Заметки о теоретической физике → Ключевые слова → биология

биология

Михаил Гойхман

Эволюция черепах

17 ноября 2014 года, 02:37

В ноябре 2008го года в статье 

Chun Li, Xiao-Chun Wu, Olivier Rieppel, Li-Ting Wang & Li-Jun Zhao  An ancestral turtle from the Late Triassic of southwestern China

было объявлено открытие ранее неизвестного вида черепах Odontochelys: ископаемое возраста 220 млн. лет. Это новое ископаемое оказалось древнее вида Proganochelys, который ранее являлся самым древним найденным ископаемым черепах. Odontochelys оказались старше Proganochelys на 15 млн. лет. Помимо этого, Proganochelys были сухопутными черепахами (tortoise), в то время как Odontochelys оказались водными черепахами (turtle). Кроме этого, Odontochelys не обладали верхней частью панциря, и были закрыты только снизу. Это открытие требовало пересмотра представления о том, как эволюционировали черепахи. Вот почему.

Жизнь произошла в воде. В процессе эволюции некоторые виды вышли на сушу. Одним из таких новых видов считались черепахи, к которым в том числе принадлежат сухопутные черепахи Proganochelys. До открытия Odontochelys, таким образом, считалось что черепахи как вид возникли на суше. В том числе, на суше полностью эволюционировал их панцирь. Кроме Proganochelys известно множество других видов ископаемых черепах, из разных периодов. Однако особенность всех этих ископаемых состоит в том, что они все ископаемые водных черепах. Сухопутные черепахи не встречаются вплоть до Testudinidae, к которым в том числе принадлежат современные живые черепахи.

Таким образом, складывается следующая картина. Черепахи возникли на суше. Впоследствии они вернулись обратно в воду. Те, которые остались на суше, вымерли. Предположительно, это объяснят отсутствие ископаемых сухопутных черепах, вплоть до Testudinidae, при наличии большого количества ископаемых водных черепах. В какой то момент в прошлом, какой то вид водных черепах расщепился, и часть черепах вернулась на сушу, дав начало виду Testudinidae современных сухопутных черепах. Часть черепах осталась в воде, дав начало современным водным черепахам. В данной картине черепахи представляют собой вид, который возник на суше, эволюционировал там до полностью развитого панциря, потом полностью вернулся в воду, а потом частично вышел на сушу, во второй раз.

Разумеется, открытый в 2008м году вид водных черепах Odontochelys, с частично развитым панцирем, и старше сухопутных черепах Proganochelys с полностью развитым панцирем, находится в конфликте с этой картиной. Ричард Докинз, в The Greatest Show on Earth, резюмирует три предложенных решения очевидного парадокса.

Первый, наименее радикальный вариант был предложен рецензентами статьи Робертом Райзем и Джейсоном Хэдем. Они предположили, что черепахи действительно возникли на суше, где и эволюционировал полностью их панцирь, как и считалось раньше. Допустим одним из древнейших видов таких сухопутных черепах принадлежал вид X. Впоследствии вид X эволюционировал и привел, в том числе, к известному сухопутному виду Proganochelys, который сохранил панцирь, и к к виду Odontochelys черепах, которые вернулись обратно в воду, и потеряли часть панциря. Подобная картина основана на предположении о том, что черепахам, которые вернулись в воду, не нужен был панцирь сверху. Для черепах, плавающих у поверхности воды, наибольшая угроза снизу: нет идущих по поверхности существ, которые могут напасть на черепаху сверху, и наибольшая опасность исходит от глубоководных рыб. Видимо, опасность от птиц была менее значимой чем «стоимость» выращивания панциря. Далее история развивается также как и считалось ранее. Потомки Proganochelys, которые остались на суше, вымерли, и остались (на некоторое время) только те их потомки, которые вернулись в воду. И т.д.

Второй вариант был предложен авторами статьи.  Они предположили, что черепахи появились в воде как вид Y. Первые черепахи произошли от видов, которые еще не выходили из воды на сушу. Odontochelys принадлежит к ближайшим водным потомкам вида Y. Таким образом, недоразвитость панциря Odontochelys интерпретируется не с точки зрения целесообразности полного панциря водных черепах, а просто как этап эволюции. Потомки Odontochelys вышли на сушу. Впоследствии сухопутные и морские черепахи завершили эволюцию панциря независимо. Из сухопутных черепахи в т.ч. возник вид Proganochelys. После Proganochelys история такая же, как и раньше.

