В голове моей тучи безумных идей

[egovoru]

Публика любит ниспровергателей основ. В мое студенческое время такой славой пользовалась Линн Маргулис, книжку которой о роли эндосимбиоза в эволюции тогда как раз издали по-русски. А ее первая статья вышла в 1967, когда Маргулис была женой Карла Сагана – того самого – и носила его фамилию. Однако ее приоритет весьма сомнителен: о том, что хлоропласты могут оказаться внутриклеточными симбионтами, размышлял еще Андреас Шимпер в 1883 – так поразило его их самостоятельное деление. А уж Константин Мережковский в 1910 определенно отводил эндосимбиозу принципиальную роль в происхождении ядерных клеток (вот немецкий оригинал и английский перевод его статьи с очень толковым предисловием). Маргулис внимательно прочла этих неанглоязычных авторов, а также еще нескольких, кто высказывал похожие соображения.

Эволюционное древо жизни по Константину Мережковскому (1910) из его упомянутой в тексте статьи. Ему представлялось, что хроматин есть только у бактерий, слияние которых с бесхроматиновыми «монерами» привело к амебоидным организмам. Некоторые амебы впоследствии отрастили жгутики и объединились с фотосинтезирующими бактериями, дав начало растениям, а другие бактерии со временем превратились в грибы. Конечно, бóльшая часть предположений Мережковского не подтвердилась (что немудрено: в его время уж очень мало было известно),
но сама идея эндосимбиоза у него несомненно присутствовала

Собственно, митохондрии и хлоропласты занимали Маргулис постольку-поскольку, а ее главной целью было объяснить происхождение митоза – особого способа деления эукариотических (ядерных) клеток, которого нет у прокариот (бактерий и архей). В митозе задействованы микротрубочки, подобные тем, из которых состоят жгутики и реснички эукариотических клеток – их у прокариот тоже нет (у них есть жгутики совершенно иной конструкции).

Так вот, Маргулис решила, что эукариотические жгутики и митотический аппарат – это потомки... присосавшихся к клетке спирохет, подвижных спиралевидных бактерий! А навел ее на эту мысль забавный микроорганизм Mixotricha paradoxa. Миксотриха с виду похожа на инфузорию, вот только покрывающие ее «реснички», обеспечивающие движение – это симбиотические спирохеты. А тут еще некая исследовательская группа доложила присутствие в центриолях – части митотического аппарата – собственной ДНК, как в митохондриях и хлоропластах.

Увы, эта ДНК оказалась артефактом, и идея происхождения жгутиков и митотического веретена от спирохет сегодня отброшена, в то время как идея симбиотического происхождения митохондрий и хлоропластов вошла во все учебники. Я не заметила, чтобы кто-нибудь ей сопротивлялся – с тех пор как развитие ультрамикроскопии и секвенирования ДНК позволило получить убедительные свидетельства в ее пользу. Но вот почему эндосимбиоз кое-кому кажется аргументом против дарвиновской теории эволюции – для меня необъяснимая загадка. Сама Маргулис считала симбиоз более важным эволюционным механизмом, чем накопление точечных мутаций – но, похоже, эта оценка не была основана ни на каких измерениях.

Уже на вершине своей научной карьеры Линн Маргулис способствовала публикации в одном из ведущих журналов завиральной идеи Дональда Уильямсона, что гусеницы и бабочки произошли от разных эволюционных предков – что называется, рыбак рыбака видит издалека :) Как для управления автомобилем необходимы газ и тормоз, так и научная деятельность требует умения подмечать закономерности и способности расставаться со своими догадками, если они не подтверждаются новыми данными.

Линн Маргулис рассказывает о своем подходе к науке (интервью 2010 года)

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Здравствуйте!
Система категоризации Живого Журнала посчитала, что вашу запись можно отнести к категории: Наука (https://www.livejournal.com/category/nauka?utm_source=frank_comment).
Если вы считаете, что система ошиблась — напишите об этом в ответе на этот комментарий. Ваша обратная связь поможет сделать систему точнее.
Фрэнк,
команда ЖЖ.

