progenes: (Default)
progenes ([personal profile] progenes) wrote2008-12-02 10:30 am
Entry tags:

И опять о Докинзе

Занимательная дискуссия о Докинзе у avva, оттуда ссылка на обсуждение у shvarz и ссылки на старинные дискуссии у ivanov_petrov. В дискуссии пишут люди умные и эрудированные. Однако по факту у меня остался неприятный осадок, потому что дискуссия постепенно сводится к разговору, почему кого-то раздражает Докинз, кто-то клеймит редукционизм, а кто-то даже благодарит, что вовремя предупредили, а то чуть было не прочитал.
Мое мнение - Докинза надо взять и прочитать. Я сейчас вкратце напою почему.

Изначально эволюционисты исходили из идеи, что эволюционный отбор направален на вид. Это и понятно, потому что результат эволюции - видообразование. На этом уровне собственно и происходит групповой отбор и можно наблюдать явление, когда индивидуум жертвует собой в интересах вида. Тут я совершенно не специалист, поэтому с интересом сама читаю и вам рекомендую журнал профессионала. Я к идее группового отбора вернусь немного позже.

Впрочем, стремление к выживанию каждого отдельного представителя вида точно также двигатель эволюции. Поскольку к 1976 году, к моменту выхода книги "Эгоистичный ген", про молекулярные основы наследственности уже было много ясно, Докинз идет дальше и приходит к выводу, что единицей эволюции является ген, которому присуще явление репликации (удвоение). Используя ламаркистскую терминологию, Докинз говорит о том, что ген "стремиться выжить" и передать себя в следующее поколение. Хоть эта бездушная молекула не имеет ни чувств ни намерений, сам факт того, что эта конкретная аллель гена присуща на данный момент в популяции, говорит о том, что она имела преимущества и продемонстрировала "эгоизм" в процессе передачи из поколения в поколение, а организм не что иное, как машина для репликации.

У этологов и палеонтологов на эту тему есть много вопросов. Однако надо помнить, что палеонтологи базируются на наблюдении "фиксированной" картинки прошлых ископаемых и реконструируют по ним минувшие события. А этологи наблюдают и описывают достаточно короткие исторические промежутки популяционных событий, причем молекулярные основы эволюции поведения в основном неясные. Поправьте меня, если я ошибаюсь. То ли дело молекулярщики! Дайте мне в руки гены, я их сравню и прикину как они эволюционировали!

Так вот, всем рассказываю замечательный пример из жизни эгоистичного гена, который я наблюдала воочию в лабораторных условиях. Передо мной стояла задача наработать в бактериях продукт одного непонятного гена (который, как оказалось в последстии сам по себе просто удивительный). Это технологически несложно. В бактерию переносится кольцевая молекула ДНК, которая несет два гена. Один из них ген устойчивости к антибиотику, чтобы отобрать из всех бактерий только те, которые несут нужную мне молекулу (остальные дохнут) и второй ген, продукт которого я хочу наработать. Тут есть один нюанс: нужный мне ген до поры до времени выключен. Я даю бактериям время опомниться от переноса молекулы, приспособиться к наличию антибиотика в среде и начать делиться, а затем "включаю" нужный мне ген.

И тут оказалось, что продукт нужного мне гена токсичный для бактерий и как только ген начинает работу, все бактерии дохнут. В принципе мне надо только продукт, поэтому я не особо озадачивалась этим фактом. А дальше, как это часто бывает у нерадивых лаборантов, я оставила культуру поболтаться чуть дольше обычного. Ну в ЖЖ зашла, кто меня знает. И вдруг наблюдаю совершенно непонятную вспышку роста вроде как благополучно сдохнувших бактерий. Выделяю из них молекулу ДНК назад, отдаю на прочитку и вижу замечательный феномен: бактерия вырезала и выбросила из молекулы "смертельный ген" и на это место встроила кусок своей ДНК, при этом ген устойчивости к антибиотику сохранился и используется по назначению.
Это прекрасная иллюстрация к эгоистичности гена антибиотика.

