Użytkownik "LeoTar" <l...@W...gazeta.pl> napisał w wiadomości
news:e1139q$se1$1@inews.gazeta.pl...
> Justyna N <c...@p...pl> napisał(a):
>
>> Powiem to inaczej. Gdyby Twoja teoria była prawdziwa to mając grupę 100
>> kobiet, z których 99 (wg. Twojej teorii nawet wszystkie) jest
>> niestabilnych
>> emocjonalnie. To wszystkie powinny urodzić dzieci obciążone genetycznie.
>
> Mamy przecież ewoluowanie różnych cech wśród ludzi. Te skrajne przypadki
> ewolucji, które nazywamy upośledzeniami to tylko ekstremalne zjawiska.
> Wszyscy
> ewoluujemy wskutek szumu emocjonalnego. Tak samo jak w teorii informacji
> szum
> zniekształca informację zawartą w nośniku i ustawia pewien próg poniżej
> którego możemy informację odczytac poprawnie, ale z reguły jest to bardzo
> mało
> prawdopodobne (odczytanie prawdziwej informnacji). Tak samo jest z
> informacją
> genetyczną zwaną, która jest zanurzona w szumie emocjonalnym. W wyniku
> otrzymujemy mutację.
>
W tym miejscu muszę skopiować wyjaśnienie(trochę długie) z pl.sci.biologia
na temat mutacji i zmian ewlucyjnych w populacji, więc na resztę odpowiem
gdzie indziej.



>Zabrzmiało to raczej autentycznie a to
> tylko dlatego że powołano się na obliczenia
> nie zwolenników ID ale wybitnego biologa Haldane'a.
> http://www.blackwellpublishing.com/ridley/classictex
ts/haldane2.pdf

Który umarł prawie pół wieku temu...

>Chociaż studiuję informatykę, kierunek zupełnie nie biologiczny
to jestem ciekaw czy faktycznie matematyka ewolucyjna stanowi wyzwanie
i zagadnienie la współczesnych uczonych czy to raczej wymysł. To
była
motywacja żeby napisać:)

Jest to wymysł. Opisany w tekście "model" jest całkowicie "obok"
rzeczywistych mechanizmów genetycznych, operuje też fałszywymi
liczbami.
Fałszywość tych liczb ma drugorzędne znaczenie, jednak po kolei
będę
poprawiał wszystkie błędy które napotkam. Niech Ci to nie zaciemni
jednak istoty rzeczy: tego jak działa mechanizm rozpowszechniania się

genów w populacji.

> Ostatnio zbadano też genom szympansa i wiadomo
> że 1,23% różnicy w genomie polega właśnie
> podstawieniach pojedynczych nukleotydów co
> daje z 40 milionów mutacji.

O ile wiem, 1.23% dotyczy tylko obszarów kodujących, a więc w
istocie
jest to ponad rząd wielkości mniej. Z drugiej strony w obszarach nie
kodujących różnic jest więcej.

> Ale ja nawet nie wiem jak to jest
> że większa część mutacji jest
> niekorzystna ale nie doprowadza to do
> degeneracji organizmów żywych.

Większość mutacji jest neutralna. Niewielka część jest
niekorzystna, a
jeszcze mniejsza - korzystna.
Większość niekorzystnych mutacji jest usuwana przez dobór i to nie
tylko
na poziomie osobników. Selekcja rozpoczyna się już na etapie
produkcji
komórek płciowych: jaj i plemników. Nie przypadkiem u człowieka
jajo
zapładnia jeden z setek milionów plemników: wszystkie mające
poważniejsze wady genetycznie nie miały szansy przejść tej
selekcji.
Podobnie jest z pierwotnymi komórkami płciowymi kobiety, tyle że
selekcja odbywa się praktycznie jeszcze w życiu płodowym kobiety,
kiedy
powstaje kilkaset milionów PKP, a w końcu zostaje ich kilkaset
tysięcy.
Potem w mniejszym stopniu selekcja powoduje, że tylko niektóre mogą
stworzyć jajo gotowe do zapłodnienia.
Kolejny etap selekcji odbywa się po zapłodnieniu, gdy organizm
kobiety
odrzuca (naturalna aborcja) płody z wadami genetycznymi (co ciekawsze,

proces ten przestaje być efektywny u kobiet ok. 40tki, i z tego powodu
w
tym wieku znacznie rośnie prawdopodobieństwo urodzenia dziecka z
wadą -
np. zespołem downa).
Potem oczywiście jest już normalna selekcja osobnika, która
powoduje, że
po pierwsze te z wadami mają małą szansę przeżyć, po drugie,
nawet jak
przeżyją - rozmnożyć się.

