Мы все учились понемногу

[egovoru]

В школе нам прививали стремление дойти до самой сути, досконально разобраться в изучаемых предметах и явлениях. Я до сих пор ясно помню, как мы с одноклассниками обсуждали, уже после урока, чем же все-таки отличается ген от аллеля, и почему передача атома водорода по электрон-транспортной цепи эквивалентна передаче электрона. А вот поступив на биофак, я столкнулась с совершенно иным принципом обучения, который был особенно выражен в курсе общей химии.

На голову несчастного первокурсника разом выливался колоссальный объем по преимуществу эмпирических сведений, не сводимых ни к какой теории. Отведенного времени заведомо не хватало на то, чтобы хоть как-нибудь все это усвоить – но такая задача и не ставилась. Расчет был, что в мозгу студента застрянет хоть что-то, а последующие курсы – физической химии, органической химии и т.д. – разовьют это что-то в нечто более вразумительное.

Волей-неволей я справлялась, но сама эта система казалась мне совершенно идиотской. А недавно я поймала себя на мысли, что ведь сегодня я действую именно таким образом. В одной только моей узкой профессиональной области ежедневно выходит такое число новых статей, что я физически не успевала бы их все прочитывать, даже если бы занималась только этим. Единственное, что мне остается – это быстро выхватить суть, пробежав текст глазами. А это же и есть то самое умение, которое вырабатывал у нас ненавидимый мной курс общей химии!

И все-таки меня терзают смутные сомнения. Подозреваю, «пробегание по вершкам» сегодня работает для меня именно и только потому, что доскональное разбирательство в школьные годы заложило у меня систему базовых знаний, позволяющую мне ориентироваться в мутном потоке новой информации. А вот если бы я с самого начала нахваталась только вершков, не исключено, что сегодня я бы верила в плоскую Землю :)

С другой стороны, общий объем знаний человечества неуклонно растет от поколения к поколению. Означает ли это, что на каком-то этапе у школьников уже не останется времени вообще ни на какое постижение основ? Будет ли это катастрофой – или это нам только так кажется с непривычки? В конце концов, ведь уже сегодня мы все успешно пользуемся, например, GPS навигаторами – а многие ли из нас понимают теорию относительности?

Рост мирового объема созданных, полученных, скопированных и потребленных данных из статьи Lauren Almeida в Investors’ Chronicle

Comments

[egovoru.livejournal.com]

Напротив - теперь, когда мы знаем биологический механизм наследственности, невозможно представить, что дарвиновской эволюции нет - она с неизбежностью вытекает из этого механизма. Другое дело, что Д. каким-то чудом до нее додумался, совсем ничего не зная. То, что его идеи встретили такое сопротивление в его время - не удивительно: он таки забежал вперед лет на сто. Но вот почему они кажутся такими сложными сейчас - для меня загадка :)

[ald1976.livejournal.com]

А какой может быть механизм наследственности кроме "где-то есть как-то записанный алгоритм, ему и следуем"?

Предположить, что алгоритм выполняется с ошибками, имеет вероятностные шаги и переписывается в следующее поколение тоже с ошибками более чем естественно. Как и то, что выжившие более удачливые особи передают эти ошибки дальше по эстафете смены поколений.

А то, на каком носителе все это записано и в каком коде - мелкий технический вопрос, если мы рассматриваем не конкретные механизмы, а принципиальную возможность.

А что было начальной точкой, естественный процесс или ларец с зародышами 100500 видов - дело десятое, и вряд ли эту тайну удастся открыть.

Креационисты настаивают на ларце с зародышами, ну и пусть их. Эволюция от этого не перестает продолжаться, просто начинается не с одной ветки, а со многих. Пусть предъявят две ветки, которые принципиально не могут иметь общего предка.

[egovoru.livejournal.com]

"Предположить, что алгоритм выполняется с ошибками"

Так ведь не надо ничего предполагать. Мы уже знаем, что наследственность определяется процессом копирования ДНК, и давно измерили степень его точности.

"Пусть предъявят две ветки, которые принципиально не могут иметь общего предка"

А что значит "принципиально не могут иметь"? У меня есть несколько ЖЖ-френдов, которые считают, что бактерия и человек никак не могут иметь общего предка. И что я могу сделать, чтобы убедить их в обратном? Я же должна ознакомить их с методами секвенирования и анализа ДНК, рассказать, как именно реконструируется степень генетического родства и т.д.? А я вовсе не специалист в этих областях - профессионально я занимаюсь совсем другими вещами, а в этих я полагаюсь на мнение специалистов.

