Evgeniy Kunin: Ang lohika ng pagkakataon. Sa kalikasan at pinagmulan ng biological evolution

Sa ambisyosong aklat na ito, si Evgeny Kunin ay nagliliwanag sa pagkakaugnay ng random at natural na sumasailalim sa pinakabuod ng buhay. Sa pagtatangkang magkaroon ng mas malalim na pag-unawa sa magkaparehong impluwensya ng pagkakataon at pangangailangan na nagtutulak sa biyolohikal na ebolusyon pasulong, pinagsasama-sama ng Koonin ang mga bagong data at konsepto, habang nag-chart ng landas na humahantong sa kabila ng sintetikong teorya ng ebolusyon. Binibigyang-kahulugan niya ang ebolusyon bilang isang stochastic na proseso batay sa contingency, na nililimitahan ng pangangailangang mapanatili ang cellular na organisasyon, at ginagabayan ng isang proseso ng adaptasyon. Pinagsasama-sama niya ang iba't ibang konseptong ideya upang suportahan ang kanyang mga konklusyon: comparative genomics, na nagbibigay-liwanag sa mga anyong ninuno; bagong pag-unawa sa mga pattern, mode at unpredictability ng evolutionary process; pagsulong sa pag-aaral ng pagpapahayag ng gene, kasaganaan ng protina, at iba pang mga phenotypic na katangian ng molekular; ang aplikasyon ng mga pamamaraan ng istatistikal na pisika sa pag-aaral ng mga gene at genome at isang bagong pagtingin sa posibilidad ng kusang paglitaw ng buhay na nabuo ng modernong kosmolohiya.

Ang lohika ng kaso ay nagpapakita na ang pag-unawa sa ebolusyon na binuo ng ika-20 siglong agham ay lipas na at hindi kumpleto, at binabalangkas ang isang panimula na bagong diskarte - mapaghamong, kung minsan ay kontrobersyal, ngunit palaging nakabatay sa matatag na kaalamang siyentipiko.

"Ang Lohika ng Pagkakataon. Ang Kalikasan at Pinagmulan ng Biological Evolution"

Paunang salita ng may-akda sa pagsasalin ng Ruso

Ang mensahe na ang isang grupo ng mga mahilig, na inayos sa sarili sa pamamagitan ng LiveJournal, ay nagsimulang magtrabaho sa pagsasalin ng aklat na ito ay isang kumpletong sorpresa para sa may-akda, at siyempre kaaya-aya. Sa ika-21 siglo, ang tanong tungkol sa pangangailangan na isalin ang siyentipikong panitikan mula sa Ingles sa anumang iba pang mga wika ay, sa madaling salita, hindi maliwanag. Ang mga tekstong pang-agham ay nai-publish na ngayon sa Ingles, at ang kakayahang basahin ang mga ito sa wikang ito ay isang elementarya na kinakailangan para sa mga propesyonal na kwalipikasyon. Ang sikat na panitikan sa agham ay, siyempre, isang ganap na naiibang bagay. Ang aklat na ito ay hindi sikat, ngunit hindi rin isang tipikal na espesyal na monograph. Sa isip, ang tekstong ito ay inilaan para sa isang malawak na hanay ng mga siyentipiko sa iba't ibang mga espesyalidad, kabilang ang mga mag-aaral na nagtapos at undergraduate na mga mag-aaral. Siyempre, magiging kahanga-hanga kung malayang basahin ng buong mambabasang ito ang orihinal, ngunit sa ngayon ay hindi ito makatotohanan. Ang pinakamahalagang argumento na pabor sa pagsasalin para sa may-akda ay ang mismong katotohanan na ang isang malaking pangkat ng mga tagapagsalin ay nagtipon sa loob ng ilang araw. Sa sitwasyong ito, itinuturing ng may-akda na kanyang marangal na tungkulin na basahin at i-edit ang buong teksto ng pagsasalin, siyempre, pangunahin ang pagsubaybay sa katumpakan ng katotohanan.

Ang orihinal ng aklat na ito ay nai-publish noong taglagas ng 2011, dalawang taon bago ang edisyong Ruso. Ang biolohikal na pananaliksik ay umuunlad sa hindi pa nagagawang bilis sa ating panahon, at sa paglipas ng mga taon, natural, maraming mahahalagang bagong resulta ang naipon at maraming mahahalagang papel ang nai-publish na nagbibigay-liwanag sa mga pangunahing problema ng evolutionary biology na tinalakay sa aklat. Siyempre, nakaisip din ang may-akda ng mga bagong ideya, bahagyang nai-publish lamang. Bukod dito, maraming mga mambabasa, kabilang ang mga tagasalin, at ang may-akda mismo, nang i-edit ang pagsasalin, ay nakapansin ng mga kamalian at kalabuan sa pagtatanghal (sa kabutihang palad, sa pagkakaalam ng may-akda, wala sa kanila ang maituturing na isang malubhang pagkakamali). Imposibleng isaalang-alang ang lahat ng ito sa pagsasalin ng Ruso, ngunit sinubukan ng may-akda na ipakita ang pinakamahalagang paglilinaw at ilan sa mga pinaka-kagiliw-giliw na balitang pang-agham sa mga tala sa edisyong Ruso. Sa huli, mas marami ang mga bagong tala kaysa sa inaasahan sa simula ng gawain sa pag-edit ng pagsasalin (at maaaring magkaroon pa ng higit pa - ang may-akda ay nagsalita lamang kapag siya ay ganap na hindi manatiling tahimik). Ang may-akda ay labis na nasisiyahan dito, dahil malinaw na inilalarawan nito ang bilis ng pag-unlad ng modernong ebolusyonaryong biology. Ang ilang mga tala ay higit na nauugnay sa pagsasalin, na nagpapaliwanag sa mga lugar na iyon sa teksto kung saan ang paglalaro ng Ingles sa mga salita ay hindi tumpak na naihatid sa Russian. Siyempre, ang mga tala na ito ay hindi maaaring mag-claim na gawin ang aklat na isang "pangalawang edisyon" ito ay isang pagsasalin, ngunit ang may-akda ay umaasa pa rin na ang mga maliliit na karagdagan na ito ay nagpapataas ng halaga nito.

Mula sa pananaw ng may-akda, ang mga pangunahing ideya ng aklat sa ngayon ay nakatayo sa pagsubok ng panahon (kahit na maikli sa astronomical na mga termino, ngunit hindi bale-wala, dahil sa kamangha-manghang rate ng akumulasyon ng mga bagong data); sa anumang kaso, ang pangangailangan para sa anumang radikal na binagong ay hindi pa lumitaw. Bukod dito, tila sa may-akda na ang paglipas ng panahon ay nadagdagan lamang ang pangangailangan para sa isang konseptwal na synthesis ng impormasyon tungkol sa pagkakaiba-iba ng mga organismo at ang kanilang mga genome at tungkol sa mga proseso ng ebolusyon. Ang isang bagong evolutionary synthesis batay sa data mula sa genomics at systems biology ay tila mas mahalaga at may kaugnayan kaysa dati. Kung walang ganoong pangkalahatan, nagiging imposible na kahit papaano ay maunawaan ang dagat ng mga obserbasyon.

