Соберутся пусть авторитеты, чтобы вирус раскороновать

[egovoru]

У человека, давно забывшего школьную программу, бактерии и вирусы идут через запятую в списке инфекционных агентов. На самом же деле между ними – дистанция такого огромного размера, что многие (в том числе и я) даже не склонны считать вирусы самостоятельными живыми организмами. Они ведь слишком просто устроены и потому способны размножаться, только задействуя более сложные клеточные структуры.

Когда я поступила на биофак, принципиальные открытия в молекулярной генетике были уже сделаны, так что то, что нам тогда рассказывали преподаватели, в основном соответствует и нынешним взглядам. Однако, читая книжку Евгения Кунина, я обнаружила, что вот представления об эволюционном происхождении вирусов с тех пор, похоже, изменились.

Нас учили, что утром деньги – вечером стулья сначала возникли клетки, а уже потом – вирусы. Некоторые клеточные гены – их называют «мобильными генетическими элементами» – таки заслуживают прозвища «эгоистичных»: они размножаются независимо от остальных и даже переходят от одной клетки к другой. Так вот, вирусы считались потомками таких элементов, одетыми белковой оболочкой, обеспечивающей им кратковременное существование во внешней среде и облегчающей проникновение в другую клетку.

На мои студенческие годы приходится изобретение полимеразной цепной реакции, позволяющей размножать ДНК в пробирке. Сокурсники, специализировавшиеся в этой области, любят вспоминать о том, как они, бывало, проводили эту реакцию вручную, перекладывая образец из одной водяной бани в другую сорок раз подряд :) Сегодня в каждой лаборатории стоят программируемые машинки, проделывающие это автоматически. Усовершенствование технологии привело к резкому упрощению процедуры секвенирования геномов, в том числе и вирусных.

И тут оказалось, что некоторые важные вирусные гены, кодирующие белки, занятые репликацией нуклеиновых кислот, в клетках практически не встречаются. Отсюда возникла идея, что генетический паразитизм возник еще на доклеточной стадии, а потом одни доклеточные репликаторы превратились в клетки, а другие – в вирусы. А если так, то вирусы оказываются реликтами тех ветхозаветных времен и, значит, могут нам кое-что о них рассказать, подобно тому, как ископаемые кости и раковины рассказывают нам о давних этапах морфологической эволюции!

В статье прошлого года Кунин несколько модифицировал этот сценарий, уточнив, что так возникла только часть вирусного генома, ответственная за собственно репликацию, а гены белков оболочки вируса все же были позаимствованы у клеток. Не знаю, правда, что думают об этом другие вирусологи – может, таковые найдутся среди читателей?

Схема из статьи Кунина, иллюстрирующая три обсуждаемые пути эволюционного происхождения вирусов. Вариант (а) – параллельное происхождение вирусов и клеток. Вариант (b) – упрощение некоторых клеток до вирусов. Вариант (c) – вирусы как продвинутые «эгоистичные гены».

Comments

[egovoru.livejournal.com]

"физику появления ног у рыб надо отслеживать на очень высоком уровне типа репликации РНК"

РНК никогда не реплицируется, даже у вирусов :) Вы пытаетесь разобраться в сложных процессах биологической эволюции, совсем ничего не зная о механизмах наследственности. Это все равно, как если бы я пыталась разобраться в уравнении Шредингера, не зная таблицы умножения. Согласитесь, мой вывод, что уравнение Шредингера - вздор, не многого бы стоил :)

"каким образом функционируют такие штуки на более низких уровнях, что дают такие мощные эффекты на более высоком уровне"

Да, вот это уже разумная постановка вопроса. Я ответила на него, как смогла, по другой ветке.

[skogar.livejournal.com]

Я не биолог, и опечатки вполне возможны (получилось РНК вместо ДНК). Но суть дела не в тонкостях конкретных процессов, а в существовании/несуществовании описаний как таковых в самом грубом смысле.

[egovoru.livejournal.com]

Дело не в опечатках, а в том, что Вы пытаетесь разобраться в уравнении Шредингера, не зная таблицы умножения - и при этом еще беретесь утверждать, что уравнение Шредингера - вздор :(

[skogar.livejournal.com]

Неправда. Вы придрались к случайной ошибке, не несущей смысла. Проблемы с эволюцией гораздо понятнее физикам, чем биологам, но если биологи будут заслоняться от них придирками ко всему, где будет повод, то суть проблемы так и останется незатронутой. Вообще, у меня создаётся впечатление, что биологи часто бывали бы крайне удивлены, если бы вдруг начали изучать физику, и спасает их от этого только то, что они её предпочитают не знать и не трогать.

