एवगेनी कुनिन: संयोग का तर्क। जैविक विकास की प्रकृति और उत्पत्ति पर

इस महत्वाकांक्षी पुस्तक में, एवगेनी कुनिन ने जीवन के सार को रेखांकित करने वाले यादृच्छिक और प्राकृतिक के अंतर्संबंध पर प्रकाश डाला है। जैविक विकास को आगे बढ़ाने वाले अवसर और आवश्यकता के पारस्परिक प्रभाव की गहरी समझ हासिल करने के प्रयास में, कूनिन विकास के सिंथेटिक सिद्धांत से परे जाने वाले मार्ग की रूपरेखा तैयार करते हुए नए डेटा और अवधारणाओं को एक साथ लाता है। वह विकास की व्याख्या आकस्मिकता पर आधारित एक स्टोकेस्टिक प्रक्रिया के रूप में करता है, जो सेलुलर संगठन को बनाए रखने की आवश्यकता तक सीमित है, और अनुकूलन की प्रक्रिया द्वारा निर्देशित है। वह अपने निष्कर्षों का समर्थन करने के लिए विभिन्न प्रकार के वैचारिक विचारों को एक साथ लाता है: तुलनात्मक जीनोमिक्स, जो पैतृक रूपों पर प्रकाश डालता है; विकासवादी प्रक्रिया के पैटर्न, तरीकों और अप्रत्याशितता की नई समझ; जीन अभिव्यक्ति, प्रोटीन प्रचुरता और अन्य फेनोटाइपिक आणविक विशेषताओं के अध्ययन में प्रगति; जीन और जीनोम के अध्ययन के लिए सांख्यिकीय भौतिकी विधियों का अनुप्रयोग और आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान द्वारा उत्पन्न जीवन के सहज उद्भव की संभावना पर एक नया दृष्टिकोण।

मामले का तर्क दर्शाता है कि 20वीं सदी के विज्ञान द्वारा विकास की जो समझ विकसित की गई है वह पुरानी और अधूरी है, और एक मौलिक रूप से नए दृष्टिकोण की रूपरेखा तैयार करती है - चुनौतीपूर्ण, कभी-कभी विवादास्पद, लेकिन हमेशा ठोस वैज्ञानिक ज्ञान पर आधारित।

"मौका का तर्क. जैविक विकास की प्रकृति और उत्पत्ति"

रूसी अनुवाद के लिए लेखक की प्रस्तावना

यह संदेश कि लाइवजर्नल के माध्यम से स्व-संगठित उत्साही लोगों के एक समूह ने इस पुस्तक का अनुवाद करने का काम शुरू किया, लेखक के लिए पूर्ण आश्चर्य और निश्चित रूप से सुखद था। 21वीं सदी में, वैज्ञानिक साहित्य को अंग्रेजी से किसी अन्य भाषा में अनुवाद करने की आवश्यकता का प्रश्न, हल्के ढंग से कहें तो, अस्पष्ट है। वैज्ञानिक ग्रंथ अब अंग्रेजी में प्रकाशित होते हैं, और उन्हें इस भाषा में पढ़ने की क्षमता पेशेवर योग्यता के लिए एक प्राथमिक आवश्यकता है। निस्संदेह, लोकप्रिय विज्ञान साहित्य एक बिल्कुल अलग मामला है। यह पुस्तक लोकप्रिय नहीं है, लेकिन एक विशिष्ट विशिष्ट मोनोग्राफ भी नहीं है। आदर्श रूप से, यह पाठ स्नातक छात्रों और स्नातक छात्रों सहित विभिन्न विशिष्टताओं में वैज्ञानिकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए है। निःसंदेह, यह अद्भुत होगा यदि यह संपूर्ण पाठक वर्ग स्वतंत्र रूप से मूल को पढ़ सके, लेकिन फिलहाल यह शायद ही यथार्थवादी है। लेखक के लिए अनुवाद के पक्ष में सबसे महत्वपूर्ण तर्क यह तथ्य था कि कुछ ही दिनों में अनुवादकों की एक बड़ी टीम एकत्र हो गई। इस स्थिति में, लेखक ने अनुवाद के संपूर्ण पाठ को पढ़ना और संपादित करना अपना सम्मानजनक कर्तव्य समझा, निस्संदेह, मुख्य रूप से तथ्यात्मक सटीकता की निगरानी करना।

इस पुस्तक का मूल रूसी संस्करण से दो साल पहले, 2011 के पतन में प्रकाशित हुआ था। हमारे समय में जैविक अनुसंधान अभूतपूर्व गति से प्रगति कर रहा है, और पिछले कुछ वर्षों में, स्वाभाविक रूप से, कई महत्वपूर्ण नए परिणाम जमा हुए हैं और कई महत्वपूर्ण पत्र प्रकाशित हुए हैं जो पुस्तक में चर्चा की गई विकासवादी जीव विज्ञान की मूलभूत समस्याओं पर प्रकाश डालते हैं। बेशक, लेखक भी नए विचारों के साथ आया, केवल आंशिक रूप से प्रकाशित। इसके अलावा, कई पाठकों, जिनमें अनुवादक और स्वयं लेखक भी शामिल हैं, ने अनुवाद संपादित करते समय प्रस्तुति में अशुद्धियाँ और अस्पष्टताएँ नोट कीं (सौभाग्य से, जहाँ तक लेखक जानता है, उनमें से किसी को भी गंभीर त्रुटि नहीं माना जा सकता है)। रूसी अनुवाद में यह सब ध्यान में रखना असंभव था, लेकिन लेखक ने रूसी संस्करण के नोट्स में सबसे महत्वपूर्ण स्पष्टीकरण और कुछ सबसे दिलचस्प वैज्ञानिक समाचारों को प्रतिबिंबित करने का प्रयास किया। अंत में, अनुवाद के संपादन पर काम की शुरुआत में अपेक्षा से कहीं अधिक ऐसे नए नोट्स थे (और और भी अधिक हो सकते थे - लेखक ने तभी बोला जब वह बिल्कुल चुप नहीं रह सकता था)। लेखक इससे बहुत प्रसन्न है, क्योंकि यह आधुनिक विकासवादी जीव विज्ञान की प्रगति की गति को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। कई नोट्स अनुवाद से अधिक संबंधित हैं, जो पाठ में उन स्थानों की व्याख्या करते हैं जहां शब्दों पर अंग्रेजी खेल को रूसी में सटीक रूप से व्यक्त नहीं किया जा सकता है। बेशक, ये नोट्स पुस्तक को "दूसरा संस्करण" बनाने का दावा नहीं कर सकते हैं, यह एक अनुवाद है, लेकिन लेखक को अभी भी उम्मीद है कि ये छोटे-छोटे जोड़ इसका मूल्य बढ़ाएंगे।

लेखक के दृष्टिकोण से, पुस्तक के मुख्य विचार अब तक समय की कसौटी पर खरे उतरे हैं (भले ही खगोलीय दृष्टि से छोटे हों, लेकिन नगण्य नहीं, नए डेटा के संचय की अद्भुत दर को देखते हुए); किसी भी स्थिति में, मौलिक रूप से किसी भी संशोधन की आवश्यकता अभी तक उत्पन्न नहीं हुई है। इसके अलावा, लेखक को ऐसा लगता है कि समय बीतने के साथ ही जीवों की विविधता और उनके जीनोम और विकासवादी प्रक्रियाओं के बारे में जानकारी के वैचारिक संश्लेषण की आवश्यकता बढ़ गई है। जीनोमिक्स और सिस्टम बायोलॉजी के डेटा पर आधारित एक नया विकासवादी संश्लेषण पहले से कहीं अधिक महत्वपूर्ण और प्रासंगिक लगता है। इस तरह के सामान्यीकरण के बिना, किसी तरह अवलोकन के समुद्र को समझना असंभव हो जाता है।

बेशक, इस बात पर ज़ोर देना ज़रूरी है कि यह किताब किसी भी तरह से ऐसे नए संश्लेषण का दावा नहीं कर सकती। यह सिर्फ एक रेखाचित्र है, भविष्य की इमारत की रूपरेखा का अनुमान लगाने का एक प्रयास है। यहां तक कि विज्ञान के मौलिक खुलेपन को छोड़कर और यह मानते हुए कि इसमें समापन और सारांश के कुछ चरण मौजूद हैं, लेखक की राय में, विकासवादी जीव विज्ञान के एक नए संश्लेषण को पूरा करना कम से कम दो वैज्ञानिक पीढ़ियों का काम है। बहुत कुछ अस्पष्ट बना हुआ है, और जीनोमिक्स और सिस्टम बायोलॉजी द्वारा उत्पादित भारी मात्रा में डेटा को सुसंगत और अच्छी तरह से स्थापित सिद्धांतों और अवधारणाओं में फिट करने के लिए बहुत कुछ करने की आवश्यकता है। शायद इस पुस्तक का मुख्य कार्य विकासवादी जीव विज्ञान के उन क्षेत्रों की पहचान करना था जहां पारंपरिक विचार काम नहीं करते हैं, समाधान के संभावित रास्तों की रूपरेखा तैयार करना, और केवल कुछ मामलों में स्वयं समाधान पेश करना, निश्चित रूप से प्रारंभिक। यह सब कितना सफल रहा, इसका निर्णय तो पाठकों को ही करना है।

