, которым яйцо порождает яйцо."
    Самое красивое определение филогенеза, которое я встречал.

    "Онтогенез многоклеточного организма может быть представлен как разветвляющаяся последовательность необратимых трансформаций, каждый этап которой сопровождается появлением новой информации, не содержавшейся в структурах предшествующего этапа в явном виде и не выводимой из них однозначно в соответствии с каким бы то ни было алгоритмом."

    Яйцо (вид), на мой взгляд, при этом "ощупывает" среду путем филогенеза. Получает информацию о текущих условиях среды и (в случае диплоидного организма) получает информацию от других успешных результатов "ощупывания". Таким образов сам процесс филогенеза -- это по сути механизм "обратной связи" вида со средой.

    Алгоритм все же есть, только он, в отличие от собственно алдгоритма декодирования ДНК или обычного (математического) клеточного автомата, (А) нестрог и (В) нелинеен.
    Нестрог -- поскольку любое реальное, а не идеальное, действие при онтогенезе сопровождает стохастический допуск, накопление ошибки и, соответственно, отбор, а нелинеен -- поскольку многие процессы вложены друг в друга причинноследственной связью (т.е. одни машины собирают другие или их части, et cetera... )

    В силу А и особенно В -- строгое декодирование ДНК математически невозможно, но лишь с точки зрения практики. В полностью идеалистическом стиле рассуждений, можно представить себе полную эмуляцию среды, когда на все "ощупывающие вопросы", генотипа мы даем физико-химический "ответ" с произвольным допуском и наблюдаем онтогенез до любой стадии.
    То что вы охарактеризовали как "творческий" процесс вместо детерминированного и "замысел" вместо "кода", лишь отражает разницу (как минимум, А и Б) между алгоритмом в идеальном, математическом мире или его эмуляции и непосредственно нашим квантовым миром, полным стохастики.

    Нелинейность этого алгоритма (или результат этого свойства) Вы упоминаете как "градиент структурной сложности".

    ДНК все таки является алгоритмом организма по факту. Только алгоритмом не в том смысле который определен в математике, а в том, который определен физикой и исполняется молекулярными машинами.

    Разве не так?

    Ваш "замысел" некорректен ибо он суть атрибут как раз самого процесса, а не генеративного элемента. Он, мне кажется, не содержится в зиготе, а потому не может быть её замыслом. ДНК не алфавит, а все же и текст, и алфавит, и словарь.

    В условиях существующей жизни "жизненная сила" не нужна, а при ее отсутствии -- генетический замысел сам теряет смысл.
    Ответить
  • Lemur  | 06.11.2008 | 23:31 Ответить
    Основная мысль положения в том, что понятие "эволюция" не вписывается в понятие "энтропия", поэтому важно их объединить в общей парадигме. Например, стремление двух систем к равновесию неизбежно содержит элемент упрощения одной из систем (энтропия) и усложнение второй системы (эволюция).Эволюция и энтропия две равноценные стороны единого процесса движения.
    Ответить
  • TakiDa  | 01.02.2009 | 00:15 Ответить
    Разделение познавать - не познавать. Плод.
    Почему?
    Познание - уровни (взаимообога(Бого)щение познания)
    Тайна - удивительный двигатель.
    Что мешало алхимикам.
    Что весьма хорошо?
    Вопрос: "Как?"
    Этапы познания, научный метод. Молитва Ф.Бэкона.
    Необходимые пути в познании.
    Теории и их влияние. Язык, термины, мышление.
    Целенаправленная информационная структура - преобразующая сила.
    Если вкратце, что приходит в ... Куда и откуда?
    Сорадуюсь.
    Благодарю.
    Желаю.
    :)
    Ответить
  • Лимарев В.Н.  | 11.04.2009 | 11:18 Ответить
    Вы (Щербаков В П.) писали:
    'Ныне существующие и известные палеонтологам виды организмов представляют собой выборку долгожителей из общей массы когда-либо возникавших форм'.

    Ответ:
    Я считаю, что происходит целенаправленная мутация. В этом случаи процесс отбраковки идет при вмешательстве разумного начала, я называю разумное начало Высшим Разумом.
    То есть 'экспериментатору' не безразлично, какой 'долгожитель ' получит право на дальнейшее существование. Безусловно, это вмешательство минимально.

    Вы писали:
    :.онтологическое содержание эволюции - это не просто сотворение новых форм, но сотворение форм, устойчивых к дальнейшим изменениям, что объективно дело выглядит таким образом, как будто эволюция борется против дальнейшей эволюции.

    Ответ:
    Странное у Вас представление об эволюции. Как о бегуне на короткую дистанцию.
    Нельзя эволюции рассматривать на коротком временном интервале. Эволюция это, безусловно, движение вперед, но не прямолинейно и равномерно, а по принципу два шага вперед, шаг назад, два шага на месте, а затем опять два шага вперед:

    Вы писали:
    'Если механизм эволюции состоит в отборе всё более приспособленных форм, то должна наблюдаться 'стрела приспособленности'. Однако мы не можем даже утверждать, что человек более приспособлен, чем бактерия.'

    Ответ:
    Во-первым:
    Можем утверждать, что человек более приспособлен, чем бактерия, если рассматривать человека как мыслящее существо, а не как биологический вид.
    Во-вторых:
    Я думаю, Вам акцент на приспособляемость не очень корректен. Механизм эволюции не в создание организм более адаптированных к среде обитания, а в создании мыслящей материи. Эволюция заключается как раз в том, что были динозавры с определенным уровнем психического развития, а теперь:.человек.
    Другими словами у Вас доказательства ради доказательства. Исходно неверное представление о эволюции рождает у Вас противоречие.
    То что Вы в своей статье изложили как биолог у меня не вызывает возражения и я не пытаюсь проводить там ревизию, я возражаю только против специфического понимания механизма эволюции.