Siyempre, mahalagang bigyang-diin na ang aklat na ito ay hindi maaaring mag-claim na ito ay isang bagong synthesis. Ito ay isang sketch lamang, isang pagtatangka na hulaan ang mga contour ng hinaharap na gusali. Kahit na iwanan ang pangunahing pagiging bukas ng agham at isinasaalang-alang na ang ilang mga yugto ng pagkumpleto at pagbubuod ay umiiral dito, sa opinyon ng may-akda, ang pagkumpleto ng isang bagong synthesis ng evolutionary biology ay gawain ng hindi bababa sa dalawang henerasyong siyentipiko. Masyadong marami ang nananatiling hindi malinaw, at napakaraming kailangang gawin upang magkasya ang napakalaking dami ng data na ginawa ng genomics at biology ng mga system sa magkakaugnay at mahusay na itinatag na mga teorya at konsepto. Marahil ang pangunahing gawain ng aklat na ito ay tukuyin ang mga lugar ng evolutionary biology kung saan ang mga tradisyonal na ideya ay hindi gumagana, upang balangkasin ang mga posibleng landas sa mga solusyon, at sa ilang mga kaso lamang ay mag-alok ng mga solusyon sa kanilang sarili, siyempre paunang mga. Kung hanggang saan ang lahat ng ito ay matagumpay ay para sa mga mambabasa na hatulan.

Ang mga pasasalamat sa mga guro, kawani at maraming kasamahan kung saan ako nagkaroon ng pagkakataong talakayin ang mga problemang tinalakay sa aklat ay ibinibigay sa dulo ng aklat. Dito, ang kaaya-ayang tungkulin ng may-akda ay upang ipahayag ang taos-pusong pasasalamat kay Georgy Yuryevich Lyubarsky para sa ideya ng isang kolektibong pagsasalin at organisasyon nito, sa lahat ng mga tagapagsalin at editor ng bahay ng paglalathala para sa kanilang trabaho sa bersyong Ruso, at personal sa isa sa mga tagapagsalin, si Valery Anisimov, para sa mahahalagang komento, higit na isinasaalang-alang sa mga tala ng may-akda sa pagsasalin.

"Ang Lohika ng Pagkakataon. Ang Kalikasan at Pinagmulan ng Biological Evolution"

Lahat ng karapatan ay nakalaan. Walang bahagi ng elektronikong bersyon ng aklat na ito ang maaaring kopyahin sa anumang anyo o sa anumang paraan, kabilang ang pag-post sa Internet o mga corporate network, para sa pribado o pampublikong paggamit nang walang nakasulat na pahintulot ng may-ari ng copyright.

©Ang elektronikong bersyon ng libro ay inihanda ng kumpanya ng litro (www.litres.ru)

Paunang salita ng may-akda sa pagsasalin ng Ruso

Ang may-akda ay labis na nalulugod dito, dahil malinaw na inilalarawan nito ang bilis ng pag-unlad ng modernong evolutionary biology. Ang ilang mga tala ay higit na nauugnay sa pagsasalin, na nagpapaliwanag sa mga lugar na iyon sa teksto kung saan ang paglalaro ng Ingles sa mga salita ay hindi tumpak na naihatid sa Russian. Siyempre, ang mga tala na ito ay hindi maaaring mag-claim na gawin ang aklat na isang "pangalawang edisyon" ito ay isang pagsasalin, ngunit ang may-akda ay umaasa pa rin na ang mga maliliit na karagdagan na ito ay nagpapataas ng halaga nito.

Sa aking mga magulang

Panimula. Patungo sa isang bagong synthesis ng evolutionary biology 1
Ang pagsasalin ng pamagat ng panimula na ito ay nagdulot ng malubhang kahirapan. Sa orihinal na Ingles ito patungo sa postmodern synthesis . Ito ay, siyempre, isang laro sa mga salita: sa isang banda, postmodern nangangahulugan lamang na "pagkatapos" Modern Synthesis "(ano sa panitikan ng Russia ay karaniwang tinatawag na sintetikong teorya ng ebolusyon, STE), at sa kabilang banda - "postmodernista". Kung paano ihatid ito sa Russian ay hindi halata. Ang mas masahol pa, ang simpleng punang ito ay paulit-ulit na nilalaro sa mga susunod na kabanata. Ang mga tagasalin o ang may-akda ay hindi makaisip ng anumang paraan upang makayanan ang kahirapan na ito maliban sa pagsulat ng talang ito (tala ng may-akda sa edisyong Ruso pagkatapos nito sa italiko).

Ang pamagat ng gawaing ito ay nauugnay sa apat na kahanga-hangang aklat: ang nobela ni Paul Auster na “The Music of Chance” (Auster, 1991), ang sikat na treatise ni Jacques Monod sa molecular biology, evolution at philosophy na “Chance and Necessity” (Monod, 1972), Francois Ang aklat ni Jacob na "The Logic of Life "(Jacob, 1993) at, siyempre, ang On the Origin of Species ni Charles Darwin (Darwin, 1859). Ang bawat isa sa mga aklat na ito, sa sarili nitong paraan, ay humipo sa parehong pangkalahatang tema: ang relasyon sa pagitan ng arbitrariness at kaayusan, pagkakataon at pangangailangan sa buhay at ebolusyon.

Nang matapos ang gawaing ito at nasa huling yugto na ng pag-edit ay nalaman ko ang tungkol sa aklat ni John Venn, isang kilalang logician at pilosopo mula sa Cambridge, na noong 1866 ay naglathala ng The Logic of Chance: An Essay on the Foundations at Istruktura ng Teorya ng Probability (Venn, 1866). Sa gawaing ito, ipinakilala ni Venn ang madalas na interpretasyon ng probabilidad, na nananatiling batayan ng teorya ng probabilidad at mga istatistika hanggang sa araw na ito. Si John Venn ay pinakamahusay na kilala, siyempre, para sa lahat ng mga diagram na naimbento niya. Nahihiya ako na hindi ko alam ang trabaho ni Venn noong sinimulan ko ang librong ito. Sa kabilang banda, mahirap para sa akin na isipin ang isang mas karapat-dapat na hinalinhan.

Ang pangunahing impetus para sa pagsulat ng aklat na ito ay ang aking paniniwala na ngayon, 150 taon pagkatapos ng Darwin at 40 taon pagkatapos ng Monod, nakolekta namin ang sapat na data at mga ideya upang bumuo ng isang mas malalim at marahil mas kasiya-siyang interpretasyon ng pangunahing mahalagang relasyon sa pagitan ng pagkakataon at pangangailangan. Ang aking pangunahing tesis ay ang pagiging random, na limitado ng iba't ibang mga kadahilanan, ay nakasalalay sa pinakabatayan ng buong kasaysayan ng buhay.

Ang may-akda ay sinenyasan na gumawa sa aklat na ito sa pamamagitan ng maraming mga kaganapan. Ang pinaka-kagyat na impetus para sa paglalarawan ng umuusbong na bagong pananaw ng ebolusyon ay ang rebolusyon sa genomic na pananaliksik na nagsimula noong huling dekada ng ika-20 siglo at nagpapatuloy hanggang ngayon. Ang kakayahang ihambing ang mga pagkakasunud-sunod ng nucleotide sa mga genome ng libu-libong mga organismo sa iba't ibang uri ng mga species ay panimula na nagbago sa tanawin ng evolutionary biology. Ang aming mga konklusyon tungkol sa extinct, ancestral na mga anyo ng buhay ay hindi na ang malabong hula na sila ay dating (kahit na para sa mga organismo kung saan walang mga fossil na natagpuan). Ang paghahambing ng mga genome ay nagpapakita ng pagkakaiba-iba ng mga gene na napanatili sa mga pangunahing grupo ng mga buhay na nilalang (sa ilang mga kaso, kahit na lahat o karamihan sa kanila), at sa gayon ay nagdudulot sa atin ng dati nang hindi maisip na kayamanan ng maaasahang impormasyon tungkol sa mga anyong ninuno. Halimbawa, hindi pagmamalabis na sabihin na mayroon tayong medyo kumpletong pag-unawa sa pangunahing genetic makeup ng huling karaniwang ninuno ng lahat ng bakterya, na malamang na nabuhay mga 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas. Higit pang mga sinaunang ninuno ay nakikita nang hindi gaanong malinaw, ngunit ang ilang mga tampok ay na-decipher kahit para sa kanila. Ang genomic revolution ay hindi lamang ginawang posible na kumpiyansa na buuin muli ang mga gene set ng mga sinaunang anyo ng buhay. Higit sa lahat, literal nitong binago ang sentral na metapora ng evolutionary biology (at marahil lahat ng biology)—ang puno ng buhay (TOL), sa pamamagitan ng pagpapakita na ang mga evolutionary trajectory ng mga indibidwal na gene ay hindi magkatugma. Ang tanong kung dapat bang buhayin si DJ at, kung gayon, sa anong anyo, ay nananatiling isang usapin ng matinding debate, na isa sa mga mahahalagang tema ng aklat na ito.

