И лестница все круче… Не оступлюсь ли я

[egovoru]

В представлении широкой публики идея биологической эволюции неразрывно связана с идеей прогресса, обычно понимаемого как постепенное накопление у живых организмов человеческих черт. Майкл Рьюз задался недостижимой целью выяснить, а не связана ли идея биологического прогресса с идеей прогресса социального – или, как он его называет, Прогресса с большой буквы?

Первая продуманная теория биологической эволюции была сформулирована не где-нибудь, а во Франции в период стремительных социальных преобразований. Жан-Батист Пьер Антуан де Моне, шевалье де Ламарк становится профессором, как мы сказали бы сегодня, зоологии беспозвоночных аккурат в 1793 году, на фоне без устали работающей гильотины. (Задним числом трудно постичь, как кто-то вообще мог думать о червях и насекомых в такие времена. Но, с другой стороны, а как еще защититься, хотя бы психологически, от беспрерывного ужаса?..).

Теория эволюции Ламарка была фундаментально прогрессистской. До него великая «лестница природы» (scala naturae) мыслилась статичной – подобной нерушимому ancien régime. Ламарк придал ей движение, указав и его причину – внутренне присущее животным (он рассуждал именно о них) стремление к совершенству, и конкретный механизм – упражнение органов с передачей его результатов потомству. Мыслить в терминах стремлений привыкли еще со времен Аристотеля, а вот признание ценности индивидуальных усилий – это дух Нового времени с его идеалом вертикальной мобильности.

Рьюз об этом не пишет, но примечательно, что мысль разнести во времени появление разных групп живых организмов – как минимум, ровесница авраамической религии! Вспомните, ведь Бог книги Бытия сотворил растения уже на третий день (еще до того, как сотворил Солнце – автор явно не догадывался о фотосинтезе), рыб и птиц – на пятый, а наземных животных и человека – только на шестой.

Слева – верхняя часть неподвижной «лестницы природы» Шарля Бонне (1745), справа – эволюционное древо Жана-Батиста Ламарка (1809).
У Ламарка уже именно древо, то есть, присутствуют «ветви», предвосхищая дальнейшее развитие этой метафоры,
но при этом «корень» расположен не снизу, а сверху!
(Иллюстрация из статьи Ulrich Kutschera, 2011)

Спасибо уважаемому anti0h за информацию о книжке Рьюза – я продолжу ее обсуждение в следующем посте. А тем, кто не сможет прочесть ее в оригинале, уважаемый anti0h любезно предоставляет собственный ee перевод.

Comments

[riftsh.livejournal.com]

Интересно, что наряду с прогрессивизмом, метафора лестницы может наводить на мысль о двухстороннем по ней движении, особенно во времена, когда из многих коридоров кажется, что вниз гораздо сподручнее:

К кольчецам спущусь и к усоногим,
Прошуршав средь ящериц и змей,
По упругим сходням, по излогам
Сокращусь, исчезну, как Протей.

Роговую мантию надену,
От горячей крови откажусь,
Обрасту присосками и в пену
Океана завитком вопьюсь.

и далее...

[egovoru.livejournal.com]

Надо сказать, это стихотворение Мандельштама всегда казалось мне чрезвычайно загадочным, потому что восстановить из него, что же, собственно, представляла собой теория Ламарка, совершенно невозможно. Непонятно, то ли этот его друг-биолог (забыла, как его зовут) так запутанно ее ему изложил, то ли сам О.Э. воспринял из этого рассказа только то, что хотел :)

Что же касается движения по лестнице в обратную сторону, т.е., в сторону деградации, то ведь люди именно так и представляли себе ситуацию на протяжении долгого времени: вспомните Гесиода с его регрессией веков от золотого по нисходящей. Ну, а одновременное движение туда и обратно по лестнице - это же как раз современное представление (подкрепленное палеонтологическими и другими свидетельствами): в разных эволюционных линиях строение организмов может как усложняться, так и упрощаться, в зависимости о того, что оказывается выгоднее в их конкретной экологической нише.