[egovoru.livejournal.com]

"Проблемы с эволюцией гораздо понятнее физикам, чем биологам"

Не знаю, кого именно из физиков Вы имеете в виду, но некоторые из них, например, известный физик Ли Смолин, не то что не видят "проблем с эволюцией", а даже задействуют механизм естественного отбора для своих физических гипотез. Смолин полагает, что среди вселенных тоже идет такой отбор и пытается объяснить им некоторые вопросы космогонии :) Вот популярная статья об этом (https://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/the-logic-and-beauty-of-cosmological-natural-selection/) в Scientific American - правда, имя ее автора мне неизвестно, так что возможно, он не физик, а журналист.

[skogar.livejournal.com]

Физики тоже бывают разные.
И я вовсе не против отбора, а лишь против того, что он приводит к существенно новым качествам у живых существ, которых ранее не было.

[egovoru.livejournal.com]

К появлению существенно новых качеств приводит не отбор сам по себе, а случайные генетические изменения. Отбор только отбраковывает нежизнеспособные варианты. Сложность увеличивается за счет многократных повторений этого цикла, позволяющих аккумулировать мелкие изменения.

[skogar.livejournal.com]

Ключ именно здесь. Дело в том, что для того, чтобы сложность могла самопроизвольно неуклонно повышаться, нужны очень ограничительные начальные условия, в которых уже заложена способность к устойчивому усложнению. Само собой такое возникнуть не может, поэтому важно расшифровывать абиогенез (для тех, кто в него верит). Далее - если в простейших организмах уже есть такая способность, то её надо распознать; однако полагаю, что в неё мало кто верит. Если её нет, то эволюция невозможна, и во всяких аргументах и моделях в её поддержку надо искать подвох - он там точно есть, хотя в хитрых случаях найти её сможет только специалист.

[egovoru.livejournal.com]

"Дело в том, что для того, чтобы сложность могла самопроизвольно неуклонно повышаться, нужны очень ограничительные начальные условия, в которых уже заложена способность к устойчивому усложнению"

Как раз наоборот - сложность возикает сама собой, и вот почему. Понятно, что самовоспроизведение требует некоей минимальной сложности, что накладывает нижний предел. Верхний предел, наверное, тоже есть, потому что слишком сложная система после какого-то уровня начнет страдать от побочных эффектов (как это бывает с нашими человеческими администрациями). Но вероятность того, что новая мутация, которая передастся потомству, усложнит систему, выше вероятности того, что она систему упростит. Многие случайные упрощения окажутся летальными или просто снижающими жизнеспособность, но они будут сразу отбракованы отбором и не передадутся потомству, а вот случайные усложнения далеко не столь опасны и скорее всего сохранятся.

Проще всего, наверное, это понять на примере даже не мутаций, а изменения копийности генов. Любой ген в геноме можно удвоить без особого вреда для организма - и тем самым увеличить его сложность, а вот выкинуть из генома (то есть, упростить его) почти никакой ген нельзя без того, чтобы сделать организм нежизнеспособным. Именно поэтому биологическая система, подверженная случайным наследственным изменениям, со временем набирает сложность, а не теряет ее - причем для этого не надо никакой особой способности, она заложена уже в самом механизме наследственности. "Особые органичения" нужны, наоборот, для того, чтобы произошло упрощение - как это бывает в условиях паразитизма.

"поэтому важно расшифровывать абиогенез (для тех, кто в него верит)"

Я не знаю, какой, простите, идиот внушил Вам мысль, что не понимая, откуда жизнь взялась, мы не можем понять, как она эволюционирует - но эта мысль глубоко неправильная. Грубая аналогия может быть такой: чтобы водить автомобиль, вовсе не нужно самому собирать его из комплектующих.

[skogar.livejournal.com]

Да, минимальная сложность необходима, причём очень не слабая, чтобы запустить обсуждаемые процессы. Отсюда и интерес к абиогенезу - чтобы объяснять сложные процессы, надо объяснять и то, что им непосредственно предшествовало и привело к этой начальной сложности, иначе эта сложность как будто свалилась непонятно откуда. Я не буду никого называть идиотами, но эта мысль очень простая для тех, кто занимается не только биологией. Про сложность - Вы бы обратились к неравновесной термодинамике, чтобы понять физическую суть затруднения, которое биологи здесь в упор не видят (не все, так как мне всё же встречались такие, кто понимает).

P.S. Вы меня несколько озадачили со статьёй про ноги у рыб, и видимо в один шаг мне это не раскусить - там слишком умно написано. Хотя суть подвоха я примерно представляю себе, но локализовать его видимо будет непросто.

