اوگنی کونین: منطق شانس. در مورد ماهیت و منشاء تکامل بیولوژیکی

در این کتاب بلندپروازانه، اوگنی کونین درهم تنیدگی تصادفی و طبیعی را که زیربنای ماهیت زندگی است، روشن می کند. کونین در تلاش برای به دست آوردن درک عمیق‌تر از تأثیر متقابل شانس و ضرورت که تکامل بیولوژیکی را به جلو می‌برد، داده‌ها و مفاهیم جدید را گرد هم می‌آورد، در حالی که مسیری را ترسیم می‌کند که فراتر از نظریه ترکیبی تکامل است. او تکامل را به عنوان یک فرآیند تصادفی مبتنی بر احتمال، محدود به نیاز به حفظ سازمان سلولی، و هدایت فرآیند انطباق تفسیر می‌کند. او ایده‌های مفهومی مختلفی را برای حمایت از نتایج خود گرد هم می‌آورد: ژنومیک مقایسه‌ای، که اشکال اجدادی را روشن می‌کند. درک جدید از الگوها، حالت ها و غیرقابل پیش بینی بودن فرآیند تکامل. پیشرفت در مطالعه بیان ژن، فراوانی پروتئین، و دیگر ویژگی های مولکولی فنوتیپی. استفاده از روش های فیزیک آماری برای مطالعه ژن ها و ژنوم ها و نگاهی جدید به احتمال ظهور خود به خود حیات تولید شده توسط کیهان شناسی مدرن.

منطق قضیه نشان می دهد که درک تکامل که توسط علم قرن بیستم ایجاد شده است منسوخ و ناقص است و رویکردی اساساً جدید را ترسیم می کند - چالش برانگیز، گاهی اوقات بحث برانگیز، اما همیشه مبتنی بر دانش علمی محکم.

"منطق شانس. ماهیت و خاستگاه تکامل بیولوژیکی

پیشگفتار نویسنده بر ترجمه روسی

این پیام که گروهی از علاقه مندان، خود سازماندهی شده از طریق LiveJournal، کار خود را برای ترجمه این کتاب آغاز کردند، برای نویسنده یک شگفتی کامل و البته خوشایند بود. در قرن بیست و یکم، مسئله نیاز به ترجمه ادبیات علمی از انگلیسی به هر زبان دیگری، به بیان ملایم، مبهم است. متون علمی در حال حاضر به زبان انگلیسی منتشر می شوند و توانایی خواندن آنها به این زبان یک شرط اولیه برای صلاحیت های حرفه ای است. البته ادبیات عامه پسند موضوعی کاملاً متفاوت است. این کتاب محبوب نیست، اما یک تک نگاری تخصصی معمولی نیز نیست. در حالت ایده آل، این متن برای طیف وسیعی از دانشمندان در تخصص های مختلف، از جمله دانشجویان کارشناسی ارشد و دانشجویان کارشناسی در نظر گرفته شده است. البته اگر همه خوانندگان بتوانند آزادانه نسخه اصلی را بخوانند فوق العاده خواهد بود، اما در حال حاضر این به سختی واقع بینانه است. مهمترین دلیل به نفع ترجمه برای نویسنده همین واقعیت بود که تیم بزرگی از مترجمان در عرض چند روز جمع شدند. در این شرایط، نگارنده مطالعه و ویرایش کل متن ترجمه را، البته در درجه اول نظارت بر صحت واقعی، وظیفه محترم خود دانسته است.

اصل این کتاب در پاییز 2011 یعنی دو سال قبل از چاپ روسی منتشر شد. تحقیقات بیولوژیکی در زمان ما با سرعت بی‌سابقه‌ای در حال پیشرفت است و در طول سال‌ها، طبیعتاً نتایج جدید مهم بسیاری جمع‌آوری شده و مقالات مهم زیادی منتشر شده است که مشکلات اساسی زیست‌شناسی تکاملی را که در کتاب مورد بحث قرار گرفته است، روشن می‌سازد. البته، نویسنده ایده های جدیدی نیز ارائه کرد که فقط بخشی از آن منتشر شد. علاوه بر این، بسیاری از خوانندگان، از جمله مترجمان و خود نویسنده، هنگام ویرایش ترجمه، به نادرستی ها و ابهاماتی در ارائه اشاره کردند (خوشبختانه تا آنجا که نویسنده اطلاع دارد، هیچ یک از آنها را نمی توان خطای جدی تلقی کرد). در نظر گرفتن همه اینها در ترجمه روسی غیرممکن بود، اما نویسنده تلاش کرد تا مهمترین توضیحات و برخی از جالب ترین اخبار علمی را در یادداشت های نسخه روسی منعکس کند. در پایان، در ابتدای کار در مورد ویرایش ترجمه، چنین یادداشت های جدیدی بسیار بیشتر از آنچه انتظار می رفت وجود داشت (و می توانست حتی بیشتر از این باشد - نویسنده فقط زمانی صحبت کرد که مطلقاً نمی توانست سکوت کند). نویسنده از این بسیار خرسند است، زیرا به وضوح سرعت پیشرفت زیست شناسی تکاملی مدرن را نشان می دهد. چندین یادداشت بیشتر به ترجمه مربوط می شود و آن مکان هایی در متن را توضیح می دهد که در آن ها انگلیسی کلمات را نمی توان به طور دقیق به روسی منتقل کرد. البته این یادداشت‌ها نمی‌توانند ادعا کنند که کتاب «ویرایش دوم» است، اما نویسنده همچنان امیدوار است که این اضافات کوچک ارزش آن را افزایش دهد.

از دیدگاه نویسنده، ایده‌های اصلی کتاب تاکنون امتحان خود را پس داده‌اند (البته از نظر نجومی کوتاه، اما با توجه به سرعت شگفت‌انگیز انباشت داده‌های جدید ناچیز نیست). در هر صورت، هنوز نیازی به بازنگری اساسی وجود ندارد. علاوه بر این، به نظر نویسنده این است که گذشت زمان تنها نیاز به سنتز مفهومی اطلاعات در مورد تنوع موجودات و ژنوم آنها و در مورد فرآیندهای تکاملی را افزایش داده است. یک سنتز تکاملی جدید مبتنی بر داده‌های ژنومیک و زیست‌شناسی سیستم‌ها مهم‌تر و مرتبط‌تر از همیشه به نظر می‌رسد. بدون چنین تعمیم، درک دریای مشاهدات به سادگی غیرممکن می شود.

البته تاکید بر این نکته ضروری است که این کتاب به هیچ وجه نمی تواند ادعا کند که چنین سنتز جدیدی است. این فقط یک طرح است، تلاشی برای حدس زدن خطوط ساختمان آینده. حتی اگر گشودگی بنیادین علم را کنار بگذاریم و با توجه به اینکه مراحلی از تکمیل و جمع بندی در آن وجود دارد، به نظر نگارنده، تکمیل سنتز جدیدی از زیست شناسی تکاملی کار حداقل دو نسل علمی است. چیزهای زیادی مبهم باقی مانده است، و باید کارهای زیادی انجام شود تا حجم عظیمی از داده های تولید شده توسط ژنومیک و زیست شناسی سیستم ها در نظریه ها و مفاهیم منسجم و مستدل قرار گیرد. شاید وظیفه اصلی این کتاب شناسایی آن حوزه‌هایی از زیست‌شناسی تکاملی بود که ایده‌های سنتی در آن‌ها کار نمی‌کردند، راه‌های ممکن برای راه‌حل‌ها را ترسیم کرد و تنها در برخی موارد خود راه‌حل‌ها، البته راه‌حل‌های مقدماتی را ارائه داد. اینکه تا چه حد همه اینها موفق بوده قضاوت خوانندگان است.