[egovoru.livejournal.com]

Она самая, Фрэнк!

[greygreengo.livejournal.com]

Вообще-то нетривиальное предложение о связи эволюции с паразитными возмущениями. Вполне пересекается с тем, что если бы не внешние раздражители, навязавшие манеры поведения, т.е жгутики и свободный полет в направлении больших ресурсов или соединения клеток в многоклеточное, путем обмена хвостиками и развития каналов всего через них, то у нас были бы совсем другие органы чувств. Телепатический обмен или возможность пересылки данных посредством электрических сигналов.

ЗЫ Впрочем, акулы этим кажется и занимаются, но им вовсю противостоят консервативные элементы, базирующиеся на старых принципах.

[egovoru.livejournal.com]

Ну, в происхождении многоклеточности-то ничего загадочного нет: к ней приводит любая мутация, нарушающая расхождение дочерних клеток после деления, и у нас есть масса таких примеров в разных эволюционных линиях (для настоящей многоклеточности нужна, конечно, специализация тканей, но и это появилось несколько раз независимо). А вот происхождение эукариотической клетки, то есть, ядра и митоза - вопрос куда более сложный. Сейчас есть несколько более или менее правдоподобных гипотез, но непонятно, удастся ли когда-нибудь выбрать среди них единственную лучшую.

"возможность пересылки данных посредством электрических сигналов"

Для передачи электрического сигнала от клетки к клетке служат так называемые щелевые контакты (gap junctions (https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_synapse)). Они широко распространены в нервах, мышцах и даже эпителиальных тканях всех многоклеточных организмов.

[greygreengo.livejournal.com]

Вы даже не представляете насколько полезно дилетанту слушать профессионала.

ЗЫ Спасибо.

[marigranula.livejournal.com]

Кстати, Маргулис поддержала идею о том что теракт 11.09 организовало американское правительство :) и любила коммунизм.
Я так понимаю, у нее есть общее мировоззрение о том как разные части сливаются в экстазе для триумфа целого. Не знаю, ее любовь к коммунизму возникла из ее научных убеждений или ее научные идеи отражают ее общее мировоззрение.
Хотя, с другой стороны, в ее времена HGT не был особо известен. А сейчас мы знаем , что в геномах есть очень много чужих генов (в принципе, может их можно назвать симбиотическими?)
Но честно говоря, идея про симбиоз с спирохетами, хотя и является неверной, выглядела соблазнительно.
"Сама Маргулис считала симбиоз более важным механизмом эволюции, чем накопление точечных мутаций – но похоже, эта оценка не была основана ни на каких измерениях."
У Маргулис любовь к коллективу...

[egovoru.livejournal.com]

"Маргулис поддержала идею о том что теракт 11.09 организовало американское правительство"

А еще она вроде бы выступала, по крайней мере поначалу, против вирусной природы СПИДа - считала, что он вызывается спирохетами, как сифилис.

"у нее есть общее мировоззрение о том как разные части сливаются в экстазе для триумфа целого"

Да, и квинтэссенцией этого слияния выступает вся "живая" планета (гипотеза Геи (https://en.wikipedia.org/wiki/Gaia_hypothesis)). Я не стала об этом писать в посте, потому что не поняла, в чем, собственно, эта гипотеза состоит, и чем она отличается от идей Вернадского, высказанных много лет назад. Насколько я понимаю, сегодня никто не сомневается, что живые организмы влияют на геологию планеты, так что непонятно, что тут можно сказать нового? Судя по всему, некоторым людям просто нравится этот поэтический образ :)

"Хотя, с другой стороны, в ее времена HGT не был особо известен"

Ну, она умерла в 2011 и вполне успела застать открытие первых примеров горизонтального переноса. Похоже, она увидела в нем опасного конкурента своего детища-симбиоза и потому выступила (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19271185/) с очень резкой критикой:

""Horizontal gene transfer", an expression that refers to the ad hoc explanation of anomalous distribution of these macromolecular sequences, is an inferred past event to explain evolution that, even in principle, is not documentable. <...> the HGT concept is an Alfred North Whiteheadian fallacy of misplaced concreteness (2). It is deeply flawed because of sets of unstated, unwarranted assumptions accepted as fact by practitioners: genomics and proteomic experts."