[egovoru.livejournal.com]

"чтобы объяснять сложные процессы, надо объяснять и то, что им непосредственно предшествовало и привело к этой начальной сложности, иначе эта сложность как будто свалилась непонятно откуда"

В том-то и дело, что нам вовсе не надо знать, откуда именно свалилась первоначальная сложность, чтобы понять, каким образом система будет меняться дальше. Заметьте, мы ведь точно так же не знаем, откуда взялась наша Вселенная - но это нисколько не помешало нам сформулировать физические законы и использовать их для своей пользы!

Если следовать Вашей логике, то мы должны были бы заключить, что квантовая механика, теория относительности и даже законы Ньютона - полный бред, потому что мы не знаем, откуда взялась наша Вселенная. (Впрочем, может, Вы именно так и считаете - а то я уже всякого насмотрелась тут в ЖЖ?). А если нет, то почему же Вы готовы пользоваться физическими законами, хотя мы не знаем, как произошла Вселенная - но не готовы признать, что мы понимаем, как происходит эволюция живых систем, хотя не знаем, как произошла жизнь?

"суть подвоха я примерно представляю себе"

А почему Вы вообще ожидаете здесь какого-то подвоха?

[skogar.livejournal.com]

-- В том-то и дело, что нам вовсе не надо знать, откуда именно свалилась первоначальная сложность, чтобы понять, каким образом система будет меняться дальше.

То есть Вас устраивает, что сложность свалилась откуда-то, причём так, что совсем непонятно, каким образом произошли некие очень важные процессы, а потом вдруг эти процессы куда-то исчезли, и на смену им пришла вся в белом г-жа эволюция. Может быть и имеете право так считать, хотя не все с этим согласятся.

-- Если следовать Вашей логике, то мы должны были бы заключить, что квантовая механика, теория относительности и даже законы Ньютона - полный бред, потому что мы не знаем, откуда взялась наша Вселенная. (Впрочем, может, Вы именно так и считаете - а то я уже всякого насмотрелась тут в ЖЖ?).

Вы меня извините, но хотя Вы и биолог и пишете в своём собственном журнале, но на такое всё равно лучше бы не скатываться.

-- А почему Вы вообще ожидаете здесь какого-то подвоха?

По причине, которую я озвучил тут уже много-много раз: потому что это не согласуется с современной физикой. Адля биологов там никаких подвохов нет и быть не может :)

[egovoru.livejournal.com]

"Вас устраивает, что сложность свалилась откуда-то, причём так, что совсем непонятно, каким образом произошли некие очень важные процессы, а потом вдруг эти процессы куда-то исчезли, и на смену им пришла вся в белом г-жа эволюция"

Дело, опять же, обстоит с точностью до наоборот: мы знаем, как эволюционирует жизнь, и потому предполагаем, что и ее происхождение, скорее всего, было связано с некими эволюционными процессами среди еще неживых макромолекул. Как я уже упоминала выше, концепция эволюции вовсе не чужда современной физике, как Вам почему-то кажется: некоторые серьезные физики обсуждают даже эволюцию среди вселенных.

"на такое всё равно лучше бы не скатываться"

Но ведь это не я, а Вы утвержаете, что, не зная, как произошла жизнь, мы не можем понять, как она эволюционирует? А это ведь равнозначно утверждению, что, не зная, как произошла Вселенная, мы не можем и надеяться разобраться в том, как движутся тела!

"это не согласуется с современной физикой"

Кто сказал Вам эту ерунду? (Я беру назад нехорошее слово в адрес этого человека, за которое Вы меня справедливо осудили, но все же он напрасно запудрил Вам мозги). Как я уже заметила выше, я сейчас как раз читаю книжку очень уважаемого современного физика - и у него, разумеется, нет никаких сомнений в биологической эволюции. (Под влиянием нашей беседы я перескочила с начала сразу к главам о жизни).

Кстати, эта книжка, наверное, помогла бы Вам найти ответы на многие Ваши вопросы - вот, я нашла ее бесплатный русский перевод в интернете (https://e-libra.ru/read/477296-vselennaya.html). Я перешла сразу к главе 28, касающейся соотношения энтропии и сложности, и она показалась мне очень интересной! Давайте читать и разбираться вместе? Книжка, кажется, прекрасная :)

[skogar.livejournal.com]

-- Дело, опять же, обстоит с точностью до наоборот: мы знаем, как эволюционирует жизнь, и потому предполагаем, что и ее происхождение, скорее всего, было связано с некими эволюционными процессами среди еще неживых макромолекул.