قدردانی از معلمان، کارکنان و همکاران متعددی که با آنها این فرصت را داشتم تا مشکلات مطرح شده در کتاب را با آنها در میان بگذارم، در پایان کتاب آورده شده است. در اینجا، وظیفه خوشایند نویسنده این است که از گئورگی یوریویچ لیوبارسکی به خاطر ایده ترجمه جمعی و سازماندهی آن، از همه مترجمان و ویراستاران انتشارات به دلیل کار بر روی نسخه روسی و شخصاً تشکر کند. یکی از مترجمان، والری انیسیموف، به دلیل نظرات ارزشمند، که تا حد زیادی در یادداشت های نویسنده برای ترجمه مورد توجه قرار گرفته است.

"منطق شانس. ماهیت و خاستگاه تکامل بیولوژیکی

تمامی حقوق محفوظ است. هیچ بخشی از نسخه الکترونیکی این کتاب را نمی توان به هر شکل و به هر وسیله ای، از جمله ارسال در اینترنت یا شبکه های شرکتی، برای استفاده خصوصی یا عمومی بدون اجازه کتبی صاحب حق تکثیر کرد.

©نسخه الکترونیکی کتاب توسط شرکت لیتر (www.litres.ru) تهیه شده است.

پیشگفتار نویسنده بر ترجمه روسی

نویسنده از این بسیار خرسند است، زیرا به وضوح سرعت پیشرفت زیست شناسی تکاملی مدرن را نشان می دهد. چندین یادداشت بیشتر به ترجمه مربوط می شود و آن مکان هایی در متن را توضیح می دهد که در آن ها انگلیسی کلمات را نمی توان به طور دقیق به روسی منتقل کرد. البته این یادداشت‌ها نمی‌توانند ادعا کنند که کتاب «ویرایش دوم» است، اما نویسنده همچنان امیدوار است که این اضافات کوچک ارزش آن را افزایش دهد.

به پدر و مادرم

معرفی. به سوی سنتز جدیدی از زیست شناسی تکاملی 1
ترجمه عنوان این مقدمه با مشکلات جدی مواجه شد. در اصل انگلیسی بودبه سوی سنتز پست مدرن . این البته بازی با کلمات است: از یک طرف،پست مدرن به سادگی به معنای "بعد" استسنتز مدرن (آنچه در ادبیات روسی معمولاً نظریه ترکیبی تکامل، STE نامیده می‌شود) و از سوی دیگر، «پست مدرنیستی». نحوه انتقال این به زبان روسی اصلاً واضح نیست. بدتر از آن، این جناس ساده بارها و بارها در فصل های بعدی اجرا می شود. نه مترجمان و نه نویسنده نتوانستند راهی برای کنار آمدن با این دشواری به جز نوشتن این یادداشت بیاندیشند (یادداشت نویسنده به نسخه روسی که از این پس با حروف کج آمده است).

عنوان این اثر با چهار کتاب قابل توجه همراه است: رمان «موسیقی شانس» اثر پل آستر (استر، 1991)، رساله معروف ژاک مونود در زیست شناسی مولکولی، تکامل و فلسفه «شانس و ضرورت» (مونود، 1972)، فرانسوا. کتاب ژاکوب "منطق زندگی" (یعقوب، 1993) و البته چارلز داروین در مورد منشأ گونه ها (داروین، 1859). هر یک از این کتاب‌ها، به شیوه‌ی خاص خود، به یک موضوع کلی می‌پردازند: رابطه بین خودسری و نظم، شانس و ضرورت در زندگی و تکامل.

تنها پس از تکمیل این کار و در مراحل پایانی ویرایش بود که با کتاب جان ون، منطق‌دان و فیلسوف برجسته کمبریج آشنا شدم که در سال 1866 کتاب منطق شانس: مقاله‌ای در مورد مبانی و مبانی را منتشر کرد. ساختار نظریه احتمال (ون، 1866). ون در این اثر، تفسیر فراوانی از احتمال را معرفی می کند که تا به امروز اساس نظریه احتمال و آمار باقی مانده است. جان ون بیشتر به خاطر نمودارهایی که در همه جا اختراع کرده است، شناخته شده است. از اینکه وقتی این کتاب را شروع کردم از کار ون اطلاعی نداشتم خجالت می کشم. از سوی دیگر، تصور سلف شایسته تر برای من دشوار است.

انگیزه اصلی برای نوشتن این کتاب اعتقاد من بود که اکنون، 150 سال پس از داروین و 40 سال پس از مونود، ما داده ها و ایده های کافی را جمع آوری کرده ایم تا تفسیری عمیق تر و شاید رضایت بخش تر از رابطه اساساً مهم بین شانس و ضرورت ایجاد کنیم. تز اصلی من این است که تصادفی بودن، محدود به عوامل مختلف، اساس کل تاریخ زندگی است.

وقایع بسیاری باعث شد نویسنده بر روی این کتاب کار کند. فوری ترین انگیزه برای توصیف دیدگاه جدید در حال ظهور از تکامل، انقلاب در تحقیقات ژنومی بود که در دهه آخر قرن بیستم آغاز شد و تا امروز ادامه دارد. توانایی مقایسه توالی های نوکلئوتیدی در ژنوم هزاران موجود زنده در طیف گسترده ای از گونه ها، چشم انداز زیست شناسی تکاملی را به طور اساسی تغییر داده است. نتیجه‌گیری‌های ما در مورد اشکال زندگی منقرض شده و اجدادی دیگر آن حدس‌های مبهم سابق نیستند (حداقل برای موجوداتی که هیچ فسیلی برای آنها یافت نشده است). مقایسه ژنوم‌ها تنوع ژن‌های حفظ‌شده در گروه‌های اصلی موجودات زنده (در برخی موارد، حتی همه یا بیشتر آنها) را نشان می‌دهد و بنابراین اطلاعات قابل‌اعتماد پیش از این غیرقابل تصور در مورد اشکال اجدادی برای ما به ارمغان می‌آورد. برای مثال، اغراق نیست اگر بگوییم که ما درک نسبتاً کاملی از ساختار ژنتیکی اساسی آخرین جد مشترک همه باکتری ها داریم که احتمالاً حدود 3.5 میلیارد سال پیش می زیسته است. اجداد باستانی بیشتر به وضوح کمتر دیده می شوند، اما ویژگی های خاصی حتی برای آنها رمزگشایی شده است. انقلاب ژنومی فقط امکان بازسازی با اطمینان مجموعه ژنی اشکال حیات باستانی را فراهم نکرد. مهمتر از آن، به معنای واقعی کلمه استعاره مرکزی زیست شناسی تکاملی (و شاید تمام زیست شناسی) - درخت زندگی (TOL) را با نشان دادن این که مسیرهای تکاملی ژن های فردی به طور ناسازگاری متفاوت هستند، بر هم زد. این سوال که آیا دی جی باید احیا شود و اگر چنین است به چه شکلی باید مورد بحث قرار گیرد که یکی از موضوعات مهم این کتاب است.