    Вы писали:
    'Почему естественный отбор отбирает сложное? Может быть, это и не так. Наряду с появлением более сложного эволюция сохраняет и даже творит заново и более простые формы. Сложные отнюдь не вытесняют простых.'

    Ответ:
    Я не понимаю, почему Вас это так удивляет.
    На этот вопрос давно найден ответ.
    Каждый организм занимает определенную экологическую нишу.
    Более сложный и совершенный организм может жить в другой среде обитания и занимает новую нишу.
    К примеру, человек может жить даже в вакууме. Естественно облачившись в скафандр.

    Вы писали:
    Если наблюдать за строительством здания со стороны и ничего при этом не знать ни об архитекторе, ни о прорабах, ни о каменщиках, то постройка здания покажется процессом совершенно невероятным. Но подумав, мы можем догадаться и о замысле архитектора, и о мастерстве рабочих, и об их руководителях, а может быть, и о совершенно особой необратимости - необратимости управляемых процессов.
    Ответ:
    Ну почему Вы стесняетесь сделать тот шаг, который уже сделал я.
    Вы пришли к выводу, что процессы управляемы.
    Вы пришли к выводу, что управляет процессами генетический замысел.
    Слово замысел предполагает некое разумное начало.
    Почему прямо не сказать, что управляет процессами Высший Разум.
    Генетический замыл - это его интеллектуальный продукт.

    Вы писали:

    'Образно говоря, генетический замысел представляет собой подобие туго скрученной пружины, которая развертывается в ходе онтогенеза. Это развертывание, это наращивание организованной сложности производит впечатление чуда.
    Разгадка - в происхождении генетического замысла. Далеко не каждое случайное изменение в генотипе передается потомкам, а только такое, которое реализуется в жизнеспособный организм. То, что мы видим в окружающей нас живой природе, - это ничтожная выборка удачных вариантов из мириад других, менее удачных. За нас, ныне живущих, заплачено очень дорого. Мы - редкая случайность, зафиксированная отбором. Такой отбор, отбор редких организаций со свойством выживания - организаций, противостоящих энтропии, есть Демон Максвелла или Бог Дарвина. Глобально, с учетом всей истории биосферы, второй закон не нарушен, но локально идет сотворение маловероятного мира.'

    Ответ:

    Лично для меня Вы не открыли ничего нового.
    Но для меня важно, что Вы, как профессионал, обосновали свое утверждение: ':идет сотворение маловероятного мира'.
    Двадцать лет тому назад я пришел к тем же, что и вы выводом относительно того, что маловероятно, что неживая неразумная природа породила жизнь, это дало толчок к созданию 'Теории эволюции жизни во Вселенной'.

    Лимарев В.Н - автор ' теории эволюции жизни во Вселенной'.
    http://limarev10.narod.ru/start5.htm
    Ответить
  • hohl  | 10.08.2009 | 17:40 Ответить
    Уважаемый Виктор Прохорович!

    Так уж случилось, что я открыл для себя Вашу работу "Эволюция как сопротивление энтропии" совсем недавно.
    Очень интересно. Ваша "стрела совершенства" применительно к эволюции - некий эквивалент "стрелы времени" в физике.

    Но один момент остался непонятым. Вы, в частности, пишете:
    "Иногда одноклеточные организмы в отличие от многоклеточных рассматривают как бессмертные. Это недоразумение. Они тоже спасаются размножением".

    Если у одноклеточных организмов в результате энтропийных процессов нарушается гомеостаз, то каким образом они восстанавливают его после деления клетки?
    А если восстанавливают, то почему это невозможно без деления? Каким образом сам процесс деления спасает от последствий роста энтропии?
    Да и смерть без трупа как-то сложно представить.

    Не могли бы Вы прояснить этот момент.
    Ответить
    • Rattus > hohl | 11.04.2010 | 17:25 Ответить
      >каким образом они восстанавливают его после деления клетки?

      Они его восстанавливают главным образом не после, а _до_.
      Т.е. только наличие и постоянное пополнение достаточно большого числа копий наследственной информации сохранит её от постепенного распада.

      А распад происходит в любом случае - даже в замороженных в антарктических льдах бактериях - вследствие воздействия фоновой радиации.
      Ответить
      • hohl > Rattus | 17.04.2010 | 13:25 Ответить
        Rattus, репарация ДНК в активном состоянии происходит постоянно вне связи с делением клетки (см., напр., http://sci-lib.com/article622.html). Я не встречал данных о том, что такой репарации недостаточно и деление неизбежно (именно в плане репарации, а не для увеличения надёжности с помощью создания большого количества копий). Более того, появляются сведения о потенциально "бессмертных" существах: (http://www.inauka.ru/news/article89111.html).
        Похоже, вопрос о "бессмертии" - чисто терминологический... Но я не уверен, поэтому и спросил...
        Дело в том, что я использовал понятие "бессмертия" одноклеточных в своей работе: (http://lit.lib.ru/h/hohlachew_j_s/text_0010.shtml) и мне, понятно, не хотелось бы быть в этом вопросе некорректным...
        Ответить
        • Rattus > hohl | 14.11.2010 | 18:58 Ответить
          >http://sci-lib.com/article622.html

          Статья довольно мутноватая - не понятно о каких разрывах идет речь - одно- или двухцепочечных и какую именно проблему создает спирализация разорванных цепей для линейных молекул и при наличии топоизомераз.

          >http://www.inauka.ru/news/article89111.html

          Для таких низкоорганизованных многоклеточных как кишечнополостные не вижу ничего удивительного.