"в геномах есть очень много чужих генов (в принципе, может их можно назвать симбиотическими?)"

Насколько я понимаю, текущая гипотеза такова (по крайней мере, так ее излагает Кунин в своей книжке). Одноклеточные и многоклеточные эукариоты выработали разные стратегии для борьбы с геномными паразитами: первые пытаются их вырезать и уничтожать, а вторые - рекрутировать для своих целей, в результате чего у первых - компактные геномы с высокой плотностью генов, а у вторых - огромные геномы, набитые "мусором". Вроде бы выбор той или иной стратегии связан с размером популяций, больших в первом и маленьких во втором случае, но я не совсем поняла, почему.

[marigranula.livejournal.com]

Ой. Получается, что она настолько сроднилась с идее симбиоза вообще и со спирохетами в частности, что готова была везде видеть спирохеты и отбивалась от того что могло быть конкурентом симбиоза как способа "объединить" наследование.

"Вроде бы выбор той или иной стратегии связан с размером популяций, "

Существует довольно четкая корреляция между количеством транспозонов и размером клеток:

https://marigranula.livejournal.com/425980.html,
https://marigranula.livejournal.com/439855.html,
https://marigranula.livejournal.com/1002140.html
и социальностью
https://marigranula.livejournal.com/488768.html

[anti0h.livejournal.com]

"Но вот почему эндосимбиоз кое-кому кажется аргументом против дарвиновской теории эволюции – для меня необъяснимая загадка", — потому что в основе дарвинизма лежит градуализм, медленное накопление небольших изменений. Тогда как такая "интериоризация" хлоропластов, не говоря уже про образование эвкариот — это единичные события, повышающие сложность организма скачкообразно. А любой сальтационизм, даже мягкий типа типа прерывистого равновесия Гулда, в дарвинистское кредо вписывается достаточно туго.

[egovoru.livejournal.com]

Мне кажется, это отзвуки каких-то уже давно отгремевших боев. Ну, как можно требовать от Дарвина каких-то деталей, типа того, мелкие изменения происходят или крупные, когда он решительно ничего не знал о физической природе наследственности? Обвинять его в том, что он утверждал что-то неправильное на этот счет, это все равно, что обвинять Аристотеля в том, что он пропагандировал рабство. Принципиальная мысль Дарвина, оказавшаяся совершенно правильной - это то, что наследственные изменения происходят ненаправленно и потом отбраковываются или подхватываются отбором. Наличие симбиоза (в том числе и эндо) никоим образом не противоречит этой мысли.

Что же касается масштаба изменений, их ведь невозможно разделить на какие-то две группы. Есть и точечные мутации, есть дупликации и делеции разного размера, в том числе целых генов и даже целых участков хромосом, есть даже удвоение всего генома (не говоря уже о вторжении чужеродной ДНК - тоже разного размера). Где Вы предлагаете провести границу между крупными и мелкими изменениями?

[anti0h.livejournal.com]

"как можно требовать от Дарвина", — ну лично я ничего такого от него и не требовал вроде бы..? =)) Вы спросили почему симбиогенез не вписывается в дарвинисткую парадигму — я ответил. На мой взгляд расхождение весьма существенное.

