Очевидно, эволюция старается сделать живые организмы как можно более здоровыми и жизнеспособными. Но это сочетается с тем, что у всех живых организмов зашита программа старения, заставляющая их на каком-то возрасте стареть и умирать. Можно рассуждать, что это генетическая программа, направленная на смену поколений — пусть старики освобождают место для молодых. Я думаю, это правильно объяснять так, что частая смена поколений способствует более быстрой эволюции вида.
Возникает вопрос — если такая программа существует, по какому механизму эволюция её осуществляет. Читал давно в книге про ЗОЖ (натуропатия), что в дикой природе животные здоровы бОльшую часть своей жизни, и только под конец начинают болеть, быстро стареть и умирают. Верно ли это? Если да, можно ли это описать математическими моделями?
Ожирение считается болезнью, и толстые люди живут меньше стройных. Но если толстые люди живут, скажем, в среднем 70 лет, то моржи живут всего 30 лет. Можно ли утверждать, что моржи в 15 лет в целом здоровее, чем толстяки в 35? То же можно адресовать по отношению к неандертальцам, вроде они тоже были толстые.
"Ты должен сделать добро из зла, потому что его больше не из чего сделать". АБ Стругацкие.
Это немного специфический механизм; более общий такой: если в некотором гене фиксируется «вредная» мутация, но этот вред проявляется только после окончания репродуктиного отрезка жизни, то эта мутация не отсеивается отбором, успешно передаётся потомкам.
K>и только под конец начинают болеть, быстро стареть и умирают.
В результате изменчивости возникают мутации, которые приводят к болезням, хирению и смерти в любом возрасте. Но отсеиваются отбором только те, что проявляются в репродуктивный период, т.е. которые мешают размножению и передаче копий сломанных генов. Те же мутации, которые проявляются после репродуктивного возраста для отбора невидимы. Они накапливаются, но не вымываются.
K>Верно ли это?
Механизм универсален практически для всех видов — кроме очень редких видов с пренебрежимым старением.
K>Читал давно в книге про ЗОЖ (натуропатия), что в дикой природе животные здоровы бОльшую часть своей жизни, и только под конец начинают болеть, быстро стареть и умирают. Верно ли это? Если да, можно ли это описать математическими моделями?
Математическая модель тут очень простая — называется системная ошибка выжившего (применительно к утверждению про то, что животные не болеют и не стареют). В дикой природе старое и слабое животное обычно нежизнеспособно и живет очень недолго — в отличие от хоть чуть-чуть цивилизованного человеческого сообщества.
Здравствуйте, klopodav, Вы писали:
K>Математическая модель тут очень простая — называется системная ошибка выжившего (применительно к утверждению про то, что животные не болеют и не стареют). В дикой природе старое и слабое животное обычно нежизнеспособно и живет очень недолго — в отличие от хоть чуть-чуть цивилизованного человеческого сообщества.
Можно сравнить с домашними животными, теми же кошками. Да, человек с помощью ветеринарии и просто кормя беспомощное животное может немного продлить период старческих болезней, но вроде как замечено, что те же домашние кошки проявляют сексуальную активность до самого начала серьёзного ухудшения здоровья от болезней связанных с возрастом, у человека это не так.
Здравствуйте, pagid_, Вы писали:
_>те же домашние кошки проявляют сексуальную активность до самого начала серьёзного ухудшения здоровья от болезней связанных с возрастом, у человека это не так.
Чего это не так? Вполне себе так. Мужики вполне себе либидо до самой старости сохраняют. Другое дело, что не каждый может себе позволить молодых партнерш, проще забить на это дело.
А у самок тех же кошек, фертильность, как подозреваю тоже не до старости. Все-таки беременность довольно сильное испытание для организма.
Почитал статьи, и наверно это скорее не то, что я имею в виду. Тут как бы говорится об очень банальных вещах — если ген имеет и положительное, и вредное действие, то эволюция ищет компромисс. Я предлагаю искать "гены старения", гены, программирующие организмы на болезни в пожилом возрасте; и нет никаких оснований считать, что эти гены должны также быть полезными в молодом возрасте.