Tinitingnan ko ang pagbagsak ng ID bilang isang "meta-revolution," isang malaking pagbabago sa buong konseptong istruktura ng biology. Sa halatang panganib na magkaroon ng galit ng marami dahil sa pagiging nauugnay sa isang mapaminsalang kalakaran sa kultura, gayunpaman, tinatawag ko ang malaking pagbabagong ito na transisyon tungo sa postmodern na biyolohikal na pananaw sa buhay. 2
Sa maraming paraan, ang mga ideyang ito ay batay sa mga publikasyon ng pinakamalaking modernong ebolusyonistang Ford Doolittle, na binanggit sa mga nauugnay na kabanata.

Sa esensya, ang transisyon na ito ay nagpapakita ng multiplicity ng mga pattern at proseso ng ebolusyon, ang sentral na papel ng mga hindi inaasahang pangyayari sa ebolusyon ng mga buhay na anyo [evolution bilang tinkering] at, sa partikular, ang pagbagsak ng pan-adaptationism bilang isang paradigm ng evolutionary biology. Sa kabila ng ating walang tigil na paghanga kay Darwin, dapat nating i-relegate ang Victorian worldview (kabilang ang mga na-update na bersyon na umunlad noong ika-20 siglo) sa mga kagalang-galang na bulwagan ng mga museo, kung saan ito nabibilang, at tuklasin ang mga kahihinatnan ng pagbabago ng paradigm.

May isa pang plano para sa rebolusyong ito sa evolutionary biology. Ang comparative genomics at evolutionary systems biology (hal, ang comparative study ng gene expression, protein concentration, at iba pang molekular na katangian ng isang phenotype) ay nagpahayag ng ilang pangkalahatang pattern na lumilitaw sa lahat ng cellular life forms mula sa bacteria hanggang sa mammals. Ang pagkakaroon ng mga unibersal na pattern ay nagmumungkahi na ang medyo simpleng molecular models, katulad ng mga ginagamit sa statistical physics, ay maaaring magpaliwanag ng mahahalagang aspeto ng biological evolution; Umiiral na ang ilang katulad na modelo na may makabuluhang predictive power. Ang kilalang " inggit sa pisika" na tila salot sa maraming mga biologist (kasama ako) ay maaaring mapanatag ng kamakailan at paparating na mga teoretikal na pagsulong. Ang magkaparehong nagpapatibay na ugnayan sa pagitan ng mga pangkalahatang ugali at ang hindi mahuhulaan ng mga partikular na resulta ng ebolusyon ay sentro ng biyolohikal na ebolusyon at ang kasalukuyang rebolusyon sa ebolusyonaryong biyolohiya—at isa pang pangunahing tema ng aklat na ito.

Ang isa pang dahilan para sa paglitaw ng balangkas ng isang bagong sintetikong teorya ng ebolusyon na iminungkahi sa aklat na ito ay tiyak, sa ilang lawak ay personal. Nakatanggap ako ng mas mataas na edukasyon at nagtapos ng postgraduate na pag-aaral sa Moscow State University (noong panahon ng Sobyet), sa larangan ng molecular virology. Kasama sa aking PhD na gawain ang isang eksperimentong pag-aaral ng pagpaparami ng poliovirus at mga kaugnay na mga virus, ang maliit na genome na kinakatawan ng isang molekula ng RNA. Hindi ko alam kung paano gumana nang maayos gamit ang aking mga kamay, at ang lugar at oras ay hindi ang pinakamahusay para sa mga eksperimento, dahil kahit na ang pinakasimpleng reagents ay mahirap makuha. Kaagad pagkatapos makumpleto ang aking PhD, ang aking kasamahan na si Alexander Evgenievich Gorbalenya at ako ay nagsimula ng ibang direksyon sa pananaliksik, na sa oras na iyon ay tila ganap na hindi siyentipiko sa marami. Ito ay "sequence gazing"—pagtatangkang hulaan ang mga function ng mga protina na naka-encode sa maliliit na genome ng mga virus (ito ang tanging kumpletong genome na available noong panahong iyon) batay sa pagkakasunud-sunod ng kanilang mga amino acid building blocks. Ngayon, kahit sino ay madaling magsagawa ng naturang pagsusuri gamit ang maginhawang mga tool sa software na maaaring ma-download nang libre mula sa Internet; Naturally, ang isang makabuluhang interpretasyon ng resulta ay mangangailangan pa rin ng pag-iisip at kasanayan (walang gaanong nagbago dito mula noon). Noong 1985, gayunpaman, halos walang mga kompyuter o programa. Gayunpaman, sa tulong ng aming mga kapwa programmer, nakagawa kami ng ilang medyo kapaki-pakinabang na mga programa (pagkatapos ay nai-type namin ang mga ito sa mga punch card). Ang bahagi ng leon sa pagsusuri ay ginawa nang manu-mano (o, mas tiyak, sa pamamagitan ng mata). Sa kabila ng lahat ng mga paghihirap at sa kabila ng ilang napalampas na mga pagkakataon, ang aming mga pagsisikap sa susunod na limang taon ay medyo matagumpay. Nagawa namin ang mga functional na mapa ng maliliit na genome na iyon mula sa hindi pa natutuklasang teritoryo tungo sa napakayamang genomic na mga mapa ng biological function. Karamihan sa mga hula ay kasunod na nakumpirma sa pamamagitan ng eksperimento, bagama't ang ilan sa mga ito ay patuloy pa rin: ang mga eksperimento sa laboratoryo ay mas matagal kaysa sa pagsusuri sa computer. Naniniwala ako na ang aming tagumpay ay hinihimok ng isang maagang pagkilala sa isang napakasimple ngunit nakakagulat na makapangyarihang pangunahing prinsipyo ng evolutionary biology: kung ang isang natatanging motif sa isang pagkakasunud-sunod ng protina ay pinananatili sa mahabang ebolusyon, kung gayon ito ay mahalaga sa pagganap, at mas mapangalagaan ito. , mas mahalaga ang function. Ang prinsipyong ito, mahalagang hinango mula sa simpleng sentido komun, ngunit siyempre mahigpit na sumusunod mula sa molecular evolutionary theory, ay nagsilbi sa aming mga layunin nang kahanga-hanga at, sigurado ako, ginawa akong isang evolutionary biologist sa natitirang bahagi ng aking mga araw. Ako ay may hilig na paraphrase ang sikat na dictum ng mahusay na ebolusyonaryong geneticist na si Theodosius Dobzhansky: "Walang anuman sa biology ang may katuturan maliban sa liwanag ng ebolusyon" (Dobzhansky, 1973) - mas direkta: ang biology ay ebolusyon.