"Что же касается масштаба изменений, их ведь невозможно разделить на какие-то две группы", — святые слова! Осталось как-то донести это до сторонников деления на микро- и макро-эволюцию например.
Ну и да, разумеется в современной биологи есть несколько эволюционных теорий, не просто учитывающих современную генетику, но основанных на ней. Та же нейтральная эволюция Кунина например. Но при чём тут дарвинизм или СТЭ? Чем нам идея естественного отбора поможет в понимании механизма ГПГ или дупликации хромосом? (Ну и каким образом поклонниками отбора было встречено открытие МГЭ Макклинток я думаю все помнят;).

Проблема СТЭ в том, что представляя собой теоретическое описание лишь одной из форм видообразования (того самого отбора), она почему-то предъявляет претензии и на все остальные механизмы видообразования, никакого отношения к отбору не имеющие..

При этом “Действительная роль естественного отбора в эволюции сложных биологических систем далеко не очевидна. ...В последние годы эволюционная биология накопила множество свидетельств о том, что подавляющее большинство эволюционных изменений имеет довольно мало общего с естественным отбором”.

Mausfeld, R. 2015. “Notions such as ‘truth’ or ‘correspondence to the objective world’ play no role in explanatory accounts of perception,” Psychonomic Bulletin & Review 6: 1535–40.

Да, подобные вещи пока можно писать только непрофильным специалистам, типа психологов, так их гораздо удобней игнорировать.. но это же только пока.
(Цитируется по Donald David Hoffman, The Case Against Reality: How Evolution Hid the Truth from Our Eyes. Любопытная книжка, развивающая метафору интерфейса как фундамента нашего восприятия, может напишу про неё у себя..)

[antonkachinskiy.livejournal.com]

Она просто не была ученой...

[egovoru.livejournal.com]

Ну, а каковы же были критерии, на основании применения которых Вы пришли к такому выводу?

[antonkachinskiy.livejournal.com]

Ученый вполне может выдвигать гипотезы, но и относиться к ним должен как к гипотезам и ждать подтверждения или сам его искать. И вот только если это подтверждено на безе подтвержденной гипотезы строить дальнейшие построения. А когда выдумывается одна гипотеза и на ее основе далее рисуется куча всего — это уже не ученый :)

[ablertus.livejournal.com]

Если определять дарвиновскую эволюцию, как наследственность + изменчивость + отбор, то симбиогенез действительно несколько со скрипом вписывается в эту схему, как и HGT. Ведь генетическая информация в этих случаях не наследуется, а приобретается извне. С другой стороны, можно все это считать дополнительными механизмами изменчивости.

[egovoru.livejournal.com]

Погодите, Дарвин ведь постулировал наличие наследственных изменений, но ничего не говорил о том, откуда они берутся (и не мог сказать, потому что не имел ни малейшего понятия о физической природе наследственности, а его фантазии на этот счет оказались очень далеки от действительного положения дел). Суть его идеи в том, что (ненаправленные) наследственные изменения происходят, и они таки происходят.

Кстати сказать, эндосимбиоз - это частный случай горизонтального переноса генов, потому что тут важно не то, что одна клетка поселяется внутри другой, а то, что большинство генов "подселенца" перекочевывают в ядерный геном "хозяина". Именно это позволяет синхронизировать их удвоение с удвоением исходно хозяйских генов.

[ablertus.livejournal.com]

Со вторым утверждением я не могу согласиться. Да, большинство генов митохондрий со временем перекочевали в ядро. А если бы нет (и что было до этого)? Насколько я знаю, среди простейших есть случаи эндосимбиоза с сохранением генома симбионтов. По моему, и в случае митохондрий перенос генов в ядро - скорее последующая адаптация, чем неотъемлемый компонент самого механизма эндосимбиоза.

[adlov.livejournal.com]

Впервые узнал о существовании Константина Мережковского. Удивительная личность.