[riftsh.livejournal.com]

Друга звали Борис Кузин, он действительно был ламаркистом, но стихотворение врад ли предназначено для восстановления из него теории ;)

В "Путешествии в Армению" Мандельштам писал о Ламарке и ламаркизме гораздо подробнее, а вот стихотворение могло бы быть комментом к Вашей записи, если бы у Мандельштама был ЖЖ. Мне кажется, что ему категорически не нравилась идея о том, что прогресс является результатом случайных мутаций ("Бог не играет в кости" — говорил по похожему поводу один его современник). Поэтому, если всё живое лишь помарка, случайные брызги чернил с протекающей дарвиновской ручки , то наслаждайтесь сами таким прогрессом, а я потопаю вниз по лестнице.

[egovoru.livejournal.com]

Как я поняла из бесед здесь в ЖЖ, некоторая доля недовольства идеей прогресса (но лучше сказать, эволюции, поскольку она не обязательно прогрессивная) как результата случайных мутаций объясняется тем, что небиологи понимают слово "случайность" в этом контексте как нечто неподвластное законам физики. В идеале нужно бы ввести некий новый термин для описания случайности в том смысле, какой имеется здесь в виду - что-нибудь вроде "неадаптивности", или, может, "ненаправленности", что ли. Возможно, в этом случае понять предложенный Дарвином механизм было бы легче?

Вообще же для меня явилось полной неожиданностью то, что дарвиновский механизм до сих пор воспринимается в штыки многими людьми, которые закончили среднюю школу, где он подробно разбирается. До обзаведения журналом я этого и близко не подозревала.

[serge no (from livejournal.com)]

"В идеале нужно бы ввести некий новый термин для описания случайности в том смысле, какой имеется здесь в виду - что-нибудь вроде "неадаптивности", или, может, "ненаправленности", что ли."

Если мутация происходит в результате какого-либо квантового события типа распада атомного ядра/попадания альфа-частицы в ДНК, то она непосредственно связана с квантовой случайностью. Можно долго искать причины, по которым в определённый момент времени произошло именно это событие, а не что-то ещё, и не найти. Поэтому выдумывать какие-то новые термины для элементарных мутаций достаточно бессмысленно. Другое дело — как вся система себя ведёт.

При изучении основ термодинамики приводят наглядные примеры с наполненными газом сосудами. В сосуде фиксированной формы молукулы газа движутся в разных направлениях, сталкиваются со стенками, меняются ролями, и механически на макроуровне не меняется ничего. Можно до бесконечности закачивать туда энергию, всё равно будет одно и то же с точностью до средней энергии молекул. Возможно, там какие-нибудь красивые электрические разряды будут проскакивать, и не более. Но если сосуд имеет возможность менять форму (например, у цилиндра вместо приваренной крышки — подвижный поршень), то картина другая. Если говорить человеческим языком, то весь сосуд работает как своего рода демон Максвелла, ведущий себя по-разному по отношению к молекулам, находящимся в разных состояниях. У тех, которые сталкиваются с поршнем, он забирает часть энергии и использует её для изменения формы. Или, если смотреть с другой стороны, молекулы газа в совокупности двигают систему в очень определённом направлении, при том что в элементарных событиях с ними, т.е. столкновениях с сосудом, не наблюдается какой-либо особой направленности.

Так вот, можно по аналогии задаться вопросом: какого рода "сосуд" представляет из себя биосфера (или планета, если угодно)? "Плазменный шар" или, может, в нём какой-нибудь "поршень" есть? И вопрос этот совсем не тривиальный.