OMÓWIENIE TEKSTU

>" Ewolucja wymaga zastąpienia dawnych powszechnie
> występujących cech przez nowe rzadkie cechy.
> Jednak istnieją granice dla stopnia, w jakim
> te zastąpienia mogą mieć miejsce.

W cytowanej przez Ciebie książce, "zarysie mechanizmów ewolucji" są

dokładne wyliczenia tego tempa. Po prostu przeczytaj ten rozdział.
Poniżej wyjaśnię POKRÓTCE co i jak.

> Wyobraźmy sobie populację złożoną
> ze 100 000 osobników.

Przez większą część czasu od rozdzielenia się populacji ludzi i
szympansów, nasza populacja mogła być znacznie mniejsza. Dane
genetyczne
wskazują, że ok. 100 000 lat temu nasza populacja liczyła sobie nie
więcej niż kilka tysięcy osobników. Ok. 60 000 lat temu zaczęła
gwałtownie rosnąć i nasi przodkowie zaczęli migrować z Afryki na
pozostałe kontynenty.

> Wyobraźmy sobie następnie, że w populacji tej
> pojawiają się dwa osobniki, samiec i samica,
> posiadające jakąś nową cechę, podczas gdy
> pozostałe 99 998 organizmów posiada zamiast
> niej jakąś inną cechę.

Jest to nieprawdopodobne i niepotrzebne założenie. Nowa cecha (nowy
gen)
pojawia się u JEDNEGO osobnika, który przecież nadal może kojarzyć
się z
pozostałymi członkami populacji.

>Wyobraźmy sobie w końcu, że ta nowa cecha
> powstała ze starej wskutek jakiejś
> korzystnej mutacji. Zadaniem ewolucji
> jest zastąpienie tej starej cechy przez
> nową. Aby to zadanie wykonać, różnicowa
> przeżywalność musi wyeliminować 99 998
> osobników i wszystkich ich potomków.

Jest to nieprawda. Jeden osobnik, mający korzystny gen, może
krzyżować
się z jednym lub z wieloma członkami populacji. Jeśli jest kobietą,
może
mieć do kilkunastu dzieci, jeśli jest mężczyzną - do kilkuset!
Średnio w
stabilnej populacji osobnik ma dwoje dzieci, im wartość selekcyjna
jego
genów wyższa, tym może mieć ich więcej. Przeciętnie połowa jego
dzieci
ma ten nowy gen. Jeśli ten gen jest korzystny, to te właśnie dzieci
mają
większą szansę przeżyć i mieć własne dzieci, w porównaniu z
całą resztą
dzieci rodzonych w tym czasie. Dlatego przeciętnie w kolejnym
pokoleniu
będzie osobników z tą nową cechą więcej niż w poprzednim.
W kolejnych pokoleniach proces się powtarza. Prawdopodobieństwo
rozpowszechnienia się nowego genu i tempo tego rozpowszechniania,
zależy
od jego wartości selekcyjnej i wielkości populacji. Ponieważ proces
przebiega w postępie geometrycznyn, to generalnie jest szybki
(załóżmy,
że wartość selekcyjna genu wynosi 101%, czyli gen ten zwiększa o 1%

szanse spłodzenia potomstwa. Żeby zdominował populację 100 000
osobników
wystarczy nieco ponad 1000 pokoleń... w praktyce wartość selekcyjna
genów na poziomie 101% jest uważana za bardzo małą, a populacja w
której
ta ewolucja się dokonywała była mniejsza. Dlatego trzeba liczyć,
że
wystarczało kilkadziesiąt i mniej pokoleń do zafiksowania
poszczególnych
zmian (np. wielkość populacji 5000, wartość selekcyjna 110%,
potrzeba
ok. 90 pokoleń do zafiksowania cechy).

> Załóżmy, że ewolucja działa stale,
> pokolenie za pokoleniem przez miliony lat.

Tak właśnie było.

> Jedno pokolenie u człowieka trwa z grubsza
> trzydzieści lat, a niektórzy przyjmują, że
>25 lat. Ponieważ jeszcze inni uważają, że
> dla ancestralnej linii hominidów ok.
> 4 milionów lat i wcześniej trwało ono
> 20 lat, załóżmy taką wielkość.