उन शिक्षकों, कर्मचारियों और असंख्य सहकर्मियों का आभार, जिनके साथ मुझे पुस्तक में चर्चा की गई समस्याओं पर चर्चा करने का अवसर मिला, पुस्तक के अंत में दिए गए हैं। यहां, लेखक का सुखद कर्तव्य सामूहिक अनुवाद और उसके संगठन के विचार के लिए, रूसी संस्करण पर उनके काम के लिए प्रकाशन गृह के सभी अनुवादकों और संपादकों और व्यक्तिगत रूप से जॉर्जी यूरीविच हुबार्स्की के प्रति ईमानदारी से आभार व्यक्त करना है। अनुवादकों में से एक, वैलेरी अनिसिमोव को बहुमूल्य टिप्पणियों के लिए धन्यवाद, जिन्हें अनुवाद के लिए लेखक के नोट्स में बड़े पैमाने पर ध्यान में रखा गया है।

"मौका का तर्क. जैविक विकास की प्रकृति और उत्पत्ति"

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रूसी अनुवाद के लिए लेखक की प्रस्तावना

लेखक इससे बहुत प्रसन्न है, क्योंकि यह आधुनिक विकासवादी जीव विज्ञान की प्रगति की गति को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। कई नोट्स अनुवाद से अधिक संबंधित हैं, जो पाठ में उन स्थानों की व्याख्या करते हैं जहां शब्दों पर अंग्रेजी खेल को रूसी में सटीक रूप से व्यक्त नहीं किया जा सकता है। बेशक, ये नोट्स पुस्तक को "दूसरा संस्करण" बनाने का दावा नहीं कर सकते हैं, यह एक अनुवाद है, लेकिन लेखक को अभी भी उम्मीद है कि ये छोटे-छोटे जोड़ इसका मूल्य बढ़ाएंगे।

मेरे माता पिता के लिए

परिचय। विकासवादी जीव विज्ञान के एक नए संश्लेषण की ओर 1
इस परिचय के शीर्षक का अनुवाद करने में गंभीर कठिनाइयाँ प्रस्तुत हुईं। अंग्रेजी मूल में यह थाउत्तर आधुनिक संश्लेषण की ओर . निःसंदेह, यह शब्दों का खेल है: एक ओर,उत्तरआधुनिक इसका सीधा सा अर्थ है "बाद में"आधुनिक संश्लेषण "(जिसे रूसी साहित्य में आमतौर पर विकास का सिंथेटिक सिद्धांत, एसटीई कहा जाता है), और दूसरी ओर - "उत्तरआधुनिकतावादी"। इसे रूसी में कैसे व्यक्त किया जाए यह बिल्कुल स्पष्ट नहीं है। इससे भी बुरी बात यह है कि इस सरल वाक्य को बाद के अध्यायों में बार-बार दोहराया गया है। न तो अनुवादक और न ही लेखक इस नोट को लिखने के अलावा इस कठिनाई से निपटने का कोई तरीका सोच सके (रूसी संस्करण के लिए लेखक का नोट इसके बाद इटैलिक में)।

इस कार्य का शीर्षक चार उल्लेखनीय पुस्तकों से जुड़ा है: पॉल ऑस्टर का उपन्यास "द म्यूजिक ऑफ चांस" (ऑस्टर, 1991), आणविक जीव विज्ञान, विकास और दर्शन पर जैक्स मोनोड का प्रसिद्ध ग्रंथ "चांस एंड नेसेसिटी" (मोनोड, 1972), फ्रेंकोइस जैकब की पुस्तक "द लॉजिक ऑफ लाइफ" (जैकब, 1993) और निश्चित रूप से, चार्ल्स डार्विन की ऑन द ओरिजिन ऑफ स्पीशीज़ (डार्विन, 1859)। इनमें से प्रत्येक पुस्तक, अपने तरीके से, एक ही व्यापक विषय को छूती है: जीवन और विकास में मनमानी और व्यवस्था, मौका और आवश्यकता के बीच संबंध।

यह काम पूरा होने और संपादन के अंतिम चरण में होने के बाद ही मुझे कैम्ब्रिज के एक प्रख्यात तर्कशास्त्री और दार्शनिक जॉन वेन की पुस्तक के बारे में पता चला, जिन्होंने 1866 में द लॉजिक ऑफ चांस: एन एसे ऑन द फाउंडेशन्स एंड प्रकाशित किया था। संभाव्यता के सिद्धांत की संरचना (वेन, 1866)। इस कार्य में, वेन ने संभाव्यता की बारंबारतावादी व्याख्या का परिचय दिया, जो आज तक संभाव्यता सिद्धांत और सांख्यिकी का आधार बनी हुई है। निस्संदेह, जॉन वेन को उनके द्वारा आविष्कृत सर्वव्यापी रेखाचित्रों के लिए जाना जाता है। मैं इस बात से शर्मिंदा हूं कि जब मैंने यह किताब शुरू की तो मुझे वेन के काम के बारे में नहीं पता था। दूसरी ओर, मेरे लिए इससे अधिक योग्य पूर्ववर्ती की कल्पना करना कठिन है।

इस पुस्तक को लिखने के लिए मुख्य प्रेरणा मेरा दृढ़ विश्वास था कि अब, डार्विन के 150 साल बाद और मोनोड के 40 साल बाद, हमने मौका और आवश्यकता के बीच मौलिक रूप से महत्वपूर्ण संबंधों की गहरी और शायद अधिक संतोषजनक व्याख्या विकसित करने के लिए पर्याप्त डेटा और विचार एकत्र किए हैं। मेरी मुख्य थीसिस यह है कि विभिन्न कारकों द्वारा सीमित यादृच्छिकता, जीवन के संपूर्ण इतिहास के मूल में निहित है।

कई घटनाओं ने लेखक को इस पुस्तक पर काम करने के लिए प्रेरित किया। विकास के उभरते नए दृष्टिकोण का वर्णन करने के लिए सबसे तात्कालिक प्रेरणा जीनोमिक अनुसंधान में क्रांति थी जो 20 वीं शताब्दी के आखिरी दशक में शुरू हुई और आज भी जारी है। विभिन्न प्रकार की प्रजातियों में हजारों जीवों के जीनोम में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों की तुलना करने की क्षमता ने विकासवादी जीव विज्ञान के परिदृश्य को मौलिक रूप से बदल दिया है। विलुप्त, पैतृक जीवन रूपों के बारे में हमारे निष्कर्ष अब वे अस्पष्ट अनुमान नहीं हैं जो वे एक बार थे (कम से कम उन जीवों के लिए जिनके कोई जीवाश्म नहीं पाए गए हैं)। जीनोम की तुलना करने से जीवित प्राणियों के प्रमुख समूहों (कुछ मामलों में, यहां तक कि सभी या अधिकांश) में संरक्षित जीन की विविधता का पता चलता है, और इस प्रकार हमें पैतृक रूपों के बारे में विश्वसनीय जानकारी का पहले से अकल्पनीय खजाना मिलता है। उदाहरण के लिए, यह कहना अतिशयोक्ति नहीं होगी कि हमें सभी जीवाणुओं के अंतिम सामान्य पूर्वज की मूल आनुवंशिक संरचना की पूरी समझ है, जो संभवतः लगभग 3.5 अरब साल पहले रहते थे। अधिक प्राचीन पूर्वजों को कम स्पष्ट रूप से देखा जाता है, लेकिन उनके लिए भी कुछ विशेषताओं को समझा गया है। जीनोमिक क्रांति ने प्राचीन जीवन रूपों के जीन सेटों का आत्मविश्वासपूर्वक पुनर्निर्माण करना संभव नहीं बनाया। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इसने वस्तुतः विकासवादी जीव विज्ञान (और शायद पूरे जीव विज्ञान) के केंद्रीय रूपक - जीवन के वृक्ष (टीओएल) को उलट दिया है, यह दिखाकर कि व्यक्तिगत जीन के विकासवादी प्रक्षेपवक्र असंगत रूप से भिन्न हैं। यह सवाल कि क्या डीजे को पुनर्जीवित किया जाना चाहिए और यदि हां, तो किस रूप में, गहन बहस का विषय बना हुआ है, जो इस पुस्तक के महत्वपूर्ण विषयों में से एक है।

मैं आईडी के पतन को "मेटा-क्रांति" के रूप में देखता हूं, जो जीव विज्ञान की संपूर्ण वैचारिक संरचना में एक बड़ा बदलाव है। एक हानिकारक सांस्कृतिक प्रवृत्ति से जुड़े होने के कारण कई लोगों का क्रोध भड़कने का स्पष्ट जोखिम होने पर भी, मैं इस बड़े बदलाव को जीवन के उत्तर-आधुनिक जैविक दृष्टिकोण में परिवर्तन कहता हूँ। 2
कई मायनों में, ये विचार सबसे बड़े आधुनिक विकासवादी फोर्ड डूलिटल के प्रकाशनों पर आधारित हैं, जिन्हें प्रासंगिक अध्यायों में उद्धृत किया गया है।.