Вот теперь Вы прямо говорите о том, что естественно ожидать, что абиогенез и эволюция - связанные друг с другом процессы, а когда об этом говорил я - Вы рьяно возражали. Вы уж остановитесь на чём-то одном, чтобы Ваши возражения хотя бы не конфликтовали друг с другом.

-- Но ведь это не я, а Вы утвержаете, что, не зная, как произошла жизнь, мы не можем понять, как она эволюционирует? А это ведь равнозначно утверждению, что, не зная, как произошла Вселенная, мы не можем и надеяться разобраться в том, как движутся тела!

Нет, я говорю о том, что без абиогенеза остаётся непонятным нечто важное, скорее всего тесно связанное с эволюцией (всё условно - в предположении, будто они были на самом деле), но про которое неясно совсем ничего. Происхождение вселенной, если считать, что это за пределами нашего понимания - это запуск законов физики, а абиогенез вроде как плавно переходит в эволюцию без какого-либо скачка, при котором сменились законы бытия? - значит, Ваша аналогия не годится.

-- Кто сказал Вам эту ерунду? (Я беру назад нехорошее слово в адрес этого человека

Никто не сказал. Т.е. вероятно многие говорили об этом при мне, но моё мнение происходит из сути дела, а не из слепой опоры на авторитеты. Я Вам всё же предлагаю обратить внимание на то, что мышление физиков и биологов очень разное, а именно, что у биологов есть некая зашоренность и они в упор не видят того, что для физика очевидно. Это непонимание извинительно, но когда оно становится ещё и агрессивным, то уже начинаешь думать о биологах нехорошими словами.

-- очень уважаемого современного физика - и у него, разумеется, нет никаких сомнений в биологической эволюции.

Вовсе не разумеется. Не забудьте, что при обучении нам навязывали эволюцию, и далеко не каждый пересмотрел с тех пор своё отношение к ней. Но такие есть, и их немало.

-- Давайте читать и разбираться вместе?

В принципе можно, только сейчас у меня много дел, часто которых я даже отодвинул, беседуя с Вами. Давайте чуть позже? - начните пока без меня, я потом подключусь.

[egovoru.livejournal.com]

"теперь Вы прямо говорите о том, что естественно ожидать, что абиогенез и эволюция"

И раньше, и теперь я говорю, что мы много знаем о механизме эволюции и очень мало - о происхождении жизни.

"абиогенез вроде как плавно переходит в эволюцию без какого-либо скачка, при котором сменились законы бытия"

Мы не знаем, как произошла жизнь, а значит, не можем судить о том, насколько плавным был переход. Возможно, и возникновение Вселенной было "плавным"?

"у биологов есть некая зашоренность и они в упор не видят того, что для физика очевидно"

Для какого такого "физика"? Физик Шон Кэролл не видит никакого якобы противоречия между биологической эволюцией и законами физики. Приведите, пожалуйста, конкретный пример физика, который видит - а то Вы говорите за всю Одессу :)

"Но такие есть, и их немало"

Пожалуйста, назовите их поименно? Без этого Ваше утверждение выглядит голословным.

"начните пока без меня, я потом подключусь"

Я в любом случае собираюсь прочесть эту книжку, и у меня тоже есть другие занятия, кроме ее чтения, так что читать я буду в любом случае медленно.

"когда оно становится ещё и агрессивным, то уже начинаешь думать о биологах нехорошими словами"

Извиите, если мои слова показались Вам агрессивными. На самом деле я восхищаюсь Вашей любознательностью и искренним желанием разобраться. Не хватает Вам только знаний :)

[skogar.livejournal.com]

-- И раньше, и теперь я говорю, что мы много знаем о механизме эволюции и очень мало - о происхождении жизни.

Хорошо, я не буду продолжать обсуждение того, как Вы спорите, поскольку это не представляет интереса.

-- Приведите, пожалуйста, конкретный пример физика, который видит - а то Вы говорите за всю Одессу :)

Это мои знакомые - вполне конкретные люди, мы с ними касались этих вопросов. Называть их имена не буду, поскольку у меня нет на это их согласия. Среди них есть доктора физ-мат наук, правда скорее по математике.

-- Не хватает Вам только знаний :)

По биологии - действительно не хватает, ибо одному человеку трудно знать всё во всех науках разом. Но я и не касаюсь тем, в которых не могу разобраться. Заметьте, что возражения у меня в основном касаются не биологии, а физики, в которой знаний не хватает уже не мне :)

[egovoru.livejournal.com]

"мои знакомые - вполне конкретные люди, мы с ними касались этих вопросов"

Если эти Ваши знакомые считают, что мы не можем понять механизм эволюции, не зная, как произошла жизнь, то они ошибаются. Не сочтите за обиду, но уровень компетенции Ваших знакомых мне неизвестен.