[ald1976.livejournal.com]

Так ведь не надо ничего предполагать. - я про времена Дарвина, когда можно было только предполагать. И, разумеется, я не настаиваю, что он мыслил ровно в тех же терминах, но что-то более менее эквивалентное у него в голове было, скорее всего.

Да, придется рассказать, какие реакции и мутации возможны. И показать, что цепочка, переводящая организм A в организм Б либо вовсе невозможна, либо маловероятна. Но вы то тут причем - это товарищам креационистам надо работать по данной программе, так как их модель намного более экзотическая.

Надеюсь, они не отказываются от факта существования ДНК? И от всех опытных данных и доказанных фактов?

А не орать с пеной у рта, что эволюции нет.

Товарищам эволюционистам тоже надо прекратить орать, что эволюция есть. А просто немного [может 10, а может и тысячу лет] подождать, когда вычислительные мощности будут достаточны, чтобы найти промежуточные мутации между близкими организмами.

[egovoru.livejournal.com]

"показать, что цепочка, переводящая организм A в организм Б либо вовсе невозможна, либо маловероятна"

А как же это показать, как подсчитать эту вероятность?

"А просто немного [может 10, а может и тысячу лет] подождать, когда вычислительные мощности будут достаточны, чтобы найти промежуточные мутации между близкими организмами"

Проблема в подобных спорах часто заключается в том, что мы пока не знаем, как именно те или иные генетические изменения вызывают те или иные морфологические изменения. Некоторым людям трудно представить себе, что единичные мутации могут иметь очень далеко идущие последствия. Я уже пыталась в меру сил рассказывать здесь об этом (https://egovoru.livejournal.com/157840.html), но, похоже, у меня плоховато получилось :(

Конечно, прогресс в этой области идет, но, как я уже заметила выше, религиозность - это не рациональный вывод, а эмоциональный настрой. У некоторых людей просто есть психологическая потребность в вере в Бога, и они будут ее защищать перед лицом любых фактов и аргументов. На мой взгляд, их не нужно и разубеждать - до той поры, пока они не захватили государственную власть.

[ald1976.livejournal.com]

1. В идеале можно и без вероятностей.

Пусть у нас вместо ДНК две монетки. И есть единственная мутация - перевернуть эти две монетки одновременно.

Тогда OO-PP - одна ветка, РО-ОР - вторая ветка. И нет никакой цепочки мутаций, которая могла бы перевести организм из первой ветки во вторую.

В случае с ДНК все сложнее только количественно - длиннее кодовое слово, бит не двух, а четырехзначный и мутаций намного больше, но конечное число - химия накладывает ограничения на то, какие мутации возможны, а какие нет.

Если же окажется, что в той системе допустимых мутаций, что предоставляет ДНК, любые два организма родственники - тогда уже придется господам креационистам изгаляться с вероятностями, доказывая, что от мыши с короткой шерстью до мыши с длинной еще можно дойти за разумное время, в дойти от мыши до землеройки - уже миссия невыполнима.

Ну и, разумеется, мы не садисты, так что пусть доказывают это для простейших организмов, мышь слишком сложна для счета.

2. Мы и то, какие мутации возможны, пока не знаем. Химикам есть над чем поработать. Но когда-то список будет составлен. После чего уже совершенно неважно, что кодирует та или иная цепочка, достаточно просто показать, что одна в другую не переводится с помощью нашего списка мутаций и бинго, мы все снимаем шляпы перед креационистами.

3. Гос.власть захватили люди намного более стремные, чем верующие. Идиоты и проходимцы :( Причем уже несколько тысяч лет как, так что выживем :)

[egovoru.livejournal.com]

"Если же окажется, что в той системе допустимых мутаций, что предоставляет ДНК, любые два организма родственники - тогда уже придется господам креационистам изгаляться с вероятностями"

Увы, ситуация далеко не так проста. Что такое "допустимая мутация"? Как Вы наверняка знаете, у низших организмов (особенно безъядерных, прокариот) очень распространен так называемый горизонтальный перенос генов - то есть, мутация возникает не за счет ошибки репликации собственной ДНК, а за счет того, что в геном одной бактерии встраивается произвольный кусок генома любой другой. В таких условиях очень нелегко производить какие бы то ни было расчеты.

[ald1976.livejournal.com]

Задача огромной вычислительной сложности, недоступной в настоящее время. Но вполне может быть, что через какое-то [продолжительное] время задача станет решабельной - вот тогда и можно возобновлять споры сторонников искусственного и естественного происхождения жизни.

