?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

С ума сошли генетики

Понимание биологической эволюции и без того трудно дается: заметные изменения у заметных организмов требуют времени, намного превышающего не только длительность человеческой жизни, но и всей нашей истории. А тут еще и сами эволюционные биологи наводят тень на плетень. Об одном таком случае я здесь уже писала, но еще больше это обнаруживается в новой книжке Евгения Кунина.


Целая глава в ней называется «Эволюция по Ламарку», и в качестве первого примера предлагается так называемая CRISPR защита бактерий от вирусов. Расшифровка этой аббревиатуры не важна для существа дела, а оно состоит в том, что бактерия захватывает кусок генома напавшего на нее вируса и встраивает его в свой. Потом она использует этот кусок для распознавания и уничтожения таких вирусов при их повторной атаке (примерно так, как пограничники, имея фотографию террориста, вяжут его при попытке проникнуть в страну).


Схема CRISPR защиты (отсюда): (1) вирус проникает в бактериальную клетку; (2) кусок вирусного генома встраивается в CRISPR-последовательность бактериального генома; (3) синтез CRISPR-РНК; (4) CRISPR-РНК направляет клеточную систему защиты на вирусный геном во время повторной атаки

Напомню, что идея Ламарка состояла в том, что изменение условий среды приводит к изменению строения организма, которое передается его потомкам. Ламарк, конечно, ничего не знал о механизме наследственности; но мы-то кое-что знаем. А раз так, то негоже нам называть «наследуемым влиянием среды» захват чужого генетического материала.

Разумеется, все, что не является рассматриваемым организмом, формально может быть обозначено как «среда». Кунин пользуется этой возможностью, причисляя к «среде» и чужеродные гены. Но по этой логике следует назвать «средой» и генного инженера, создающего генно-модифицированный организм ;)

На самом деле в переводе на современный язык гипотеза Ламарка означает, что регулярное вытягивание шеи привело бы к таким перестройкам жирафьей ДНК, что шеи его потомков стали бы длиннее. Ни один из разбираемых Куниным примеров не подходит под эту схему: бактерия приобретает «иммунитет» к вирусу отнюдь не путем упражнения в сопротивлении ему.

Мы уже обсуждали здесь занимательную книжку Джона Хоргана. Побеседовав с несколькими крупными эволюционистами, он пришел к выводу, что им не дают покоя лавры Дарвина. Действительно, едва ли можно назвать биолога, труды которого имели столь же фундаментальное значение. Отсюда (подсознательное?) желание увидеть сенсационное опровержение его взглядов даже там, где и близко нет ничего такого ;)

Tags:

Posts from This Journal by “жизнь” Tag

Comments

zlata_gl
Jun. 14th, 2016 10:25 am (UTC)
Я не завсклад, не товаровэд и даже не биолог, а простой инженер...
Можно сказать свое рабочее слово ?
Кунина прочла. На три раза. Иначе - не осилить. Узнала много нового и интересного. (А также читала все 4 книги А.Маркова и много Докинза, включая "Эгоистичный ген" и "расширенный фенотип", которые, как и книга Кунина - на "неленивого любителя").

Но поминание всуе Ламарка - мне непонятно.
Я не люблю не только "ламаркизм", но и "дарвинизм".
Это слово - слишком соблазняет акцентировать внимание на том, что знает сегодняшний биолог (и даже - просто любитель) - и не знал Дарвин.

Почти одновременно с теорией Дарвина появились уравнения Максвелла. (В отличие от биологии, мы их 3 семестра долбали на радиотехническом факультете).
Но никто не говорит про "максвеллизм". И когда полвека спустя оказалось, что электроны и фотоны дискретны - никто не кричал "максвеллизм опровергнут !".
Или "мендеелевизм" - опровергнут или нет существованием изотопов ?
Дарвин создал свою теорию на гораздо более слабом фактическом материале, чем Максвелл. И удивительным образом указал путь биологам на много лет вперед. И направление оказалось очень успешным.

И да, я читала "Происхождение видов". И реально знаю, что там есть, а чего нет. Очень самокритичное начало. Типа "мы ничего не знаем ни о причинах изменений, ни о способах их наследования".
И Дарвин сосредоточился на закреплении полезных изменений путем отбора.