من سقوط ID را یک «فراتقلاب» می‌دانم، یک تغییر عمده در کل ساختار مفهومی زیست‌شناسی. با این وجود، با خطر آشکار خشم بسیاری از افراد به دلیل مرتبط بودن با یک روند فرهنگی مضر، من این تغییر عمده را گذار به دیدگاه زیستی پست مدرن از زندگی می نامم. 2
از بسیاری جهات، این ایده ها بر اساس انتشارات بزرگ ترین تکامل گرا مدرن فورد دولیتل است که در فصل های مربوطه ذکر شده است..

اساساً، این گذار کثرت الگوها و فرآیندهای تکامل، نقش محوری رویدادهای غیرقابل پیش بینی در تکامل اشکال زنده [تکامل به عنوان سرهم بندی] و به ویژه، فروپاشی پان-انطباق گرایی را به عنوان پارادایم زیست شناسی تکاملی آشکار می کند. علیرغم تحسین تزلزل ناپذیر ما از داروین، باید جهان بینی ویکتوریایی (از جمله نسخه های به روز شده ای که در قرن بیستم شکوفا شد) را به سالن های محترم موزه ها، جایی که متعلق به آن است، تنزل دهیم و پیامدهای تغییر پارادایم را بررسی کنیم.

طرح دیگری برای این انقلاب در زیست شناسی تکاملی وجود دارد. ژنومیک مقایسه ای و زیست شناسی سیستم های تکاملی (به عنوان مثال، مطالعه تطبیقی بیان ژن، غلظت پروتئین، و سایر ویژگی های مولکولی یک فنوتیپ) چندین الگوی کلی را نشان داده است که در تمام اشکال حیات سلولی از باکتری تا پستانداران ظاهر می شود. وجود چنین الگوهای جهانی نشان می‌دهد که مدل‌های مولکولی نسبتاً ساده، مشابه مدل‌های مورد استفاده در فیزیک آماری، می‌توانند جنبه‌های مهم تکامل بیولوژیکی را توضیح دهند. برخی از مدل های مشابه با قدرت پیش بینی قابل توجه در حال حاضر وجود دارند. "حسادت فیزیک" بدنام که به نظر می رسد گریبان بسیاری از زیست شناسان (از جمله خودم) را گرفته است، ممکن است با پیشرفت های نظری اخیر و آتی تسکین یابد. رابطه تقویت‌کننده متقابل بین گرایش‌های کلی و غیرقابل پیش‌بینی بودن نتایج تکاملی خاص، در تکامل بیولوژیکی و انقلاب کنونی در زیست‌شناسی تکاملی نقش اساسی دارد و یکی دیگر از موضوعات کلیدی این کتاب است.

دلیل دیگری برای پیدایش طرح کلی نظریه تکامل مصنوعی جدید که در این کتاب ارائه شده است، تا حدی شخصی است. تحصیلات عالی را دریافت کردم و تحصیلات تکمیلی را در دانشگاه دولتی مسکو (در زمان شوروی) در زمینه ویروس شناسی مولکولی به پایان رساندم. کار دکترای من شامل یک مطالعه تجربی در مورد تولید مثل ویروس فلج اطفال و ویروس های مرتبط بود که ژنوم کوچک آن توسط یک مولکول RNA نشان داده می شود. من هرگز نمی دانستم چگونه با دستانم به درستی کار کنم و مکان و زمان برای آزمایش بهترین نبود، زیرا حتی ساده ترین معرف ها نیز به سختی بدست می آمد. بلافاصله پس از اتمام دکترا، من و همکارم الکساندر اوگنیویچ گوربالنیا مسیر متفاوتی را در تحقیق آغاز کردیم که در آن زمان برای بسیاری کاملاً غیرعلمی به نظر می رسید. این «نگاه توالی» بود – تلاش برای پیش‌بینی عملکرد پروتئین‌های کدگذاری شده در ژنوم‌های کوچک ویروس‌ها (اینها تنها ژنوم‌های کامل موجود در آن زمان بودند) بر اساس توالی بلوک‌های سازنده اسید آمینه‌شان. امروزه هر کسی می تواند به راحتی چنین تحلیلی را با استفاده از ابزارهای نرم افزاری مناسبی که می تواند به صورت رایگان از اینترنت بارگیری شود انجام دهد. طبیعتاً، تفسیر معنادار نتیجه همچنان نیازمند تفکر و مهارت خواهد بود (از آن زمان تاکنون هیچ چیز زیادی در اینجا تغییر نکرده است). اما در سال 1985 عملاً هیچ رایانه یا برنامه ای وجود نداشت. و با این حال، با کمک برنامه نویسان همکارمان، موفق شدیم چندین برنامه کاملا مفید را توسعه دهیم (سپس آنها را روی کارت های پانچ تایپ کردیم). سهم شیر از تجزیه و تحلیل به صورت دستی (یا به طور دقیق تر، با چشم) انجام شد. با وجود همه سختی ها و با وجود برخی فرصت های از دست رفته، تلاش های ما در پنج سال آینده کاملاً موفق بود. ما توانسته‌ایم نقشه‌های عملکردی آن ژنوم‌های کوچک را از قلمروی عمدتاً ناشناخته به نقشه‌های ژنومی بسیار غنی از عملکرد بیولوژیکی تبدیل کنیم. بیشتر پیش‌بینی‌ها متعاقباً به صورت تجربی تأیید شدند، اگرچه برخی از آنها هنوز در حال انجام هستند: آزمایش‌های آزمایشگاهی بسیار بیشتر از تجزیه و تحلیل رایانه‌ای طول می‌کشد. من معتقدم که موفقیت ما ناشی از شناخت اولیه یک اصل اساسی بسیار ساده اما شگفت‌انگیز قدرتمند زیست‌شناسی تکاملی بود: اگر یک موتیف متمایز در یک توالی پروتئین در طول تکامل طولانی مدت حفظ شود، از نظر عملکردی مهم است، و هر چه حفاظت‌شده‌تر باشد. ، عملکرد مهم تر است. این اصل، که اساساً از عقل سلیم ساده ناشی می شود، اما البته کاملاً از نظریه تکامل مولکولی پیروی می کند، به طور تحسین برانگیزی در خدمت اهداف ما بود و مطمئنم، من را به یک زیست شناس تکاملی برای بقیه روزهایم تبدیل کرد. من تمایل دارم این جمله معروف تئودوسیوس دوبژانسکی ژنتیک دان بزرگ تکاملی را بازنویسی کنم: "هیچ چیز در زیست شناسی جز در پرتو تکامل معنا ندارد" (دابژانسکی، 1973) - حتی مستقیم تر: زیست شناسی تکامل است

در آن روزهای اولیه ژنومیک تکاملی، من و ساشا اغلب در مورد این احتمال صحبت می‌کردیم که ویروس‌های RNA مورد علاقه ما فرزندان مستقیم اشکال حیات باستانی باشند. به هر حال، اینها سیستم های ژنتیکی کوچک و ساده ای هستند که فقط از یک نوع اسید نوکلئیک استفاده می کنند و همانندسازی آنها مستقیماً با بیان از طریق ترجمه RNA ژنومی همراه است. البته، این مکالمات عصرانه بود، که اصلاً به تلاش های روزانه ما برای نقشه برداری از حوزه های عملکردی پروتئین های ویروسی مربوط نمی شد. امروزه، 25 سال بعد، با بررسی صدها ژنوم مختلف از ویروس ها و میزبان ها، این ایده که ویروس ها (یا عناصر ژنتیکی شبیه ویروس) ممکن است در مراحل اولیه تکامل حیات نقش داشته باشند، از حدس و گمان مبهم به یک مفهوم تبدیل شده است. سازگار با حجم عظیمی از داده های تجربی به نظر من این امیدوار کننده ترین خط فکری و تحلیلی در بررسی مراحل اولیه تکامل زندگی است.