Sa mga unang araw ng evolutionary genomics, madalas naming pinag-uusapan ni Sasha ang posibilidad na ang aming mga paboritong RNA virus ay direktang inapo ng mga sinaunang anyo ng buhay. Pagkatapos ng lahat, ang mga ito ay maliit at simpleng genetic system na gumagamit lamang ng isang uri ng nucleic acid, at ang kanilang pagtitiklop ay direktang pinagsama sa pagpapahayag sa pamamagitan ng pagsasalin ng genomic RNA. Siyempre, ito ay mga pag-uusap sa gabi, na hindi nauugnay sa aming mga pagtatangka sa araw na imapa ang mga functional na domain ng mga viral protein. Ngayon, 25 taon na ang lumipas, na may daan-daang iba't ibang genome ng mga virus at host na pinag-aralan, ang ideya na ang mga virus (o tulad ng virus na mga genetic na elemento) ay maaaring naging sentro sa mga unang yugto ng ebolusyon ng buhay ay lumago mula sa malabong haka-haka sa isang konsepto tugma sa isang malaking katawan ng pang-eksperimentong data. Sa aking palagay, ito ang pinaka-promising na linya ng pag-iisip at pagsusuri sa pag-aaral ng mga unang yugto ng ebolusyon ng buhay.

Ito ang iba't ibang mga konseptong linya na hindi inaasahang nagtagpo para sa akin sa lumalagong kamalayan na ang ating pag-unawa sa ebolusyon, at kasama nito ang mismong kalikasan ng biology, ay tuluyan nang lumayo sa mga pananaw na namayani noong ika-20 siglo, na ngayon ay tila walang muwang at sa halip dogmatiko. Sa isang tiyak na punto, ang pagnanais na ihabi ang mga linyang ito sa isang pagkakahawig ng isang magkakaugnay na larawan ay naging hindi mapaglabanan, at dito nagmula ang aklat na ito.

Ang ilan sa mga inspirasyon sa pagsulat ng aklat na ito ay hindi nagmula sa biology, ngunit mula sa mga kamangha-manghang tagumpay ng modernong kosmolohiya. Ang mga pagtuklas na ito ay hindi lamang nagtaas ng kosmolohiya sa antas ng tunay na pisika, ngunit ganap ding binago ang ating mga ideya tungkol sa mundo, at lalo na tungkol sa likas na katangian ng pagkakataon at pangangailangan. Pagdating sa mga hangganan ng biology, tulad ng pinagmulan ng buhay, ang bagong paraan ng pagtingin sa mundo ay hindi maaaring balewalain. Ang mga physicist at cosmologist ay lalong nagtatanong kung bakit mayroong isang bagay sa halip na wala sa mundo-hindi lamang bilang isang pilosopikal na problema, kundi pati na rin bilang isang pisikal-at sinasaliksik ang mga posibleng sagot sa anyo ng mga partikular na pisikal na modelo. Mahirap na huwag magtaka sa parehong tanong tungkol sa biyolohikal na mundo, sa higit sa isang antas: Bakit may buhay at hindi lamang mga solusyon ng mga ion at maliliit na molekula? At kung may buhay, bakit may mga palm tree at butterflies, pusa at paniki, at hindi bacteria lang? Ako ay tiwala na ang mga tanong na ito ay maaaring iharap sa isang direktang siyentipikong paraan, at tila sa akin na ang mga kapani-paniwala, kahit na paunang, ang mga sagot ay umuusbong na.

Ang mga kamakailang pagsulong sa high-energy physics at cosmology ay nagbigay inspirasyon sa aklat na ito sa higit pa sa isang pang-agham na kahulugan. Maraming nangungunang theoretical physicist at cosmologist ang napatunayang magagaling na manunulat ng mga sikat at non-fiction na libro (nagtataka tungkol sa koneksyon sa pagitan ng abstract na pag-iisip sa pinakamataas na antas at literary talent) na naghahatid ng emosyonal na kaguluhan ng mga bagong tuklas tungkol sa istruktura ng Uniberso na may kasiya-siyang kalinawan, biyaya at sigasig. Ang modernong alon ng naturang panitikan, na kasabay ng rebolusyon sa kosmolohiya, ay nagsimula sa klasikong A Brief History of Time ni Stephen Hawking (Hawking, 1988). Simula noon, dose-dosenang iba't ibang magagandang libro ang lumitaw. Isa sa mga ito na pinakanagbago ng aking sariling pananaw sa mundo ay ang kahanga-hangang maikling aklat ni Alexander Vilenkin na “A World of Many Worlds” (Vilenkin, 2007), ngunit parehong mahalaga ang mga gawa ni Steven Weinberg (Weinberg, 1994), Alan Guth (Guth). , 1998a), Leonard Susskind (2006b), Sean Carroll (2010), at Lee Smolin (sa isang kontrobersyal na libro sa "cosmic natural selection"; Smolin, 2010). Ang mga aklat na ito ay higit pa sa mahusay na pagpapasikat: bawat isa sa kanila ay nagtatangkang magpakita ng magkakaugnay, pangkalahatang pananaw ng parehong pangunahing katangian ng mundo at ang estado ng agham na nagsisiyasat dito. Ang bawat isa sa mga pananaw sa daigdig na ito ay natatangi, ngunit sa maraming paraan sila ay magkatabi at umakma sa isa't isa. Ang bawat isa ay batay sa mahigpit na agham, ngunit naglalaman din ng mga elemento ng extrapolation at haka-haka, malawak na generalization at, siyempre, mga kontradiksyon. Habang binabasa ko ang mga aklat na ito at iniisip ang tungkol sa mga implikasyon ng umuusbong na bagong pananaw sa mundo, mas gusto kong gumawa ng katulad sa sarili kong larangan, ang molecular biology. Sa ilang mga punto, habang binabasa ang aklat ni Vilenkin, napagtanto ko na marahil ay may direkta at pangunahing mahalagang relasyon sa pagitan ng mga bagong pananaw sa posibilidad at pagkakataon na idinidikta ng modernong kosmolohiya at ang pinagmulan ng buhay - o sa halip, ang pinagmulan ng biyolohikal na ebolusyon. Ang napakalaking papel ng pagkakataon sa pinagmulan ng buhay sa Lupa na naroroon sa linya ng pag-iisip na ito ay tiyak na hindi pangkaraniwan at tiyak na nakalilito sa marami, ngunit nadama ko na hindi ito maaaring balewalain kung gagawin natin ang problema ng pinagmulan ng seryoso sa buhay.

Ang aklat na ito ay sarili kong diskarte sa paglalarawan ng kasalukuyang kalagayan ng evolutionary biology mula sa pananaw ng comparative genomics at systems biology; samakatuwid, hindi maiiwasang kasama nito hindi lamang ang mga itinatag na katotohanan at nakumpirma na mga modelong teoretikal, kundi pati na rin ang mga haka-haka at pagpapalagay. Sa aklat na ito sinusubukan kong iguhit ang linya sa pagitan ng katotohanan at haka-haka nang malinaw hangga't maaari. Nais kong magsulat ng isang libro sa estilo ng mga mahusay na non-fiction na aklat sa pisika sa itaas, ngunit ang pagsulat ay matigas ang ulo na tumanggi na isulat sa ganoong paraan. Ang resulta ay isang mas siyentipikong teksto kaysa sa orihinal na nilayon, bagaman sa karamihan ay hindi ito masyadong dalubhasa at naglalarawan ng napakakaunting mga pamamaraan, at sa isang napakasimpleng paraan. Isang mahalagang caveat: bagama't ang libro ay tumatalakay sa iba't ibang aspeto ng ebolusyon, nananatili itong isang koleksyon ng mga kabanata sa mga piling paksa at hindi nilalayong maging isang komprehensibong gawain. Maraming mahalaga at tanyag na paksa, tulad ng pinagmulan ng mga multicellular na organismo o ang ebolusyon ng pag-unlad ng hayop, ay sadyang hindi tinutugunan. Hangga't maaari, sinubukan kong sumunod sa leitmotif ng libro: ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng pagkakataon at mga order na proseso. Ang isa pang maselang punto ay nauugnay sa mga sanggunian sa panitikan: kung sinubukan kong isama, kung hindi man lahat, ngunit hindi bababa sa mga pangunahing mapagkukunan, ang bibliograpiya ay naglalaman ng maraming libu-libong mga sanggunian. Sumuko ako sa pagsisikap na gawin ito sa simula, at sa gayon ang listahan ng mga sanggunian sa dulo ng aklat ay isang maliit na seleksyon lamang ng mga nauugnay na gawa, at ang kanilang pagpili ay bahagyang subjective. Taos-puso akong humihingi ng paumanhin sa mga kasamahan na ang mahalagang gawain ay hindi nakilala.