[egovoru.livejournal.com]

"Если мутация происходит в результате какого-либо квантового события типа распада атомного ядра/попадания альфа-частицы в ДНК, то она непосредственно связана с квантовой случайностью"

Все события в макромире есть в конечном счете результат фундаментально случайных квантовых процессов, но я имела в виду нечто другое. ДНК, как известно, состоит из нуклеотидов четырех разных типов, и их азотистые основания (то, что в них различно) различаются по своим химическим свойствам. А значит, частота мутаций зависит от нуклеотидного состава ДНК, а также от степени ее конденсации в клетке и т.д.

Иными словами, вероятность замены различна для разных нуклеотидов в цепочке; различны и вероятности мутаций разных типов (т.е., замена А на Т в 10 раз более вероятна, чем замена А на Г или Ц, по очень простой термодинамической причине нарушения стабильности двойной спирали в последнем случае). (То же относится, конечно, и к мутациям других типов, помимо точечных замен). Узнав об этом, небиологи удивляются, почему же мутации называют "случайными", поскольку в их представлении случайность означает равновероятность, которой в этом случае и близко нет. Вот почему мне и кажется, что какой-то другой термин помог бы избежать этой путаницы.

Ваша аналогия с поршнем напомнила мне объяснение увеличения биологической сложности, которое предложил (https://en.wikipedia.org/wiki/Full_House:_The_Spread_of_Excellence_from_Plato_to_Darwin) Стивен Джей Гулд, а именно, наличие ее нижнего предела:

"He explains that by any measure, the most common organisms have always been, and still are, the bacteria. The complexity distribution is bounded at one side (a living organism cannot be much simpler than bacteria), so an unbiased random walk by evolution, sometimes going in the complexity direction and sometimes going towards simplicity (without having an intrinsic preference to either), will create a distribution with a small, but longer and longer tail at the high complexity end."

[serge no (from livejournal.com)]

Ну, и что же биологи думают по такому случаю, на что рассчитывают? Что из какой-нибудь ассимметрии возможностей в ДНК или клетке удастся вывести объяснение того, почему существуют организмы, по сложности отстоящие очень далеко от бактерии? Это ведь легко может оказаться не так. Из тех же примеров видно. Для объяснения того, почему данный сосуд с газом меняет форму, не имеет значения, что там конкретно внутри, как его компоненты реагируют с космическим излучением и т.п. От этих компонентов требуется только, чтобы у них была ненулевая кинетическая энергия, а всё остальное в объяснении лежит совсем в другой плоскости.

"He explains that by any measure, the most common organisms have always been, and still are, the bacteria."

Не очень понятно, как это связано с вопросом об усложнении организмов. Ясное дело, что если у таракана поотрывать достаточное количество ног, то он и слышать перестанет, и вообще быть организмом. Ура, нижний предел сложности существует! ))

[egovoru.livejournal.com]

"Что из какой-нибудь асимметрии возможностей в ДНК или клетке удастся вывести объяснение того, почему существуют организмы, по сложности отстоящие очень далеко от бактерии?"

О, к проблеме усложнения организмов это соображение отношения не имеет; это просто к вопросу о терминологии.

"Ясное дело, что если у таракана поотрывать достаточное количество ног, то он и слышать перестанет"

Это хорошая история, но немного не о том. А мысль Гулда, мне кажется, хорошо иллюстрирует такое рассуждение. Рассмотрим две мутации: одна - удвоение какого-нибудь гена (что очень часто случается и на самом деле), а другая - полная его утрата (тоже часто бывает). Понятно, что первая мутация скорее всего окажется менее опасной для организма, чем вторая. В итоге более сложный организм, с двумя генами, выживет, а более простой, без единого гена, умрет. Ну, и так много, много раз.

Сам Гулд для пояснения своей мысли использует метафору пьяницы, выходящего из кабака и движущегося случайным образом. Поскольку у кабака есть стены, то пьяница в конце концов будет от кабака удаляться, а не приближаться к нему. Даже если он с равной вероятностью будет делать шаг в любую сторону, шаги, направленные к кабаку, он не сумеет совершить, потому что упрется в стену.