अनिवार्य रूप से, यह संक्रमण विकास के पैटर्न और प्रक्रियाओं की बहुलता, जीवित रूपों के विकास में अप्रत्याशित घटनाओं की केंद्रीय भूमिका [टिंकरिंग के रूप में विकास] और, विशेष रूप से, विकासवादी जीवविज्ञान के प्रतिमान के रूप में पैन-अनुकूलनवाद के पतन को प्रकट करता है। डार्विन के प्रति हमारी अटूट प्रशंसा के बावजूद, हमें विक्टोरियन विश्वदृष्टिकोण (20वीं शताब्दी में पनपे अद्यतन संस्करणों सहित) को संग्रहालयों के प्रतिष्ठित हॉलों में स्थानांतरित करना चाहिए, जहां यह है, और एक प्रतिमान बदलाव के परिणामों का पता लगाना चाहिए।

विकासवादी जीव विज्ञान में इस क्रांति की एक और योजना है। तुलनात्मक जीनोमिक्स और विकासवादी प्रणाली जीवविज्ञान (उदाहरण के लिए, जीन अभिव्यक्ति, प्रोटीन एकाग्रता और फेनोटाइप की अन्य आणविक विशेषताओं का तुलनात्मक अध्ययन) ने कई सामान्य पैटर्न प्रकट किए हैं जो बैक्टीरिया से स्तनधारियों तक सभी सेलुलर जीवन रूपों में दिखाई देते हैं। ऐसे सार्वभौमिक पैटर्न के अस्तित्व से पता चलता है कि अपेक्षाकृत सरल आणविक मॉडल, सांख्यिकीय भौतिकी में उपयोग किए जाने वाले समान, जैविक विकास के महत्वपूर्ण पहलुओं को समझा सकते हैं; महत्वपूर्ण पूर्वानुमान शक्ति वाले कुछ समान मॉडल पहले से ही मौजूद हैं। कुख्यात "भौतिकी ईर्ष्या" जो कई जीवविज्ञानियों (मैं भी शामिल हूं) को परेशान कर रही है, हाल की और आगामी सैद्धांतिक प्रगति से शांत हो सकती है। सामान्य प्रवृत्तियों और विशेष विकासवादी परिणामों की अप्रत्याशितता के बीच पारस्परिक रूप से मजबूत संबंध जैविक विकास और विकासवादी जीव विज्ञान में वर्तमान क्रांति का केंद्र है - और यह इस पुस्तक का एक अन्य प्रमुख विषय है।

इस पुस्तक में प्रस्तावित एक नए सिंथेटिक विकासवादी सिद्धांत की रूपरेखा के उद्भव का एक अन्य कारण विशिष्ट, कुछ हद तक व्यक्तिगत है। मैंने उच्च शिक्षा प्राप्त की और आणविक विषाणु विज्ञान के क्षेत्र में मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी (सोवियत काल में) में स्नातकोत्तर अध्ययन पूरा किया। मेरे पीएचडी कार्य में पोलियोवायरस और संबंधित वायरस के प्रजनन का एक प्रायोगिक अध्ययन शामिल था, जिसका छोटा जीनोम एक आरएनए अणु द्वारा दर्शाया गया है। मैं कभी नहीं जानता था कि अपने हाथों से ठीक से कैसे काम करना है, और प्रयोगों के लिए स्थान और समय सर्वोत्तम नहीं थे, क्योंकि सबसे सरल अभिकर्मकों को भी प्राप्त करना कठिन था। अपनी पीएचडी पूरी करने के तुरंत बाद, मेरे सहयोगी अलेक्जेंडर एवगेनिविच गोर्बलेन्या और मैंने शोध में एक अलग दिशा शुरू की, जो उस समय कई लोगों को पूरी तरह से अवैज्ञानिक लगती थी। यह "अनुक्रम टकटकी" था - उनके अमीनो एसिड निर्माण ब्लॉकों के अनुक्रम के आधार पर वायरस के छोटे जीनोम (ये उस समय उपलब्ध एकमात्र पूर्ण जीनोम थे) में एन्कोड किए गए प्रोटीन के कार्यों की भविष्यवाणी करने का प्रयास किया गया था। आज, कोई भी सुविधाजनक सॉफ्टवेयर टूल का उपयोग करके आसानी से ऐसा विश्लेषण कर सकता है जिसे इंटरनेट से मुफ्त में डाउनलोड किया जा सकता है; स्वाभाविक रूप से, परिणाम की सार्थक व्याख्या के लिए अभी भी विचार और कौशल की आवश्यकता होगी (तब से यहां कुछ भी ज्यादा नहीं बदला है)। हालाँकि, 1985 में, व्यावहारिक रूप से कोई कंप्यूटर या प्रोग्राम नहीं थे। और फिर भी, अपने साथी प्रोग्रामरों की मदद से, हम कई उपयोगी प्रोग्राम विकसित करने में कामयाब रहे (फिर हमने उन्हें पंच कार्ड पर टाइप किया)। विश्लेषण का बड़ा हिस्सा मैन्युअल रूप से (या, अधिक सटीक रूप से, आँख से) किया गया था। तमाम कठिनाइयों के बावजूद और कुछ अवसर गँवाने के बावजूद, अगले पाँच वर्षों में हमारे प्रयास काफी सफल रहे। हम बड़े पैमाने पर अज्ञात क्षेत्र से उन छोटे जीनोम के कार्यात्मक मानचित्रों को जैविक कार्य के अत्यधिक समृद्ध जीनोमिक मानचित्रों में बदलने में सक्षम हैं। अधिकांश भविष्यवाणियों की बाद में प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई, हालांकि उनमें से कुछ अभी भी प्रगति पर हैं: प्रयोगशाला प्रयोगों में कंप्यूटर विश्लेषण की तुलना में अधिक समय लगता है। मेरा मानना है कि हमारी सफलता विकासवादी जीव विज्ञान के एक बहुत ही सरल लेकिन आश्चर्यजनक रूप से शक्तिशाली बुनियादी सिद्धांत की प्रारंभिक मान्यता से प्रेरित थी: यदि प्रोटीन अनुक्रम में एक विशिष्ट रूपांकन लंबे विकास के दौरान संरक्षित किया जाता है, तो यह कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण है, और जितना अधिक यह संरक्षित होता है , कार्य जितना अधिक महत्वपूर्ण होगा। यह सिद्धांत, अनिवार्य रूप से सरल सामान्य ज्ञान से लिया गया है, लेकिन निश्चित रूप से आणविक विकासवादी सिद्धांत का सख्ती से पालन करते हुए, हमारे उद्देश्यों को सराहनीय रूप से पूरा किया और, मुझे यकीन है, मुझे मेरे बाकी दिनों के लिए एक विकासवादी जीवविज्ञानी बना दिया। मैं महान विकासवादी आनुवंशिकीविद् थियोडोसियस डोबज़ांस्की के प्रसिद्ध कथन की व्याख्या करने के लिए इच्छुक हूं: "जीव विज्ञान में विकास के प्रकाश के अलावा कुछ भी समझ में नहीं आता है" (डोबज़ानस्की, 1973) - और भी अधिक सीधे: जीव विज्ञान विकास है.