А куски в результате дрейфа генов все же, наверное, не абы какие и вставляются не абы куда. Хотя тут тоже есть чем заняться, как с химической, так и с биологической стороны.

[egovoru.livejournal.com]

"Задача огромной вычислительной сложности, недоступной в настоящее время"

Дело не в отсутствии вычислительных мощностей. Рассмотрим для примера другую, гораздо более простую загадку из близкой мне области: существование двух групп белков-родопсинов у животных и у микроорганизмов. Белки обеих этих групп образуют семь трансмембранных спиралей, к середине последней из которых прикрепляется ретиналь (половинка витамина А), способный поглощать видимый свет (сами белки поглощают только УФ свет). В обоих случаях функция этих белков запускается фотоизомеризацией этого ретиналя. Но последовательности аминокислот у этих двух групп белков очень сильно различаются - практически не имеют ничего общего друг с другом. Соответственно, вопрос: эти две группы белков - результат далеко зашедшего эволюционного расхождения или, наоборот, схождения, конвергенции из двух независимых источников?

В природе встречается и тот, и другой процесс, но решить, что произошло в данном случае, очень трудно. Мы легко можем рассчитать, сколько мутаций нужно, чтобы белок одной группы превратить в белок другой группы, но что с того? Если мы не найдем какие-то промежуточные варианты (а они вполне могли и не сохраниться, даже если и были), то этот вопрос так и останется нерешенным.

[ald1976.livejournal.com]

Промежуточных вариантов мы, разумеется, не найдем - они давным-давно вымерли, а случайно найти остатки - нереальная лотерея.

Но это и не надо, достаточно чтобы наши [из насчитанной цепочки] промежуточные варианты были жизнеспособны. И чтобы цепочка мутаций не была слишком невероятной.

Разумеется, наша цепочка мутаций может вообще ничего общего не иметь с тем, что случилось на самом деле, но это и не важно. Важно, что возможно придти из пункта A в пункт Б.


Вся эта "научная программа" - чистой воды прожектерство, возможным все это станет еще очень не скоро.

Если это хуже, чем прожектерство, то есть вообще никогда не реализуемый проект, то можно спокойно попрощаться с мыслью установить, как на самом деле развивалась жизнь на Земле. Дальше по вкусу - верующие будут верить либо в креационизм либо в эволюцию, практики выберут то, что удобнее, скорее всего эволюцию, а подавляющему большинству исследователей будет достаточно ответа "мы не знаем, и не узнаем, ну и ничего страшного".

[egovoru.livejournal.com]

"Промежуточных вариантов мы, разумеется, не найдем"

Вполне можем и найти: мир микроорганизмов изучен пока далеко не полностью - все время открывают какие-то принципиально новые формы. Например, недавно нашли группу архей (https://elementy.ru/novosti_nauki/432910/Opisan_novyy_nadtip_arkhey_k_kotoromu_otnosyatsya_predki_eukariot), гораздо более близкую к эукариотам, чем все ранее известные - то есть, нашли в известном смысле "переходное звено" между про- и эукариотами. И это целые организмы, а уж про неизвестные отдельные белки и говорить не приходится - их чуть ли не каждый день открывают пачками.

[ald1976.livejournal.com]

Промежуточные белки - да, возможно.
Промежуточных простейших - может быть, если повезет.
Промежуточных многоклеточных - почти наверняка нет.

[egovoru.livejournal.com]

"Промежуточных многоклеточных - почти наверняка нет"

Тут Вы промахнулись: эволюционное расстояние между одно- и многоклеточными как раз сравнительно невелико, и мы не то что только надеемся найти промежуточные формы, а уже их знаем - причем во множестве.

Вот, например, тварь, которая еще очень, очень близка к одноклеточным:



А вот следующий этап, немного поближе к многоклеточным - настолько, что она и размножается уже как многоклеточный организм, образуя дочерние колонии (ярко-зеленые шарики внутри).



Ну, а главное - любой многоклеточный организм, в том числе и мы с Вами, ведь начинает свою жизнь как одноклеточный :)

[serge no (from livejournal.com)]

Неоднократно лично размножал растения вегетативным способом и не заметил, чтобы появившиеся таким образом новые организмы начинали жизнь как одноклеточные.

[egovoru.livejournal.com]

Ну, а причем тут вегетативное размножение растений? Я же говорила о людях? К тому же при половом размножении и растения проходят одноклеточную стадию - как я уже написала, вообще все многоклеточные организмы.