"Ты должен сделать добро из зла, потому что его больше не из чего сделать". АБ Стругацкие.
Здравствуйте, Khimik, Вы писали:
K>Почитал статьи, и наверно это скорее не то, что я имею в виду. Тут как бы говорится об очень банальных вещах — если ген имеет и положительное, и вредное действие
Окей, игнорируй ссылку; прочитай остальной мой комментарий. Там нет ничего про «и положительное, и вредное действие».
K>то эволюция ищет компромисс.
Она не ищет сама по себе, это ненаправленный процесс. Не телеология.
K>нет никаких оснований считать, что эти гены должны также быть полезными в молодом возрасте.
Забудь про «полезными в молодом возрасте». Ок, вот другая статья, которая более точно отражает мои доводы:
Против вредных мутаций в аллелях, которые проявляются в молодом возрасте, таким образом действует очень сильное эволюционное давление, так как они имеют сильное влияние на вероятность размножения. С другой стороны, вредные мутации, которые проявляются поздно в жизни, в возрасте, до которого большая часть популяции не доживает, будут испытывать значительно меньшее эволюционное давление, потому что их носители уже передали свои гены следующему поколению и уменьшение числа наследников из-за этих мутаций незначительно.
— https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_накопления_мутаций
Здравствуйте, graniar, Вы писали:
G>Там более фундаментальный механизм, чем просто отдельные гены — укорачивание теломер при делении.
Каким образом это более фундаментальный механизм, чем естественный отбор? Укорачивание теломер, деградация внеклеточного матрикса и ещё десять «причин старения» — это всё частные проявления более общего механизма накопления мутаций с меньшим эволюционным давлением: https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_накопления_мутаций
Здравствуйте, Qbit86, Вы писали:
K>>нет никаких оснований считать, что эти гены должны также быть полезными в молодом возрасте.
Q>Забудь про «полезными в молодом возрасте». Ок, вот другая статья, которая более точно отражает мои доводы: Q>
Q>Против вредных мутаций в аллелях, которые проявляются в молодом возрасте, таким образом действует очень сильное эволюционное давление, так как они имеют сильное влияние на вероятность размножения. С другой стороны, вредные мутации, которые проявляются поздно в жизни, в возрасте, до которого большая часть популяции не доживает, будут испытывать значительно меньшее эволюционное давление, потому что их носители уже передали свои гены следующему поколению и уменьшение числа наследников из-за этих мутаций незначительно.
Q>— https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_накопления_мутаций
Сорри, я почитал эту статью и либо пока не понял основную идею, либо это снова не то. Я пишу о том, что, во-первых, с точки зрения слонов или черепах мы все напичканы вредными генами. Но если ген способствует умиранию в 70 лет, то он может не только "испытывать значительно меньшее эволюционное давление", как в этой цитате, но наоборот быть полезным, т.к. старики, умершие в 70 лет, освободят место для своих детей и внуков, тем достанется больше еды, которую могли бы съесть эти старики.
