Наш нескончаемый прогресс, и потому недостижимый

[egovoru]

Даже школьный учебник – по крайней мере тот, по которому я училась – различает прогресс биологический и морфо-физиологический, как это предложил А.Н. Северцов. А вот Майкл Рьюз в своей книжке этим различием пренебрегает, но из контекста ясно, что в основном он имеет в виду последний вид прогресса. Напомню, биологический прогресс – это увеличение числа особей данного вида от поколения к поколению, то есть, легко поддающийся измерению процесс. Морфо-физиологический же прогресс – понятие куда более расплывчатое. Очевидно, что живые организмы сильно различаются по своему строению и функциональным проявлениям, но единой шкалы для сравнения всех их друг с другом по этому параметру пока никто не придумал.

Понятно, что в такой мутной воде ловить рыбу трудно. Рьюз подчеркивает, что почти столетие после Дарвина эволюционная биология оставалась, как он это называет, «популярной наукой». Удивляться не приходится: невозможно исследовать эволюцию, не зная механизма наследственности, а его выяснили только к середине 20-го века. (Кстати, автор почему-то приписывает заслугу превращения эволюционной биологии в «профессиональную науку» математикам – популяционным генетикам. Но прежде, чем что-то считать, надо ведь было найти то, что нужно считать?).

Теория Дарвина сама по себе предсказывает вовсе не морфо-физиологический прогресс, а увеличение приспособленности организмов к данной среде обитания. Хорошо известно, что тот же самый механизм отбора наследственных вариантов может приводить и к морфо-физиологическому регрессу – упрощению структуры и функции, как это наблюдается при переходе к паразитизму или сидячему образу жизни. И уж совсем никакого отношения к прогрессу не имеет дрейф генов – безотборный механизм изменения частот аллелей (вариантов одного и того же гена) от поколения к поколению, действующий в маленьких популяциях.

Описывая представления выдающихся эволюционистов прошлого, Рьюз раз за разом приходит к выводу, что они подспудно руководствовались идеей морфо-физиологического прогресса, не имея для этого никаких эмпирических оснований. Более того, все свое повествование он ведет так, как будто никакого морфо-физиологического прогресса на самом деле нет – что это просто фантом, порожденный социальными убеждениями эволюционных биологов. Но ведь в истории земной биосферы можно выделить по крайней мере три принципиальных этапа такого прогресса: появление прокариотической (безъядерной) клетки, что можно считать возникновением собственно жизни; появление эукариотической (обладающей ядром) клетки; и появление настоящей многоклеточности. Ни один биолог не станет спорить с таким выделением.

Соответственно, возникает вопрос, почему механизмы эволюции, вовсе не предопределяющие какой-то морфо-физиологический прогресс, тем не менее, к нему приводят? Рьюз эту проблему затрагивает только мельком, но кого она интересует, милости прошу к нашему шалашу :)

Ископаемые остатки, интерпретируемые как первые эукариотические клетки, фото из статьи Philip C.J. Donoghue (2020).
На мой взгляд, три последние картинки (панели G-I) сильно смахивают на цианобактерий, а не на эукариот, но мне неохота разбираться, почему их сочли эукариотами – в принципе, диатомеи тоже такими бывают,
и размеры говорят в их пользу

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Hello!
LiveJournal categorization system detected that your entry belongs to the following categories: Наука (https://www.livejournal.com/category/nauka?utm_source=frank_comment), Техника (https://www.livejournal.com/category/tehnika?utm_source=frank_comment).
If you think that this choice was wrong please reply this comment. Your feedback will help us improve system.
Frank,
LJ Team

[evgeniirudnyi.livejournal.com]

Я бы сказал, что это вопрос на уровне спекулятивной философии. Мы видим, что так произошло, но далее нет соответствующего концептуального аппарата. У Гулда все по сути дела сводится к счастливому случая, вот произшло так, вот произошло этак.

Кстати, концепция Гулда в настоящее время подвергается критике со стороны конвергентной эволюции. Но в данном случае примерно также - есть эмпирические данные, а концептуальный аппарат отсутствует.

[marigranula.livejournal.com]

Я вот сфоткал рядышком два каменных орудия (что-то не очень качественно получилось :((). Но тем не менее, явно видно, что морфологически то которое побольше — гораздо сложнее.

Но при этом, то что больше — это примитивное орудие H.erectus, ему больше миллиона лет. А маленькое — это микролит, ему 16000 лет, через две тысячи лет, потомки изготовителя этого микролита будут уже делать хлеб и пиво.
Я к тому, что с сложностью все очень неоднозначно....

[serge no (from livejournal.com)]

Прогресс с эффективностью связан, не со сложностью.

[riftsh.livejournal.com]

> но единой шкалы для сравнения всех их друг с другом по этому параметру пока никто не придумал

Morphobank коллекционирует именно такие проекты, их там 3 тысячи на разных стадиях. Для начала неплохо ;)

Ну и, конечно, расхождение морфологических часов с молекулярными чрезвычайно занимательно!