اینها خطوط مفهومی مختلفی هستند که به طور غیرمنتظره ای برای من در آگاهی روزافزون به هم نزدیک شدند که درک ما از تکامل، و همراه با آن ماهیت زیست شناسی، برای همیشه از دیدگاه های رایج در قرن بیستم دور شده است، که امروزه نسبتاً ساده لوح و ساده به نظر می رسند. نسبتا جزمی در نقطه ای خاص، میل به بافتن این خطوط به شکل یک تصویر منسجم غیر قابل مقاومت شد و این کتاب از اینجا سرچشمه گرفت.

برخی از الهامات نوشتن این کتاب اصلاً از زیست شناسی نبود، بلکه از دستاوردهای شگفت انگیز کیهان شناسی مدرن بود. این اکتشافات نه تنها کیهان شناسی را به سطح فیزیک واقعی ارتقا داد، بلکه ایده های ما را در مورد جهان و به ویژه در مورد ماهیت شانس و ضرورت کاملاً متحول کرد. وقتی صحبت از مرزهای زیست شناسی مانند منشأ حیات می شود، نمی توان این شیوه جدید نگاه به جهان را نادیده گرفت. فیزیکدانان و کیهان شناسان به طور فزاینده ای این سوال را می پرسند که چرا چیزی به جای هیچ چیز در جهان وجود دارد - نه فقط به عنوان یک مشکل فلسفی، بلکه به عنوان یک مشکل فیزیکی - و در حال بررسی پاسخ های ممکن در قالب مدل های فیزیکی خاص هستند. سخت است که در مورد جهان بیولوژیکی، در بیش از یک سطح، سؤال مشابهی را متعجب نکنیم: چرا حیات وجود دارد و فقط محلول‌های یون‌ها و مولکول‌های کوچک نیست؟ و اگر زندگی وجود دارد، چرا درختان خرما و پروانه ها، گربه ها و خفاش ها وجود دارند و نه فقط باکتری ها؟ من مطمئن هستم که این سؤالات را می توان به شیوه ای مستقیم علمی مطرح کرد و به نظر من پاسخ های قابل قبول، هرچند مقدماتی، در حال ظهور است.

پیشرفت‌های اخیر در فیزیک پرانرژی و کیهان‌شناسی الهام‌بخش این کتاب بیش از یک مفهوم علمی است. بسیاری از فیزیکدانان نظری و کیهان شناسان برجسته ثابت کرده اند که نویسندگان با استعدادی از کتاب های محبوب و غیرداستانی هستند (که انسان را در مورد ارتباط بین تفکر انتزاعی در بالاترین سطح و استعداد ادبی شگفت زده می کند) که هیجان عاطفی اکتشافات جدید در مورد ساختار کتاب را منتقل می کند. کیهانی با وضوح، ظرافت و حرارت دلپذیر. موج مدرن چنین ادبیاتی، همزمان با انقلاب در کیهان‌شناسی، با کتاب کلاسیک استیون هاوکینگ، تاریخ مختصر زمان (هاوکینگ، 1988) آغاز شد. از آن زمان، ده ها کتاب شگفت انگیز مختلف ظاهر شده اند. یکی از آنها که بیشتر دیدگاه من را نسبت به جهان تغییر داد، کتاب کوتاه باشکوه الکساندر ویلنکین "دنیای بسیاری از دنیاها" (Vilenkin, 2007) بود، اما آثار استیون واینبرگ (واینبرگ، 1994)، آلن گوث (گوث) به همان اندازه مهم بودند. ، 1998a)، لئونارد ساسکیند (2006b)، شان کارول (2010)، و لی اسمولین (در کتابی بحث برانگیز در مورد "انتخاب طبیعی کیهانی"؛ اسمولین، 2010). این کتاب‌ها بسیار فراتر از محبوبیت‌های بزرگ هستند: هر یک از آنها تلاش می‌کنند دیدگاهی منسجم و کلی از ماهیت بنیادی جهان و وضعیت علمی که آن را بررسی می‌کند ارائه دهند. هر یک از این جهان بینی ها منحصر به فرد هستند، اما از بسیاری جهات در کنار یکدیگر قرار می گیرند و مکمل یکدیگر هستند. هر یک بر اساس علم دقیق است، اما همچنین حاوی عناصر برون یابی و حدس و گمان، کلیات گسترده و، البته، تناقضات است. هر چه بیشتر این کتاب ها را می خواندم و به پیامدهای جهان بینی جدید در حال ظهور فکر می کردم، بیشتر می خواستم کاری مشابه در زمینه خودم، یعنی زیست شناسی مولکولی انجام دهم. در مقطعی، در حین خواندن کتاب ویلنکین، متوجه شدم که شاید یک رابطه مستقیم و اساساً مهم بین دیدگاه‌های جدید در مورد احتمال و شانس که توسط کیهان‌شناسی مدرن دیکته می‌شود و منشأ حیات - یا بهتر است بگوییم، منشاء تکامل بیولوژیکی وجود داشته باشد. نقش عظیم شانس در منشأ حیات روی زمین که در این خط فکری وجود دارد، قطعاً خارق‌العاده است و مطمئناً برای بسیاری نگران‌کننده خواهد بود، اما من احساس می‌کنم که اگر بخواهیم مشکل منشأ را در نظر بگیریم، نمی‌توان آن را نادیده گرفت. زندگی به طور جدی

این کتاب رویکرد خود من برای توصیف وضعیت کنونی زیست شناسی تکاملی از منظر ژنومیک مقایسه ای و زیست شناسی سیستمی است. بنابراین، ناگزیر نه تنها حقایق ثابت شده و مدل های نظری تأیید شده، بلکه حدس ها و مفروضات را نیز در بر می گیرد. در این کتاب سعی می کنم تا حد امکان به وضوح مرز بین واقعیت و حدس و گمان را ترسیم کنم. می‌خواستم کتابی به سبک کتاب‌های فیزیک غیرداستانی فوق‌العاده بنویسم، اما نوشته‌ها سرسختانه از نوشتن آن‌گونه امتناع می‌کردند. نتیجه، متنی بسیار علمی‌تر از آنچه در ابتدا در نظر گرفته شده بود، است، اگرچه در بیشتر موارد بسیار تخصصی نیست و روش‌های بسیار کمی را و به شیوه‌ای بسیار ساده توصیف می‌کند. یک نکته مهم: اگرچه کتاب به جنبه های مختلف تکامل می پردازد، اما مجموعه ای از فصول در مورد موضوعات انتخاب شده باقی می ماند و به هیچ وجه قرار نیست اثری جامع باشد. بسیاری از موضوعات مهم و محبوب، مانند منشاء موجودات چند سلولی یا تکامل رشد حیوانات، عمداً مورد توجه قرار نمی گیرند. تا آنجا که ممکن است، من سعی کرده ام به لایتموتیف کتاب پایبند باشم: تعامل بین تصادف و فرآیندهای منظم. نکته ظریف دیگر مربوط به ارجاعات به ادبیات است: اگر من سعی می کردم، اگر نه همه، اما حداقل منابع اصلی را درج کنم، کتابشناسی هزاران مرجع را در بر می گرفت. در همان ابتدا از تلاش برای انجام این کار منصرف شدم و بنابراین فهرست منابع در پایان کتاب تنها مجموعه کوچکی از آثار مرتبط است و انتخاب آنها تا حدی ذهنی است. از همکارانی که کار مهمشان ناشناخته ماند، صمیمانه عذرخواهی می کنم.