Третий вариант был предложен Докинзом в The Greatest Show on Earth. Он состоит в следующем. Как и в первом варианте (Райз и Хэд) предположим, что черепахи возникли на суше, где они полностью эволюционировали свой панцирь. Пусть вид Z принадлежит к таким черепахам. Впоследствии предположим, что черепахи не могли выжить на земле, и вынуждены были вернуть в воду. Получившийся вид водных черепах назовем видом W. Впоследствии вид W дал начало виду Odontochelys, который потерял часть панциря за ненадобностью, и виду Proganochelys, который вернулся обратно на сушу, со своим полностью развитым панцирем.

Этот сценарий похож на вариант 1, однако есть существенная разница. И в варианте 1 (Райз и Хэд) и в варианте 3 (Докинз), черепахи возникли на суше. Однако в варианте 1 исходный вид сухопутных черепах X эволюционировал в вид Proganochelys сухопутных черепах, не исчезнув в суши. В то время как в варианте 3 исходный вид сухопутных черепах Z не мог выжить на суше. Он не связан непрерывно на суше с видом Proganochelys сухопутных черепах, между ними есть щель вымерших сухопутных черепах.

Эта конструкция Докинза, возможно, необоснованно сложна. Однако она подразумевает интереснейшее следствие, что черепахи относятся к виду, которые пришли на землю три раза! Сперва они возникли на суше как вид Z. Потом они ушли в воду, и вернулись на сушу, в том числе в виде Proganochelys. Потом они снова ушли в воду (помните большой пробел ископаемых сухопутных черепах после Proganochelys вплоть до современных Testudinidae). И, наконец, они вернулись на сушу, в т.ч. в виде Testudinidae.

Стоит оговорить что все это варианты, которые согласуется с теми ископаемыми, которые были открыты, и с представлениями об эволюции в тех или иных условиях. Разумеется нет никакой гарантии что гипотетические виды X, Y, Z или W (точнее, виды, наиболее родственные к ним), когда либо будут найдены. Отсутствие ископаемых гипотетических видов есть наиболее слабое возражение против любой эволюционной модели (если бы все ископаемые отсутствовали, теория эволюции не пострадала бы вообще). Однако находка новых видов может привести к пересмотру картины о том, как эволюционировали виды.

 

Ключевые слова: биология | Оставить комментарий
Михаил Гойхман

Природная шестеренка

14 сентября 2013 года, 02:21

Интересная новая статья в Science:

M. Burrows, G. Sutton Interacting Gears Synchronize Propulsive Leg Movements in a Jumping Insect

о первой известной шестеренке сформировавшейся в результате естественного отбора, см. также обзор в Popular Mechanics. Предназначение шестеренки —синхронизировать движение ног прыгающего насекомого в процессе отталкивания.

Via: Дима Камышенков

Ключевые слова: биология | Комментарии (4)
Михаил Гойхман

Эволюция против Бога

13 августа 2013 года, 14:25

Посмотрел по рекомендации друга видео вот тут.

Вот краткое описание. Берется интервью у людей из группы, состоящей из студентов биологов, химиков и геологов, а также пары-тройки профессоров из этих областей. Плюс несколько рандомных людей. Каждому человеку задаются одни и те же вопросы. Потом каждое интервью разделяется на кусочки, каждый кусочек состоящий из одного вопроса и одного ответа от каждого человека. Отдельные кусочки склеиваются так что в полученном видео сперва всем по очереди задают вопрос номер один, потом всем задается вопрос номер два и т.д. Очень динамичное видео получается, т.к. каждый кусочек занимается всего несколько секунд; длинные и развернутые ответы не пообщряются и безжалостно обрываются на полуслове. По идее ведущего такой стиль должен производить таким образом впечатление чего то очень умного.

[Сразу замечу разницу с популярными передачами про динозавров и большой взрыв, где наоборот по сто раз повторяют одно и то же, вплоть до утомления зрителя (чем мне они, кстати, очень не нравятся). Знаете откуда разница? В таких популярных передачах объясняется наука, и целью ставится помочь зрителю что то понять и вникнуть в объясняемое. Скороговорочное изложение, с другой строны, нацелено на ошарашивание зрителя и лишения его даже секунды на размышление.]

Всех людей у которых берется интревью объединяет одно: первые несколько вопросов «верите ли вы в бога», «верите ли вы в эволюцию» и т.п. у всех опрашиваемых имеют ответы «конечно нет», «конечно да» и т.д., соответственно. Все опрашиваемые показаны весьма уверенными в своих атеистических про-научных убеждениях.

Вот что происходит дальше. Вопросы ведущего (от которого мы, кстати, вообще видим только микрофон, вплоть до самого конца видео) сдвигаются в «научную» область. Заблоговременно сославшись на то, что научный подход опирается на доказательства, ведущий теперь спрашивает всех испытуемых знают ли они какое то наглядное доказательство эволюции. Более того, он спрашивает наглядный пример того как один вид эволюционировал в другой. Если скажем птица стала более приспособленной но все еще осталась птицой (подобные примеры поступают от некоторых отвечающих), то его это не устраивает.