W istocie szympansy są gotowe do rozrodu po ok. 11 czy 12 latach od
urodzenia. U ludzi różnie bywa ale w społeczeństwach
paleolitycznych też
kilkunastoletnie dziewczyny zostają już matkami. Potem okres
rozrodczy
trwa dłuższy czas. Tak czy inaczej nie jest to krytyczne, może być
20lat.

> Według syntezy neodarwinowskiej zastępowane
> cechy są zwykle jakąś nową wersją genu-allela.
> Nowy gen zwykle różni się od starego jakimś
> zmutowanym nukleotydem. Jak wiele nukleotydów
> w tym tempie mogło zostać zastąpionych w ciągu
> 6 milionów lat?

Są pewne rozbieżności w tym datowaniu, przyjmijmy, że od
rozdzielenia
się szympansów i ludzi upłynęło ok. 4.5mln lat. Żeby nie mieszać
dalsze
wyliczenie oprę o to co założył autor tekstu, czyli 6mln

> Jeśli jeden na pokolenie, to razem 300 000.

Jedno zdanie i dwa błędy...

Najpierw policzmy sobie liczbę pokoleń która dzieli nas od
szympansów:

Zakładamy, że przodkowie szympansów i ludzi rozeszli się 6 mln lat
temu.
Od tego czasu żyło powiedzmy - 300 000 pokoleń ludzi i tyle samo
pokoleń
szympansów. Szympansy oczywiście również ewoluowały, a więc w
istocie
dzieli nas nie 300 000 pokoleń, ale 600 000. (Przy przyjętych
założeniach, 20 lat na pokolenie zarówno u nas jak i u nich itd).

Drugi błąd: a skąd założenie, że fiksować ma się jedna mutacja
na
pokolenie? W istocie im większa populacja, tym więcej nowych mutacji
pojawia się w każdym pokoleniu. Ponieważ ludzie rozmnażają się
płciowo,
to proces ten jest wysoce równoległy i znakomita większość mutacji
może
rozpowszechniać się niezależnie od siebie.
Policzmy to sobie na liczbach podanych przez Ciebie i autora tego
tekstu: niech populacja liczy 100 000 osobników, niech każdy osobnik
będzie 4krotnym mutantem, wtedy w każdym pokoleniu pojawia się 400
000
nowych mutacji. Niech 0.01% będzie korzystnych, to w każdym pokoleniu

mamy 40 nowych korzystnych mutacji. Na w przeciągu 600 000 pokoleń
pojawi się 24 mln KORZYSTNYCH mutacji. To kilkukrotnie więcej niż
wszystkich mutacji w obszarach znaczących, różniących człowieka i
szympansa...

Mutacje które nie mają wartości selekcyjnej rozpowszechniają się
zgodnie
ze stochastycznymi regułami zwanymi dryfem genetycznym. Tempo dryfu
nie
zależy od wielkości populacji - w większej co prawda fiksacja
mutacji
trwa dłużej, ale za to więcej mutacji powstaje w każdym pokoleniu.
Obliczenia są łatwe i na podstawie wzorów z "zarysu mechanizmów
ewolucji" możesz bez trudu wyliczyć ile mutacji neutralnych powinno
pojawić się u człowieka przez ten czas.

> A samych pojedynczych różniących się nukleotydów
> w genomach szympansa i człowieka jest 40 milionów.
> Nie mówiąc o innych typach różnic.

Inne typy różnic są znacznie rzadsze. Liczba 40mln jest fałszywa
jak już
pisałem: w obszarach kodujących mamy ok. 4mln różnic, w
pozostałych -
więcej niż 40mln, nie śledzę tego ostatnio, ale wygóglaj
porównanie
genomu szympansa i człowieka - tam będzie dokładna liczba.

> Czy można w ten sposób wyjaśnić pojawienie
> się znacznie ulepszonych czaszek, szczęk, zębów,
> stóp, mowy, postawy wyprostowanej, abstrakcyjengo myślenia?