          >Я не встречал данных о том, что такой репарации недостаточно.

          А я наоборот - не встречал данных о том, что достаточно.
          Более того, я что-то не помню ни одной системы репарации _двухцепочечных_замен_ нуклеотидов (не разрывов - разрывы худо-бедно может залечить практически любая клетка при помощи механизма гомологичной рекомбинации: http://medbiol.ru/medbiol/genexp/000e5dcb.htm и в совершенстве - дейнококк: http://elementy.ru/news/430348).

          В процессе поиска накопалась например вот такая, на мой взгляд вполне приличная статья по теме мутагенеза и репараций: http://scholar.google.com/scholar_host?q=info:BhFoU6D4P-AJ:scholar.google.com/&output=viewport&pg=31
          Статья более узкой направленности, поэтому имеет смысл почитать введение.
          Ответить
          • hohl > Rattus | 15.11.2010 | 13:21 Ответить
            >Для таких низкоорганизованных многоклеточных как кишечнополостные не вижу ничего удивительного.

            Rattus, мой вопрос был об ещё более низком уровне организации - одноклеточных. Но даже одного доказанного факта "бессмертия", как представляется, вполне достаточно, чтобы размножение одноклеточных как единственный способ борьбы с ростом энтропии не рассматривалось как закон. Разве что, - как одна из возможностей.

            И ещё вопрос: как отделить естественный процесс размножения одноклеточных в благоприятных условиях от "вынужденного" размножения, связанного с негативными последствиями внутреннего роста энтропии? Без такого разделения говорить о "спасении" от роста энтропии с помощью размножения как-то сложно...
            Ответить
            • Rattus > hohl | 15.11.2010 | 20:21 Ответить
              >мой вопрос был об ещё более низком уровне организации - одноклеточных.

              У кишечнополостных отдельные клетки в принципе очень даже смертные. По разным причинам. Регенерация многоклеточных в основе своей имеет опять же репликацию. Платой за это становится риск канцерогенеза - выхода репликации из под контроля.
              Такшта и на этом уровне для системы нет бессмертия - "No system is safe", как говорят хакеры.

              >И ещё вопрос: как отделить естественный процесс размножения одноклеточных в благоприятных условиях от "вынужденного" размножения, связанного с негативными последствиями внутреннего роста энтропии?

              А никак. И не надо.

              >Без такого разделения говорить о "спасении" от роста энтропии с помощью размножения как-то сложно...

              Ну почему же? Об адаптивности той или иной стратегии выживания можно судить только по конечному результату. А как ею пользуется гомеостат - "произвольно" или "непроизвольно" - дело 10^n-ое.

              У нас есть два вышеуказанных факта:
              Некая полимерная структура гомеостата (как "идея" - аттрибутивистская "информация", или точнее, негэнтропия) сохраняется в условиях полного отсутствия химического хаотропного воздействия, но без репликации ~100 млн. лет, а в условиях наличия такового, но при наличии репликации - в ~35-40 раз дольше. Какгрица, "Выбор очевиден".

              Даже если это не убеждает - посмотрите на молекулярный уровень - там то же самое: по приведенным выше ссылкам описан механизм репарации двойных разрывов путем гомологичной рекомбинации, необходимым компонентом которой также являются репликативные процессы, причем этот механизм как раз удовлетворяет Вашим условиям - чем больше в клетке копий хромосом, тем эффективнее он идет. А у большинства бактерий такое бывает только перед делением.
              Да и вообще - репликация лежит даже в основе реализации наследственной информации и управления клеточными процессами: транскрипция - то же самокопирование, если не ограничиваться химическими деталями. И так обстоит дело у всех известных нам сложных гомеостатов естественного происхождения.
              Ответить
      • hohl > Rattus | 15.11.2010 | 10:18 Ответить
        Rattus, спасибо за информацию!
        Относительно замороженных во льдах бактерий наткнулся на следующее сообщение: http://www.membrana.ru/lenta/?10806.
        100 миллионов лет - это слишком большой срок. Получается, что воздействием фоновой радиации на распад можно вообще пренебречь.
        Ответить
        • Rattus > hohl | 15.11.2010 | 19:30 Ответить
          >100 миллионов лет - это слишком большой срок.
          В ~40 раз меньший, чем время существования здесь гомеостатов с "репликатоцентрической архитектурой".
          Поэтому пренебречь никак не получится.
          Ответить
          • hohl > Rattus | 16.11.2010 | 23:22 Ответить
            >Об адаптивности той или иной стратегии выживания можно судить только по конечному результату.

            Rattus, здесь Вы, безусловно, правы. Одноклеточные явно не собираются ставить эксперименты, чтобы продемонстрировать нам сравнительную эффективность адаптивных механизмов.
            Если исследования такого рода не проводились, то о ДОСТАТОЧНОСТИ того или иного ОТДЕЛЬНО ВЗЯТОГО адаптивного механизма для ОДНОКЛЕТОЧНЫХ можно строить только предположения...
            Вы согласны?

            >В ~40 раз меньший, чем время существования здесь гомеостатов с "репликатоцентрической архитектурой".
            Поэтому пренебречь никак не получится.

            Т.е.если заморозить эти несчастные бактерии не на 100 млн., а на 4 млрд. лет, то действующий фактор "фоновая радиация" возможно на них всё-таки повлияет...
            Ответить
            • Rattus > hohl | 17.11.2010 | 05:46 Ответить
              >Если исследования такого рода не проводились, то о ДОСТАТОЧНОСТИ того или иного ОТДЕЛЬНО ВЗЯТОГО адаптивного механизма для ОДНОКЛЕТОЧНЫХ можно строить только предположения...