"возражения у меня в основном касаются не биологии, а физики, в которой знаний не хватает уже не мне"

Мои знания физики, действительно, очень ограничены - но Вы вряд ли можете упрекнуть в этом Шона Кэролла? Я понимаю, что апелляция к авторитетам - это не лучший вариант дискуссии, но ведь это Вы сами начали, правда? Это Вы начали ссылаться на своих знакомых физиков, которые якобы считают эволюцию невозможной?

Говоря же о существе дела, давайте подведем краткие итоги, а то я уже забыла, в чем же конкретно, по мнению этих Ваших знакомых, проявляется эта несовместимость (эволюции и законов физики)? Какой конкретно физический закон нарушает естественный отбор?

Кстати сказать, думаю, что Вы уже заработали на подарок себе к концу года (https://egovoru.livejournal.com/148977.html) :)

[skogar.livejournal.com]

-- Если эти Ваши знакомые считают, что мы не можем понять механизм эволюции, не зная, как произошла жизнь, то они ошибаются.

Вы всё же читайте внимательнее то, что я пишу. Я так не говорил, это Ваша очень произвольная интерпретация моих слов.

-- Не сочтите за обиду, но уровень компетенции Ваших знакомых мне неизвестен.

Не на что обижаться. Если интересуетесь, могу спросить разрешения рассекретить одно-два имени, и полагаю, что уровень Вас вполне устроит.

-- но Вы вряд ли можете упрекнуть в этом Шона Кэролла?

Лучше обсуждать не имена, а конкретные идеи. Если будем читать то, что он написал, то тогда и посмотрим.

-- Я понимаю, что апелляция к авторитетам - это не лучший вариант дискуссии, но ведь это Вы сами начали, правда?

Нет, я говорил о физиках как таковых, а не об авторитетах. Если покопаетесь в дискуссии, то увидите, что апеллировать к авторитетам начали Вы, а не я.

-- а то я уже забыла, в чем же конкретно, по мнению этих Ваших знакомых, проявляется эта несовместимость (эволюции и законов физики)? Какой конкретно физический закон нарушает естественный отбор?

Ну вот, столько комментариев исписано, а Вы даже не помните, вокруг чего весь сыр-бор :((
Главная проблема - это нарастание сложности организмов при эволюции, проявляющаяся в появлении принципиально новых органов и функций, которых не было ранее.

[egovoru.livejournal.com]

"нарастание сложности организмов при эволюции, проявляющаяся в появлении принципиально новых органов и функций, которых не было ранее"

Но ведь я уже объяснила Вам выше (https://egovoru.livejournal.com/151900.html?thread=10742108#t10742108), что нарастание сложности - это как раз наиболее вероятное следствие эволюционного процесса, которое автоматически следует из того его механизма, который мы знаем? Труднее получить как раз не возрастание сложности, а ее уменьшение? - для этого нужны очень специальные условия?

[skogar.livejournal.com]

У меня книга по ссылке не открывается. Но может быть сайт подвис временно.

[skogar.livejournal.com]

Нашёл.

[egovoru.livejournal.com]

Отлично! Перескочите сразу к главе 28 и дальше, хотя начало тоже очень интересное.

[skogar.livejournal.com]

Не люблю читать с середины, поэтому начал с начала. Прочитал две главы полулежа, идёт легко, но пока там только общие слова.

[skogar.livejournal.com]

Читаю, очень интересно. Кажется, зря Вы начали с не с начала. Он рисует некую общую картину и философствует об общих вещах, чтобы, как естественно предположить, потом рассуждать о частных вещах, уже исходя из подготовленного общего подхода. И он многое декларирует без аргументации, так что жду, что это ещё будет исправлено позже. Но многие вещи изложены весьма элегантно (хотя согласен я далеко не со всем).

[egovoru.livejournal.com]

Я обязательно вернусь к началу и прочту первые главы, а сейчас я почти уже дошла до конца. Книга оказалась не совсем о том, о чем я ожидала - она не о физике, а скорее о философии :)

Но мне все равно нравится, как автор пишет: во-первых, тем, что он излагает свои мысли очень ясно - даже если ты с ним не согласен, по крайней мере, совершенно понятно, что именно он хочет сказать, а так бывает далеко не всегда, особенно, если речь идет о философских вопросах.

Во-вторых, мне нравится его спокойный, уважительный тон по отношению к читателю и к сторонникам других философских представлений. Так что, хотя это книга сугубо пропагандистская - автор пропагандирует то, что он называет "поэтическим натурализмом", она не производит впечатления книги оголтелого фанатика :)