Sa kabila ng lahat ng mga caveat na ito, umaasa ako na ang mga generalization at ideya na ipinakita dito ay magiging interesado sa marami sa aking mga kapwa siyentipiko at mag-aaral - hindi lamang mga biologist, kundi pati na rin ang mga physicist, chemist, geologist at iba pang interesado sa ebolusyon at pinagmulan ng buhay.

M.: Tsentrpoligraf, 2014. - 524 p. — ISBN 978-5-227-04982-7 Sa ambisyosong aklat na ito, si Evgeny Kunin ay nagliliwanag sa pagkakaugnay ng random at natural na sumasailalim sa pinakabuod ng buhay. Sa pagtatangkang magkaroon ng mas malalim na pag-unawa sa magkaparehong impluwensya ng pagkakataon at pangangailangan na nagtutulak sa biyolohikal na ebolusyon pasulong, pinagsasama-sama ng Koonin ang mga bagong data at konsepto, habang nag-chart ng landas na humahantong sa kabila ng sintetikong teorya ng ebolusyon. Binibigyang-kahulugan niya ang ebolusyon bilang isang stochastic na proseso batay sa contingency, na nililimitahan ng pangangailangang mapanatili ang cellular na organisasyon, at ginagabayan ng isang proseso ng adaptasyon. Pinagsasama-sama niya ang iba't ibang konseptong ideya upang suportahan ang kanyang mga konklusyon: comparative genomics, na nagbibigay-liwanag sa mga anyong ninuno; bagong pag-unawa sa mga pattern, mode at unpredictability ng evolutionary process; pagsulong sa pag-aaral ng pagpapahayag ng gene, kasaganaan ng protina, at iba pang mga phenotypic na katangian ng molekular; ang aplikasyon ng mga pamamaraan ng istatistikal na pisika sa pag-aaral ng mga gene at genome at isang bagong pagtingin sa posibilidad ng kusang paglitaw ng buhay na nabuo ng modernong kosmolohiya.
Ang lohika ng kaso ay nagpapakita na ang pag-unawa sa ebolusyon na binuo ng agham ng ika-20 siglo ay lipas na at hindi kumpleto, at binabalangkas ang isang panimula na bagong diskarte - mapaghamong, kung minsan ay magkasalungat, ngunit palaging batay sa matatag na kaalamang siyentipiko." Monograph ni E. V. Kunin ay isang palatandaan ng isang kaganapan para sa mga natural na agham Ang aklat na ito ay dapat na kasama sa pangunahing listahan ng panitikan para sa mas mataas na institusyong pang-edukasyon Ang punto ay hindi na ito ay nagbibigay ng kinakailangang antas ng pangunahing pagsasanay sa mga natural na agham - ito ay nagbibigay ng isang napakahalaga halimbawa ng mga pamamaraan ng pagsusuri, interpretasyon, magkakaugnay na serye, paglalahat , kaya kinakailangan para sa anumang gawaing intelektwal." - mula sa journal na "Chemistry and Life" sa Ingles na bersyon ng publikasyon: /file/1036354/ Talaan ng mga Nilalaman
Panimula: patungo sa isang bagong synthesis ng evolutionary biology - post-synthetic at postmodern
Mga Batayan ng Ebolusyon: Darwin at ang Synthetic Theory of Evolution
Mula sa sintetikong teorya hanggang sa evolutionary genomics: iba't ibang mekanismo at landas ng ebolusyon
Comparative genomics: nagbabagong genomic landscape
Genomics, systems biology at universals of evolution: genome evolution bilang isang phenomenon ng statistical physics
Network genomics ng prokaryotic world: vertical at horizontal gene flows, mobilomes at pangenome dynamics
Phylogenetic forest at ang paghahanap para sa mailap na puno ng buhay sa edad ng genomics
Ang Pinagmulan ng Eukaryotes: Endosymbiosis, ang Nakakagulat na Kasaysayan ng mga Intron, at ang Kritikal na Kahalagahan ng Nag-iisang Pangyayari sa Ebolusyon
Ang non-adaptive null hypothesis ng genome evolution at ang pinagmulan ng biological complexity
Lamarckian, Darwinian at Wrightian na mga mode ng ebolusyon, ebolusyon ng evolvability, pagiging maaasahan ng mga biological system at ang malikhaing papel ng ingay sa ebolusyon
Ang mundo ng mga virus at ang ebolusyon nito
Huling unibersal na karaniwang ninuno, pinagmulan ng mga cell at pangunahing gene reservoir
Pinagmulan ng buhay. Ang paglitaw ng pagsasalin, pagtitiklop, metabolismo at mga lamad: biological, geochemical at cosmological approach
Ang Postmodern State of Evolutionary Biology
Apendise: postmodernong pilosopiya, metanarratives; kalikasan at layunin ng siyentipikong pananaliksik
Appendix: ebolusyon ng espasyo at buhay - walang hanggang inflation, ang teorya ng "mundo ng maraming mundo", anthropic na pagpili at isang magaspang na pagtatantya ng posibilidad ng paglitaw ng buhay

US National Institutes of Health campus sa Bethesda. Laban sa backdrop ng gusali ng National Library of Medicine, na, sa partikular, ay naglalaman ng National Center for Biotechnology Information (NCBI) - Yuri Wolf (empleyado E.K.), Evgeniy Kunin, David Lipman (founder at director ng NCBI), Mikhail Gelfand at Kira Makarova ( empleyado E.K.) Ilang taon na ang nakalilipas, gumawa kami ng medyo malaking bibliometric na pag-aaral sa laboratoryo - wala kaming access sa data sa mga pagsipi, ngunit tiningnan namin kung alin sa mga bioinformatician ang sumulat sa co-authorship kung kanino at tungkol sa Ano. Para sa iba't ibang mga random na dahilan, ang kanyang mga resulta ay nanatiling hindi nai-publish, ngunit sasabihin ko ngayon sa iyo ang isa sa mga ito. Niraranggo namin ang lahat ng keyword (mga termino ng MESH sa database ng PubMed) batay sa kung paano nagbabago ang paggamit ng mga ito sa bawat taon kumpara sa nakaraang taon. Ang isang salita ay "fashionable" (uso) kung ang dalas ng paggamit nito ay patuloy na tumataas, o "vintage" (vintage) - ang terminolohiya na ito ay ipinakilala upang hindi makasakit sa sinuman (sa ilang mga pangungusap ay magiging malinaw kung sino ang eksaktong) . Alinsunod dito, ang mga may-akda ay maaaring uriin ayon sa kung sumusulat sila sa mga naka-istilong paksa o antigo.