विकासवादी जीनोमिक्स के उन शुरुआती दिनों में, साशा और मैं अक्सर इस संभावना के बारे में बात करते थे कि हमारे पसंदीदा आरएनए वायरस प्राचीन जीवन रूपों के प्रत्यक्ष वंशज थे। आख़िरकार, ये छोटी और सरल आनुवंशिक प्रणालियाँ हैं जो केवल एक प्रकार के न्यूक्लिक एसिड का उपयोग करती हैं, और उनकी प्रतिकृति सीधे जीनोमिक आरएनए के अनुवाद के माध्यम से अभिव्यक्ति से जुड़ी होती है। बेशक, ये शाम की बातचीत थी, वायरल प्रोटीन के कार्यात्मक डोमेन को मैप करने के हमारे दिन के प्रयासों से बिल्कुल भी संबंधित नहीं थी। आज, 25 साल बाद, वायरस और मेजबानों के सैकड़ों अलग-अलग जीनोम के अध्ययन के साथ, यह विचार कि वायरस (या वायरस जैसे आनुवंशिक तत्व) जीवन के विकास के शुरुआती चरणों में केंद्रीय रहे होंगे, अस्पष्ट अटकल से एक अवधारणा में बदल गया है। प्रायोगिक डेटा के विशाल समूह के साथ संगत। मेरी राय में, जीवन के विकास के प्रारंभिक चरणों के अध्ययन में यह विचार और विश्लेषण की सबसे आशाजनक दिशा है।

ये विभिन्न वैचारिक पंक्तियाँ हैं जो अप्रत्याशित रूप से मेरे लिए बढ़ती जागरूकता में परिवर्तित हो गईं कि विकास की हमारी समझ, और इसके साथ जीवविज्ञान की प्रकृति, हमेशा के लिए 20 वीं शताब्दी में प्रचलित विचारों से दूर चली गई है, जो आज काफी भोली और अनुभवहीन लगती हैं। बल्कि हठधर्मी. एक निश्चित बिंदु पर, इन पंक्तियों को एक सुसंगत चित्र के रूप में बुनने की इच्छा अप्रतिरोध्य हो गई, और यहीं से यह पुस्तक आई।

इस पुस्तक को लिखने की कुछ प्रेरणा जीव विज्ञान से नहीं, बल्कि आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान की अद्भुत उपलब्धियों से मिली। इन खोजों ने न केवल ब्रह्मांड विज्ञान को वास्तविक भौतिकी के स्तर तक उठाया, बल्कि दुनिया के बारे में और विशेष रूप से मौका और आवश्यकता की प्रकृति के बारे में हमारे विचारों में पूरी तरह से क्रांति ला दी। जब जीवविज्ञान की सीमाओं की बात आती है, जैसे कि जीवन की उत्पत्ति, तो दुनिया को देखने के इस नए तरीके को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। भौतिक विज्ञानी और ब्रह्मांड विज्ञानी तेजी से यह सवाल पूछ रहे हैं कि दुनिया में कुछ नहीं होने के बजाय कुछ क्यों है - न केवल एक दार्शनिक समस्या के रूप में, बल्कि एक भौतिक समस्या के रूप में भी - और विशिष्ट भौतिक मॉडल के रूप में संभावित उत्तर तलाश रहे हैं। जैविक दुनिया के बारे में एक से अधिक स्तरों पर एक ही प्रश्न पर आश्चर्य न करना कठिन है: वहाँ जीवन क्यों है और केवल आयनों और छोटे अणुओं का समाधान क्यों नहीं है? और यदि जीवन मौजूद है, तो ताड़ के पेड़ और तितलियाँ, बिल्लियाँ और चमगादड़ क्यों हैं, न कि केवल बैक्टीरिया? मुझे विश्वास है कि इन सवालों को सीधे वैज्ञानिक तरीके से उठाया जा सकता है, और मुझे ऐसा लगता है कि प्रशंसनीय, यद्यपि प्रारंभिक, उत्तर पहले से ही उभर रहे हैं।

उच्च-ऊर्जा भौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान में हाल की प्रगति ने इस पुस्तक को न केवल वैज्ञानिक अर्थों से कहीं अधिक प्रेरित किया है। कई प्रमुख सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी और ब्रह्मांड विज्ञानी लोकप्रिय और गैर-काल्पनिक पुस्तकों के प्रतिभाशाली लेखक साबित हुए हैं (जो उच्चतम स्तर पर अमूर्त सोच और साहित्यिक प्रतिभा के बीच संबंध के बारे में आश्चर्यचकित करता है) जो की संरचना के बारे में नई खोजों के भावनात्मक उत्साह को व्यक्त करते हैं। रमणीय स्पष्टता, अनुग्रह और उत्साह के साथ ब्रह्मांड। ऐसे साहित्य की आधुनिक लहर, ब्रह्मांड विज्ञान में क्रांति के साथ, स्टीफन हॉकिंग के क्लासिक ए ब्रीफ हिस्ट्री ऑफ टाइम (हॉकिंग, 1988) के साथ शुरू हुई। तब से, दर्जनों विभिन्न अद्भुत पुस्तकें सामने आई हैं। उनमें से एक जिसने दुनिया के बारे में मेरे अपने दृष्टिकोण को सबसे अधिक बदल दिया, वह अलेक्जेंडर विलेनकिन की शानदार लघु पुस्तक "ए वर्ल्ड ऑफ मेनी वर्ल्ड्स" (विलेंकिन, 2007) थी, लेकिन स्टीवन वेनबर्ग (वेनबर्ग, 1994), एलन गुथ (गुथ) के काम भी उतने ही महत्वपूर्ण थे। , 1998ए), लियोनार्ड सुस्किंड (2006बी), सीन कैरोल (2010), और ली स्मोलिन ("ब्रह्मांडीय प्राकृतिक चयन" पर एक विवादास्पद पुस्तक में; स्मोलिन, 2010)। ये किताबें केवल महान लोकप्रियता से कहीं अधिक हैं: उनमें से प्रत्येक दुनिया की मौलिक प्रकृति और इसकी जांच करने वाले विज्ञान की स्थिति दोनों के बारे में एक सुसंगत, सामान्य दृष्टिकोण प्रस्तुत करने का प्रयास करती है। इनमें से प्रत्येक विश्वदृष्टि अद्वितीय है, लेकिन कई मायनों में वे साथ-साथ चलते हैं और एक-दूसरे के पूरक हैं। प्रत्येक कठोर विज्ञान पर आधारित है, लेकिन इसमें एक्सट्रपलेशन और अटकलें, व्यापक सामान्यीकरण और निश्चित रूप से विरोधाभास के तत्व भी शामिल हैं। जितना अधिक मैंने इन पुस्तकों को पढ़ा और उभरते नए विश्वदृष्टिकोण के निहितार्थों के बारे में सोचा, उतना ही अधिक मैं अपने क्षेत्र, आणविक जीव विज्ञान में कुछ ऐसा ही करना चाहता था। कुछ बिंदु पर, विलेंकिन की पुस्तक पढ़ते समय, मुझे एहसास हुआ कि शायद आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान द्वारा निर्धारित संभाव्यता और मौका पर नए विचारों और जीवन की उत्पत्ति - या बल्कि, जैविक विकास की उत्पत्ति के बीच एक सीधा और मौलिक रूप से महत्वपूर्ण संबंध था। इस सोच में मौजूद पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति में संयोग की विशाल भूमिका निश्चित रूप से असाधारण है और निश्चित रूप से कई लोगों के लिए निराशाजनक होगी, लेकिन मुझे लगा कि अगर हम उत्पत्ति की समस्या को लेते हैं तो इसे नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। जीवन गंभीरता से.

यह पुस्तक तुलनात्मक जीनोमिक्स और सिस्टम जीव विज्ञान के परिप्रेक्ष्य से विकासवादी जीव विज्ञान की वर्तमान स्थिति का वर्णन करने का मेरा अपना दृष्टिकोण है; इसलिए, इसमें अनिवार्य रूप से न केवल स्थापित तथ्य और पुष्टि किए गए सैद्धांतिक मॉडल शामिल हैं, बल्कि अनुमान और धारणाएं भी शामिल हैं। इस पुस्तक में मैं तथ्य और अटकल के बीच की रेखा को यथासंभव स्पष्ट रूप से खींचने का प्रयास करता हूं। मैं उपरोक्त उत्कृष्ट गैर-काल्पनिक भौतिकी पुस्तकों की शैली में एक पुस्तक लिखना चाहता था, लेकिन लेखन ने उस तरह से लिखने से इनकार कर दिया। परिणाम मूल उद्देश्य से कहीं अधिक वैज्ञानिक पाठ है, हालांकि अधिकांश भाग के लिए यह बहुत विशिष्ट नहीं है और बहुत कम तरीकों का वर्णन करता है, और बहुत सरल तरीके से। एक महत्वपूर्ण चेतावनी: यद्यपि पुस्तक विकास के विभिन्न पहलुओं से संबंधित है, यह चयनित विषयों पर अध्यायों का एक संग्रह बनी हुई है और किसी भी तरह से एक व्यापक कार्य होने का इरादा नहीं है। कई महत्वपूर्ण और लोकप्रिय विषय, जैसे बहुकोशिकीय जीवों की उत्पत्ति या पशु विकास का विकास, जानबूझकर संबोधित नहीं किया जाता है। जहां तक संभव हो, मैंने पुस्तक के मूलमंत्र का पालन करने का प्रयास किया है: संयोग और क्रमबद्ध प्रक्रियाओं के बीच की अंतःक्रिया। एक और नाजुक बिंदु साहित्य के संदर्भों से संबंधित है: यदि मैंने सभी नहीं, लेकिन कम से कम मुख्य स्रोतों को शामिल करने का प्रयास किया, तो ग्रंथ सूची में कई हजारों संदर्भ शामिल होंगे। मैंने शुरुआत में ही ऐसा करने का प्रयास करना छोड़ दिया था, और इसलिए पुस्तक के अंत में संदर्भों की सूची प्रासंगिक कार्यों का केवल एक छोटा सा चयन है, और उनका चयन आंशिक रूप से व्यक्तिपरक है। उन सहकर्मियों से मैं हार्दिक क्षमा चाहता हूँ जिनके महत्वपूर्ण कार्य को पहचान नहीं मिली।