[egovoru.livejournal.com]

"Наука", но не "Техника", Фрэнк!

[egovoru.livejournal.com]

"У Гулда все по сути дела сводится к счастливому случая"

Почему же? Его рассуждения строятся на обычной вероятностной модели. Если мы поместим бутылку чернил в ведро с водой, то разве мы станем удивляться тому, что чернила будут диффундировать только в ту сторону, куда направлено горлышко бутылки?

"концепция Гулда в настоящее время подвергается критике со стороны конвергентной эволюции"

Не могу догадаться, в чем могла бы заключаться такая критика, и вообще причем здесь конвергентная эволюция.

[egovoru.livejournal.com]

В данном случае, мне кажется, существенна не вообще форма орудия, а те детали, которые были сделаны человеком. Ясно, что для изготовления изделия слева надо было приложить гораздо меньше усилий (грубо говоря, сделать меньше сколов), чем для изготовления изделия слева. А более сложная форма правого - это "дело рук" природы, не человека.

Но вообще же количественная оценка сложности физического объекта - очень, очень сложная задача. Я все жду, что для этого будут разработаны какие-то общие принципы, но, насколько я могу судить, пока таких нет.

А где же Вы такие штуки откопали?

[egovoru.livejournal.com]

А в чем же состоит эффективность?

[serge no (from livejournal.com)]

В повышении отдачи на единицу затрат.

[alex-new-york.livejournal.com]

Да, приспосабливаемость не просто не гарантирует развития, но подчас приводит к динамике, обратной развитию

Развитие обычно становится результатом не просто приспособления, но активной и долгой межвидовой и внутривидовой конкуренции

[antikpro.livejournal.com]

"возникает вопрос, почему механизмы эволюции..."

Может, в самой консерватории что-то не так? Выше вы верно написали, что "невозможно исследовать эволюцию, не зная механизма наследственности".
Я бы сказал, что мы не только механизма не знаем до сих пор — отсутствует самое понимание наследственности.

[marigranula.livejournal.com]

"Ясно, что для изготовления изделия слева надо было приложить гораздо меньше усилий (грубо говоря, сделать меньше сколов), "

Нет, как раз наоборот, для изготовления микролитов требовалось меньше усилий. По видимому, требовалось больше воображения :))

И еще один момент — орудие эректуса удобно лежит в руке, а микролит нужно или приклеивать к рукоятке битумом или варом (хорошо, если есть источник битума, а если нет — приходилось получать вар из древесины) или делать рукоятку из смеси битума и истолченной охры. То есть, простата изготовления каменного орудия компенсировалась чем-то другим.

Так же можно сказать, что простота организации муравья (в сравнении с шимпанзе) компенсируется сложностью его сообщества. И добавьте еще поверх этого, что при измерении сложности бабочки, нужно наверное суммировать сложность гусеницы и бабочки...

Это в такой степени мутный вопрос....

[evgeniirudnyi.livejournal.com]

У Гулда главная идея заключается в мысленном эксперименте "Заново проиграть ленту жизни". Он утверждает, что в этом случае древо жизни будет выглядеть другим, поскольку череда случайных событий будет совершенно другой. В этом отличие его модели от случая с чернилами. Связь с конвергентной эволюцией простая - в ней дается противоположный ответ на мысленный эксперимент Гулда. См. например:

Д. Б. Лосос: Удивительная эволюция
http://blog.rudnyi.ru/ru/2023/11/losos-improbable-destinies.html

[evgeniirudnyi.livejournal.com]

Гулд в этом случае приводит в пример абстрактное искусство - археологи будущего рассматривают картины Пикассо и Рафаэля и доказывают, что, конечно, вначале были картины Пикассо, а только потом появился Рафаэль.

[marigranula.livejournal.com]

В принципе, ведь первые изображения на стенках пещеры действительно были абстрактными, только потом появились всякие мамонты.

[egovoru.livejournal.com]

Мне кажется, слово "развитие" лучше зарезервировать для индивидуального развития организма, то есть, развертывания генетической программы - процесса, имеющего заранее определенное направление, в отличие от эволюции, направление которой заранее неизвестно (более подробно я изложила свои аргументы вот в этом посте (https://egovoru.livejournal.com/210802.html)).

Что же касается увеличения сложности (морфо-физиологического прогресса), то я не вижу ее корреляции с "активной и долгой межвидовой и внутривидовой конкуренцией". Например, в микробных сообществах конкуренция очень сильна и идет уже много миллионов лет, но никакого увеличения сложности мы не видим.