[serge no (from livejournal.com)]

"В итоге более сложный организм, с двумя генами"

Почему это он более сложный? Вообще, простое копирование ДНК удваивает сразу все гены, без страданий с мутациями, удваивающими только один.

"Сам Гулд для пояснения своей мысли использует метафору пьяницы"

Это называется случайные блуждания — неплохо изученные случайные процессы, но, как правило, в изотропной среде. Так что если их прикладывают к генетике, то не с точки зрения сложности организмов. Представьте себе пьяницу, выходящего из кабака где-нибудь в Гималаях. Каковы его шансы случайно совершить горовосхождение на одну из вершин?

[egovoru.livejournal.com]

"Почему это он более сложный?"

Потому что логично определить сложность системы как число составляющих ее элементов (обычно еще добавляют и характер связей между ними). Заметьте, что удвоение гена открывает дорогу для независимой эволюции копий, так что через некоторое время у этого организма будет уже не два одинаковых гена, а два разных.

"простое копирование ДНК удваивает сразу все гены"

Но у "простого копирования" случаются сбои, и удвоение целого гена - довольно часто встречающийся сбой. А бывает, и весь геном удваивается, за счет нерасхождения клеток после деления (называется полиплоидия). Следы таких нерасхождений, причем многократных, заметны в геномах многих ныне живущих организмов.

А уж удвоение отдельных генов - вообще обычное дело, геномы нашпигованы такими недавно удвоившимися и еще недалеко разошедшимися генами, продукты которых составляют семейства белков. Взять, например, наше цветное зрение, стоящее на "трех китах" - трех типах зрительных пигментов. Думаете, откуда они взялись? Ясно, что все они, плюс их родственник из палочек - продукты очень недавнего удвоения одного гена.

"Это называется случайные блуждания — неплохо изученные случайные процессы, но, как правило, в изотропной среде"

Да, именно так это и называется, только в данном случае у нас есть ограничение, boundary condition, потому что сложность живого организма не может быть проще некоего минимального порога. Собственно, Крейг Вентер и попытался определить этот порог, сконструировав свою минимальную микоплазму (https://www.science.org/doi/10.1126/science.1190719) (это такая маленькая бактерия) - то есть, убрав из генома реальной микоплазмы все, что, по его мнению, было там лишним. Я не знаю деталей этой работы, но полагаю, что они попробовали серию разных вариантов, и тот минимальный, который оказался жизнеспособным, и есть искомый порог.

Ну, а random walk с boundary condition и дает постепенное увеличение сложности - вроде бы есть математические модели (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.97.9.4463), показывающие это. Авторы, кстати, обсуждают и проблему подсчета сложности и предлагают такой ее критерий: "Physical complexity, roughly speaking, reflects the number of base pairs in a sequence that are functional."

[serge no (from livejournal.com)]

"Взять, например, наше цветное зрение, стоящее на "трех китах" - трех типах зрительных пигментов. Думаете, откуда они взялись? Ясно, что все они, плюс их родственник из палочек - продукты очень недавнего удвоения одного гена. "

Цветное зрение — сложная система, которой посвящены толстенные книжки. Пигменты — только один из её элементов. Ну, удвоился ген, и что? Сразу возникло распределение содержащих разные пигменты клеток в сетчатке и структура нейронов, специфическим образом обрабатывающая сигналы от этих рецепторов?

"Собственно, Крейг Вентер и попытался определить этот порог, сконструировав свою минимальную микоплазму (https://www.science.org/doi/10.1126/science.1190719) (это такая маленькая бактерия)"

Почему такой порог? Утверждается, что ничего менее сложного быть не может и потому никогда не существовало? Но это нуждается в строгом доказательстве, т.к. трудно поверить в то, что сразу появилась клетка, подобная наблюдаемым в данный момент, даже максимально редуцированная.