At sa gayon ito ay naging kabilang sa mga "eksperto sa mundo" (bilang Evgeniy Kunin ay inirerekomenda sa pabalat ng kanyang aklat na "The Logic of Chance") - mga bioinformatician na may pinakamalaking bilang ng mga pagsipi, na may pinakamahabang listahan ng mga artikulo at Hirsch index - siya lamang ang may-akda ng vintage (para sa mga kasamahan, babanggitin ko na ang pinaka-sumusunod na fashion at, marahil, bahagyang humuhubog dito ay sina Mark Gerstein at Per Bork). Sa tingin ko ito ay isang napakahalagang obserbasyon. Ipinapakita nito na kahit na sa pagmamadali ngayon ng biology, hindi mo kailangang maging isang fashionista, tumalon mula sa epigenetics patungo sa metagenomics at mula sa mga neural network patungo sa mga network ng pakikipag-ugnayan ng protina upang maging isa sa mga pinaka-maimpluwensyang at iginagalang na miyembro ng komunidad. Ipinapaliwanag din nito kung bakit si Kunin lamang ang maaaring sumulat ng ganoong aklat. Hindi ko alam kung inamin niya ito sa kanyang sarili, ngunit sigurado ako na sa kaibuturan ng kanyang kaluluwa ay binigkas niya ang klasikong parirala: "Hindi ba tayo dapat makipag-usap sa ating William Shakespeare?" Well, iyon ay, ang aming Charles Darwin at kalahating dosenang iba pang mga klasiko mula Fisher at Wright hanggang Mayr at Gould.

Ang mga nilalaman ng libro at ang hindi pangkaraniwang kasaysayan ng pagsasalin nito sa Russian ay inilarawan na sa mga pagsusuri nina Denis Tulinov at Georgy Lyubarsky, kaya susubukan kong pag-usapan kung ano ang nawawala sa akin - ang mga tala ng mga tagasalin at pang-agham na editor. Bukod sa ilang maliliit na bagay na dapat iwasto (tingnan ang Appendix sa artikulo sa ibaba), at pagbanggit ng mga pinakabagong resulta (ang ilan sa mga ito ay ginawa mismo ng may-akda sa mga tala sa pagsasalin), ito ay magbibigay ng pagkakataon para sa diyalogo - tulad ng ginagawa sa journal Direktang Biology, isa sa mga nagtatag nito ay si Kunin. Sa journal na ito, ang desisyon na mag-publish ay ang may-akda mismo ang gumawa, at ang isang artikulo ay maaaring mai-publish kahit na may mga negatibong pagsusuri mula sa mga tagasuri - ngunit ang mga pagsusuri at tugon sa kanila ay mai-publish din. Ang may-akda ay nagpasya kung sinong miyembro ng editorial board ang inaanyayahan na magsulat ng isang pagsusuri, at si Kunin, na madalas na naglalathala sa Direktang Biology ang kanyang mga artikulo, ay pumipili ng mga tagasuri na ang pagbabasa ng kontrobersya ay maaaring hindi gaanong nakapagtuturo kaysa sa artikulo mismo. Kaya, desiderata.

Sa maraming lugar, at maging sa isang espesyal na apendiks, sinusubukan ni Kunin na talakayin ang biyolohikal na ebolusyon mula sa pisikal na pananaw. Kasabay nito, ganap niyang pinababayaan ang mga analogies sa linggwistika. Ang antas ng kanilang lalim ay maaaring iba, ngunit ito ay kakaiba na huwag pansinin ang katotohanan na ang wika ay isa pang umuusbong na sistema ng impormasyon, at marami sa mga problema sa paglalarawan at pag-aaral nito ay halos literal na tumutugma sa mga problema sa pag-aaral ng genome evolution. Offhand: ang mga hangganan ng wika - ano ang iba't ibang wika at ano ang mga diyalekto (cf. kahulugan ng uri); ang pagkakaiba-iba ng isang wika sa isang pangkat ng mga magkakaugnay (ang pinagmulan ng mga wikang Romansa mula sa Latin ay isang nakakumbinsi na argumento sa mga pag-uusap sa talahanayan sa mga creationist na humihiling na "magpakita ng isang intermediate na species sa pagitan ng isang pusa at isang aso"); ang unti-unting ebolusyon ng wika sa pamamagitan ng pagbabago ng frequency ng mga salita at iba pang phenomena (cf. the synthetic theory of evolution) at, sa kabaligtaran, medyo mabilis na restructuring ng mga sistema ng wika, mula phonological hanggang syntactic (cf. the theory of punctuated equilibrium); hybridization at creole na mga wika, paghiram (hindi lamang mga salita, kundi pati na rin ang mga syntactic na istruktura) at pahalang na paglipat ng mga gene at operon kasama ng mga regulator; muling pagtatayo ng mga proto-wika; magkakasamang buhay ng iba't ibang mga code sa wika; ang pagsalungat na "wika at pananalita" (cf. genome at epigenome o, marahil, genotype at phenotype); sa wakas, ang problema ng mga problema - ang pinagmulan ng wika at ang pinagmulan ng buhay (kung saan ang ilang mga yugto ay maaaring isipin, ngunit napakalaki butas ay nananatili, upang ipaliwanag kung aling Kunin resorts sa anthropic prinsipyo at ang teorya ng maramihang mga uniberso). Siyempre, may mga mahahalagang pagkakaiba kapwa sa mga sistema mismo at sa kanilang pag-unawa (halimbawa, tila mas nauunawaan natin ang sistematikong katangian ng wika kaysa sa sistematikong katangian ng kung paano gumagana ang genome); sa linguistics mayroong isang konsepto ng "kahulugan" na mahirap isipin sa biology, atbp. - ngunit sa tingin ko ito ay magiging lubhang nakapagtuturo upang talakayin ito. Tila sa bioinformatics, tulad ng sa matematika, mayroong dalawang paraan ng pag-iisip: pisikal at linguistic (tinutukoy ko ang aking mga panayam kay Yu.I. Manin at V.A. Uspensky, na inilathala sa TrV-Nauka, at sa artikulo ni Yu.I. . Manin "Mga wika ng matematika o matematika ng mga wika").