با وجود تمام این هشدارها، امیدوارم که کلیات و ایده های ارائه شده در اینجا مورد توجه بسیاری از دانشمندان و دانشجویان همکارم باشد - نه تنها زیست شناسان، بلکه فیزیکدانان، شیمیدانان، زمین شناسان و سایر علاقه مندان به تکامل و منشأ حیات.

M.: Tsentrpoligraf, 2014. - 524 p. — ISBN 978-5-227-04982-7 در این کتاب جاه طلبانه، اوگنی کونین درهم آمیختگی امر تصادفی و طبیعی را که زیربنای ماهیت زندگی است، روشن می کند. کونین در تلاش برای به دست آوردن درک عمیق‌تر از تأثیر متقابل شانس و ضرورت که تکامل بیولوژیکی را به جلو می‌برد، داده‌ها و مفاهیم جدید را گرد هم می‌آورد، در حالی که مسیری را ترسیم می‌کند که فراتر از نظریه ترکیبی تکامل است. او تکامل را به عنوان یک فرآیند تصادفی مبتنی بر احتمال، محدود به نیاز به حفظ سازمان سلولی، و هدایت فرآیند انطباق تفسیر می‌کند. او ایده‌های مفهومی مختلفی را برای حمایت از نتایج خود گرد هم می‌آورد: ژنومیک مقایسه‌ای، که اشکال اجدادی را روشن می‌کند. درک جدید از الگوها، حالت ها و غیرقابل پیش بینی بودن فرآیند تکامل. پیشرفت در مطالعه بیان ژن، فراوانی پروتئین، و دیگر ویژگی های مولکولی فنوتیپی. استفاده از روش های فیزیک آماری برای مطالعه ژن ها و ژنوم ها و نگاهی جدید به احتمال ظهور خود به خود حیات تولید شده توسط کیهان شناسی مدرن.
منطق قضیه نشان می‌دهد که درک تکامل که توسط علم قرن بیستم ایجاد شد منسوخ و ناقص است و رویکردی اساساً جدید را ترسیم می‌کند - چالش‌برانگیز، گاهی متناقض، اما همیشه مبتنی بر دانش علمی جامد.» مونوگرافی توسط E.V. Kunin - رویدادی برجسته برای علوم طبیعی این کتاب باید در فهرست اصلی ادبیات برای موسسات آموزش عالی گنجانده شود روش‌های تحلیل، تفسیر، مجموعه‌های انجمنی، تعمیم‌ها که برای هر کار فکری ضروری است. - از مجله "شیمی و زندگی" نسخه انگلیسی: /file/1036354/. فهرست مطالب
مقدمه: به سوی سنتز جدیدی از زیست شناسی تکاملی - پسا سنتتیک و پست مدرن
مبانی تکامل: داروین و نظریه ترکیبی تکامل
از نظریه مصنوعی تا ژنومیک تکاملی: مکانیسم‌ها و مسیرهای مختلف تکامل
ژنومیک مقایسه ای: مناظر ژنومی در حال تکامل
ژنومیک، زیست شناسی سیستم ها و کلیات تکامل: تکامل ژنوم به عنوان یک پدیده فیزیک آماری
ژنومیک شبکه دنیای پروکاریوتی: جریان های ژنی عمودی و افقی، موبیلوم ها و پویایی پانژنوم
جنگل فیلوژنتیک و جستجوی درخت گریزان زندگی در عصر ژنومیک
منشا یوکاریوت ها: درون همزیستی، تاریخ شگفت انگیز اینترون ها، و اهمیت حیاتی رویدادهای منفرد در تکامل
فرضیه صفر غیر تطبیقی تکامل ژنوم و منشاء پیچیدگی بیولوژیکی
شیوه های تکامل لامارکی، داروینی و رایتی، تکامل تکامل پذیری، قابلیت اطمینان سیستم های بیولوژیکی و نقش خلاقانه نویز در تکامل
دنیای ویروس ها و تکامل آن
آخرین جد مشترک جهانی، منشاء سلول ها و مخزن ژن اولیه
خاستگاه زندگی. ظهور ترجمه، همانندسازی، متابولیسم و غشاها: رویکردهای بیولوژیکی، ژئوشیمیایی و کیهانی
وضعیت پست مدرن زیست شناسی تکاملی
ضمیمه: فلسفه پست مدرن، فراروایت ها. ماهیت و اهداف تحقیق علمی
ضمیمه: تکامل فضا و زندگی - تورم ابدی، نظریه "جهان بسیاری از جهان"، انتخاب انسان و برآورد تقریبی از احتمال ظهور حیات

پردیس مؤسسه ملی بهداشت ایالات متحده در بتسدا. در پس زمینه ساختمان کتابخانه ملی پزشکی، که به ویژه، مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (NCBI) را در خود جای داده است - یوری ولف (کارمند E.K.)، اوگنی کونین، دیوید لیپمن (موسس و مدیر NCBI)، میخائیل گلفاند و کیرا ماکاروا (کارمند E.K.) چندین سال پیش، ما یک مطالعه کتاب سنجی نسبتاً بزرگ در آزمایشگاه انجام دادیم - ما به داده های مربوط به نقل قول ها دسترسی نداشتیم، اما نگاه کردیم که کدام یک از بیوانفورماتیکان به طور مشترک با چه کسی و در مورد آنها نوشته اند. چی. به دلایل تصادفی مختلف، نتایج او منتشر نشد، اما اکنون یکی از آنها را به شما می گویم. ما همه کلمات کلیدی (اصطلاحات MESH در پایگاه داده PubMed) را بر اساس تغییر استفاده از آنها در هر سال نسبت به سال قبل رتبه بندی کردیم. یک کلمه "مد" (مد) است اگر دفعات استفاده از آن به طور پیوسته در حال افزایش باشد ، یا "وینتیج" (وینتیج) - این اصطلاح معرفی شده است تا کسی را توهین نکند (در چند جمله مشخص می شود که دقیقاً چه کسی) . بر این اساس، نویسندگان را می توان بر اساس اینکه آیا در موضوعات مد روز یا قدیمی می نویسند طبقه بندی کرد.