Профессора начинают уверенно объяснять про то, что проиходило миллионы лет назад. Ведущий явно неудовлетворен этим: раз миллионы лет назад, значит ненаглядно. Кусочек интервью с таким профессором тут же прерывается и переключается на следующего опрашиваемого: ответ забракован как ненаглядный и потому ненаучный. Опрашиваемые студенты вообще вразумительно не могут обосновывать свои убеждения. Подозреваю, что те кто могли в финальное видео не попали.

Вот что я скажу. Во-первых, требование «наглядного» примера эволюции из одного вида в другой скорее всего восходит к непониманию эволюции, вроде «обезьяна эволюционировала в человека». Хорошенько поискав сейчас на Земле, можно найти обезьяну, и приложив чуть более усилий наверное можно и человека где то найти. Так что ведущий по сути хочет пример того как обезьяна гладко трансформируется и превращается в человека. Но ведь это абсурд: обезьяна и человек не эволюционировали друг в друга: они просто имели общего предка, похожего на современную обезьяну. Предок исчез (эволюционировал), а люди и обезьяны в результате остались.

Не ссылаясь в далекое прошлое вообще невозможно привести пример того как кто-то эволюционировал в кого-то. По определению. Если вид A эволюционировал в вид B, то это означает что вид A перестал существовать, а вид B населяет сейчас Землю. Более того, классификация в виды — чисто человеческая условность. Докинз, кстати, в «The Greatest Show on Earth» и т.д. явно подчеркивает то, что наименования вроде «австралопитек» и «человек умелый» созданы чисто для удобства и вовсе не отражают какой то скрытый запредельный смысл.

Смешно то что ведущий хочет получить ровно одно предложение в качестве ответа на свой вопрос. Он дает пять секунд на ответ. Если ты не можешь объяснить эволюцию видов за пять секунд, значит эволюция — ложная теория. Более того, она ненаучная теория. И это еще не всё. Ложность эволюции сразу означает существование бога. Нагромождающиеся друг на друга нарушения научного подхода, здравого смысла и элементарной честности ведущего просто изобилуют.

Впрочем вывод про бога следуют не сразу. Ведущий еще тривиально доказывает всем опрашиваемым что они лгуны, воры, богохульники и прелюбодеи. Как минимум. И что бог почему то решил сам себя помучить на кресте чтобы (!!!) люди могли спокойно продолжать быть ворами и прелюбодеями. Куда уж теории эволюции до такого полета мысли, правда?

Настоящий ответ, в котором нуждается этот бездельник ведущий: сынок, пойди почитай книжки, подумай немного, вместо того чтобы распространять средневековые бредни. Значимость открытия теории естественного отбора сопоставима со значимостью открытия теории относительности и квантовой механики.

Ключевые слова: биология, политика
Михаил Гойхман

Richard Dawkins, The Extended Phenotype

19 мая 2013 года, 23:57
A few workers have, indeed, flung just such a challenge at the whole neo-Darwinian modern synthesis, and have claimed not to be neo-Darwinians. Goodwin (1979) in a published debate with Deborah Charlesworth and others, said, '. . . neo-Darwinism has an incoherence in it . . . we are not given any way of generating phenotypes from genotypes in neo-Darwinism. Therefore the theory is in this respect defective.' Goodwin is, of course, quite right that development is terribly complicated, and we don't yet understand much about how phenotypes are generated. But that they are generated, and that genes contribute significantly to their variation are incontrovertible facts, and those facts are all we need in order to make neo-Darwinism coherent. Goodwin might just as well say that, before Hodgkin and Huxley worked out how the nerve impulse fired, we were not entitled to believe that nerve impulses controlled behaviour. Of course it would be nice to know how phenotypes are made but, while embryologists are busy finding out, the rest of us are entitled by the known facts of genetics to carry on being neo-Darwinians, treating embryonic development as a black box. There is no competing theory that has even a remote claim to be called coherent.

Думаю понятно к чему это тут.

Ключевые слова: биология, политика
Михаил Гойхман

Самое маленькое позвоночное

13 января 2012 года, 01:55

По-латыни этот вид называется Paedophryne amauensis, и он был открыт в 2009 году Кристофером Остином из университета Луизианы и его аспирантом Эриком Риттмейером в Папуа-Новой Гвинее, результаты опубликованы в январе этого года.

Кстати говоря, диаметр десятицентовой монеты США составляет 17,91 мм, а вот взрослая лягушка вида Paedophryne amauensis в среднем имеет длину 7,7 мм.

Интересно, что эта лягушка при развитии не проходит через стадию головастика. Видимо, после размерной регуляризации ;)

Ключевые слова: биология | Оставить комментарий