इन सभी चेतावनियों के बावजूद, मुझे आशा है कि यहां प्रस्तुत सामान्यीकरण और विचार मेरे कई साथी वैज्ञानिकों और छात्रों के लिए रुचिकर होंगे - न केवल जीवविज्ञानी, बल्कि भौतिकविदों, रसायनज्ञों, भूवैज्ञानिकों और जीवन के विकास और उत्पत्ति में रुचि रखने वाले अन्य लोगों के लिए भी।

एम.: सेंट्रपोलिग्राफ, 2014. - 524 पी। - आईएसबीएन 978-5-227-04982-7 इस महत्वाकांक्षी पुस्तक में, एवगेनी कुनिन जीवन के सार को रेखांकित करने वाले यादृच्छिक और प्राकृतिक के अंतर्संबंध पर प्रकाश डालते हैं। जैविक विकास को आगे बढ़ाने वाले अवसर और आवश्यकता के पारस्परिक प्रभाव की गहरी समझ हासिल करने के प्रयास में, कूनिन विकास के सिंथेटिक सिद्धांत से परे जाने वाले मार्ग की रूपरेखा तैयार करते हुए नए डेटा और अवधारणाओं को एक साथ लाता है। वह विकास की व्याख्या आकस्मिकता पर आधारित एक स्टोकेस्टिक प्रक्रिया के रूप में करता है, जो सेलुलर संगठन को बनाए रखने की आवश्यकता तक सीमित है, और अनुकूलन की प्रक्रिया द्वारा निर्देशित है। वह अपने निष्कर्षों का समर्थन करने के लिए विभिन्न प्रकार के वैचारिक विचारों को एक साथ लाता है: तुलनात्मक जीनोमिक्स, जो पैतृक रूपों पर प्रकाश डालता है; विकासवादी प्रक्रिया के पैटर्न, तरीकों और अप्रत्याशितता की नई समझ; जीन अभिव्यक्ति, प्रोटीन प्रचुरता और अन्य फेनोटाइपिक आणविक विशेषताओं के अध्ययन में प्रगति; जीन और जीनोम के अध्ययन के लिए सांख्यिकीय भौतिकी विधियों का अनुप्रयोग और आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान द्वारा उत्पन्न जीवन के सहज उद्भव की संभावना पर एक नया दृष्टिकोण।
मामले का तर्क दर्शाता है कि 20वीं शताब्दी के विज्ञान द्वारा विकसित विकास की समझ पुरानी और अधूरी है, और एक मौलिक रूप से नए दृष्टिकोण की रूपरेखा तैयार करती है - चुनौतीपूर्ण, कभी-कभी विरोधाभासी, लेकिन हमेशा ठोस वैज्ञानिक ज्ञान पर आधारित।'' मोनोग्राफ ई. वी. द्वारा कुनिन प्राकृतिक विज्ञान के लिए एक ऐतिहासिक घटना है। इस पुस्तक को उच्च शिक्षण संस्थानों के लिए साहित्य की मूल सूची में शामिल किया जाना चाहिए। बात यह नहीं है कि यह प्राकृतिक विज्ञान में आवश्यक स्तर का मौलिक प्रशिक्षण प्रदान करती है विश्लेषण, व्याख्या, साहचर्य श्रृंखला, सामान्यीकरण के तरीकों का उदाहरण, जो किसी भी बौद्धिक कार्य के लिए आवश्यक है।" - पत्रिका "केमिस्ट्री एंड लाइफ" से प्रकाशन का अंग्रेजी संस्करण: /फ़ाइल/1036354/ विषयसूची
परिचय: विकासवादी जीव विज्ञान के एक नए संश्लेषण की ओर - उत्तर-सिंथेटिक और उत्तर-आधुनिक
विकास के मूल सिद्धांत: डार्विन और विकास का सिंथेटिक सिद्धांत
सिंथेटिक सिद्धांत से विकासवादी जीनोमिक्स तक: विकास के विभिन्न तंत्र और पथ
तुलनात्मक जीनोमिक्स: विकसित हो रहे जीनोमिक परिदृश्य
जीनोमिक्स, सिस्टम बायोलॉजी और विकास के सार्वभौमिक: सांख्यिकीय भौतिकी की एक घटना के रूप में जीनोम विकास
प्रोकैरियोटिक दुनिया के नेटवर्क जीनोमिक्स: ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज जीन प्रवाह, मोबिलोम्स और पैन्जिनोम गतिशीलता
फाइलोजेनेटिक वन और जीनोमिक्स के युग में जीवन के मायावी वृक्ष की खोज
यूकेरियोट्स की उत्पत्ति: एंडोसिम्बायोसिस, इंट्रोन्स का आश्चर्यजनक इतिहास, और विकास में एकल घटनाओं का महत्वपूर्ण महत्व
जीनोम विकास की गैर-अनुकूली शून्य परिकल्पना और जैविक जटिलता की उत्पत्ति
लैमार्कियन, डार्विनियन और राइटियन विकास के तरीके, विकासशीलता का विकास, जैविक प्रणालियों की विश्वसनीयता और विकास में शोर की रचनात्मक भूमिका
वायरस की दुनिया और उसका विकास
अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज, कोशिकाओं की उत्पत्ति और प्राथमिक जीन भंडार
जीवन की उत्पत्ति. अनुवाद, प्रतिकृति, चयापचय और झिल्ली का उद्भव: जैविक, भू-रासायनिक और ब्रह्माण्ड संबंधी दृष्टिकोण
विकासवादी जीव विज्ञान की उत्तर आधुनिक स्थिति
परिशिष्ट: उत्तर आधुनिक दर्शन, मेटानैरेटिव्स; वैज्ञानिक अनुसंधान की प्रकृति और उद्देश्य
परिशिष्ट: अंतरिक्ष और जीवन का विकास - शाश्वत मुद्रास्फीति, "कई दुनियाओं की दुनिया" का सिद्धांत, मानवशास्त्रीय चयन और जीवन के उद्भव की संभावना का एक मोटा अनुमान

बेथेस्डा में यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ परिसर। नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसिन की इमारत की पृष्ठभूमि में, जिसमें, विशेष रूप से, नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इंफॉर्मेशन (एनसीबीआई) है - यूरी वुल्फ (कर्मचारी ई.के.), एवगेनी कुनिन, डेविड लिपमैन (एनसीबीआई के संस्थापक और निदेशक), मिखाइल गेलफैंड और किरा मकारोवा (कर्मचारी ई.के.) कई साल पहले, हमने प्रयोगशाला में एक काफी बड़ा ग्रंथ सूची अध्ययन किया था - हमारे पास उद्धरणों पर डेटा तक पहुंच नहीं थी, लेकिन हमने देखा कि कौन से जैव सूचना विज्ञानियों ने किसके साथ सह-लेखन में लिखा था और इसके बारे में क्या। विभिन्न यादृच्छिक कारणों से, उनके परिणाम अप्रकाशित रहे, लेकिन अब मैं आपको उनमें से एक के बारे में बताऊंगा। हमने सभी कीवर्ड (PubMed डेटाबेस में MESH शब्द) को इस आधार पर रैंक किया है कि पिछले वर्ष की तुलना में प्रत्येक वर्ष उनका उपयोग कैसे बदलता है। एक शब्द "फैशनेबल" (प्रचलन) है यदि इसके उपयोग की आवृत्ति लगातार बढ़ रही है, या "विंटेज" (विंटेज) - यह शब्दावली इसलिए पेश की गई थी ताकि किसी को ठेस न पहुंचे (कुछ वाक्यों में यह स्पष्ट हो जाएगा कि वास्तव में कौन है) . तदनुसार, लेखकों को इस आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है कि वे फैशनेबल या पुराने विषयों पर लिखते हैं या नहीं।