"Авторы, кстати, обсуждают и проблему подсчета сложности и предлагают такой ее критерий: "Physical complexity, roughly speaking, reflects the number of base pairs in a sequence that are functional."

Не думаю, что много найдётся таких, кто согласится считать сложность через некое абстрактное "functional", в котором никак не просматривается различие в сложности самой функциональности, безотносительно организмов.

[egovoru.livejournal.com]

"Ну, удвоился ген, и что? Сразу возникло распределение содержащих разные пигменты клеток в сетчатке и структура нейронов"

Вам представляется, что пигментная система эволюционировала сначала, отдельно от остальных частей зрительного аппарата, но это не так. Еще до удвоения гена зрительного пигмента система обработки зрительной информации уже существовала у наших предков. У многих животных (особенно ведущих ночной образ жизни) есть только один зрительный пигмент, но вся система обработки у них уже есть. Соответственно, когда происходит дупликация рецепторного гена, остальные компоненты тоже подстраиваются.

Вот здесь пишут (https://www.scientificamerican.com/article/evolution-of-primate-color-vision/), что наш трихроматизм сначала возник как гетерозиготность. Один из генов зрительных пигментов сидит на Х хромосоме, и первоначально зрительные пигменты с разной спектральной чувствительностью возникли как аллели одного и того же гена. Соответственно, самки, гетерозиготные по этому гену, обладали двумя спектрально-сдвинутыми рецепторами, а гомозиготные самки и все самцы - только одним. У американских обезьян и теперь так. А вот у обезьян Старого Света, включая наших предков, вторая копия "переехала" на место рядом с первой - такие перестройки тоже известны. (Это история самой недавней дупликации генов зрительных пигментов; а до того было еще две, но их историю уже труднее проследить).

"Утверждается, что ничего менее сложного быть не может и потому никогда не существовало?"

Нет, смысл этих изысканий был в другом - доказать, что даже такой "усеченный" геном все еще полностью функционален. Как Вы наверняка знаете, в геноме любого организма полно так называемой "мусорной" ДНК, смысл которой нам непонятен. Так вот, этот эксперимент показал, что то, что исследователи выкинули из генома микоплазмы, не было нужно для ее жизни (по крайней мере в тех условиях, в которых ее содержали - нельзя исключить, что эти выкинутые куски окажутся нужны в каких-то других условиях).

Какова минимальная сложность физической системы, способной к размножению и дарвиновском эволюции, мы не знаем. Работы по созданию автокопирующихся молекул - рибозимов - активно проводятся, но, насколько я знаю, с весьма относительным успехом. Тем не менее, представление о том, что для автокопирования нужен определенный уровень сложности, подтверждается всем тем, что мы знаем об окружающем мире: мы не видим в нем простых автокопирующихся систем.

"Не думаю, что много найдётся таких, кто согласится считать сложность через некое абстрактное "functional", в котором никак не просматривается различие в сложности самой функциональности, безотносительно организмов"

Авторы этой статьи ввели критерий функциональности именно для того, чтобы оставить за кадром "мусорную ДНК", которая, например, в геномах млекопитающих составляет чуть ли не 99%. Но, конечно, вопрос это сложный, потому что, если мы не знаем функции того или иного участка ДНК, это не значит, что ее нет. В "мусорной" ДНК периодически открывают все новые и новые важные регуляторные участки.

[serge no (from livejournal.com)]

"Вам представляется, что пигментная система эволюционировала сначала, отдельно от остальных частей зрительного аппарата"

Нет, мне совсем это не представляется.

"Соответственно, когда происходит дупликация рецепторного гена, остальные компоненты тоже подстраиваются."

Что это значит? Конкретно что и как подстраивается, на примере зрительной системы? Пигменты и содержащие их рецепторы определённую структуру образуют.

"Нет, смысл этих изысканий был в другом - доказать, что даже такой "усеченный" геном все еще полностью функционален."