А Ламарк...
Я не читала оригинал, тут мне сложнее спорить. Если нам не врали в школе (а я училась уже после того, как генетика перестала быть "продажной девкой империализма, и законы Менделя мы проходили в 10-м классе) , что Ламарк считал, что жирафа тянет шею, и этот признак передается потомкам, то ничего такого не обнаружено. Насчет "стремления к совершенству" - тоже ничего. Да, второе можно толковать в смысле "разумного замысла".

И я не понимаю, зачем поминать Ламарка в темах горизонтального переноса генов и иммунитета у бактерий. ГПГ - здорово увеличивает возможности изменчивости. Но как и любые изменения - может быть полезным и вредным, значит дальше - все равно отбор.
Ламарк вообще про бактерии ничего не знал. И думал, что они могут самозарождаться из неорганики.

Кунин пишет про "положительный" и "очищающий" отбор, и как можно по генам узнать, что когда происходило. Очень интересно узнавать из первых рук, от человека, который сам по уши во всем этом и пишет множество статей в научных журналах.
Но зачем противопоставлять "положительный" и "отрицательный отбор" ? Бывают периоды быстрой эволюции, когда отбор движет эволюцию вперед, а потом - наступает застой и отбор только отсеивает неудачников, а вид остается стабильным. ИМХО, имя Кювье тут больше подходит, чем Ламарка.

А вообще - интересны факты, обобщения, а не "измы". И про РНК, и про "лес деревьев".
И эпатажные слова, типа "ламаркизма" - выглядят странно. "Ламаркизма" нет. Ну или - его там не больше, чем "алхимии" - в атомной бомбе. А ведь превращение элементов - это именно то, о чем мечтали алхимики. Можно даже золото получить.

И про "мультивселенную" - неубедительно.
Уже объяснены многие этапы эволюции. Найдется "недостающее звено" и на этапе появления генетического кода. Достаточно вероятные для того, чтобы хватило истории и размеров Земли или, на худой конец, - плюс еще примерно 15-ти порядков, добавляемых на число планет в нашей Галактике и на число галактик в обозримой Вселенной.
egovoru
Jun. 14th, 2016 12:01 pm (UTC)
Кажется, Вы, не будучи биологом, гораздо отчетливее представляете себе современное состояние науки об эволюции, чем я - биолог ;)

О кунинской книжке как таковой мне судить пока тяжело, потому что я еще не прочла ее целиком. Но с Вашими словами о трудностях сопоставления взглядов людей, ничего не знавших о механизме наследственности, с нашими современными, я, конечно, совершенно согласна.

В журнале уважаемого flying_bear, который написал об этом моем посте, мне возразили, что, дескать, если я против притягивания имени Ламарка, то почему же я не возражаю против притягивания имени Дарвина? Да потому, что основная идея последнего - отбор случайных наследственных изменений - подтвердилась как механизм эволюции (точнее, появления приспособленности).

Тот факт, что эволюция не всегда приспособительна (а это, кажется, одна из главных мыслей Кунина в его книжке), ничего не меняет - не говорит о том, что Дарвин был неправ. Не говорят об этом и такие интересные явления, как CRISPR или горизонтальный перенос генов.

Вспоминая же Ламарка, не следует забывать, что его гипотеза держалась на двух столпах: наследовании благоприобретенных признаков и стремлении к прогрессу. Что же, в CRISPRе, который Кунин называет "ламарковским механизмом", он видит и наличие этого стремления? О том же, почему механизм, основанный на захвате чужеродной ДНК, не подпадает по ламарковскую идею наследования благоприобретенных признаков, я уже написала в самом посте.

Примечательнее всего, однако, здесь то, что проблема биологической эволюции до сих пор вызывает такие бурные страсти - прямо как во времена "бульдога Дарвина". Как Вы думаете, с чего бы это? Как Вы справедливо заметили, в физике вроде бы нет ничего подобного.
z_kir
Jun. 16th, 2016 08:39 pm (UTC)
<<Что же, в CRISPRе, который Кунин называет "ламарковским механизмом", он видит и наличие этого стремления?>>
Ответ на этот вопрос есть в статье на которую выше есть ссылка, и простой: нет, не видит.