Тепер сделаем шаг от одиночной бактерии к популяции. Как раз подоспела интересная статья про молекулярную коммуникацию в бактериальном сообществе, а оттуда до переходной стадии от одиночных организмов через популяцию к прообразам организма. Что тут в этих статьях важное и с чем мы можем в голове занятно поиграться? Если еще в популяции с горем пополам можно говорить о индивидуальном отборе (хотя этологи меня высмеяли бы), то прообраз организма приобретает одну важную черту: в нем перестает работать принцип "выживает сильнейшая и наиболее приспособленная отдельная клетка". Если рассматривать организм как популяцию отдельных типов клеток, то среди них не работают эволюционные принципы. Как только одна из клеток приобретает преимущества в росте и размножении (а это назывется раковая клетка), включается мощный механизм программированной клеточной смерти.

Существует ли подобный механизм на популяционном уровне? Вполне возможно. Я бы с удовольствием послушала, что на эту тему скажут спецы.

[identity profile] nature_wonder.livejournal.com 2008-12-02 08:12 pm (UTC)(link)
Прошу прощения, чувствую уже некоторую неловкость, что опять пришел несогласиться. Но меня действительно потрясло, как у вас увязывается: бактерия вырезала и выбросила из молекулы "смертельный ген" = прекрасная иллюстрация к эгоистичности гена антибиотика

Вы правда так видите, что первое как-то обусловлено вторым?

[identity profile] orphanka.livejournal.com 2008-12-02 10:13 pm (UTC)(link)
Вот да, прошу и меня простить, я тоже тут чего-то не улавливаю.

[identity profile] progenes.livejournal.com 2008-12-03 07:12 am (UTC)(link)
Мы для того и затеяли разговор, чтобы несоглашаться. Я не понимаю в чем вы видите противоречие. Просто сделайте логический шаг от организма, который "хочет выжить" в заданных условиях к молекуле, которая тоже "хочет выжить" в тех же условиях. Почему "бактерия использует ген со определенными свойствами для выживания" это логично, а "ген, использует бактерию для репликации" это нелогично? Я согласна, что формулирование "бактерия вырезала и выбросила из молекулы "смертельный ген" = прекрасная иллюстрация к эгоистичности гена антибиотика" НЕЛОГИЧНО. Словами Докинза это должно было бы звучать как "молекула использовала рекомбинантный аппарат бактерии, чтобы избавиться от смертельного довеска, при этом заполучить возможность для репликации гена антибиотика".

[identity profile] nature_wonder.livejournal.com 2008-12-03 07:56 am (UTC)(link)
Спасибо, я немного о другом спрашиваю. Докинзову логику я понимаю и без дополнительных уточнений. Я не понимаю, как вы приходите к выводу о том, что именно ген антибиотика как-то повлиял на это дело.

[identity profile] progenes.livejournal.com 2008-12-03 08:21 am (UTC)(link)
Я честно пробую понять, что вы не понимаете. Я могу только повторить то, что сказала теми же словами, при этом я хорошо осознаю ламаркистский привкус терминологии. Давайте посмотрим на мою логику и вы укажете на моменты, где она на ваш взляд логикой не является.

Допустим, что ген антибиотика в даном случае субъект, стремящися к репликации. Для этого ему необходимо три условия.
1. Условия внешней среды, при которых бактерия будет существовать, при этом наличие самого гена и есть первопричиной того, что бактерия будет жить. Нет гена, нет бактерии.
2. Молекулярные составлюящие для репликации.
3. Молекулярная машина рекомбинации для возможности избавиться от того, что может ему помешать в этом (в данном случае ген, кодирующий токсичный продукт, который убивает бактерию) - два.

Я рассматриваю п.2 и п.3 как фактически равноценные по логической силе утверждения. Можно переставить угол зрения и рассматривать с точки зрения бактерии
2. Бактерия реплицирует молекулу с геном устойчивости.
3. Бактерия вырезает ненужный ген с "намерением" оставить ген устойчивости и выжить.

Но в этом случае мы упускаем из виду тот факт, что селекционный прессинг направлен конкретно на ген устойчивости к антибиотику.