В таком случае, это не "минимальный порог сложности живых организмов" (который можно использовать в рассуждениях о случайных блужданиях), а именно что теоретический предел редукции имеющихся в наличии сложных живых организмов, неизвестно откуда взявшихся (поскольку ничего между ними и не признаваемыми за живых вирусами парадоксальным образом не наблюдается, хотя, казалось бы, что-то же должно было жить, мутировать, приспосабливаться к изменениям, по-разному эволюционировать, и не какое-то там ответвление, а целый мир).

"Авторы этой статьи ввели критерий функциональности именно для того, чтобы оставить за кадром "мусорную ДНК"

А как это связано со сложностью? Сложность-то интересна какого рода? Сложность связей многоуровневых структур и многостадийных процессов. Как эта сложность выпрыгивает из статистических колодцев, при том что наследуемые изменения квантованы, малы и не направлены, а естественный отбор постоянно требует положительной обратной связи для преимущественного их распространения. В каком именно виде эти изменения хранятся, в ДНК или на перфоленте, и с какой эффективностью, не имеет значения.

[egovoru.livejournal.com]

"Пигменты и содержащие их рецепторы определённую структуру образуют"

Все три варианта cone pigments содержатся в примерно одинаковых по строению клетках-колбочках. Как сигналы от колбочек, содержащих разные варианты пигментов, объединяются корой в цветную картинку, я точно не знаю (хотя, полагаю, это более или менее известно - зрительной перцепцией очень активно занимаются). А в чем Вам видится препятствие для возникновения такой системы?

"ничего между ними и не признаваемыми за живых вирусами парадоксальным образом не наблюдается"

Не уверена, что поняла Вашу мысль, но вирусы не приходится считать минимальной самовоспроизводящейся системой, потому что они сами размножаться не могут, а вот сконструированная Вентером "минимальная" микоплазма - могла.

Похоже, мое упоминание этой минимальной микоплазмы только запутало дело, потому что аргумент наличия минимального порога сложности для жизни вовсе не на ней строится - Гулд выдвинул свою гипотезу задолго до того, как Вентер соорудил свою микоплазму.

Как я уже упомянула в предыдущем комментарии, наличие такого порога следует просто из того, что мы не наблюдаем вокруг себя простых саморазмножающихся систем. Да что там наблюдаем - пока что мы и соорудить такую систему не можем, и я не имею в виду эксперименты с рибозимами: саморазмножающихся роботов тоже никто пока не видел. А то как было бы удобно: вместо того, чтобы собирать автомобили на заводах, можно было бы разводить их, как лошадей :)

"Как эта сложность выпрыгивает из статистических колодцев, при том что наследуемые изменения квантованы, малы и не направлены, а естественный отбор постоянно требует положительной обратной связи для преимущественного их распространения"

Так вот Гулд же и отвечает, как: естественный отбор выбраковывает менее сложные варианты с утраченной единственной копией гена, но оставляет более сложные варианты с двумя копиями. Впрочем, авторы процитированной ранее статьи, насколько я поняла, описывают еще какой-то механизм, не связанный с наличием нижнего порога сложности.

[serge no (from livejournal.com)]

"А в чем Вам видится препятствие для возникновения такой системы?"

Мне не видится препятствие. Мне видится, что удвоение генов не объясняет возникновение такой системы. Странным образом, клетки, содержащие разные пигменты, расположены не в виде, например, каких-то пятен, как у коровы, а весьма регулярно. И сигналы от них начинают совместно обрабатываться на очень низком уровне — прямо в сетчатке. А ведь в сигналах этих не написано, в какой клетке какой пигмент, и на какой диапазон длин волн он реагирует. Трудно поверить, что всё это получилось в результате одной мутации. Следовательно, это результат длительной эволюции, и тот факт, что конечный её результат даёт какие-то преимущества, ничего не значит — требуется объяснить, какие преимущества были на всём этом пути, начиная с удвоения генов.