Ang aklat ay naglalaman ng halos walang talakayan tungkol sa relasyon sa pag-unlad ng ebolusyon—evo-devo—at sa pangkalahatan ay may kaunting sinasabi tungkol sa ebolusyon ng regulasyon. Siyempre, ito ay dahil sa sariling pang-agham na interes ng may-akda at gayundin sa katotohanan na ang pag-unlad ng bioinformatics sa lugar na ito ay maliit: ang maliit na alam natin tungkol sa ebolusyon ng regulasyon sa mga eukaryote ay pangunahing nagmumula sa eksperimentong gawain. Ngunit ang focus ay hindi sa self-review, ngunit sa "third evolutionary synthesis"! Maaaring isipin ng isa na ito ay ang mabilis na ebolusyon ng mga network ng regulasyon, lalo na ang mga tumatakbo sa mga unang yugto ng ontogenesis, na humahantong sa matalim na pagbabago sa morpolohiya, na, sa partikular, ang batayan ng tradisyonal na taxonomy. Sa bagay na ito—at sa konteksto ng isang pagtalakay sa puno ng buhay—makatutulong na talakayin kung anong uri ng realidad na antas ng taxonomic ang tumutugma. Malinaw na hindi ito ang mga antas ng pagkakaiba sa pagitan ng mga pagkakasunud-sunod, ngunit mayroon ba silang lahat? Pormal, kung i-project natin ang puno ng buhay sa axis ng oras, mapapansin ba natin ang mga condensation ng mga panloob na node? Kung gayon, ang kaukulang mga sangay ay tumutukoy sa mga antas ng pamilya, kaayusan, klase, atbp. Mukhang sa ilang mga kaso ganito ang kaso: halimbawa, ang mga kahirapan sa pagtukoy ng pagkakamag-anak ng mga order ng mga mammal na nauugnay sa maikling haba ng mga sangay sa base ng klase ay nagpapatunay sa realidad ng parehong klase at ng mga yunit. Sa kabilang banda, kung ang pagsasanga ay nangyayari nang pantay-pantay sa paglipas ng panahon, ang buong taxonomy ay higit sa lahat ay isang kombensiyon, na nagmumula sa arbitraryong pagpili ng ilang mga panloob na node bilang pagtukoy sa taxa. Ang isang kaugnay na paksa, na tinalakay nang detalyado sa aklat, ngunit sa ibang konteksto, ay ang paghahambing ng mga hanay ng mga gene. Ang pagkakaroon ng isang malaking bilang ng mga gene na tiyak sa, sabihin nating, ang mga chordates ay nagpapatunay sa karunungan ng paghihiwalay sa kanila sa isang taxon. Ito ay lalo na nakapagtuturo upang isaalang-alang ang ebolusyon ng bakterya mula sa mga puntong ito ng pananaw, na dapat ay malapit sa may-akda. Nagbubunga na katawan ng myxobacterium Myxococcus stipitatus Fruiting body ng slime mold Dictyostelium discoideum Sa pagsasalita tungkol sa mga modelo ng ebolusyon, magiging kawili-wiling hawakan ang kontrobersya tungkol sa pagkakaroon ng pagpili ng grupo, iyon ay, ang pagpili na tumatakbo sa antas hindi ng mga indibidwal na indibidwal, ngunit ng mga grupo ng mga kaugnay na indibidwal. Ang teoryang ito ay inilaan upang ipaliwanag, sa partikular, ang paglitaw ng altruistic na pag-uugali, ngunit posible bang gawin nang wala ito? Ang isang magandang modelo ay ang altruistic na pag-uugali ng mga unicellular na organismo, kung saan mayroong ilang mga klasikal na halimbawa. Ang mga indibidwal na selula sa mga nagugutom na kolonya ng myxobacteria at slime molds ay dumudulas at bumubuo ng mga namumungang katawan (tingnan ang mga larawan), pagkatapos nito ang mga nasa "cap" ay bumubuo ng mga spores at lumilipad palayo sa paghahanap ng isang mas mahusay na buhay, at ang mga nananatili sa tangkay mamatay ( Siya nga pala, ang myxobacteria ay bacteria, at ang slime molds ay eukaryotes, ibig sabihin, isa rin itong magandang halimbawa ng convergent evolution, lalo na dahil sa parehong mga kaso ang signal molecule ay cAMP). Katulad nito, sa ilang sporulating bacilli, bahagi ng nagugutom na kolonya ang nagpapakamatay upang magsilbing isang lugar ng pag-aanak para sa kabilang bahagi at bigyan sila ng oras na pumasok sa sporulation. Sa kasong ito, ang kapalaran ng cell ay nakasalalay sa konsentrasyon ng isang protina, na lubhang nag-iiba sa mga genetically identical na indibidwal para sa mga random na dahilan (cf. ang talakayan sa aklat ng papel ng ingay sa ebolusyon at ang kuwento tungkol sa lason-antitoxin system - muli, sa isang bahagyang naiibang konteksto). Sa iba pang mga bakterya, ang mga katulad na mekanismo ay kumokontrol sa pagbuo ng mga biofilms, luminescence, virulence, cellulose degradation, atbp. Ngunit sa unicellular bacteria, ang pag-uugali na ito ay madaling ipaliwanag sa antas ng mga indibidwal na gene dahil sa clonal na pinagmulan ng mga kolonya mula sa isang ancestral cell ( genetically identical na mga indibidwal, mula sa punto ng view ng makasariling gene , ay kapareho ng isang indibidwal kung saan gumaganap ang pagpili). Hanggang saan ito nadala sa antas ng mga multicellular na organismo ay isang napaka-interesante na tanong.

Sa konklusyon, dapat kong sabihin ang pangunahing bagay. Ang aklat ni Kunin ay kinakailangang basahin hindi lamang para sa mga bioinformatician at ebolusyonista, ngunit, sa palagay ko, para sa lahat ng mga biologist. Sa katunayan, nagsasaad ito ng isang programa sa pananaliksik na ang lalim ay maihahambing sa mga klasikal na gawa. Kahit na ang mga lubos na pamilyar sa gawain ni Kunin at alam na ang karamihan sa mga katotohanan at pagsasaalang-alang na ipinakita sa aklat ay makakahanap ng maraming pagtuturo dito - kahit na sa paraan na ang mga pagsasaalang-alang na ito ay nakolekta sa isang larawan, sa estilo ng pagsulat at sa istruktura ng teksto. Ang mga makakatagpo nito sa unang pagkakataon ay makakatuklas ng isang bagong paraan ng pag-iisip tungkol sa biology na walang alinlangan na makakaapekto sa kanilang sariling pananaliksik. Magiging interesado rin ang aklat sa mga hindi biologist dahil ipinapakita nito ang pinakadulo, ang hangganan ng agham ng ebolusyon.

Evgeny Kunin. Lohika ng kaso. M.: Tsentrpoligraf, 2014.
Denis Tulinov. Ang ebolusyon ng teorya ng ebolusyon. TrV-Nauka No. 149, 03/11/2014.
Georgy Lyubarsky. Pangatlong ebolusyonaryong synthesis. Chemistry and Life No. 5, 2014, tingnan din ang http://ivanov-petrov.livejournal.com/1 870 801.html.
Yuri Manin: "Hindi namin pinipili ang matematika bilang aming propesyon, ngunit pinipili kami nito." TrV-Science № 13, 30.09.2008 .
V.A. Uspensky: "Ang matematika ay isang agham ng humanidad." TrV-Science № 146, 28.01.2014 .
Yuri Manin. Mga wika ng matematika o matematika ng mga wika. TrV-Science № 30, 09.06.2009.

Aplikasyon

Tulad ng anumang pagsusuri, hindi magagawa ng isang tao nang walang maliliit na pagwawasto at komento. Ang mga pinakamahalaga ay nakolekta dito.

Pahina 43: " Iminungkahi nina Zuckerkandl at Pauling... ang konsepto ng isang molekular na orasan: hinulaan nila na ang rate ng ebolusyon ng isang partikular na pagkakasunud-sunod ng protina ay mananatiling pare-pareho (napapailalim sa mga posibleng pagbabago) sa mahabang agwat ng panahon sa kawalan ng mga pagbabago sa pagganap." Tila ang totoong kuwento ay medyo mas kumplikado at magkasalungat. Narito ang isang quote mula sa artikulo ni Emil Zuckerkandl na "The Evolution of Hemoglobin" (collection "Molecules and Cells", M: Mir, 1966, orihinal sa magazine Scientific American): «… Bilang karagdagan sa tatlong postulate na ito, nais kong maglagay ng pang-apat, mas kontrobersyal. Ipinapalagay ko na sa mga modernong organismong iyon na kaunti lamang ang pagkakaiba sa kanilang mga ninuno, ang mga polypeptide chain na halos kapareho sa polypeptides ng kanilang mga ninuno ay malinaw na namamayani. Ang gayong mga organismo, isang uri ng "buhay na fossil," ay kinabibilangan ng ipis, horseshoe crab, pating, at kabilang sa mga mammal, ang lemur. Sa malas, marami sa mga polypeptide molecule na na-synthesize ng mga organismong ito ay naiiba lamang ng kaunti sa mga polypeptide chain na na-synthesize ng kanilang mga ninuno milyon-milyong taon na ang nakalilipas. Ano ang hindi pagkakapare-pareho ng postulate na ito? Madalas na sinasabi na ang ebolusyon ay tumagal ng kaparehong tagal ng panahon para sa mga organismo na tila hindi gaanong naiiba sa kanilang mga ninuno gaya ng para sa mga organismong iyon na nagbago nang malaki. Mula dito, napagpasyahan ng mga siyentipiko na sa mga tuntunin ng kanilang mga biochemical na katangian, ang lahat ng "buhay na fossil" na ito ay dapat ding magkaiba nang husto mula sa kanilang malayong mga ninuno. Mula sa aking pananaw, hindi malamang na ang proseso ng pagpili ay napanatili ang mga morphological character, ngunit binago ang pinagbabatayan na biochemical na katangian." Gayunpaman, ang bahagi ng karagdagang pangangatwiran ni Zuckerkandl, tulad ng pagtatantya ng oras ng pagkakaiba-iba ng mga homologous (ngayon ay sasabihin natin na "paralogous") na mga hemoglobin chain, ay talagang batay sa patuloy na bilis. Ngunit hindi lahat: upang bumuo ng mga phylogenetic tree, gumamit siya ng isang prinsipyo na kalaunan ay naging kilala bilang "prinsipyo ng pinakadakilang parsimony": " Ang isa sa mga prinsipyo ng kemikal na paleogenetics ay ang mga sumusunod: kapag nagpopostulate ang ancestral amino acid residue, ang isa ay dapat magpatuloy mula sa pagpapalagay ng pinakamaliit na bilang ng mga mutasyon sa genome na humantong sa pagpapalit nito sa polypeptide chain ng mga inapo.».