[egovoru.livejournal.com]

Да, он был примечательной и даже в некотором смысле скандальной фигурой. Впрочем, что касается скандалов, то за давностию лет нелегко разобраться, был ли мальчик, но вот его сильно опередившие время эволюционные идеи очень примечательны. Он был специалистом по диатомеям - группе водорослей, которые, как выяснилось позже, произошли за счет вторичного эндосимбиоза, когда бесцветный эукариот захватил клетку красной водоросли, в свою очередь образовавшуюся путем захвата цианобактерии другим бесцветным эукариотом. То есть, в итоге там этакая матрешка получилась :)

[adlov.livejournal.com]

Да, увлекательное видообразование, Дарвин, жалко, не дожил.

В свое время читал довольно много Мережсковского и о нем, и необычные подробности его быта оставались без особого внимания. Ну фен де сьекль у людей, что поделать. Но по сравнению с братцем, неспроста, похоже, метавшемся по миру, Дмитрий выглядит практически домостроевцем.

[hansrudel.livejournal.com]

Мммм... мудихлорианы!

[olnud.livejournal.com]

Маргулис была неплохим протистологом, а они, протистологи, постоянно сталкиваются с внутриклеточными симбионтами - то у радиолярий, то у фораминифер, то у инфузорий. Мне тоже показалось, что по-началу она не особо парилась по поводу приоритета, но позже очень способствовала тому, что имена Мережковского и Козо-Полянского вошли в американские учебники. В частности, под ее редакцией вышел перевод книги Козо-Полянского 1924 г. о симбиогенезе.

[egovoru.livejournal.com]

Для тех времен ее интерес к протистам был довольно экзотическим - это сейчас уже все поняли, что они-то и составляют основное разнообразие эукариот, а животные и растения - это так, маленькие веточки на величественном древе :) Но больше всех она, кажется, любила все же спирохет: на каком-то этапе считала, что именно они переносят СПИД, и до конца жизни верила, что именно от них произошли эукариотические жгутики.

Сам факт того, что она вообще читала труды каких-то русских и немцев, уже нетривиален: американцы обычно до этого не снисходят (да и языков других не знают). Она же уже в своей самой первой статье процитировала этих авторов.

Я не знала раньше, что она была женой Сагана, а узнав, сразу увидела у них нечто общее, а именно, масштаб охвата, тенденцию мыслить в космической шкале: у Маргулис есть статьи (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11540252/) про колонизацию Марса земной жизнью и т.д.

[verum-corpus.livejournal.com]

### почему эндосимбиоз кое-кому кажется аргументом против дарвиновской теории эволюции ###

Насколько я понимаю, Линн Маргулис попросту считала современную теорию эволюции (а не только дарвиновскую) откровенной антинаучной чушью, то есть она принадлежала к подмножеству разумных биологов.
Я точно не знаю, какие именно аргументы она приводила в спорах с неодарвинистами, но вообще-то onus probandi лежит именно на сторонниках (С)ТЭ, а не на их противниках - именно первые должны доказывать, что их болтология про отбор и мутации имеет право называться научной теорией. (IMHO это недоказуемо).

[egovoru.livejournal.com]

Насколько я понимаю, суть ее разногласий с неодарвинистами типа Ричарда Докинза и Джона Мейнарда Смита сводилась к тому, что, по ее мнению, они настаивали на ведущей роли в эволюции накопления точечных мутаций, а сама она считала, что главную роль играет симбиоз. Плохо зная историю эволюционной биологии, я не уверена, что они действительно на этом настаивали - или что это Маргулис казалось, что они настаивают (битва с соломенными чучелами - увы, частое явление в подобных спорах).

Как я уже заметила до другой ветке, сама я не вижу ни малейшего смысла делить генетические изменения на большие и малые - хотя бы потому, что они представляют собой непрерывный спектр от замены единичных нуклеотидов до удвоения всего генома (или, как в случае эндосимбиоза, объединения разнородных геномов) со всеми промежуточными стадиями: удвоение/утрата частей генов, целых генов, участков хромосом, целых хромосом и т.д.