و بنابراین معلوم شد که در میان "متخصصان جهان" (همانطور که اوگنی کونین روی جلد کتابش "منطق شانس" توصیه می شود) - بیوانفورماتیکان با بیشترین تعداد استناد، با طولانی ترین فهرست مقالات و نمایه های هیرش - او تنها نویسنده قدیمی است (برای همکاران ذکر می کنم که دنبال کننده ترین مد و شاید تا حدی شکل دهنده آن مارک گرشتاین و پر بورک هستند). من فکر می کنم این یک مشاهده بسیار مهم است. این نشان می دهد که حتی در شلوغی و شلوغی زیست شناسی امروزی، نیازی نیست که یک شیک پوش باشید و از اپی ژنتیک به متاژنومیکس و از شبکه های عصبی به شبکه های تعامل پروتئینی بپرید تا به یکی از تأثیرگذارترین و محترم ترین اعضای جامعه تبدیل شوید. همچنین توضیح می دهد که چرا فقط کونین می تواند چنین کتابی بنویسد. نمی‌دانم که او به خودش اعتراف می‌کند یا نه، اما مطمئنم که در اعماق روحش این عبارت کلاسیک را به زبان آورده است: «آیا نباید به ویلیام شکسپیرمان تکان بخوریم؟» خب، یعنی چارلز داروین ما و نیم دوجین کلاسیک دیگر از فیشر و رایت گرفته تا مایر و گولد.

محتویات کتاب و تاریخچه غیرمعمول ترجمه آن به روسی قبلاً در بررسی های دنیس تولینوف و گئورگی لیوبارسکی شرح داده شده است ، بنابراین سعی خواهم کرد در مورد آنچه از دست داده بودم - یادداشت های مترجمان و ویراستار علمی صحبت کنم. جدا از چند نکته کوچک که ارزش تصحیح دارند (به پیوست مقاله زیر مراجعه کنید)، و ذکر آخرین نتایج (برخی از این موارد توسط خود نویسنده در یادداشت‌های ترجمه انجام شده است)، فرصتی برای گفتگو - همانطور که در مجله انجام می شود بیولوژی مستقیمکه یکی از بنیانگذاران آن کونین است. در این ژورنال تصمیم به انتشار توسط خود نویسنده گرفته می شود و حتی با نقدهای منفی داوران می توان مقاله ای را منتشر کرد - اما نقد و پاسخ به آنها نیز منتشر خواهد شد. نویسنده تصمیم می گیرد که کدام عضو هیئت تحریریه برای نوشتن نقد دعوت شود و کونین که اغلب در بیولوژی مستقیممقالات او، چنان داورانی را انتخاب می کند که خواندن مجادله نمی تواند کمتر از خود مقاله آموزنده باشد. بنابراین، desiderata.

کونین در بسیاری از جاها، و حتی در یک ضمیمه خاص، تلاش می کند تا تکامل بیولوژیکی را از دیدگاه فیزیکی مورد بحث قرار دهد. در عین حال از قیاس های زبانی کاملاً غفلت می کند. درجه عمق آنها می تواند متفاوت باشد، اما عجیب است که این واقعیت را نادیده بگیریم که زبان یکی دیگر از سیستم های اطلاعاتی در حال تکامل است و بسیاری از مشکلات در توصیف و مطالعه آن تقریباً به معنای واقعی کلمه با مشکلات مطالعه تکامل ژنوم منطبق است. آفند: مرزهای زبان - زبان های مختلف چیست و گویش ها چیست (ر.ک. تعریف نوع). انشعاب یک زبان واحد به گروهی از زبان های مرتبط (منشاء زبان های رومی از لاتین استدلال قانع کننده ای در گفتگوهای جدولی با خلقت گرایان است که خواستار "نشان دادن گونه ای واسط بین گربه و سگ" هستند). تکامل تدریجی زبان با تغییر بسامد کلمات و سایر پدیده ها (ر.ک. نظریه ترکیبی تکامل) و برعکس، بازسازی نسبتاً سریع سیستم های زبان، از واجی به نحوی (ر.ک. نظریه تعادل نقطه گذاری). هیبریداسیون و زبان های کریول، وام گرفتن (نه تنها کلمات، بلکه ساختارهای نحوی) و انتقال افقی ژن ها و اپرون ها به همراه تنظیم کننده ها. بازسازی زبان های اولیه؛ همزیستی کدهای مختلف در زبان؛ تقابل «زبان و گفتار» (ر.ک. ژنوم و اپی ژنوم یا شاید ژنوتیپ و فنوتیپ). در نهایت، مشکل مشکلات - منشاء زبان و منشأ زندگی (که در آن می توان مراحلی را تصور کرد، اما حفره های عظیمی باقی مانده است، تا توضیح دهد که کونین به اصل انسان دوستی و نظریه جهان های متعدد متوسل می شود). البته، تفاوت‌های مهمی هم در خود سیستم‌ها و هم در درک آنها وجود دارد (برای مثال، به نظر می‌رسد ماهیت سیستماتیک زبان را بهتر از ماهیت سیستماتیک نحوه عملکرد ژنوم درک می‌کنیم). در زبان شناسی مفهومی از "معنا" وجود دارد که تصور آن در زیست شناسی و غیره دشوار است - اما من فکر می کنم بحث در مورد آن بسیار آموزنده خواهد بود. به نظر می رسد که در بیوانفورماتیک، مانند ریاضیات، دو روش تفکر وجود دارد: فیزیکی و زبانی (من به مصاحبه هایم با Yu.I. Manin و V.A. Uspensky، منتشر شده در TrV-Nauka، و به مقاله Yu.I اشاره می کنم. مانین "زبان های ریاضیات یا ریاضیات زبان ها").