              Не совсем понял: о _достаточности_ мы как раз легко судим по тому - сохранились ли еще работающие гомеостаты данной архитектуры через N времени.
              Но каким бы большим ни был N - мы никогда не сможем однозначно утверждать, что и на момент N+1 они останутся (может, моя аналогия фундаментально и не верна, но мне кажется, что эта проблема сводится к Проблеме Остановки Машины Тьюринга). То же "молчание Вселенной" может наводить на мысли о том, что время функционирования гомеостатов в любой звездной системе ограничено временем жизни питающей её звезды.
              А вот _сравнительную эффективность_ архитектур гомеостатов можно померить, имея в наличии хотя бы 2 штуки таковых в работающем виде. Нам известна пока только одна, и она - "репликатоцентрическая".

              >Т.е.если заморозить эти несчастные бактерии не на 100 млн., а на 4 млрд. лет, то действующий фактор "фоновая радиация" возможно на них всё-таки повлияет...

              Повлияет он и через 1 млн. А вот через 100 млн. там практически не должно остаться рабочих клеток:
              http://www.tmnsc.ru/science-ideas/copy6_of_test
              http://scepsis.ru/library/id_1405.html
              Ответить
              • hohl > Rattus | 18.11.2010 | 21:27 Ответить
                Rattus, легче всего понять мою мысль, прочитав в моей работе

                http://lit.lib.ru/h/hohlachew_j_s/text_0010.shtml

                главку "Энтропия и информация". Там всё достаточно подробно...
                Ответить
                • Rattus > hohl | 19.11.2010 | 06:33 Ответить
                  >http://lit.lib.ru/h/hohlachew_j_s/text_0010.shtml
                  По сути - более широкое и "философское" рассмотрение с тех же позиций, что и эта статья.
                  Да и работа в целом, на мой взгляд, представляет собой реферат про неравновесную термодинамику, на работы Медникова, Докинза и эту статью.
                  С описанным там и я по большей части согласен - после Медникова, Докинза и Щербакова многое как бы самоочевидно даже. Но несколько смущает обилие смайликов.
                  Чего ожидал найти, но, к сожалению, не нашел: упоминаний машин Тьюринга и фон Неймана. Некий "принцип Тьюринга" упомянут в самом конце - но какой конкретно принцип имеется ввиду - непонятно.
                  Кроме того, не нашел ссылки на более обширную и подробную работу тоже "про все сразу" - "Феномен Науки" Турчина: http://www.refal.net/turchin/phenomenon/ - про наиболее общие принципы, только не возникновения и сохранения, а дальнейшего развития гомеостатов. А Вы этого аспекта тоже вроде бы касаетесь. Если не читали - очень рекомендую. Хоть и некоторые моменты там могут быть несколько неполны.
                  Ответить
                  • hohl > Rattus | 20.11.2010 | 21:12 Ответить
                    >Если не читали - очень рекомендую.

                    Действительно, - не читал... Очень интересно. Спасибо!
                    Если Вам известно ещё что-нибудь подобное, буду весьма признателен за ссылку...
                    Ответить
  • mix  | 16.08.2009 | 13:06 Ответить
    Да, печально. Очевидную мутотень, которую представляет из себя данная статья, никто толком за два года так и не назвал своим именем. Ну, кроме разве что товарища с ПИ-теорией - но там тоже не без заскоков. Если так выглядит российская биология, то это просто финиш.
    Ответить
    • Rattus > mix | 19.11.2010 | 06:07 Ответить
      >никто толком за два года так и не назвал своим именем.

      Хорошо, что появился СветочЪ в Вашем лице и Открыл Сермяжную Истину.
      И да - такая Великая Истина, конечно, свершенно не нуждается в аргументации.
      Ответить
    • Владимир Афанасьев > mix | 09.10.2011 | 10:33 Ответить
      Действительно, такая болтология. Философия от биологии, биология от философии, а от физики, по-моему, вообще ничего. Эволюция происходит за счет мутаций или в генах дупликатах (при удвоение участков ДНК, содержащих гены, таким образом образовались белки-гомологи), или в генах, которые в данном организме функционирующих белков не производят. Нарушения в таких белках не будут губительны для организма, в то время, как мутация в работающем белке скорее всего организм погубит. Мутации могут вызываться внешним воздействием (например, радиация) или в процессе репликация ДНК. Оба процесса идут с поглощением энергии, какое уж тут рассуждение об энтропии.

      Далее, ведь и сама система не сохраняется. Даже если предположить что атомы в молекуле ДНК в половой клетке в процессе жизни одного организма и сохраняются, что маловероятно при условии работы репаративных процессов, то при наличии кроссинговера происходит обмен атомами между молекулами ДНК двух разных организмов, а следующие половые клетки нарастают из нового материала. Какое понятие энтропии вводится в системе, где идет проток не только энергии, но и материала? Так ведь автор и на этом не останавливается, он еще рассматривает и организм в процессе развития. Энтропию чего (какой группы атомов) он рассматривает? А дальше - нации? Дикость.