[egovoru.livejournal.com]

"мы не только механизма не знаем до сих пор — отсутствует самое понимание наследственности"

Ох, это звучит уж слишком радикально! А как Вы представляете себе "понимание наследственности", и что нужно для того, чтобы оно наступило? На мой взгляд, понимание - это и есть знание механизма, и сегодня мы уже знаем базовые вещи: то, что последовательность аминокислотных остатков белков кодируется последовательностью нуклеотидов ДНК, которая удваивается в ходе клеточного цикла и редукционно сегрегируется между гаметами в ходе мейоза; что геномы двух гамет объединяются при оплодотворении и т.д.

[egovoru.livejournal.com]

Да, вопрос исключительно мутный, и да, конечно, существует сложность разных уровней. Скажем, если мы говорим о клеточном уровне, то чемпионами тут будут, наверное, клетки инфузорий, но в общей картине инфузории представляют собой мелкий "локальный максимум" сложности, который многократно превзошли многоклеточные организмы.

Но все-таки от прогрессии прокариоты -> одноклеточные эукариоты -> многоклеточные эукариоты никуда не денешься. А значит, возникают разные интересные вопросы, типа: допустим, жизнь, подобная нашей, возникла и на какой-то другой планете (ну или какие прокариоты прилетели туда на метеорите, если это возможно). Можем ли мы прикинуть вероятность того, с какой там появятся эукариоты и многоклеточность?

[egovoru.livejournal.com]

Так это же два совершенно разных вопроса: 1) предопределена ли эволюция, подобно тому, как запрограммировано индивидуальное развитие? 2) предопределено ли увеличение морфо-физиологической сложности в ходе эволюции? Это два разных вопроса, потому что в первом случае имеется в виду не общее направление от простого к сложному, а конкретный сценарий. На первый вопрос ответ - нет, на второй - да (по крайней мере, по Гулду). Я плохо знаю современное состояние этой области, но, вроде бы и то, и другое подтверждается математическими моделями. Впрочем, есть, кажется, и модели, опровергающие это.

Про бутылку - это моя собственная метафора, гулдовская была - пьяница, выходящий из кабака. Идея состоит в существовании ограничителя случайный блужданий - стенками кабака/бутылки выступает нижний предел сложности живой системы. Заметьте, что эта метафора не исключает упрощения организации, которую мы наблюдаем в отдельных эволюционных линиях, потому что, когда организмы уже стали достаточно сложными, у них появляется и некоторый "запас", отделяющий их от нижнего предела.

[egovoru.livejournal.com]

Но археологи будущего знали бы и наскальных рисунках, и об иконах, и о лубке, и о Джотто. Не говоря уже от том, что вообще непонятно, насколько эволюция искусства похожа на биологическую. Вот социальная эволюция человеческих обществ вроде похожа на биологическую - она тоже в принципе движется от простого к сложному, при том, что в отдельных случаях - например, при изоляции, как у тасманийцев - возможен и откат назад. А вот эволюция языков вроде бы не похожа - во всяком случае, грамматика с течением времени вроде бы упрощается, а не наоборот (зато вот лексика вроде бы усложняется - во всяком случае, словарный запас увеличивается).

[egovoru.livejournal.com]

Не говоря уже о геометрических насечках на горшках. Впрочем, горшки, наверное, появились уже после пещер?

[egovoru.livejournal.com]

А в чем же заключается отдача? Да и с затратами нет полной ясности.

Похоже, теперь мне надо просматривать и сам журнал - этот Ваш комментарий почему-то не пришел на почту, и в спаме его тоже нет. Тревожный знак!

[egovoru.livejournal.com]

"Morphobank коллекционирует именно такие проекты"

Занятная штука, только непонятно, чем конкретно они занимаются - похоже, там вход только по подписке? А еще мне показалось, что все же они видят свою задачу в уточнении морфологического филогенеза, то есть, их интересует, как считать морфологическое сходство, а не собственно сложность?

"расхождение морфологических часов с молекулярными чрезвычайно занимательно"

Да, и строго говоря, не очень понятно, на какие нужно опираться, строя филогенетические деревья. Подозреваю, молекулярные все же победят, поскольку сравнивать последовательности неизмеримо легче, чем сравнивать формы. Можно предполагать, что со временем введут какие-то коэффициенты "функциональности" при сравнении геномов. Впрочем, насколько я понимаю, даже сейчас деревья организмов строят все же не по целым геномам, а по отдельным семействам генов? Но уверена, что Вы гораздо лучше знаете эту область, чем я - я-то от нее далека профессионально. Расскажите, пожалуйста, какова текущая ситуация?

Почему-то этот Ваш комментарий не пришел на почту, и в спаме его тоже нет. Раньше такого никогда не случалось. Не знаю, это случайный сбой, или теперь все время так будет?

[antikpro.livejournal.com]

Ну да, радикально. А что делать, если оно не лечится. То, что вы описали есть знание о том, как строить белки, и это единственное, что действительно передается "по наследству" (от родителей к потомкам). А где все остальное, где то главное, что определяет живой организм?