این کتاب تقریباً هیچ بحثی در مورد رابطه تکامل-توسعه - evo-devo - ندارد و به طور کلی در مورد تکامل مقررات صحبت می کند. البته، این به دلیل علایق علمی خود نویسنده و همچنین به این دلیل است که پیشرفت بیوانفورماتیک در این زمینه کم است: اطلاعات کمی که در مورد تکامل تنظیم در یوکاریوت ها می دانیم عمدتاً از کارهای تجربی ناشی می شود. اما تمرکز بر خود بازنگری نبود، بلکه روی «سومین سنتز تکاملی» بود! ممکن است تصور شود که این تکامل سریع شبکه‌های نظارتی، به‌ویژه شبکه‌هایی است که در مراحل اولیه انتوژنز کار می‌کنند، که منجر به تغییرات شدید در مورفولوژی می‌شود، که به‌ویژه اساس طبقه‌بندی سنتی است. در این رابطه - و در چارچوب بحث در مورد درخت زندگی - آموزنده خواهد بود که در مورد اینکه سطوح طبقه بندی با چه نوع واقعیتی مطابقت دارد بحث شود. واضح است که درجات اختلاف بین سکانس ها نیست، اما آیا اصلا وجود دارند؟ به طور رسمی، اگر درخت زندگی را بر روی محور زمان قرار دهیم، آیا تراکم گره های داخلی را مشاهده خواهیم کرد؟ اگر چنین است، پس شاخه های مربوطه سطوح خانواده، نظم، طبقه و غیره را تعیین می کنند. به نظر می رسد که در تعدادی از موارد چنین است: به عنوان مثال، مشکلات در تعیین خویشاوندی راسته های پستانداران مرتبط با طول کوتاه است. شاخه ها در پایه کلاس واقعیت هر کلاس و واحدها را ثابت می کنند. از سوی دیگر، اگر انشعاب به طور یکنواخت در طول زمان اتفاق بیفتد، کل طبقه‌بندی تا حد زیادی یک قرارداد است که از انتخاب دلخواه برخی از گره‌های داخلی به‌عنوان تعریف‌کننده گونه‌ها ناشی می‌شود. یک موضوع مرتبط که در کتاب به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است، اما در زمینه ای متفاوت، مقایسه مجموعه ای از ژن ها است. وجود تعداد زیادی ژن مخصوص مثلاً آکوردها حکمت جداسازی آنها را به یک تاکسون ثابت می کند. توجه به تکامل باکتری ها از این دیدگاه ها که باید به نویسنده نزدیک باشد، به ویژه آموزنده خواهد بود. بدن باردهی میکسوباکتریوم میکسوکوکوس استیپیتاتوس باردهی کپک لجنی Dictyostelium discoideum وقتی در مورد مدل های تکامل صحبت می کنیم، جالب است که به بحث در مورد وجود انتخاب گروهی اشاره کنیم، یعنی انتخاب در سطح افراد منفرد، بلکه در سطح گروه هایی از افراد مرتبط عمل می کند. این نظریه به ویژه برای توضیح ظهور رفتار نوع دوستانه در نظر گرفته شده است، اما آیا می توان بدون آن عمل کرد؟ یک مدل خوب رفتار نوع دوستانه موجودات تک سلولی است که چندین نمونه کلاسیک برای آن وجود دارد. سلول‌های منفرد در کلنی‌های گرسنگی میکسوباکتری‌ها و قالب‌های لجنی به هم می‌لغزند و بدن‌های میوه‌دهنده را تشکیل می‌دهند (عکس‌ها را ببینید)، پس از آن، آنهایی که در "کلاه" هستند، هاگ تشکیل می‌دهند و در جستجوی زندگی بهتر دور می‌روند، و آنهایی که در ساقه باقی می‌مانند. مرگ ( به هر حال، میکسوباکتری ها باکتری هستند و قالب های لجن یوکاریوت هستند، یعنی این نیز نمونه خوبی از تکامل همگرا است، به خصوص که در هر دو مورد مولکول سیگنال cAMP است). به طور مشابه، در برخی از باسیل‌های هاگ‌زا، بخشی از کلنی گرسنه خودکشی می‌کند تا به عنوان محل پرورش بخشی دیگر عمل کند و به آنها فرصت دهد تا وارد هاگ‌زایی شوند. در این مورد، سرنوشت سلول به غلظت یک پروتئین بستگی دارد که به دلایل تصادفی در بین افراد از نظر ژنتیکی یکسان بسیار متفاوت است (به بحث در کتاب نقش نویز در تکامل و داستان در مورد سم-آنتی توکسین مراجعه کنید. سیستم - دوباره، در یک زمینه کمی متفاوت). در سایر باکتری‌ها، مکانیسم‌های مشابهی تشکیل بیوفیلم، لومینسانس، حدت، تخریب سلولز و غیره را تنظیم می‌کنند. اما در باکتری‌های تک سلولی، به دلیل منشاء کلونی کلونی‌های یک سلول اجدادی، توضیح این رفتار در سطح ژن‌های فردی آسان است. افراد از نظر ژنتیکی یکسان، از دیدگاه ژن خودخواه، همان فردی است که انتخاب بر روی آن اثر می کند). این که تا چه حد به سطح موجودات چند سلولی منتقل می شود، یک سوال بسیار جالب است.

در پایان باید نکته اصلی را بگویم. خواندن کتاب کونین نه تنها برای بیوانفورماتیکان و تکامل شناسان، بلکه، به نظر من، برای همه زیست شناسان ضروری است. در واقع یک برنامه تحقیقاتی را بیان می کند که عمق آن با آثار کلاسیک قابل مقایسه است. حتی کسانی که به خوبی با آثار کونین آشنا هستند و از قبل بیشتر حقایق و ملاحظات ارائه شده در کتاب را می‌دانند، نکات آموزنده زیادی در آن خواهند یافت - حتی در نحوه جمع‌آوری این ملاحظات در یک تصویر واحد، در سبک نگارش و ساختار متن کسانی که برای اولین بار با آن روبرو می شوند، روش جدیدی از تفکر در مورد زیست شناسی را کشف خواهند کرد که بدون شک بر تحقیقات خود تأثیر می گذارد. این کتاب همچنین برای غیرزیست شناسان نیز جالب خواهد بود زیرا لبه برش، مرز علم تکامل را نشان می دهد.

اوگنی کونین. منطق قضیه M.: Tsentrpoligraf، 2014.
دنیس تولینوف. سیر تکاملی نظریه تکامل. TrV-Nauka شماره 149، 03/11/2014.
گئورگی لیوبارسکی. سنتز تکاملی سوم. شیمی و زندگی شماره 5، 2014، همچنین نگاه کنید به http://ivanov-petrov.livejournal.com/1 870 801.html.
یوری مانین: "ما ریاضیات را به عنوان حرفه خود انتخاب نمی کنیم، بلکه آن ما را انتخاب می کند." TrV-Science № 13, 30.09.2008 .
V.A. Uspensky: "ریاضیات یک علم علوم انسانی است." TrV-Science № 146, 28.01.2014 .
یوری مانین. زبان‌های ریاضی یا ریاضیات زبان‌ها. TrV-Science № 30, 09.06.2009.

کاربرد

مانند هر بررسی دیگری، نمی توان بدون اصلاحات و نظرات جزئی انجام داد. مهمترین آنها در اینجا جمع آوری شده است.

صفحه 43: " زاکرکاندل و پاولینگ... مفهوم ساعت مولکولی را پیشنهاد کردند: آنها پیش بینی کردند که سرعت تکامل یک توالی پروتئین خاص در فواصل زمانی طولانی در غیاب تغییرات عملکردی ثابت باقی می ماند (با توجه به نوسانات احتمالی)" به نظر می رسد داستان واقعی کمی پیچیده تر و متناقض است. در اینجا نقل قولی از مقاله Emil Zuckerkandl است "تکامل هموگلوبین" (مجموعه "مولکول ها و سلول ها"، M: Mir، 1966، اصلی در مجله علمی آمریکایی): «… علاوه بر این سه اصل، می‌خواهم چهارمین مورد بحث‌برانگیزتری را مطرح کنم. من فرض می کنم که در آن موجودات مدرن که تفاوت کمی با اجدادشان دارند، زنجیره های پلی پپتیدی که بسیار شبیه به پلی پپتیدهای اجدادشان هستند، آشکارا غالب است. چنین موجوداتی که نوعی "فسیل زنده" هستند، شامل سوسک، خرچنگ نعل اسبی، کوسه و در میان پستانداران، لمور است. ظاهراً بسیاری از مولکول های پلی پپتیدی سنتز شده توسط این موجودات فقط اندکی با زنجیره های پلی پپتیدی سنتز شده توسط اجدادشان در میلیون ها سال پیش متفاوت است. تناقض این اصل چیست؟ اغلب گفته می شود که تکامل برای موجوداتی که به نظر کمی با اجدادشان متفاوت بودند، به همان اندازه زمان برد که برای موجوداتی که تغییرات زیادی کرده بودند. از این، دانشمندان نتیجه می گیرند که از نظر خواص بیوشیمیایی، همه این "فسیل های زنده" نیز باید به شدت با اجداد دور خود متفاوت باشند. از دیدگاه من، بعید است که فرآیند انتخاب ویژگی های مورفولوژیکی را حفظ کند، اما ویژگی های بیوشیمیایی زیرین را تغییر دهد." با این حال، بخشی از استدلال بیشتر زاکرکندل، مانند ارزیابی زمان واگرایی زنجیره‌های هموگلوبین همولوگ (اکنون می‌توانیم «پارالوگ» را بگوییم)، در واقع مبتنی بر ثبات سرعت است. اما نه همه: برای ساختن درختان فیلوژنتیک، او از یک اصل استفاده می کند که بعداً به عنوان "اصل بزرگ ترین صرفه جویی" شناخته شد: یکی از اصول پالئوژنتیک شیمیایی به شرح زیر است: هنگام فرض باقی مانده اسید آمینه اجدادی، باید از فرض کوچکترین تعداد جهش در ژنوم که منجر به جایگزینی آن در زنجیره پلی پپتیدی فرزندان شده است، اقدام کرد.».