"вирусы не приходится считать минимальной самовоспроизводящейся системой, потому что они сами размножаться не могут, а вот сконструированная Вентером "минимальная" микоплазма - могла."

Вирусы — это просто к слову, как единственное относительно самостоятельно участвующее сейчас во всей этой свистопляске, пусть и не самовоспроизводящееся. Не нужно даже никакой минимальной микоплазмы — уже "последний универсальный общий предок", о котором говорят с большой уверенностью, выгдядит очень странно. Что случилось с предшественниками, наработавшими сотни согласованно работающих генов?

"Так вот Гулд же и отвечает, как: естественный отбор выбраковывает менее сложные варианты с утраченной единственной копией гена, но оставляет более сложные варианты с двумя копиями."

А он их оставляет? Что, собственно, дают две копии гена? Очевидно, ничего, кроме одного и того же белка. или что они там кодируют, от них получить невозможно, пока какой-нибудь из них не мутирует "по-настоящему". Во что это выливается с точки зрения штатной работы гена и её регулирования? Если естественный отбор очень толерантно относится к подобным мутациям, то, по идее, все геномы должны были бы сплошь состоять из кратных последовательностей одинаковых генов.

[egovoru.livejournal.com]

"Странным образом, клетки, содержащие разные пигменты, расположены не в виде, например, каких-то пятен, как у коровы, а весьма регулярно"

Такое тоже бывает, если удвоение (или любая другая мутация) случилось в соматической клетке, а не в клетке зародышевой линии, из которой будет сделана половая клетка.

"Следовательно, это результат длительной эволюции"

Да, конечно - простое удвоение гена зрительного пигмента еще не даст нам цветное зрение. Существенно то, что эта мутация оказалась сравнительно безвредной, а значит, не была немедленно удалена из генофонда популяции отбором. Она не была и полезной, но то, что она осталась в популяции, означает, что у таких мутантов могли происходить и другие мутации, затрагивающие уже не сам пигмент, но систему обработки зрительного сигнала в коре, пока какая-то комбинация мутаций не оказалась полезной в тех условиях, в которых жил этот вид. Тогда она уже была подхвачена отбором и распространилась.

Надо сказать, что степень насыщенности популяций мутациями даже для меня, биолога, была неожиданной, когда я напрямую с этим столкнулась по работе: это в буквальном смысле черт знает что, насколько мы все разные в генетическом отношении :)

"Что случилось с предшественниками, наработавшими сотни согласованно работающих генов?"

Надо полагать, их съели более удачливые конкуренты?

"по идее, все геномы должны были бы сплошь состоять из кратных последовательностей одинаковых генов"

Ну да, так оно по большому счету и есть. Более того, как я уже упоминала раньше, многие геномы содержат копии не просто единичных генов, а целых геномов! Но выявлять подобные удвоения нелегко, поскольку последующая эволюция изменяет эти копии до неузнаваемости.

"Что, собственно, дают две копии гена? Очевидно, ничего, кроме одного и того же белка"

Совершенно верно - ничего, но это ничего - уже много, поскольку позволяет этой мутации сохраниться в популяции, а значит, оставляет возможности для ее комбинирования с другими мутациями. Как я уже упомянула выше, мы все просто "нашпигованы" такими нейтральными мутациями, терпеливо поджидающими своего "звездного часа" :)

[serge no (from livejournal.com)]

"Существенно то, что эта мутация оказалась сравнительно безвредной"

На мой взгляд, существенно то, что эта мутация практически ничего не значит в контексте проблемы (как цветное зрение возникло, в частности). Вот, гены могут удваиваться. И вроде как это уже почти всё объясняет. Но на поверку оказывается, что объяснение даже не начиналось, и вообще, "it's a long way to Tipperary". Как именно эта мутация была подхвачена?