Oczywiście. Trzeba po pierwsze zauważyć, że doskonalenie szczęki,
zębów
i stóp - może odbywać się RÓWNOLEGLE. Jeden z członków populacji
rodzi
się z udoskonalonym trzonowcem, inny z udoskonaloną szczęką,
jeszcze
inny stopą. Każdy z nich ma korzystną cechę która rozpowszechnia
się
wśród jego potomków. Prędzej czy później potomkowie
poszczególnych linii
krzyżują się i udoskonalona szczęka spotyka się z udoskonaloną
stopą itd.
Tylko niektóre mutacje muszą wystąpić w określonej sekwencji -
takie
które bez siebie nie mają sensu. Udoskonalenie stopy miało sens po
zejściu z drzewa itd. Wbrew pozorom nawet dość skomplikowane zmiany,

takie jak np. ewolucja oka z komórki okrywającej ciało - wymagają
stosunkowo niewielkiego łańcucha takich zależnych od siebie,
szeregowo
zachodzących mutacji. Symulacje pokazały, że wystarczy
kilkadziesiąt
tysięcy pokoleń aby ewolucyjnie powstało skomplikowane oko. A
przecież
nic takiego nie różni człowieka od szympansa. Ot - trochę większy
mózg,
trochę bardziej wyprostowana sylwetka, trochę mniej włosów...

> A nie można zapominać, że powyższe
> wliczenia są nadmiernie optymistyczne.

Powyższe wyliczenia nie były optymistyczne, nie były pesymistyczne,
były
zupełnie błędne. Zakładały, że człowiek nie rozmnaża się
płciowo, że
mutacje nie mogą zachodzić równolegle, w żaden sposób nie
próbowały
wyliczyć ile trwa zafiksowanie mutacji w populacji i jakie jest tego
prawdopodobieństwo.

> Po pierwsze, dobór w przyrodzie nie
> jest tak doskonały, by w każdym pokoleniu
> ulegały eliminacji wszystkie osobniki ze
> starymi cechami pozostawały jedynie te dwa,
> które mają nową cechę i te dwa osobniki
> odtwarzały od razu całą populację. Ale
> jeśli dobór nie jest tak intensywny, to
> zastępowanie cech wymaga więcej czasu.

W istocie, tak jak napisałem, trzeba założyć, że wartość
selekcyjna genu
wynosi od stu kilku do kilkuset procent, czyli że przeciętnie
posiadacz
tego genu będzie miał odpowiednio więcej dzieci niż średnia w
populacji
o kilka do kilkuset procent. Rozpowszechnianie się tego genu odbywa
się
w postępie geometrycznym, bo w każdym kolejnym pokoleniu rzeczona
przewaga selekcyjna dotyczy większej liczby osobników.

> Po drugie, korzystne mutacje są niezmiernie
> rzadkie. Populacja 100 000 osobników prawdopodobnie
> nie jest zdolna do utworzenia nawet jednej korzystnej
> mutacji w każdym pokoleniu nawet przy wysokiej
> dzietności, a to ze względu na niewielkie prawdopodobieństwo
> mutacji (od jednej stumilionowej do jednej miliardowej na
> jedną zasadę i jedną replikację).

Jak sam zauważyłeś, każdy osobnik jest wielokrotnym mutantem, co
zadaje
kłam powyższemu twierdzeniu.
To ile z pośród tych mutacji jest korzystne (jaka frakcja) - zależy
od
wielu czynników, z których najważniejszym jest zmiana warunków
selekcji.
W środowisku idealnie stabilnym geny dążą do jakiegoś lokalnego
optimum
i po jego osiągnięciu korzystne zmiany są w istocie mało
prawdopodobne
(musiałby przeskakiwać do innego lokalnego optimum). Jednak jeśli
warunki selekcji się zmieniają (a w istocie zmieniają się
nieustannie i
to w bardzo szybkim tempie) to populacja jest stosunkowo odległa od
optimum, a więc stosunkowo dużo mutacji do aktualnego optimum
zbliża. W
badaniach eksperymentalnych dla jakiś konkretnych warunków - uzyskano
o
ile pamiętam wynik taki, że kilka % mutacji to mutacje znaczące i o
rząd
wielkości mniej - to mutacje korzystne. Jak zauważyłeś, dla
obliczeń
przyjąłem o rząd wielkości mniej optymistyczną wersję.

> Po trzecie, nie uwzględniliśmy skutków
> mutacji niekorzystnych. Muszą one być wyeliminowane
> przez różnicową przeżywalność, ale to zwiększa
> koszty procesu. "

I są eliminowane. Wystarczy zauważyć, że niekorzystna mutacja ma
wartość
selekcyjną od zera do mniej niż 100%, liczba osobników
posiadających
taką mutację zmniejsza się w postępie geometrycznym w kolejnych
pokoleniach.
Koniec cytatu.

--
c...@p...pl

"Never look back cause is hurt- my heart
is so cold. I feel the frost-never look back.
I feel the darkness on my shoulder.
The frost is in my heart"