[identity profile] nature_wonder.livejournal.com 2008-12-03 08:37 am (UTC)(link)
Тут дело в том, что метафора ЭГ применима лишь в том случае, если этот ген как-то стимулирует бактерию вырезать «плохой» участок. Иначе это просто независимые события: стремление бактерии избавиться от гена смерти и стремление гена альтр-ма размножиться.
Т.е. вопрос, почему вы сам факт вырезания приписываете гену альтруизма, а не любому другому гену или бактерии в целом.

[identity profile] progenes.livejournal.com 2008-12-03 10:51 am (UTC)(link)
Ага. Я, кажется понимаю, что вы имеете в виду. Тут ген устойчивости не эгоистичен по отношению к гену токсичности, как может показаться на первый взгляд. Он просто использует все возможности клетки для того, чтобы размножиться. Хорошо, а мы можем применить метафору ЭГ к репликации плазмиды? Мы можем сказать, что плазмида "стимулирует" бактерию ее реплицировать? Тоже вроже как нет, правда, хотя плазмида "сообщает" о такой возможности наличием сайта реплицирования? Но ведь точно так она сообщает о наличии сайтов рекомбинации. Потому что согласно метафоре ЭГ плазмида не стимулирует бактерию, а использует продукты бактериальных генов для репликации. Точно так же я рассуждаю и о "вырезании". Не ген стимулирует бактерию вырезать, а использует бактериальные возмножности для вырезания.

То есть мы не просто сравниваем два события: стремление бактерии избавиться от гена смерти и стремление гена антибиотика размножиться. Это одно и то же событие, просто взгляд с разных точек. Причем комплексное событие, потому что вы правильно заметили, что вполне возможно приписать факт вырезания любому другому гену в геноме бактерии. Особенно охотно я приписала бы это гену, который обслуживает рекомбинацию. И тут нет никакого противоречия, потому что весь геном бактерии стремится к репликации, просто в даном конкретном случае свет сошелся клином на устойчивости к антибиотику и на рекомбиназе, которой удалось вырезать смертельный ген. То есть самы сильный селекционный прессинг приходится на них.

Как раз самое время процитировать Докинза:"Первое, что нам следует усвоить относительно современного репликатора, - это то, что он очень общителен. Машина выживания содержит не один, а многие тысячи генов. Построение организма - мероприятие кооперативное, причем внутренние связи в нем так сложны и запутанны, чтоотделить вклад одного гена от вклада другого почти невозможно."

[identity profile] nature_wonder.livejournal.com 2008-12-03 11:50 am (UTC)(link)
Поимаете, если возможно приписать факт вырезания любому другому гену, то бессмысленно рассматривать это в кач-ве иллюстрации. Тогда это бессодержательно. примерно как сказать, что сам факт наличия генов у бактерии иллюстрирует их эгоистичность.

[identity profile] progenes.livejournal.com 2008-12-03 12:10 pm (UTC)(link)
Мне кажется, что я не совсем понимаю, что вы вкладываете в такой простой на поервый взгляд термин, как "эгоистичный ген". Мне показалось, что вы считаете, что он эгоистичный по отношению ко всем другим генам в геноме. Верно?

[identity profile] nature_wonder.livejournal.com 2008-12-03 12:59 pm (UTC)(link)
эгоистичный по отношению ко всем другим задачам в сравнении с задачей распространения себя.

подождиите,

[identity profile] wolf-kitses.livejournal.com 2008-12-03 02:17 pm (UTC)(link)
тут я уже что-то не понимаю
_________
вполне возможно приписать факт вырезания любому другому гену в геноме бактерии. Особенно охотно я приписала бы это гену, который обслуживает рекомбинацию.
__________
как это? ведь вырезание производится продуктом конкретного гена и он вероятно известен???

Re: подождиите,

[identity profile] progenes.livejournal.com 2008-12-03 02:23 pm (UTC)(link)
я как раз об этом и говорю

поправка.

[identity profile] nature_wonder.livejournal.com 2008-12-03 08:39 am (UTC)(link)
я почему-то вместо ген антибиотика пишу альтруизма. Прошу прощения, читайте "антибиотика".