और इसलिए यह पता चला कि "विश्व विशेषज्ञों" के बीच (जैसा कि एवगेनी कुनिन ने अपनी पुस्तक "द लॉजिक ऑफ चांस" के कवर पर अनुशंसित किया है) - सबसे बड़ी संख्या में उद्धरणों वाले जैव सूचना विज्ञानी, लेखों और हिर्श इंडेक्स की सबसे लंबी सूची के साथ - वह एकमात्र विंटेज लेखक हैं (सहकर्मियों के लिए, मैं उल्लेख करूंगा कि सबसे अधिक फैशन का अनुसरण करने वाले और, शायद, आंशिक रूप से इसे आकार देने वाले मार्क गेर्स्टीन और पेर बोर्क हैं)। मुझे लगता है कि यह एक बहुत ही महत्वपूर्ण अवलोकन है। यह दर्शाता है कि जीव विज्ञान की आज की हलचल में भी, आपको समुदाय के सबसे प्रभावशाली और सम्मानित सदस्यों में से एक बनने के लिए एपिजेनेटिक्स से मेटागेनोमिक्स और तंत्रिका नेटवर्क से प्रोटीन इंटरेक्शन नेटवर्क तक कूदते हुए फैशनपरस्त होने की ज़रूरत नहीं है। इससे यह भी पता चलता है कि केवल कुनिन ही ऐसी किताब क्यों लिख सकते हैं। मुझे नहीं पता कि वह इसे स्वयं स्वीकार करते हैं या नहीं, लेकिन मुझे यकीन है कि अपनी आत्मा की गहराई में उन्होंने क्लासिक वाक्यांश कहा था: "क्या हमें अपने विलियम शेक्सपियर पर ज़ोर नहीं देना चाहिए?" खैर, वह है, हमारे चार्ल्स डार्विन और फिशर और राइट से लेकर मेयर और गोल्ड तक आधा दर्जन अन्य क्लासिक्स।

पुस्तक की सामग्री और रूसी में इसके अनुवाद के असामान्य इतिहास का वर्णन पहले ही डेनिस तुलिनोव और जॉर्जी हुबार्स्की की समीक्षाओं में किया जा चुका है, इसलिए मैं उस चीज़ के बारे में बात करने की कोशिश करूंगा जो मुझसे छूट रही थी - अनुवादकों और वैज्ञानिक संपादक के नोट्स। कुछ छोटी चीज़ों के अलावा, जिन्हें सुधारना उचित होगा (नीचे लेख का परिशिष्ट देखें), और नवीनतम परिणामों का उल्लेख करें (इनमें से कुछ अनुवाद के नोट्स में लेखक ने स्वयं किया है), यह एक अवसर प्रदान करेगा संवाद के लिए - जैसा कि पत्रिका में किया गया है जीव विज्ञान प्रत्यक्षजिसके संस्थापकों में से एक कुनिन हैं। इस पत्रिका में, प्रकाशित करने का निर्णय लेखक द्वारा स्वयं किया जाता है, और समीक्षकों की नकारात्मक समीक्षाओं के साथ भी एक लेख प्रकाशित किया जा सकता है - लेकिन समीक्षाएँ और उन पर प्रतिक्रियाएँ भी प्रकाशित की जाएंगी। लेखक निर्णय लेता है कि संपादकीय बोर्ड के किस सदस्य को समीक्षा लिखने के लिए आमंत्रित किया जाता है, और कुनिन, जो अक्सर प्रकाशित करते हैं जीव विज्ञान प्रत्यक्षउनके लेख, ऐसे समीक्षकों को चुनते हैं कि विवाद को पढ़ना लेख से कम शिक्षाप्रद नहीं हो सकता। तो, Desiderata.

कई स्थानों पर, और यहां तक कि एक विशेष परिशिष्ट में, कुनिन भौतिक दृष्टिकोण से जैविक विकास पर चर्चा करने का प्रयास करते हैं। साथ ही, वह भाषाई उपमाओं की पूर्णतः उपेक्षा करता है। उनकी गहराई की डिग्री भिन्न हो सकती है, लेकिन इस तथ्य को नजरअंदाज करना अजीब है कि भाषा एक और विकसित होती सूचना प्रणाली है, और इसके विवरण और अध्ययन में कई समस्याएं लगभग वस्तुतः जीनोम विकास के अध्ययन की समस्याओं से मेल खाती हैं। ऑफहैंड: भाषा की सीमाएँ - विभिन्न भाषाएँ क्या हैं और बोलियाँ क्या हैं (cf. प्रकार की परिभाषा); किसी एक भाषा का संबंधित भाषाओं के समूह में विचलन (लैटिन से रोमांस भाषाओं की उत्पत्ति सृजनवादियों के साथ टेबल वार्तालापों में एक ठोस तर्क है जो "बिल्ली और कुत्ते के बीच एक मध्यवर्ती प्रजाति दिखाने की मांग" करता है); शब्दों और अन्य घटनाओं की आवृत्तियों को बदलकर भाषा का क्रमिक विकास (cf. विकास का सिंथेटिक सिद्धांत) और, इसके विपरीत, भाषा प्रणालियों का अपेक्षाकृत तेजी से पुनर्गठन, ध्वन्यात्मक से वाक्यात्मक तक (cf. विराम चिह्न संतुलन का सिद्धांत); संकरण और क्रियोल भाषाएं, उधार लेना (न केवल शब्द, बल्कि वाक्यात्मक संरचनाएं भी) और नियामकों के साथ जीन और ऑपेरॉन का क्षैतिज स्थानांतरण; प्रोटो-भाषाओं का पुनर्निर्माण; भाषा में विभिन्न कोडों का सह-अस्तित्व; विपक्ष "भाषा और भाषण" (सीएफ. जीनोम और एपिजेनोम या, शायद, जीनोटाइप और फेनोटाइप); अंत में, समस्याओं की समस्या - भाषा की उत्पत्ति और जीवन की उत्पत्ति (जहां कुछ चरणों की कल्पना की जा सकती है, लेकिन विशाल छिद्र बने हुए हैं, जिसे समझाने के लिए कुनिन मानवशास्त्रीय सिद्धांत और कई ब्रह्मांडों के सिद्धांत का सहारा लेते हैं)। निःसंदेह, प्रणालियों में और उनकी समझ दोनों में महत्वपूर्ण अंतर हैं (उदाहरण के लिए, हम भाषा की व्यवस्थित प्रकृति को जीनोम के कार्य करने की व्यवस्थित प्रकृति से बेहतर समझते हैं); भाषा विज्ञान में "अर्थ" की एक अवधारणा है जिसकी जीव विज्ञान आदि में कल्पना करना कठिन है - लेकिन मुझे लगता है कि इस पर चर्चा करना बहुत शिक्षाप्रद होगा। ऐसा लगता है कि जैव सूचना विज्ञान में, गणित की तरह, सोचने के दो तरीके हैं: भौतिक और भाषाई (मैं यू.आई. मैनिन और वी.ए. उसपेन्स्की के साथ अपने साक्षात्कार का संदर्भ लेता हूं, जो टीआरवी-नौका में प्रकाशित हुआ है, और यू.आई. का लेख है। .मैनिन "गणित की भाषाएँ या भाषाओं का गणित")।