Чтобы ещё раз пояснить мою идею, процитирую Докинза:
То, что я предположил в своей работе в 1989 году — что способность эволюционировать является свойством эмбриологий. Гены мутируют, изменяя тело животного, но они должны работать через процессы эмбрионального роста. И некоторые эмбриологии лучше других в расширении плодовитости диапазонов генетических вариаций, сырья для работы естественного отбора, и поэтому, возможно, они лучше в эволюционировании. "Возможно" кажется слишком слабым. Разве фактически не очевидно, что некоторые
эмбриологии в этом смысле должны быть лучше других в эволюционировании? Я думаю, да. Менее очевидный, но, тем не менее, я думаю, что может иметь место своего рода высокоуровневый естественный отбор в пользу "поддающейся эволюционированию эмбриологии". С течением времени эмбриологии улучшают свою способность эволюционировать. Если существует "высокоуровневый отбор" подобного рода, он достаточно отличается от обычного естественного отбора, который отбирает особей на их способность успешно передавать гены (или, что то же самое, отбирает гены на их способность строить успешных особей). Высокоуровневый отбор, который улучшает способность эволюционировать, был бы чем-то вроде того, что великий американский эволюционный биолог Джордж К. Уильямс, назвал "кладовым отбором". Клада — ветвь дерева жизни, такая как вид, род, отряд или класс. Мы можем сказать, что происходит кладовый отбор, когда клада, такая как насекомые, распространяется, порождает многообразие и населяет мир более успешно, чем другая клада, такая как погонофоры (нет, Вы вероятно не слышали об этих скромных червеобразных существах, и есть причина: они — неудачная клада!). Кладовый отбор не подразумевает, что клады должны конкурировать друг с другом. Насекомые не конкурируют, по крайней мере прямо, с погонофорами за пищу, или место, или какой-либо другой ресурс. Но мир полон насекомых и почти лишен погонофор, и мы справедливо испытываем желание приписать успех насекомых некоторой черте, которой они обладают. Я предполагаю, что есть нечто в их эмбриологии, что делает их способными эволюционировать. В главе "Восхождения на гору Невероятности", названной "Калейдоскопические эмбрионы", я выдвигал различные предположения относительно конкретных черт, обеспечивающих способность эволюционировать, включая ограничения, накладываемые симметрией, и включая модульные архитектуры, такие как сегментированый план строения тела.
Возможно, частично из-за своей сегментной модульной архитектуры клада членистоногих хороша в эволюционировании, в подбрасывании вариаций в различных направлениях, в порождении многообразия, в оппортунистическом заполнении ниш, когда те становятся доступными. Другие клады могут быть столь же успешными, потому что их эмбриологии ограничены зеркальностью развития в разных плоскостях. Клады, которые мы видим заселившими земли и моря — это клады, которые хороши в эволюционировании. В кладовом отборе неудачные клады вымирают или им не удается породить многообразие, чтобы противостоять различным угрозам: они увядают и погибают. Успешная клада преуспевает и процветает как листья на филогенетическом дереве. Кладовый отбор звучит соблазнительно похоже на дарвиновский естественный отбор. Соблазнению нужно сопротивляться или, по крайней мере, бить тревогу. Поверхностные подобия могут активно вводить в заблуждение.
"Ты должен сделать добро из зла, потому что его больше не из чего сделать". АБ Стругацкие.
Здравствуйте, Khimik, Вы писали:
K>Сорри, я почитал эту статью и либо пока не понял основную идею, либо это снова не то. Я пишу о том, что, во-первых, с точки зрения слонов или черепах мы все напичканы вредными генами. Но если ген способствует умиранию в 70 лет, то он может не только "испытывать значительно меньшее эволюционное давление", как в этой цитате, но наоборот быть полезным, т.к. старики, умершие в 70 лет, освободят место для своих детей и внуков, тем достанется больше еды, которую могли бы съесть эти старики.
Предположим, что у нас есть некоторая популяция. И вот по какой-то счастливой случайности, половина этой популяции получила ген, который позволяет особи прожить до 200 лет. А остальная половина умрёт в среднем в 70 лет.
Теперь смотрите за руками: через 70 лет у нас есть примерно поровну потомков обеих групп. В группе Б старики начинают массово умирать; в группе А — нет, им ещё 130 лет до матожидания смерти.
Эти старики из группы А, конечно же, создают дополнительную нагрузку на ресурсы, но эта нагрузка одинаково давит на всех потомков, потому что все едят одно и то же. Еды перестаёт хватать как потомкам группы А, так и потомкам группы Б.
Поэтому в третьем поколении доля носителей гена долголетия никак не изменится.
Для того, чтобы придуманный вами фактор создал эволюционное давление, он должен влиять на шансы носителя гена оставить потомство.
Уйдемте отсюда, Румата! У вас слишком богатые погреба.
S>Для того, чтобы придуманный вами фактор создал эволюционное давление, он должен влиять на шансы носителя гена оставить потомство.
В человеческих популяциях этот фактор даже немного влияет — но не отрицательно, а положительно. За счет того, что бабушки-дедушки помогают растить потомство и участвуют в передаче полезного жизненного опыта, что повышает выживаемость потомства.