      И это у нас публикуется в ведущих научных журналах?
      Ответить
  • katsenberg  | 25.05.2010 | 14:02 Ответить
    Для уточнения всех этапов биологической эволюции рекомендую воспользоваться новой методологией построения теоретических эволюционных моделей, которая размещена в разделе "Методология" нового форума http://www.ununtrium.ru/. Там же, в разделах "Биология" и "Психология" опубликованы: модель зарождения жизни (абиогенез)и модель формирования психики, разума, сознания в биологической среде. Есть и другие интересные материалы.
    Ответить
  • npvol  | 07.07.2010 | 17:58 Ответить
    А я бы к соотношению эволюции жизни и энтропии подошел немного по-другому. Почему мутагенез является фактором роста энтропии? Скорее наоборот. Он определенно ведет к росту биологического многообразия, росту генофонда вида, к увеличению количества информации в нем и значит напрямую к снижению энтропии. А вот в «стабильной» фазе развития, когда вид относительно долго существует мало меняясь, (наверное, в конце этой фазы) как раз возможно сокращение генофонда, деградация вида… Именно тут закон роста энтропии может взять реванш, привести к регрессу (образованию низкоорганизованных, более простых форм) или уничтожению жизни вида вообще…
    Так или иначе, прогрессивная эволюция несомненно связана с ростом негэнтропии, можно сказать является сопротивлением энтропии. Вопрос-то, конечно, в другом. Откуда природа берет энергию для этого сопротивления? Даже не так. Энергия , конечно, от Солнца или Космоса… Но что за «насос» накачивает её в этот процесс создания всё более совершенных, высокоорганизованных форм? В то время как естественный путь – это рассеяние этой энергии, повышение энтропии?
    Ответ на этот вопрос будет ответом и на вопрос о происхождении жизни.
    Ответить
    • Rattus > npvol | 19.11.2010 | 07:00 Ответить
      >Но что за «насос» накачивает её в этот процесс создания всё более совершенных, высокоорганизованных форм? В то время как естественный путь – это рассеяние этой энергии, повышение энтропии?

      Обратитесь к первоисточнику - работам по неравновесной термодинамике Пригожина - там все изложено на таком уровне детализации, который должен Вас удовлетворить.
      Ответить
  • gobova  | 12.09.2010 | 16:58 Ответить
    В журнале "Техника-молодежи" за 1992 год была опубликована статья Бориса Понкратова "В хаосе есть система". Речь в этой статье идет о фракталах. Интересен пример построения фрактала, исходной фигурой которого есть окружность. Интересны и выводы автора. Вот один из них:"Во-первых - их окончательный, предельный вид совершенно не зависит от исходной фигуры, но целиком определяется алгоритмом преобразования. Причем оказалось, что несмотря на крайнюю простоту этого алгоритма, в итоге могут возникать необычайно сложные, причудливые, совсем не регулярные формы."...

    Теперь попытайтесь совместить вышесказанное с тезисом:"Эволюция - это способ живого противостоять энтропии, нарастающему хаосу и беспорядку."...

    В одном из комментариев я предлагал, опираясь на предположение Дэвида Гросса, что Вселенная и есть "раздутая" многомерная струна, мысль, что человек (точнее - его биологический объект) так же является многомерной струной...
    Ответить
    • Rattus > gobova | 19.11.2010 | 06:53 Ответить
      >мысль, что человек (точнее - его биологический объект) так же является многомерной струной...

      Скорее большим листом кинохроники на улице Герцена, работающим от 120 кирпичей.
      Ответить
  • guryan  | 13.11.2011 | 16:40 Ответить
    Разгадка тайны возникновения жизни

    Должен сразу предупредить потенциального читателя, что мнение редакции сайта может не совпадать с моим, никогда…

    Тайна жизни занимала умы человечества во все времена. Величайшие философы и ученые безуспешно пытались разгадать её в течении многих веков. И до сих пор, несмотря на колоссальные достижения наук, она по-прежнему остается тайной за семью печатями. В этой статье небольшой заметке для десятиклассников я попробую обосновать разгадку возникновения жизни во вселенной. Дело в том, что разгадка этой тайны лежит на поверхности и по сути никакой тайны не составляет. Многие современные ученые пытаются решить эту проблему в плоскости биологии, хотя ответ, как всегда бывает, находится на стыке нескольких наук. Поэтому сделаем небольшой экскурс в физику.
    Эволюция материи вселенной идет по пути постоянного усложнения её структуры. Процессы, которые мы считаем процессами распада, например коррозия металлических конструкций, на самом деле - процессы синтеза. Синтеза более сложных элементов – окислов железа. Процессы эти идут с выделением и рассеянием энергии, то есть подчиняясь процессу возрастания энтропии. Что бы разделить железо и кислород, приходится затрачивать энергию – строить домны, например…
    При взаимодействии любых объектов, получившиеся в результате его более сложные объекты, имеют меньшую массу, так называемый «дефект массы», чем составляющие его части, а следовательно и меньшую энергию.
    Отсюда следует неизбежный вывод, что закон возрастания энтропии обязывает материю, непрерывно усложняться, отдавая энергию, что и подтверждается наличием в природе огромного количества различных объектов, от молекул водорода до огромных молекул органических соединений.
    Именно эти медленные и непрерывные усложнения в течении многих миллиардов лет и привели к возникновению сложнейших биологических организмов, которые мы сегодня определяем, как живые. Во все времена ученые и философы сформулировали множество определений жизни, но ни одно из них не является исчерпывающим. Потому что провести границу между живым и неживым невозможно, как невозможно отделить проводники от диэлектриков – границу можно провести где угодно, в зависимости от принятых критериев определения живого. Жизнь, как таковая, в общем случае определяется уровнем организации (сложности) материи, ведь даже самая высокоорганизованная материя, как мозг, состоит, по сути, из «мертвых» атомов и молекул. «Живыми» их делает наличие в организме сигнальной (нервной) системы, как части мозга, который способен воспринимать, соответствующим образом интерпретировать и сознательно использовать информацию, полученную из внешней среды, в процессе жизнедеятельности организма.
    В пятидесятых годах академик А.Опарин экспериментально доказал принципиальную возможность возникновения сложных высокомолекулярных соединений, типа белков и аминокислот, при определенных условиях. А так как природные условия на земле менялись в очень широких пределах в течении многих миллиардов лет, воспроизвести процесс возникновения и эволюции жизни в лабораторных условиях, по-видимому, человечество не сможет никогда. Хотя какие-то отдельные этапы эволюции воспроизвести вполне возможно уже сегодня.Жизнь - это процесс...
    Ответить
  • alina93  | 24.09.2012 | 01:06 Ответить
    Не понимаю откуда взялась эта привычка все привязывать к энтропии? В чем заключается продуктивность такой логики? Чтобы говорить о хаосе и беспорядке неплохо было бы уяснить простую вещь, что порядок сам по себе это не вещь в себе, а соответствующий результат действия некой функции. Природа способна увидеть порядок там, где человек видит хаос.
    Ответить
  • Zyec  | 23.10.2012 | 08:29 Ответить
    С уважением к Виктору Прохоровичу Щербакову, и без "но", а "попутно".
    Конечно, если подходить к эволюции как к индетерминированному, случайному процессу, результатами которого становятся формы с минимумом энтропии на данном этапе состояния окружающей среды, то это может объяснить появление и исчезновение миллиардов видов на Земле. Но может ли такой подход объяснить появление, возможно периодическое, разума? Нет ли в такой форме "минимума" некоего искусственного мотива, может даже - воли?