[serge no (from livejournal.com)]

Ну, а причем тут вегетативное размножение растений?

Это многоклеточные организмы.

Я же говорила о людях?

Не знаю, сказано было "любой многоклеточный организм".

К тому же при половом размножении

На половом размножении свет клином не сошёлся. Разве организмы, возникшие иначе и не прошедшие одноклеточной стадии, в чём-то неполноценны?

[ald1976.livejournal.com]

Многие homo не только начинают с одноклеточных, но так всю жизнь и живут :)

Но если все так просто - найдите промежуточный вид между обезьяной и человеком и закройте навсегда лавочку креационистов.

Я ничего не понимаю в биологии, но отдельные факты знаю. Один из этих фактов - от возникновения одноклеточных до возникновения многоклеточных прошло неприлично много времени, вроде бы даже не сотни миллионов, а миллиарды лет. Сколько мутаций и поколений на это потребовалось - страшно даже вообразить.

[egovoru.livejournal.com]

Если Вы посмотрите на геохронологическую шкалу (https://en.wikipedia.org/wiki/Template:Life_timeline), то увидите, что на возникновение многоклеточности потребовалось всего около 400 млн лет, а вот на возникновение первой эукариотической клетки - около 2 млрд. Меня скорее смущает уж очень короткое время между образованием воды и появлением первой жизни, но я не специалист в этой области и не знаю, насколько эта первая найденная жизнь - действительно жизнь, и насколько она первая. Подозреваю, там много неясностей - это же не кости динозавров откапывать :)

[ald1976.livejournal.com]

Настоящей многоклеточности или колоний одноклеточных?

А с водой непонятно даже, откуда она взялась - была с самого начала или занесена астероидами и кометами.

То, что до возникновения клетки прошло много времени, как раз вполне логично. Одна клеточная мембрана чего стоит - произведение искусства. И там еще много всего разного, что должно было вначале как-то образоваться, а потом как-то научиться кучковаться в клетку.

[egovoru.livejournal.com]

"Но если все так просто - найдите промежуточный вид между обезьяной и человеком и закройте навсегда лавочку креационистов"

Так ведь уже давно нашли чертову прорву таких промежуточных, но воз и ныне там :(

[ald1976.livejournal.com]

Про эту "чертову прорву" даже неизвестно, кто кому в каком родстве состоит :) Причем засилье полит-корректности все осложняет, вдруг там генеалогическое древо не такое, какое видят политруки.


Плюс несколько ископаемых прото-человеков оказались циничными умышленными подделками.

[serge no (from livejournal.com)]

Например, недавно нашли группу архей

Эти формулировки удивляют. Вот, говорят, что вирусы и пр. содержащие реплицирующиеся молекулы образования — сами по себе не жизнь. Что жизнь — это в основе своей "самовоспроизводящиеся" клетки. Но: клетки не самовоспроизводятся путём копирования репликаторов. Они вообще не самовоспроизводятся (хотя их размножение включает в себя копирование ДНК, как одну из многих составляющих). Может, следует таки прежде предъявить клетки как таковые, а не статистически выделенные обрывки неизвестно чего, а потом уже заявлять, что "нашли группу архей" (т.е. клеточных организмов)?

[egovoru.livejournal.com]

Во-первых, локиархей уже вырастили в культуре (https://www.nature.com/articles/s41586-019-1916-6).



Во-вторых, вовсе не обязательно это делать, чтобы понять, является ли метагеномная ДНК клеточной или вирусной - и у той, и у другой есть характерные особенности, по которым ее можно распознать.

[serge no (from livejournal.com)]

Однако, это "уже" произошло спустя годы после того, как клетки якобы были открыты (а на самом деле были только сделаны гипотетические описания исходя из генома). И что, собственно, показывают сами клетки? Насколько я понял, несмотря на наличие в геноме последовательностей, кодирующих некоторые имеющиеся также и у эукариотов белки, больше там особо ничего похожего на эукариотов не обнаруживается, вопреки преждевременным сверхоптимистичным предположениям.

[egovoru.livejournal.com]

"больше там особо ничего похожего на эукариотов не обнаруживается"

Да, но это ведь только один вид. Существенно то, что теперь уже нет такой генетической пропасти между про- и эукариотами, как была раньше: предлагают даже считать эукариот просто подцарством в царстве архей.

Напомню, я привела асгард-архей просто как пример того, что все еще находим принципиально новые, неизвестные прежде организмы.