Кунин там пишет, что "стремление к совершенству", особенно "врожденное", рассматривать нет смысла, потому что эта идея, мол, безнадежно устарела.

Под ламаркизмом Кунин понимает (принимает) следующее:
1) Изменение генома вызвано фактором окружающей среды
2) Это изменение специфично для соответствующего хромосомного локуса (genomic loci)
3) Это изменение увеличивает адаптацию к вызвавшему его фактору.

Потом он рассматривает известные в настоящее время явления, и те, которые отвечают всем трем пунктам, называет истинно-ламарковскими (bona fide Lamarckian), те, которые отвечают только двум из трех -- квази-ламарковскими (quasi-Lamarckian)
egovoru
Jun. 16th, 2016 11:43 pm (UTC)
"Ответ на этот вопрос есть в статье на которую выше есть ссылка"

Да, в статье эти вещи вроде бы более четко сформулированы, чем в книжке.

"те, которые отвечают всем трем пунктам, называет истинно-ламарковскими (bona fide Lamarckian), те, которые отвечают только двум из трех -- квази-ламарковскими (quasi-Lamarckian)"

Кунинский второй пункт кажется мне даже излишне сильным: Ламарк ничего такого не говорил ;)

Насколько я понимаю, единственным "настоящим ламарковским" Кунин считает именно CRISPR. Как я уже объяснила выше, здесь у меня проблемы с первым пунктом: мне кажется, что встраивание вирусного генетического материала некорректно считать "влиянием среды".

Что же касается "квази-ламарковских" явлений, то опять же я не вижу совсем ничего ламарковского в горизонтальном переносе генов потому, что это приобретение чужой ДНК. А про стресс-индуцированный мутагенез он пишет:

"Adaptive evolution resulting from stress-induced mutagenesis is not exactly Lamarckian because the stress does not cause mutations directly and specifically in genes conferring stress resistance."

Что в моем понимании как раз означает отсутствие ламарковского наследования.

Но далее он пишет:

"Instead, organisms evolved mechanisms that in response to stress induce non-specific mutagenesis which, however, appears to be fine-tuned in such a way so to minimize the damage from deleterious mutations in those rare genomes that carry a beneficial mutation."

Эту фразу я просто не понимаю: что конкретно он имеет в виду? Если Вы понимаете, и особенно если Вы знаете конкретный пример адаптивного стресс-индуцированного мутагенеза, то расскажите, пожалуйста.

egovoru
Jun. 14th, 2016 12:06 pm (UTC)
Должна признаться, что меня восхищает энтузиазм небиологов, читающих такие книги! Ведь книжка Кунина написана куда менее популярно, чем, например, книги физика Брайена Грина об устройстве мироздания.
zlata_gl
Jun. 14th, 2016 12:33 pm (UTC)
Грина я тоже читала. Даже две.
И в придачу "Неприятности с физикой" Ли Смолина.
Не впечатлилась.
По причине полного отсутствия не только уже имеющихся экспериментальных данных, но и перспектив их получения.
А вот у Пенроуза есть книжка про версию "пульсирующей Вселенной" - с реальными предсказаниями: что можно попробовать найти в небе.

За себя скажу, что я оголодала до озверения за время "перестройки" и далее. Лет 20 научпоп не существовал как класс. Не помню, как я "упала" на "Рождение сложности" Маркова и обнаружила, что биология сделала фантастический скачок. Ну и стала хватать все, до чего смогла дотянуться.

Да, Кунин читается труднее, чем Марков и Докинз. Ну и что ?
Он классный !

"дескать, если я против притягивания имени Ламарка, то почему же я не возражаю против притягивания имени Дарвина? Да потому, что основная идея последнего - отбор случайных наследственных изменений - подтвердилась как механизм эволюции (точнее, появления приспособленности). "

Полностью согласна.
Но, как я уже объяснила, я не люблю слово "дарвинизм".