"Надо полагать, их съели более удачливые конкуренты?"

Как же их так угораздило? Ведь они тоже не лыком были шиты и в принципе не должны были радикально отличаться от этого самого "последнего универсального предка" и его ближайших потомков, в том числе в способности выискивать новые ниши и приобретать новые признаки среди так же, как они, эволюционирующих конкурентов. Не случился же с этим предком "вертикальный прогресс", при котором он разом перешёл на новый уровень бытия.

"Как я уже упомянула выше, мы все просто "нашпигованы" такими нейтральными мутациями, терпеливо поджидающими своего "звездного часа"

На практике впечатление такое, что ждут там в основном всякие гадости, а не нейтральные мутации, и не звёздного, а чёрного часа. Гемофилия, например, ждёт, а регенерация зубов почему-то нет. Ну, хоть бы что-нибудь нетривиальное и полезное возникло на глазах. )

[egovoru.livejournal.com]

"Как именно эта мутация была подхвачена?"

Ну, а как Вы предполагаете выяснять это? В генах, конечно, записана вся наша история, но расшифровывать эти записи - задачка посложнее, чем расшифровывать египетские иероглифы. К тому же вопросы типа "а как именно произошло то или иное единичное, уже совершившееся в прошлом событие" вообще находятся по ту сторону добра и зла естествознания. Естественно-научные же вопросы имеют вид типа "что произойдет, если наблюдаются такие-то условия?".

"Как же их так угораздило? Ведь они тоже не лыком были шиты"

Так, может, они какое-то время и существовали, а потомки LUCA вытеснили их только позже, когда достигли более продвинутой стадии? Аналогично можно спросить, а куда же делись все прочие гоминиды, кроме сапиенса - они ведь тоже были достаточно продвинутые, вон, у неандертальцев даже мозги были поболее наших? А туда и делись, что мы их порешили.

"ждут там в основном всякие гадости, а не нейтральные мутации, и не звёздного, а чёрного часа"

Ну, это чрезмерно пессимистический взгляд - лучше видеть стакан наполовину полным :) Я полагаю, человечество постоянно само себя селектирует, почище чем своих собак или лошадей. Просто пока никто это особенно не отслеживал, но, я думаю, скоро начнут - если сообразят, как сделать это без нарушения прав человека и т.д.

[serge no (from livejournal.com)]

"Ну, а как Вы предполагаете выяснять это?"

Да я-то не знаю как. Мало того, меня лично, может, вполне устроило бы, если бы вопросы о происхождении вообще не поднимались. Но коль скоро люди высказывают гипотезу по этому поводу, претендующую даже на научность, и эта гипотеза противоречит другим взглядам, то её приверженцы вынуждены будут объяснить все известные явления через свою концепцию, в деталях.

"Так, может, они какое-то время и существовали, а потомки LUCA вытеснили их только позже, когда достигли более продвинутой стадии?"

Почему это постоянно не происходит? Эукариоты, например, не вытеснили безъядерных. А потомки LUCA как-то выжрали подчистую потомков всех остальных, которые тоже не сидели сложа руки и в свою очередь достигали "более продвинутые стадии"?

"куда же делись все прочие гоминиды, кроме сапиенса - они ведь тоже были достаточно продвинутые"

С гоминидами как раз понятно. Это товар штучный. У них, в отличие от одноклеточных, есть мозги, цветное зрение, всякие эстетические соображения, и весь этот арсенал они направляют в ксенофобию, тем и сильны. Они скорее будут котиков разводить, чем терпеть человекоподобных дикарей по соседству. Поэтому и остаются в итоге самые злобные и непреклонные (как вид).

[egovoru.livejournal.com]

"Почему это постоянно не происходит? Эукариоты, например, не вытеснили безъядерных"

Ну так, вопрос "почему?" тоже из категории не имеющих ответа. Кто знает, что там было, в те времена?