पुस्तक में वस्तुतः विकास-विकास संबंध-इवो-देवो-की कोई चर्चा नहीं है और आम तौर पर विनियमन के विकास के बारे में काफी कुछ कहा गया है। बेशक, यह लेखक के अपने वैज्ञानिक हितों के कारण है और इस तथ्य के कारण भी कि इस क्षेत्र में जैव सूचना विज्ञान की प्रगति छोटी है: यूकेरियोट्स में विनियमन के विकास के बारे में हम जो थोड़ा जानते हैं वह मुख्य रूप से प्रयोगात्मक कार्य से आता है। लेकिन ध्यान आत्म-समीक्षा पर नहीं, बल्कि "तीसरे विकासवादी संश्लेषण" पर था! कोई सोच सकता है कि यह विनियामक नेटवर्क का तेजी से विकास है, विशेष रूप से ओटोजेनेसिस के शुरुआती चरणों में काम करने वाले, जो आकृति विज्ञान में तेज बदलाव की ओर ले जाते हैं, जो विशेष रूप से, पारंपरिक वर्गीकरण का आधार हैं। इस संबंध में - और जीवन के वृक्ष की चर्चा के संदर्भ में - यह चर्चा करना शिक्षाप्रद होगा कि वर्गीकरण स्तर किस प्रकार की वास्तविकता से मेल खाते हैं। यह स्पष्ट है कि यह अनुक्रमों के बीच अंतर की डिग्री नहीं है, लेकिन क्या वे बिल्कुल मौजूद हैं? औपचारिक रूप से, यदि हम जीवन के वृक्ष को समय अक्ष पर प्रक्षेपित करते हैं, तो क्या हम आंतरिक नोड्स के संघनन का निरीक्षण करेंगे? यदि ऐसा है, तो संबंधित शाखाएँ परिवार, क्रम, वर्ग आदि के स्तर को निर्धारित करती हैं। ऐसा लगता है कि कई मामलों में यही स्थिति है: उदाहरण के लिए, छोटी लंबाई से जुड़े स्तनधारियों के क्रम की रिश्तेदारी निर्धारित करने में कठिनाइयाँ वर्ग के आधार पर शाखाओं की संख्या वर्ग और इकाइयों दोनों की वास्तविकता को सिद्ध करती है। दूसरी ओर, यदि समय के साथ शाखाकरण समान रूप से होता है, तो संपूर्ण वर्गीकरण काफी हद तक एक सम्मेलन है, जो परिभाषित कर के रूप में कुछ आंतरिक नोड्स के मनमाने ढंग से चयन से उत्पन्न होता है। एक संबंधित विषय, जिस पर पुस्तक में विस्तार से चर्चा की गई है, लेकिन एक अलग संदर्भ में, जीन के सेट की तुलना है। कॉर्डेट्स के लिए विशिष्ट जीनों की बड़ी संख्या का अस्तित्व उन्हें एक टैक्सोन में अलग करने की बुद्धिमत्ता को साबित करता है। इन दृष्टिकोणों से बैक्टीरिया के विकास पर विचार करना विशेष रूप से शिक्षाप्रद होगा, जो लेखक के करीब होना चाहिए। मायक्सोबैक्टीरियम मायक्सोकोकस स्टिपिटेटस का फलने वाला शरीर कीचड़ के सांचे का फलने वाला शरीर डिक्टियोस्टेलियम डिस्कोइडम विकास के मॉडल के बारे में बोलते हुए, समूह चयन के अस्तित्व के बारे में विवाद को छूना दिलचस्प होगा, अर्थात, चयन व्यक्तिगत व्यक्तियों के नहीं, बल्कि संबंधित व्यक्तियों के समूहों के स्तर पर चल रहा है। इस सिद्धांत का उद्देश्य, विशेष रूप से, परोपकारी व्यवहार के उद्भव की व्याख्या करना है, लेकिन क्या इसके बिना ऐसा करना संभव है? एक अच्छा मॉडल एककोशिकीय जीवों का परोपकारी व्यवहार है, जिसके लिए कई शास्त्रीय उदाहरण हैं। मायक्सोबैक्टीरिया और स्लाइम मोल्ड्स की भूखी कॉलोनियों में अलग-अलग कोशिकाएं एक साथ खिसकती हैं और फलने वाले शरीर बनाती हैं (फोटो देखें), जिसके बाद जो लोग "टोपी" में होते हैं वे बीजाणु बनाते हैं और बेहतर जीवन की तलाश में उड़ जाते हैं, और जो तने में रह जाते हैं मरना (वैसे, मायक्सोबैक्टीरिया बैक्टीरिया हैं, और कीचड़ के सांचे यूकेरियोट्स हैं, यानी, यह भी अभिसरण विकास का एक अच्छा उदाहरण है, खासकर जब से दोनों मामलों में सिग्नल अणु सीएमपी है)। इसी तरह, कुछ स्पोरुलेटिंग बेसिली में, भूख से मर रही कॉलोनी का एक हिस्सा दूसरे हिस्से के लिए प्रजनन स्थल के रूप में काम करने और उन्हें स्पोरुलेशन में जाने का समय देने के लिए आत्महत्या कर लेता है। इस मामले में, कोशिका का भाग्य एक प्रोटीन की सांद्रता पर निर्भर करता है, जो आनुवंशिक रूप से समान व्यक्तियों के बीच यादृच्छिक कारणों से बहुत भिन्न होता है (सीएफ। विकास में शोर की भूमिका की पुस्तक में चर्चा और विष-एंटीटॉक्सिन के बारे में कहानी सिस्टम - फिर से, थोड़े अलग संदर्भ में)। अन्य जीवाणुओं में, समान तंत्र बायोफिल्म, ल्यूमिनसेंस, विषाणु, सेल्यूलोज क्षरण आदि के निर्माण को नियंत्रित करते हैं, लेकिन एककोशिकीय जीवाणुओं में, एक पैतृक कोशिका से कॉलोनियों की क्लोनल उत्पत्ति के कारण व्यक्तिगत जीन के स्तर पर इस व्यवहार को समझाना आसान है ( आनुवंशिक रूप से समान व्यक्ति, स्वार्थी जीन के दृष्टिकोण से, एक व्यक्ति के समान है जिस पर चयन कार्य करता है)। यह किस हद तक बहुकोशिकीय जीवों के स्तर तक पहुँचता है यह एक बहुत ही दिलचस्प सवाल है।

अंत में, मुझे मुख्य बात कहनी होगी। कुनिन की पुस्तक न केवल जैव सूचना विज्ञानियों और विकासवादियों के लिए, बल्कि, मुझे लगता है, सभी जीवविज्ञानियों के लिए पढ़ने की आवश्यकता है। वास्तव में, यह एक शोध कार्यक्रम बताता है जिसकी गहराई शास्त्रीय कार्यों के बराबर है। यहां तक कि जो लोग कुनिन के काम से अच्छी तरह परिचित हैं और पहले से ही पुस्तक में प्रस्तुत अधिकांश तथ्यों और विचारों को जानते हैं, उन्हें इसमें बहुत सारी शिक्षाप्रदता मिलेगी - यहां तक कि जिस तरह से इन विचारों को लेखन शैली और लेखन शैली में एक ही चित्र में एकत्र किया गया है। पाठ की संरचना. जो लोग पहली बार इसका सामना करेंगे वे जीव विज्ञान के बारे में सोचने का एक नया तरीका खोज लेंगे जो निस्संदेह उनके अपने शोध को प्रभावित करेगा। यह पुस्तक गैर-जीवविज्ञानियों के लिए भी रुचिकर होगी क्योंकि यह विकास के विज्ञान की अत्याधुनिकता, सीमा को दर्शाती है।

एवगेनी कुनिन। मामले का तर्क. एम.: सेंट्रपोलिग्राफ, 2014।
डेनिस टुलिनोव. विकासवाद के सिद्धांत का विकास. टीआरवी-नौका नंबर 149, 03/11/2014।
जॉर्जी हुबार्स्की. तीसरा विकासवादी संश्लेषण. रसायन विज्ञान और जीवन संख्या 5, 2014, http://ivanov-petmov.livejournal.com/1 870 801.html भी देखें।
यूरी मैनिन: "हम गणित को अपने पेशे के रूप में नहीं चुनते हैं, बल्कि यह हमें चुनता है।" टीआरवी-विज्ञान № 13, 30.09.2008 .
वी.ए. उस्पेंस्की: "गणित एक मानविकी विज्ञान है।" टीआरवी-विज्ञान № 146, 28.01.2014 .
यूरी मनिन. गणित की भाषाएँ या भाषाओं का गणित। टीआरवी-विज्ञान № 30, 09.06.2009.

आवेदन

किसी भी समीक्षा की तरह, कोई भी मामूली सुधार और टिप्पणियों के बिना नहीं रह सकता। सबसे महत्वपूर्ण यहां एकत्र किए गए हैं।