    Разумный атеист.
    Ответить
  • gobova  | 10.06.2013 | 09:12 Ответить
    "Эволюция – это способ живого противостоять энтропии, нарастающему хаосу и беспорядку." - хаосу и беспорядку чего? О какой форме организации материи тут речь?

    Кроме того, энтропия - частное состояние, и нестабильное, в общей форме организации материи. И "хаос и беспорядок" - не совсем удачное толкование этого состояния.

    Исходя из логики толкования физического состояния системы - в данном случае биологической - то эволюционисты действительно работают против себя самих.
    Ответить
  • Rafik Aleskerov  | 10.06.2013 | 12:34 Ответить
    С самого начала исследование проблемы данной темы пошло по не верному пути. Дело в том, что уважаемый В. Щербаков рассматривает окружающую среду как "мёртвую". Между тем упуская из виду, что она - окружающая среда постоянно находится в динамизме, согласно с которой и развиваются и гибнут все живые и неживые объекты природы.
    Р.Алескеров.
    Ответить
  • роткив  | 20.02.2014 | 19:42 Ответить
    могу выразить лишь свою точку зрения. эволюция это заданный природой процесс роста локальной формы с его синтезирующими показателями в потенциале с базового состояния до момента распада. и главное в этом процессе, это определение соотношений 2х асимметрии в их прилагаемых силах- внешней и внутренней сред,откуда исходит доминирующая направленность в векторе,где стрелка в ходу эволюции меняет направление,а так как в любом природном состояний,который обозначен формой- существуют три положения пребывания, то ее обозначение определяет симметрия-энтропия буферная зона,в которой все скачет по ориентационным направлениям и в которой мы живем свободно, и избирательно.хаос это предверье к новому действию по переходу в другое состояния соответствия к доминирующей среде.
    Ответить
  • bulygin69  | 05.08.2014 | 09:26 Ответить
    Жизнь с точки зрения логики.

    Cпособность опережающее реагировать характеризует жизнь. Но как это выразить формально?

    Возьмем запись функциональной зависимости Y=F(X), ее определение:
    1) Если F (функция) однозначно относит X (аргумент функции) к Y (значение функции), то Y - то же самое, что X, однозначно отнесенное к Y благодаря F.
    2) Если из операнда X, при воздействии на операнд оператора F, следует только образ Y и ничто иное, то образ Y - то же самое, что операнд X, при воздействии на операнд оператора F.

    Иначе говоря, Y=F(X) «опережающе предсказывает» появление Y, если на X будет воздействовать F.

    Далее об энтропии. Речь не идет (в смысле логики систем) ни о температуре, ни о тепле и вообще ни о каких-то других физических величинах.

    Речь идет о необратимости (стремление к устойчивости), но не в смысле деградации энергии (деградации до состояния невозможности совершить работу), а в смысле деградации однозначно замкнутого преобразования («однозначно и замкнуто» трактуется как у Эшби и никак иначе).

    В частности (например, для преобразования типа «F: А <-> А»), энтропия может быть уже максимальна, поскольку А преобразуется только в себя.. А вот преобразование ... «U: B -> A -> C -> A» … (т.е. А=U(B), C=U(A), А=U(С) в записи функциональной зависимости) деградирует до цикла ... «U: A <-> C» … в котором состояние В никогда уже не встретиться.

    Формулировка энтропии как меры необратимости приложима и к энтропии статистической. Разница только в том, что система будет стремиться к наиболее вероятному распределению. И, таким образом, устойчиво ... не отдельное состояние, а наиболее вероятное распределение состояний.

    Энтропия же Шеннона оценивает количество (нормированное единицей) полученной новизны (без учета ее содержания)

    Цитируя Шредингера:
    «Что является характерной чертой жизни? Когда мы говорим про кусок материи, что он живой? Когда он продолжает «делать что либо», двигаться, обмениваться веществом с окружающей средой и т.д., - и все это в течение более долгого времени, чем по нашим ожиданиям мог бы делать неодушевленный кусок материи при подобных же условиях. Если неживую систему изолировать или поместить в однородные условия, всякое движение, обычно, очень скоро прекращается. ... Достигнуто неизменное состояние, в котором не возникает никаких заметных событий. Физик называет это состоянием термодинамического равновесия или «максимальной энтропией»

    Итак:
    1) Именно «неизменное состояние, в котором не возникает никаких заметных событий» - это состояние устойчивости системы. И, следовательно, отрицательная энтропия характеризует жизнь как процесс, направленный в обратную сторону (но не в смысле разрушения порядка, а его(их) увеличения).
    2) Живыми называются такие системы, которые способны самостоятельно поддерживать и увеличивать свою очень высокую степень упорядоченности. Что есть порядок в таком случае? Порядок - это характеристика , обозначающая высокую степень согласованности т.е. то, что делает нечто структурой.... Ключевое здесь не только слово порядок, но и его увеличение.
    3) Увеличить упорядоченность означает увеличить количество того, что «однозначно и замкнуто”.