صفحه 73: " زمان معمول برای ناپدید شدن شباهت توالی در ژن های همولوگ با طول عمر زندگی روی زمین قابل مقایسه است." به نظر من در اینجا یک سوگیری قطعی وجود دارد: اگر برخی از پروتئین ها سریعتر تغییر کنند، ما به سادگی قادر به ایجاد رابطه آنها نیستیم. این امر به ویژه توسط تعداد زیادی پروتئین که ساختار فضایی یکسانی دارند، اما توالی هایی که در سطح تصادفی مشابه هستند نشان داده می شود. از سوی دیگر، برای همولوگ هایی که واگرایی آنها خیلی زود اتفاق افتاده است، ما هنوز می توانیم تفاوت هایی را در سرعت تکامل مشاهده کنیم، و بنابراین، شباهت های آنها در زمان های مختلف ناپدید می شود.

صفحه 120، در مورد توزیع درجات راس: نمودارهای تصادفی توزیع پواسون زنگی شکل دارند و برای شبکه های بیولوژیکی توزیع با تابع توان توصیف می شود." در واقع، چندین مقاله نشان داده‌اند که توزیع‌های قانون قدرت، شبکه‌های بیولوژیکی را به خوبی توصیف نمی‌کنند. واقعیت این است که تا همین اواخر هیچ آزمون آماری برای آزمایش فرضیه توزیع قدرت-قانون وجود نداشت و گزاره‌ها با چشم - بر اساس وجود یک پاره خط مستقیم در تابع توزیع ترسیم شده در مختصات لگاریتمی دوگانه (جدول) ساخته می‌شد. 4-1، نمودار پایین سمت راست). اما مختصات لگاریتمی دوگانه چیز بسیار مشکلی است. تقریباً هر تابع نزولی یکنواخت دلخواه با مشتق یکنواخت دارای چنین پاره خط مستقیم بصری خواهد بود (مگر اینکه این تابع به طور خاص برای رد این گزاره ساخته شده باشد).

در بحث در مورد منشاء درون همزیستی اندامک‌های سلولی (فصل 7)، شایان ذکر است که بر خلاف میتوکندری، کلروپلاست حداقل دو بار به وجود آمده است: آمیب دارای یک کلروپلاست اولیه است. پائولینلاو در نزدیکترین خویشاوندان خود وجود ندارد و ظاهراً مستقل از کلروپلاست جد جلبکهای قرمز و سبز بوجود آمده است. به نظر می رسد که حالت اولیه جذب کلروپلاست قریب الوقوع در اوگلنا مشاهده می شود، که ممکن است سیانوباکتری داخل سلولی همزیست داشته باشد یا نداشته باشد: پس از تقسیم، سیانوباکتریوم در یکی از سلول های دختر باقی می ماند و دومی تبدیل به شکارچی می شود تا زمانی که یک سیانوباکتری جدید به دست آورد. سیانوباکتریوم (که قبلاً زندگی آزاد داشت). حتی جالب‌تر، مسئله مرز بین اندامک‌ها و درون سلول‌های باکتریایی درون‌سلولی حشرات مکنده است که ممکن است ژنوم بسیار کوچکی داشته باشند که از نظر اندازه با ژنوم اندامک‌ها (مثلاً ژنوم) قابل مقایسه باشد. کارسونلا رودی، درون همزیستی پسیل پاکیپسیلا ونوستا، در مجموع 182 پروتئین و ژنوم را کد می کند ترمبلایا پرینسپس، یکی از همزیستی های درونی شپشک آردآلود پلانوکوک سیتری، - 121 پروتئین، با این حال، در داخل ترمبلایا پرینسپسدرون همزیستی دیگری زندگی می کند - مورانلا اندوبیابا 406 پروتئین). من فکر می کنم معیار می تواند صادرات پروتئین های کدگذاری شده در ژنوم هسته ای به اندامک باشد.

صفحه 234: تنها باستانی با بیش از 5000 ژن در میان مزوفیل ها یافت می شود(یعنی برخیمتانوسارسینا) و تا 20 درصد از این ژنوم ها حاوی ژن هایی با منشا باکتریایی نسبتاً جدید هستند" در واقع، نسبت ژن های باکتریایی در متانوسارسینا بیشتر از سایر باستانی ها است، اما به نظر می رسد این تخمین بیش از حد برآورد شده باشد. از مقالات قدیمی (اوایل هزاره) گرفته شده است و دلیل این خطا این است که در آن زمان تعداد ژنوم های باستانی توالی یابی شده اندک بود. بر این اساس، هنگام جستجو در پایگاه‌های اطلاعاتی، همولوگ‌های باکتریایی اما نه باستانی برای بسیاری از ژن‌ها یافت شد. بازتولید روش مورد استفاده در این آثار، اگر برای بانک‌های داده‌ای که در طول سال‌ها متفاوت هستند اعمال شود، نشان می‌دهد که نسبت ژن‌های باکتریایی در متانوسارسین‌ها به‌طور یکنواخت کاهش می‌یابد (شکل را ببینید). یک روش دقیق تر برای ساخت درختان فیلوژنتیک برای ژن های "مشکوک" منجر به تخمین 6٪ می شود (Garushyants & Gelfand، ارائه شده).

محور افقی سال GenBank است. محور عمودی تخمینی از نسبت ژن های با منشاء باکتریایی است که به صورت افقی به ژنوم منتقل می شوند متانوسارسینا(سبز) و Methanosarcinales (قرمز)

دیاس بی جی، رسلر کی جی. تجربه بویایی والدین بر رفتار و ساختار عصبی در نسل های بعدی تأثیر می گذارد. Nat Neurosci. 2014; 17 (1): 89-96.
Cortijo S، Wardenaar R، Colomé-Tatché M، Gilly A، Etcheverry M، Labadie K، Caillieux E، Hospital F، Aury JM، Wincker P، Roudier F، Jansen RC، Colot V، Johannes F. نقشه برداری از اساس اپی ژنتیکی کمپلکس صفات علوم پایه. 2014; 343 (6175): 1145-1148.
گپ کی، جاوید ا.، سارکیس پی، بوهاچک جی، پلزار پی، پرادوس جی، فارینلی ال، میسکا ای، مانسوی آی ام. نقش RNA های اسپرم در وراثت بین نسلی اثرات ترومای اولیه در موش Nat Neurosci. 2014; 17 (5): 667-669.

پورتال برای دانش آموزان. خود آماده سازی

پیشگفتار نویسنده بر ترجمه روسی

پیشگفتار نویسنده بر ترجمه روسی

کاربرد

مقالات مرتبط