पृष्ठ 43: " ज़करकंदल और पॉलिंग... ने एक आणविक घड़ी की अवधारणा का प्रस्ताव रखा: उन्होंने भविष्यवाणी की कि कार्यात्मक परिवर्तनों के अभाव में एक विशेष प्रोटीन अनुक्रम के विकास की दर लंबे समय के अंतराल पर स्थिर (संभावित उतार-चढ़ाव के अधीन) रहेगी।" ऐसा लगता है कि वास्तविक कहानी कुछ अधिक जटिल और विरोधाभासी है। यहां एमिल ज़करकंदल के लेख "द इवोल्यूशन ऑफ हीमोग्लोबिन" (संग्रह "अणु और कोशिकाएं", एम: मीर, 1966, पत्रिका में मूल) का एक उद्धरण है अमेरिकी वैज्ञानिक): «… इन तीन अभिधारणाओं के अतिरिक्त, मैं एक चौथा, बहुत अधिक विवादास्पद अभिधारणा प्रस्तुत करना चाहूँगा। मेरा मानना है कि उन आधुनिक जीवों में जो अपने पूर्वजों से बहुत कम भिन्न हैं, स्पष्ट रूप से पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएं प्रबल होती हैं जो उनके पूर्वजों के पॉलीपेप्टाइड के समान होती हैं। ऐसे जीव, एक प्रकार के "जीवित जीवाश्म" में कॉकरोच, घोड़े की नाल केकड़ा, शार्क और स्तनधारियों में लेमुर शामिल हैं। जाहिरा तौर पर, इन जीवों द्वारा संश्लेषित कई पॉलीपेप्टाइड अणु लाखों साल पहले उनके पूर्वजों द्वारा संश्लेषित पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से थोड़ा ही भिन्न होते हैं। इस अभिधारणा की असंगति क्या है? यह अक्सर कहा जाता है कि जो जीव अपने पूर्वजों से थोड़े अलग दिखते थे उनके विकास में उतना ही समय लगा जितना उन जीवों के लिए लगा जो बहुत अधिक बदल गए थे। इससे वैज्ञानिक यह निष्कर्ष निकालते हैं कि अपने जैव रासायनिक गुणों के संदर्भ में, ये सभी "जीवित जीवाश्म" भी अपने दूर के पूर्वजों से काफी भिन्न होने चाहिए। मेरे दृष्टिकोण से, यह संभावना नहीं है कि चयन की प्रक्रिया ने रूपात्मक लक्षणों को संरक्षित किया, लेकिन अंतर्निहित जैव रासायनिक गुणों को बदल दिया" हालाँकि, ज़करकंदल के आगे के तर्क का हिस्सा, जैसे समजात (अब हम "पैराललॉगस") हीमोग्लोबिन श्रृंखलाओं के विचलन समय का आकलन, वास्तव में गति की स्थिरता पर आधारित है। लेकिन सभी नहीं: फ़ाइलोजेनेटिक पेड़ों के निर्माण के लिए, वह एक सिद्धांत का उपयोग करते हैं जिसे बाद में "महानतम पारसीमोनी के सिद्धांत" के रूप में जाना जाने लगा: " रासायनिक पेलियोजेनेटिक्स के सिद्धांतों में से एक निम्नलिखित है: पैतृक अमीनो एसिड अवशेषों को पोस्ट करते समय, किसी को जीनोम में उत्परिवर्तन की सबसे छोटी संख्या की धारणा से आगे बढ़ना चाहिए जिसके कारण वंशजों की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में इसका प्रतिस्थापन हुआ।».

पृष्ठ 73: " समजात जीनों में अनुक्रम समानता के गायब होने का विशिष्ट समय पृथ्वी पर जीवन के जीवनकाल के बराबर है" मुझे ऐसा लगता है कि यहां एक निश्चित पूर्वाग्रह है: यदि कुछ प्रोटीन तेजी से बदलते हैं, तो हम उनका संबंध स्थापित करने में सक्षम नहीं होते हैं; यह, विशेष रूप से, बड़ी संख्या में प्रोटीन द्वारा इंगित किया जाता है जिनकी स्थानिक संरचना समान होती है, लेकिन क्रम यादृच्छिक स्तर पर समान होते हैं। दूसरी ओर, उन समजातों के लिए जिनका विचलन बहुत पहले हुआ था, हम अभी भी विकास की दर में अंतर देख सकते हैं, और इसलिए, उनकी समानताएं अलग-अलग समय पर गायब हो जाएंगी।

पृष्ठ 120, शीर्ष डिग्रियों के वितरण के बारे में: " यादृच्छिक ग्राफ़ में घंटी के आकार का पॉइसन वितरण होता है, और जैविक नेटवर्क के लिए वितरण को एक पावर फ़ंक्शन द्वारा वर्णित किया जाता है" वास्तव में, कई कागजात से पता चला है कि बिजली-कानून वितरण जैविक नेटवर्क का अच्छी तरह से वर्णन नहीं करता है। तथ्य यह है कि हाल तक पावर-लॉ वितरण की परिकल्पना का परीक्षण करने के लिए कोई सांख्यिकीय परीक्षण नहीं थे और बयान आंखों से दिए जाते थे - दोहरे लघुगणक निर्देशांक (सीएफ तालिका) में प्लॉट किए गए वितरण फ़ंक्शन में एक सीधी रेखा खंड की उपस्थिति के आधार पर 4−1, निचला दायां ग्राफ)। लेकिन दोहरे लघुगणकीय निर्देशांक एक बहुत ही पेचीदा चीज़ हैं; एक मोनोटोनिक व्युत्पन्न के साथ लगभग किसी भी मनमाने ढंग से तैयार किए गए मोनोटोनिक रूप से घटते फ़ंक्शन में ऐसा दृश्यमान सीधी रेखा खंड होगा (जब तक कि यह फ़ंक्शन विशेष रूप से इस कथन का खंडन करने के लिए नहीं बनाया गया हो)।

सेलुलर ऑर्गेनेल (अध्याय 7) की एंडोसिम्बायोटिक उत्पत्ति पर चर्चा करते समय, यह उल्लेख करना उचित होगा कि, माइटोकॉन्ड्रिया के विपरीत, क्लोरोप्लास्ट कम से कम दो बार उत्पन्न हुए: अमीबा में एक प्राथमिक क्लोरोप्लास्ट होता है पॉलिनेला, और यह अपने निकटतम रिश्तेदारों से अनुपस्थित है और, जाहिर है, लाल और हरे शैवाल के पूर्वज के क्लोरोप्लास्ट से स्वतंत्र रूप से उत्पन्न हुआ। ऐसा प्रतीत होता है कि यूग्लीना में आसन्न क्लोरोप्लास्ट अधिग्रहण की प्रारंभिक अवस्था देखी गई है, जिसमें सहजीवी इंट्रासेल्युलर साइनोबैक्टीरियम हो भी सकता है और नहीं भी: विभाजन पर, साइनोबैक्टीरियम बेटी कोशिकाओं में से एक में रहता है, और दूसरा एक शिकारी बन जाता है जब तक कि यह एक नया अधिग्रहण नहीं कर लेता (पहले मुक्त-जीवित) सायनोबैक्टीरियम। इससे भी अधिक दिलचस्प है चूसने वाले कीड़ों के ऑर्गेनेल और इंट्रासेल्युलर बैक्टीरियल एंडोसिम्बियोन्ट्स के बीच की सीमा का सवाल, जिसमें बहुत छोटा जीनोम हो सकता है, जो ऑर्गेनेल के जीनोम के आकार में तुलनीय है (मान लीजिए, जीनोम कार्सोनेला रुड्डी, साइलिड का एंडोसिम्बियन्ट पचीप्सिला venusta, कुल 182 प्रोटीन और जीनोम को एनकोड करता है ट्रेम्ब्लाया प्रिंसेप्स, माइलबग के एंडोसिम्बियन्ट्स में से एक प्लैनोकोकस सिट्री, - हालाँकि, 121 प्रोटीन अंदर हैं ट्रेम्ब्लाया प्रिंसेप्सएक और एंडोसिम्बियोन्ट रहता है - मोरानेला एंडोबिया 406 प्रोटीन के साथ)। मुझे लगता है कि मानदंड परमाणु जीनोम में एन्कोड किए गए प्रोटीन का ऑर्गेनेल में निर्यात हो सकता है।

पृष्ठ 234: " 5,000 से अधिक जीन वाला एकमात्र आर्किया मेसोफाइल्स के बीच पाया जाता है(अर्थात्, कुछमेथनोसारसीना) , और इनमें से 20 प्रतिशत तक जीनोम में अपेक्षाकृत हाल के जीवाणु मूल के जीन होते हैं" वास्तव में, मेथनोसारसीना में जीवाणु जीन का अनुपात अन्य आर्किया की तुलना में अधिक है, लेकिन यह अनुमान अतिरंजित प्रतीत होता है। इसे पुराने कागजात (प्रारंभिक सहस्राब्दी) से लिया गया है, और इस त्रुटि का कारण यह है कि उस समय अनुक्रमित पुरातन जीनोम की संख्या कम थी। तदनुसार, डेटाबेस की खोज करते समय, कई जीनों के लिए बैक्टीरिया नहीं बल्कि आर्कियल होमोलॉग पाए गए। इन कार्यों में उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया को पुन: प्रस्तुत करना, यदि इसे उन डेटा बैंकों पर लागू किया जाता है जो वर्षों से भिन्न होते हैं, तो पता चलता है कि मेथनोसार्सिन में जीवाणु जीन का अनुपात नीरस रूप से कम हो जाता है (आंकड़ा देखें)। "संदिग्ध" जीनों के लिए फ़ाइलोजेनेटिक पेड़ों के निर्माण की अधिक सटीक प्रक्रिया से 6% का अनुमान लगाया जाता है (गरुशयंट्स और गेलफैंड, प्रस्तुत)।

क्षैतिज अक्ष जेनबैंक वर्ष है। ऊर्ध्वाधर अक्ष क्षैतिज रूप से जीनोम में स्थानांतरित बैक्टीरिया मूल के जीन के अनुपात का एक अनुमान है मेथनोसार्सिना(हरा) और मेथनोसार्सिनेल्स (लाल)

डायस बीजी, रेस्लर केजे। माता-पिता का घ्राण अनुभव आने वाली पीढ़ियों में व्यवहार और तंत्रिका संरचना को प्रभावित करता है। नेट न्यूरोसाइंस. 2014; 17(1): 89−96.
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