"Неделимая сложность" в биологической эволюции

[sergey zhukov]

Уже Дарвин говорил, что если вдруг будет найден орган, который не мог получиться в результате постепенных малых изменений, то это довод против теории естественного отбора. А как вы считаете, возможен ли такой орган хотя бы теоретически? Т.е. что же это такое нужно придумать, чтобы к нему гарантировано не вел никакой непрерывный путь? Кажется, ничего достоверно такого даже выдумать нельзя, не то что обнаружить в природе.

[talash]

Например, колесо. Была такая тема
topic16879.html

[Ghost_of_past]

sergey zhukov в сообщении #1645052 писал(а):

А как вы считаете, возможен ли такой орган хотя бы теоретически?

Нет.

sergey zhukov в сообщении #1645052 писал(а):

Т.е. что же это такое нужно придумать, чтобы к нему гарантировано не вел никакой непрерывный путь?

Придумывать ничего не надо: для этого существует палеонтология, молекулярная генетика, включая геномику, и другие науки, которые восстанавливают эти пути.

-- 03.07.2024, 23:56 --

talash в сообщении #1645056 писал(а):

Например, колесо.

Колесо - всего лишь вариант биологического аналога роторного двигателя. И который бактерии прекрасно изобрели около 3,2-3,3 миллиарда лет назад.

[realeugene]

Ghost_of_past в сообщении #1645058 писал(а):

Придумывать ничего не надо: для этого существует палеонтология, молекулярная генетика, включая геномику, и другие науки, которые восстанавливают эти пути.

Как говорят, как раз в палеонтологии многие изменения происходят скачками, после долгих периодов стабильности. Слишком плохое разрешение по времени, не осталось следов переходных видов.

[Ghost_of_past]

realeugene в сообщении #1645059 писал(а):

Как говорят, как раз в палеонтологии многие изменения происходят скачками, после долгих периодов стабильности.

В эволюционной биологии (а отсюда и в палеонтологии) присутствует как механизм филетического градуализма (медленных изменений), так и прерывистого равновесия (быстрые скачки после периодов стагнации). Соотносятся в палеонтологической летописи они примерно как 85-90% в пользу градуализма и 10-15% в пользу прерывистого равновесия.

realeugene в сообщении #1645059 писал(а):

происходят скачками

Главное не забывать, что речь идет о скачках в смысле геологических и палеонтологических масштабов времени. Не биологических.

realeugene в сообщении #1645059 писал(а):

Слишком плохое разрешение по времени

Ну так принцип неполноты стратиграфической и палеонтологической летописи - базовый для палеонтологии.

realeugene в сообщении #1645059 писал(а):

не осталось следов переходных видов.

В смысле "не осталось следов переходных видов"? Большинство видов, обнаруживаемых палеонтологией - переходные, то есть им предшествовал какой-то другой вид и после них остался один или несколько биологических видов. Непереходными являются только виды, которые вымерли, не оставив после себя никаких новых видов.

Вы, наверное, хотели сказать, что многие переходные виды для конкретных ветвей филогенетического древа не обнаружены на данный момент и в этом случае мы строим филогенетическое древо без точных филограмм. Но тут мы возвращаемся ровно к принципу неполноты.

[sergey zhukov]

talash
Колесо - хороший пример. Правда, его больше приводят по причине "Мы повсюду используем колеса (очень полезная стало быть вещь), а в природе их нигде не видно. Значит естественный отбор такую полезную штуку просто не может создать". С другой стороны, это может просто указывать на то, что колесо не так уж полезно в сравнении с руками и ногами. Т.е. колесо, это не "пик, окруженный рвом на эволюционном ландшафте", а просто яма.

Нет никаких явных причин, по которым колесо не может быть создано эволюционным методом. Обычно мы думаем не о том, что нет пути к колесу, а что вообще животное с колесами невозможно. Но прямо невозможности тут нет (бактерии это демонстрируют). Просто конструкция такого животного должа быть довольно непривычной.

Вообще, доказать отсутствие чего-то (эволюционного пути) среди практически бесконечного числа вариантов принципиально невозможно. Помню, у Докинза был хороший пример: игра в слова. Дается слово, и нужно превратить его в другое слово, меняя по одной букве за раз таким способом, чтобы все промежуточные слова тоже имели смысл. Можно ли доказать, что от одного слова к другому точно нет пути? По моему, нельзя. Если разрешить еще и добавлять/удалять буквы, т.е. менять длину слова.

[Anton_Peplov]

sergey zhukov в сообщении #1645080 писал(а):

Помню, у Докинза был хороший пример: игра в слова. Дается слово, и нужно превратить его в другое слово, меняя по одной букве за раз таким способом, чтобы все промежуточные слова тоже имели смысл. Можно ли доказать, что от одного слова к другому точно нет пути? По моему, нельзя. Если разрешить еще и добавлять/удалять буквы, т.е. менять длину слова.

Пример так себе. В словаре явно есть недостижимые острова. Измените одну букву в слове "синхрофазотрон" или "экзистенциализм" так, чтобы получить осмысленное слово.

С невозможностью доказать отсутствие эволюционного пути к чему-либо согласен. Во всяком случае, с практической невозможностью. Влияние генотипа на фенотип очень сложно и вряд ли будет исчерпывающе изучено в этом веке.