    Поэтому:
    Беря за основу определение Шредингера, жизнь - это то, что питается тем, что «однозначно и замкнуто», увеличивая свою упорядоченность. Причем, то, что представлено как «однозначно и замкнуто», качественно различно относительно друг друга, а не копирует себя как однотипную структуру (типа кристалл, например) Таким образом, если нечто увеличивает количество «cъеденных порядков типа Y=F(X) или, что то же, Y<->F(X) », то 'это нечто - живое.

    И, наконец:
    Считается, что живому свойственно сохранять себя. Но это не так! Механизм репликации - не есть жизнь, а есть лишь способ ее сохранения. Он – всего лишь способ компенсировать неудачные попытки находить все новые однозначно замкнутые преобразования (особенно, если этим способом поиска является простое правило - случайный перебор).
    Ответить
    • роткив > bulygin69 | 26.08.2014 | 16:09 Ответить
      сплошной туман, состоящий из рассуждений.не вижу оснований для физического понимания энтропии. энтропия обозначает относительную границу любой формы или симметрию приложенных двух асимметрии. вы же кувыркаетесь в ней-в многообразии форм и сценариев. энтропия позволяет локальной форме балансировку и внутренний эволюционный оборотный импульс с заданной частотой.порядка вы там никогда не увидите,так как он скачет и верх, и вниз.
      Ответить
      • bulygin69 > роткив | 26.08.2014 | 17:28 Ответить
        Судя по комментарию, Эшби вы не читали и не знаете, что любое однозначно замкнутое преобразование стремится к состоянию устойчивости.
        Ответить
        • роткив > bulygin69 | 28.08.2014 | 19:04 Ответить
          признаться нет,за что приношу извинение. стремление к устойчивости это движение к состоянию баланса прилагаемых к локальной форме сил,это касается любой обозначенной формы и так же сложение их в комплексное построение, и что в это заложено это уже отдельная фундаментальная тема в понимании эволюции. нарушение или проявления себя доменантом одной из этих сил, энтропия исчезает,все зависит от самой величины в показателях объекта и его оборотной частоты. вот так возникает и уходит.в энтропии действуют такие же силы недопустимые выхода за пределы многообразия в состояние хаоса. поэтому подведем итог,если человек не успокоиться в своем дурном многообразии,которые неизбежно ведут к хаосу,энтропия ответит адекватно прилагаемому-деваться ей некуда.
          Ответить
  • leonid_ge  | 10.06.2016 | 14:59 Ответить
    Интересно, можно ли использовать этот подход в изучении технологической эволюции?
    В ней тоже неизбежны мутации (даже в обществах со строгими запретами на инновации).
    Технологическая эволюция также стремится создать стабильные формы, сопротивляющиеся внешним изменениям, и это ей удается: колесо, маятник, механические часы, двигатель внутреннего сгорания, лампочка накаливания, операционная система Windows, пассажирские самолеты (не меняются много лет), и т.д.

    Может быть, это черта не только биологической эволюции, а вообще всех видов эволюций?
    Ответить
    • KiberKinder > leonid_ge | 18.06.2016 | 18:10 Ответить
      Да, вы правы. Эволюционные закономерности работают и в технических и в технологических системах. Эту разновидность эволюции тоже можно изучать. Вот как раз по вашему вопросу ссылка:
      http://projectveka.ru/evolution.htm#Evotvio
      Кроме того, в технологии возможно выращивание требуемого продукта эволюционным путём на тех участках, где традиционно требовалось творческое участие человека.

      Также цитата по теме обсуждаемой статьи: "Энтропия - продукт разрушения. Эволюция - процесс созидания. Связь между эволюцией и энтропией чем-то напоминает принцип реактивного двигателя. Чтобы иметь ускорение, ракета обязана с чем-то расставаться - вынуждена оставлять после себя реактивную струю. Так и энтропия, подобно реактивной струе, является платой за эволюцию."
      Источник цитаты: http://projectveka.ru/AR/zakonomernaya-sluchajnost/haos-i-organizaciya.htm
      Ростом энтропии "расплачивается" среда, в которой что-то развивается. Сам же продукт эволюции может концентрировать в себе энергию и снижать собственную энтропию. В солнечной системе за возможность протекания эволюционных процессов в конечном итоге "расплачивается" Солнце.
      Ответить
      • leonid_ge > KiberKinder | 22.06.2016 | 14:58 Ответить
        KiberKinder, кажется, мы не совсем друг друга поняли.

        Я имею в виду технологическую эволюцию, пример: эволюция часов - от солнечных, до механических и электронных, эволюция компьютерных программ: от программ на Ассмеблере, длиной в сто инструкций, до огромных современных операционных систем, с миллиардами инструкций; эволюция летательных аппаратов: от воздушных змеев до Боинга и космического Шатла.

        Всё "созданное" человеком на самом деле не создано, а является продуктом длительной эволюции - любой предмет в нашем окружении: стул, вилка, очки, лампочка, поезд, велосипед, книга, и т.д.

        В этой эволюции вместо случайных мутаций - случайный изобретения (а все изобретения случайные), вместо естественного или полового отбора - отбор рынком. Отдельный человек так же мало значит в процессе технологической эволюции, как и отдельный ген в хромосоме отдельно взятого живого организма.