Pahina 73: " Ang karaniwang oras para mawala ang pagkakapareho ng pagkakasunud-sunod sa mga homologous na gene ay maihahambing sa haba ng buhay sa Earth" Para sa akin, mayroong bias sa pagtiyak dito: kung ang ilang mga protina ay nagbago nang mas mabilis, hindi natin maitatag ang kanilang relasyon; Ito ay ipinahiwatig, sa partikular, sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng mga protina na may parehong spatial na istraktura, ngunit ang mga pagkakasunud-sunod na magkatulad sa random na antas. Sa kabilang banda, para sa mga homologue na ang divergence ay naganap nang napakaaga, maaari pa rin nating obserbahan ang mga pagkakaiba sa mga rate ng ebolusyon, at, samakatuwid, ang kanilang mga pagkakatulad ay mawawala sa iba't ibang panahon.

Pahina 120, tungkol sa pamamahagi ng vertex degrees: " Ang mga random na graph ay may hugis ng kampana na Poisson distribution, at para sa mga biological network ang distribution ay inilalarawan ng isang power function." Sa katunayan, ipinakita ng ilang mga papel na ang mga pamamahagi ng batas ng kapangyarihan ay hindi naglalarawan nang maayos sa mga biological network. Ang katotohanan ay na hanggang kamakailan ay walang mga istatistikal na pagsusulit upang subukan ang hypothesis ng isang power-law distribution at mga pahayag ay ginawa sa pamamagitan ng mata - batay sa pagkakaroon ng isang tuwid na linya ng segment sa distribution function na naka-plot sa double logarithmic coordinates (cf. Table 4−1, kanang ibabang graph). Ngunit ang double logarithmic coordinate ay isang napaka nakakalito na bagay; Halos anumang arbitraryong iginuhit na monotonically decreasing na function na may monotonikong derivative ay magkakaroon ng ganoong visually straight line segment (maliban kung ang function na ito ay partikular na binuo upang pabulaanan ang pahayag na ito).

Sa pagtalakay sa endosymbiotic na pinagmulan ng mga cellular organelles (Kabanata 7), maaaring nararapat na banggitin na, hindi katulad ng mitochondria, ang mga chloroplast ay bumangon nang hindi bababa sa dalawang beses: ang amoeba ay may pangunahing chloroplast. Paulinella, at wala ito sa mga pinakamalapit na kamag-anak nito at, tila, bumangon nang nakapag-iisa sa chloroplast ng ninuno ng pula at berdeng algae. Lumilitaw na ang isang maagang estado ng paparating na pagkuha ng chloroplast ay sinusunod sa Euglena, na maaaring o walang symbiotic intracellular cyanobacterium: sa paghahati, ang cyanobacterium ay nananatili sa isa sa mga anak na selula, at ang pangalawa ay nagiging isang mandaragit hanggang sa ito ay makakuha ng isang bagong (dating libreng buhay) cyanobacterium . Ang mas kawili-wili ay ang tanong tungkol sa hangganan sa pagitan ng mga organelles at intracellular bacterial endosymbionts ng mga insektong sumisipsip, na maaaring may napakaliit na genome, na maihahambing sa laki sa genome ng mga organelles (sabihin, ang genome Carsonella ruddii, endosymbiont ng psyllid Pachypsylla venusta, ay nag-encode ng kabuuang 182 protina, at ang genome Tremblaya princeps, isa sa mga endosymbionts ng mealybug Planococcus citri, - 121 protina, gayunpaman, sa loob Tremblaya princeps isa pang endosymbiont ang nabubuhay - Moranella endobia na may 406 na protina). Sa tingin ko ang criterion ay maaaring ang pag-export ng mga protina na naka-encode sa nuclear genome sa organelle.

Pahina 234: " Ang tanging archaea na may higit sa 5,000 mga gene ay matatagpuan sa mga mesophile(ibig sabihin, ilan Methanosarcina) , at hanggang 20 porsiyento ng mga genome na ito ay naglalaman ng mga gene na medyo kamakailang pinagmulan ng bacteria" Sa katunayan, ang proporsyon ng mga bacterial gene sa methanosarcina ay mas malaki kaysa sa iba pang archaea, ngunit ang pagtatantya na ito ay tila na-overestimated. Ito ay kinuha mula sa mga lumang papel (unang bahagi ng milenyo), at ang dahilan para sa error na ito ay na sa oras na iyon ang bilang ng mga archaeal genomes sequenced ay maliit. Alinsunod dito, kapag naghahanap sa mga database, natagpuan ang bacterial ngunit hindi archaeal homolog para sa maraming gene. Ang muling paggawa ng pamamaraang ginamit sa mga gawaing ito, kung ito ay inilapat sa mga data bank na nag-iiba-iba sa paglipas ng mga taon, ay nagpapakita na ang proporsyon ng mga bacterial gene sa methanosarcins ay bumababa nang monotonically (tingnan ang figure). Ang isang mas tumpak na pamamaraan para sa pagbuo ng mga phylogenetic tree para sa mga "kahina-hinalang" gene ay humahantong sa isang pagtatantya na 6% (Garushyants & Gelfand, isinumite).

Ang pahalang na axis ay ang taon ng GenBank. Ang vertical axis ay isang pagtatantya ng proporsyon ng mga gene ng bacterial na pinagmulan na pahalang na inilipat sa mga genome Methanosarcina(berde) at Methanosarcinales (pula)

Dias BG, Ressler KJ. Ang karanasan ng olpaktoryo ng magulang ay nakakaimpluwensya sa pag-uugali at istruktura ng neural sa mga susunod na henerasyon. 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. Mapping the epigenetic basis of complex mga katangian. Agham. 2014; 343(6175): 1145−1148.
Gapp K, Jawaid A, Sarkies P, Bohacek J, Pelczar P, Prados J, Farinelli L, Miska E, Mansuy IM. Implikasyon ng sperm RNAs sa transgenerational inheritance ng mga epekto ng maagang trauma sa mga daga. Nat Neurosci. 2014; 17(5): 667−669.

Portal para sa mga mag-aaral. Paghahanda sa sarili

Paunang salita ng may-akda sa pagsasalin ng Ruso

Paunang salita ng may-akda sa pagsasalin ng Ruso

Aplikasyon

MGA KAUGNAY NA ARTIKULO