[EUgeneUS]

Что касается колеса.
0. Пример с бактериальным мотором - сильный. Но предлагаю ограничиться многоклеточными животными.
1. Все, надеюсь, могут покрутить рукой так, чтобы кисть описывала круговое движение.
Поэтому, "колесо" не может быть определено только, как "орган для выполнения вращательного движения
2. Можно попробовать так определить: орган для использования вращательного движения для перемещения в пространстве.
Так и на это есть пример

(Оффтоп)

Перекати-поле

[sergey zhukov]

EUgeneUS
У бактерий есть два вида жгутиков. Один вращается по настоящему, а второй действует, как рука, у которой кисть описывает круговые движения. Когда говорят о животных на колесах, то имеют ввиду все же первое, а не второе. Т.е. должны быть две части, которые нельзя связать веревкой и они продолжали бы нормально работать. Вот это считается невозможным.

[EUgeneUS]

sergey zhukov
У перекати-поля нет двух частей, которые можно связать веревкой и они "перестанут действовать".
Тем не менее, оно движется в точности, как колесо

[sergey zhukov]

EUgeneUS
Да я не против перекати-поля. Только это не такое колесо, которое считается невозможным. Такое возможно.

[Ghost_of_past]

sergey zhukov в сообщении #1645094 писал(а):

Только это не такое колесо, которое считается невозможным.

Было бы скорее странно, если бы нам было известно в биологии колесо, возникновение которого невозможно в процессе биологической эволюции - это потребовало бы введение новых дополнительных сущностей в биологию и описание процесса развития жизни под совершенно иной точкой зрения.

Вообще проблема неупрощаемой сложности изначально было вполне научной, но потом она была решена при развитии синтетической теории эволюции, а сам аргумент начал злокачественно использоваться креационистами.

[sergey zhukov]

Anton_Peplov в сообщении #1645082 писал(а):

Пример так себе

Он игрушечный, конечно. Но позволяет хорошо почувствовать извилистость эволюционного пути. Т.е. превращение одного слова длиной $n$ в другое слово длины $n$ (с несовпадающими буквами между этими словами) почти никогда не происходит по кратчайшему пути за $n$ шагов путем замены каждой буквы по одному разу (как это, бывает, ошибочно представляют применительно к биологической эволюции). Нужно идти обходными путями. И бывает, что очень длинными.

Кроме того, в этом примере "смысловое поле " фиксировано, а слово варьируется. В биологии эволюция слов ведет к эволюции смысла этих слов. В итоге то, что было бессмысленным словом десят шагов назад, стало осмысленным словом сейчас.

[sergey zhukov]

Вот что еще мне интересно. Скажем, Уоллес свою статью назвал "О тенденции разновидностей к неограниченному отклонению от начального типа".

Даже если судить по одному этому названию, то можно предположить, что в то время типичный представитель вида обычно мыслился такой неизменной точкой притяжения, вокруг которой устойчиво "болтались" всякие слабые отклонения от него. Это похоже на анализ системы на устойчивость, когда по очереди подергали все составные части при условии, что все остальные фиксированы, и убедились, что все части системы в таком испытании устойчивы.

Но если одновременно отпустить все части системы, то она может в целом оказаться неустойчивой. Даже кажется, что почти наверняка она не будет усточивой и вообще, скорее всего, не будет иметь точек равновесия. Вот это, вероятно, самый общий вывод, который можно сделать из самых общих соображений. Но вот вывод о "неограниченном отклонении" все же отсюда сделать нельзя? Ведь траектория системы может представлять собой какой-нибудь хаотический аттрактор, т.е. может как-то бегать в ограниченной области фазового пространства.

Т.е. кажется, можно уверенно говорить о том, что у системы типа биосферы Земли нет никаких точек равновесия, и она никогда не находится в равновесии. Т.е. она постоянно эволюционирует. Но вот как далеко она может отклонится от данной точки, не бегает ли она по кругу или хаотично в ограниченной области - это вопрос более сложный. Стабильность видов во времени становится не обязательна, но и "тенденция неограниченного отклонения разновидностей" тоже не является обязательной.

[no_IQ]

По поводу колеса. Можно вообразить, к примеру, существ, которые выращивают внутри себя несколько шаров из прочного материала, а затем частично выталкивают из себя и катаются на этих шарах-колёсах. По мере истирания прежних отращиваются новые. Конечно, при этом не помешает система очистки шаровых колёс от загрязнений. Но тут всё зависит от внешней среды. Если эти существа катаются по чему-то съедобному, то данный процесс вообще может быть совмещён с питанием.

-- 04.07.2024, 17:19 --

Главная проблема колёс применительно к биологической эволюции вовсе не в том, как обеспечить независимое вращение данных частей тела. А в изначальном отсутствии нормальной дорожной инфраструктуры. Мелкие животные пробуксовывали бы на кочках, ямках, корнях и больших камнях, а крупные с большими колёсами застревали бы в оврагах и кустах. Для жизни в лесу колёса точно не оптимальны, и разве что на равнинной местности можно было бы ими кое-как пользоваться. Но всё равно, постоянная угроза забуксовать и увязнуть делает это эволюционно невыгодным. Получается, нужны ещё какие-то дополнительные конечности для преодоления подобных неприятностей. И зачем тогда колёса, не совсем понятно. Колесо даёт большие преимущества в искусственной среде, создаваемой разумными существами, для задач, которые интересуют разумных существ.