        Не думаю, что энтропия имеет здесь какое-либо значение (так же, как и в биологической эволюции). Энтропия, энергия, импульс - величины, хорошо описывающие простые процессы, но процесс эволюции - нечто другое. Единственно, что можно сказать про эволюционирующую систему, это то, что в ней энтропия не увеличивается естественным путем, потому что всегда есть приток внешней энергии. Но это суждение ничего не дает для понимания эволюции.

        Как вы посчитаете энтропию автомобиля и крокодила? и у кого энтропия больше: у "Мэрседеса" или "Рено", у носорога или бегемота? и даже если вы ответите на эти вопросы, подсчет энтропии вряд ли объяснит, почему эволюция то топчется на месте тысячелетиями, то содзает удивительные продукты в очень короткое время.

        Я думаю, что для эволюционных процессов (подобных биологической и технологической эволюции) еще не создан математический аппарат, позволяющий моделировать и предсказывать их.
        Ответить
        • KiberKinder > leonid_ge | 23.06.2016 | 10:47 Ответить
          Не совсем друг друга поняли? Но вы чуть ли не цитируете тексты, на которые я сослался. Судите сами.

          Вы пишете: «Я имею в виду технологическую эволюцию, пример: эволюция часов…»

          Цитата по указанной мною ссылке: «Нетрудно разглядеть признаки эволюции и в общем развитии машин. … Эволюционному развитию подвергается не экземпляр техники, а модель, как совокупность технических решений.»

          Вы пишете: «Всё "созданное" человеком на самом деле не создано, а является продуктом длительной эволюции…»

          На том же ресурсе: «… не будем обольщаться - мы сами подчиняемся законам этого мира, мы вплетены в бесконечную цепь его процессов, как организованных, так и хаотических. …
          … Любая микросхема - это результат эволюции твёрдого тела, которая стала возможной в благоприятной среде. Причём среда эта (то есть люди со своими технологиями) и сама - результат эволюции. …
          … всё сразу встаёт на свои места и вписывается в единую концепцию, если отбросить тот самый "особый статус" и допустить, что всё искусственное - это лишь частный случай естественного. …
          … В то время, конечно, никто и не думал, что это начало какой-то новой эволюции. …»
          Источник цитирования: http://projectveka.ru/AR/zakonomernaya-sluchajnost/haos-i-organizaciya.htm

          Вы пишете: «В этой эволюции вместо случайных мутаций - случайный изобретения (а все изобретения случайные), вместо естественного или полового отбора - отбор рынком.»

          Сравните: «…всякое научное открытие обязано своим появлением случаю. Даже когда поиск ведётся целенаправленно, всё равно применяется принцип "а что, если попробовать так?"…
          … Покупатели, приходя в магазин, в буквальном смысле осуществляют отбор. Разработчик, учитывая мнение покупателей, сохраняет наиболее удачные решения и отказывается от неудачных.»
          Источник: «http://projectveka.ru/evolution.htm»

          Вы по-прежнему считаете, что мы не совсем друг друга поняли? Я упускаю какую-то деталь, и вы имели в виду что-то другое?

          Насчёт энтропии. Эволюцией изначально движет стремление энергии к преобразованию. Но где преобразование энергии, там и изменение энтропии. Измерить энтропию, как, например, температуру, конечно, нельзя. Да и вычислять её, как правило, нет особой надобности. Применительно к эволюции она важна больше для правильного понимания «капризов» энергии и необратимых событий (среди которых встречаются и друзья и враги эволюции). Энтропия бывает необходима для оценки способности к эволюции той или иной системы. Но сравнивать «круглое» и «зелёное», конечно, не нужно. Поэтому разница энтропий "Мэрседеса" и "Рено" не имеет значения. Значение имеет изменение энтропии во времени в одной системе, а также в её собственных подсистемах. Вообще, энтропия – очень «хитрое» понятие. Оно многогранно, поэтому, когда требуется идеализировать систему для её изучения, важно определиться и с энтропией (если она берётся во внимание). Изначально возникнув в термодинамике, энтропия проникла и в другие области. Например, существует информационная энтропия. И даже если учитывать только энергетическую энтропию, то важно определиться, какие виды энергии и какие её преобразования берутся в расчёт. Например, в системе с максимальной энтропией мы можем вспомнить, что существует ещё энергия атомного ядра. И вот уже получаем маленькую энтропию.

          Насчёт математического аппарата. Он создаётся только для идеализированных систем. Можно ли идеализировать эволюцию? Придётся многое упростить, многим пренебречь. В итоге почти ничего не останется. А вот программное моделирование эволюции – это без проблем. Есть модели, не имеющие отношения к реальности, а есть предназначенные для предсказания реальных процессов. Точность предсказания зависит от сложности процесса и адекватности модели. Прогноз погоды – это тот случай, где более-менее получается.

          Обсуждаемая статья В. П. Щербакова – это, прежде всего, хорошая разминка для ума, за что автору спасибо.
          Ответить
  • mx  | 22.03.2017 | 15:41 Ответить
    Как-то очень странно автор "не разделяет" упрек дарвинизму в неспособности предсказывать ход эволюции. Вроде и "не разделяет" и вроде тут же пишет: "Понимать эволюцию можно только ретроспективно".
    Ну здрасьте вам пожалуйста, а зачем же тогда вообще эволюцию исследовать, неужто из любопытства да заради полемики с креационистами? А как же предсказанное более чем полвека назад развитие резистентности микробов к антибиотикам? А как же селекция, её же не наобум проводят? А как же постоянно появляющиеся статьи о том, что то или иное насекомое приспособилось к изменению среды обитания именно предсказанным теорией образом (и так далее, и так далее)?
    Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»