"Как Вы думаете, с чего бы это?"
Религиозная идеология никуда не делась.
И даже в последнее время - пошла в рост.
egovoru
Jun. 14th, 2016 12:47 pm (UTC)
"Грина я тоже читала. Даже две"

Я прочла все три его книжки, но лучшая из них - первая, "Элегантная вселенная". Там, мне кажется, ему удалось замечательно передать атмосферу работы физика-теоретика, показать свою профессию, так сказать, изнутри.

А у Ли Смолина я прочла другую книжку, "Возрожденное время", тоже интересно, но несколько неровно. По ней у меня было несколько постов (вот и вот): может быть, Вам будет интересно обсудить?

"Да, Кунин читается труднее, чем Марков и Докинз"

Я ценю хороший литературный язык и стиль даже в нехудожественной литературе, а книжка Кунина этим, увы, не отличается :(
zlata_gl
Jun. 14th, 2016 01:49 pm (UTC)
"Возрожденное время",
Тоже читала.
Похоже на какую-то религиозную болтологию.
egovoru
Jun. 14th, 2016 11:08 pm (UTC)
А попадались ли Вам какие-нибудь сугубо популярные книжки об устройстве мироздания, которые Вам понравились?
zlata_gl
Jun. 15th, 2016 06:16 am (UTC)
Вайнберг. "Мечты об окончательной теории".
Хокинг.
Если брать "менее популярное", то дискуссии Хоккинга и Пенроуза:. "Природа пространства и времени". "Большое, малое и человеческий разум".

Если не совсем "об устройстве мироздания", а скорее о "проблеме сознания" то Пенроуз "Новый ум короля" и "тени разума".
"Глаз разума" Хофштадтера и Деннета (сборник статей многих авторов, включая Тьюринга и Мински, а также фантастических рассказов, включая Лема).

Если хотите, можете посмотреть у меня в ЖЖ по метке "Книжки".
egovoru
Jun. 15th, 2016 12:13 pm (UTC)
Спасибо, и я уже посмотрела "Книжки" в Вашем журнале ;)

Как я уже написала там, книжка Стивена Вайнберга и мне чрезвычайно понравилась, а вот Стивена Хокинга я никогда не читала - наверное, стоит попробовать.

Что же касается Пенроуза, то я прочла его "Новый ум императора", но его главная идея, что сознание является следствием квантовых процессов в тубулиновых белках кажется мне в высшей степени несостоятельной. Он мне интересен как один из главных сторонников идеи "It from bit", т.е., того, что в основе мира лежит число. Эта идея кажется мне не просто завиральной, но я даже никак не могу понять логику тех, кто ее выдвигает - путем каких именно заключений они приходят к такому выводу :(

У Хофштадтера я прочла другую книжку, "I am a strange loop". Многие его мысли о сознании показались мне здравыми, кроме одной: что сознания наших близких частично сохраняются в нашем сознании после их смерти.
eldhenn
Jun. 17th, 2016 06:24 pm (UTC)
Оффтопик
Я тоже читал Смолина. И очень впечатлился как раз. Не экспериментальными данными или их отсутствием, а методологией. И полулярному объяснению, чем отличается наука от кофейной гущи.

А вот Кунина не осилил, хотя читал на русском.
egovoru
Jun. 18th, 2016 12:17 am (UTC)
Ли Смолин
"Я тоже читал Смолина. И очень впечатлился как раз"

Я прочла только его книжку про время, и мне она понравилась. Не все, что он там пишет, показалось мне убедительным, но, во всяком случае, читать было очень интересно. В начальных главах он очень толково объясняет, почему физика не годится для изучения Вселенной (понимаемой как "все существующее"). А потом пытается построить-таки науку о Вселенной, опираясь на принципы, которые показались мне довольно шаткими ;) В том посте есть и ссылка на полный русский перевод этой книжки.
eldhenn
Jun. 18th, 2016 06:45 am (UTC)
Re: Ли Смолин
Посмотрел, что писал про вторую книгу Смолина.
Ну да, та же самая логика. Из челевеческого восприятия времени, без биолого-психологического анализа этого восприятия, делаются какие-то выводы.
А на восприятии Божественного откровенич он не хочет построить новую физику, не? Странно.