Дарвин был неправ! Как выглядит современная теория эволюции

 Публичный пост
16 декабря 2024  1481

Предыстория

Училась я как то в МГУ на биолога. Для автомата по курсу "теория эволюции" надо было написать эссе на тему "нового эволюционного синтеза". Автомат получать очень приятно, поэтому задачу я пустила в ход.

На кой нам новая эволюционная теория, если есть святой Дарвин?

Спойлер - его теория давно устарела, более того, еще при жизни она получала биологическую критику. Так что сейчас есть несколько теорий, каждая включает в себя генетику и экологию, но в разных пропорциях. Это важно будет для понимания эссе, которое вы вскоре прочтете.

Упрощенная терминология для не-биологов

Теории Дарвина и Ламарка мне объяснять лень, у всех была школьная биология. Да и в гугле есть миллиард статей. Вот вам смешная картинка про колобков.
[

А вот про существующие теории 20 века надо что то сказать. Потому что в интернетах сложная каша.

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) - идеи дарвинизма с кучей генетики. Максимально математизированная концепция. Практически ничего кроме генетики, всего пара вставок о взаимоотношении видов. Главная идея в том, что мутации возникают, меняют фенотип (проявляющиеся признаки организма) и уже он подвергается ествественному отбору.

Эпигенетическая теория эволюции (ЭТЭ) - идеи дарвинизма + эпигенетика + экология. Тут главная идея обратная, мол вначале меняется фенотип и потом уже меняется геном. Попахивает идеями Ламарка (тренировка шеи жирафа). О нет, она снова ввела новый термин. Эпигенетика это новый подраздел генетики, который раскрыл смешную тайну. Не все что записано в ДНК проявляется как записано, наш организм вертит инструкцию как хочет и при одних и тех генах итоговый признак может быть разным. Так, например, каждая клетка вашего тела имеет одинковый геном, но почему то клетки сетчатки глаза не выделяют пищеварительный сок, а клетки желудка не видят. Спасибо им за это!

Как биолог я могу как-то упростить биологическую часть рассуждения. НО в физике, о которой я буду говорить, я говорю как дилетант. ДИЛЕТАНТ.

Фух. Вроде нужные вводные дала, теперь к эссе.

FORMA SCIENTIA

Ключевая проблема первооткрывателей - отсутсвие точного знания, что новое слово неизвестно попадёт ли в линии тренда развития. Иначе говоря, любое новое может увести исследователей по ложному следу. С той же вероятностью это «новое» может утвердиться в намеченной теории.
В виду вышесказанного наличие примера из другой отрасли могло бы быть подспорьем для всех прочих наук. И тут биологии повезло, эта наука никогда не была первостепенной в пантеоне знаний и потому в своей форме, но не наполнении, могла быть ведомой.
Но какой и наук следует навязать ответственность за поиск нужной тропы? Самым очевидным и, как мне кажется, верным выбором была бы физика, на неё и посмотрим.

Как и положено любой естественной науке, физика получила своё начало с наблюдения. Она же и научила весь мир выводить законы. Нас интересует следующий набор масштабных перескоков.

Архимед - Ньютон - Эйнштейн - Хокинг

Первый есть олицетворение правильного подхода к оппортунистическому методу. Он подарил новую власть законам природы, заключив их в слова. Этим же методом впредь будут пользоваться все, более того - не сам Архимед его изобрёл, но он стал его протектором и продюсером.

Второй есть мастер обобщения. Опустим реальную историю и погрузимся в общественное знание, где именно голова Ньютона смогла опознать падение яблока как прямую причину гравитации, той самой извитой и обобщающей нити познания. Достижение ньютона в том, что новый смысл для латинского слова «gravitas» стал новым не только на бумаге, но и во всем мире, подарив физике новый этап, а главное - первую общую теорию, применимую поистине ко всему.

Третий есть суть способный ученик, превзошедший мастера. В широком смысле теория относительности включает в себя специальную и общую теорию относительности. Специальная теория относительности относится к процессам, при исследовании которых полями тяготения можно пренебречь. Общая теория относительности — теория тяготения, обобщающая Ньютоновскую. Обобщение обобщения, все большая матрёшка, не теряющая смысл.

Четвёртый так и не смог дописать свою Сикстинскую капеллу, оставив потомкам прекраснейший из набросков - теорию струн, выводящую нас на путь, где на горизонте возник чудесный лик ТЕОРИИ ВСЕГО.

Кратко узнаём о чем речь в столь громком словосочетании. Все просто, теория всего есть описательная теория выводящая правила для всех фундаментальных взаимодействий.
И вот когда мы знаем куда движется сильнейшая из наук, почему бы нам биологам, не взять тот же курс.
Перво-наперво обьединить биологию в одну теорию, которую впредь включить в формируемую теорию всего. Но как всю биологию привести к физике?
Мы могли бы богохульно упростить биологию, сведя ее к химии, через столь модную молекулярную биологию. Но это была бы работа изысканного, но все же мясника. Молекулярная биология показала бы нам лишь схемы работы современных механизмов.

Нам этого недостаточно, поэтому мы воззовём к эволюции. Возможно мы не пользуемся ею в каждом исследовании, но она идет с нами верно объединяя новые и новые знания. Именно эволюция отвечает на глобальный вопрос "как?".

Тут правда важно понять, почему эволюция, а не молекулярка.

С давних пор человечество стремилось к великому предсказателю. Одной из самых известных старых работ был трактат «ars magna», ныне известный как «логическая машина Луллия». Она конечно не работала, но в то же время стала первой в мире вещественной машиной предложившей схему для гадания не на костях, а на логических постулатах. И это 13 век.

Однако важно понимать, что для познания, всемогущий предсказатель не имеет смысла, как не имеет смысла возводить в простые взаимодействия всю биологию путём приведения ее к нынешнему уровню химии. Нам конечно приятны предсказания, но для положительного результата требуется умение задавать вопрос. И именно этим все своё врем я занимается эволюция.

Я не зря потратила время на перечисление имён. Дарвинизм повторяет точь в точь Ньютоновскую теорию. СТЭ является той же важной надстройкой, как и теория относительности. И теперь, как ученые умеющие смотреть по сторонам, мы должны двигаться в сторону струн.

Мы, студенты и прочие уставшие люди, давно преуспели в подгонометрии. Поэтому критически сложно видя цель не подстраивать под неё результаты своей работы. Таким образом, новая теория эволюции должна вместе с другими науками видеть на горизонте теорию всего, продолжая развиваться в собственном темпе.

Мы в силах предсказать конечный результат, но вот путь количество энтропии мы рассчитать порой не можем. Каждый новый метод познания, приводит сразу к ряду последствий. Новый инструмент испытывает прочность старых убеждений, и сам же испытывается на прочность аксиомами. Получается путь ретроградный и антероградный, в одно и то же время.

Да, мы может знаем как ходить и даже взяли нужный курс. Но способ перемещения, та самая форма познания вариативна и изменчива. И это необходимо принять во внимание.

ИТОГ

Никакого вывода не будет. Я не придумала никакой новой теории glorious evolution. Более того, я и не могла. Как мог заметить внимательный читатель, в настоящее время последним теориям эволюции почти 40 лет. За это врмея мудрые ученые могли бы давно их объеденить, но что-то им помешало. Это "что-то"- объем знаний. Каждый год мы узнаем так много, что собрать это в единую картину мира становится все сложнее и сложнее.

П.С. Мною так завладела эта ветка размышлений, что я записала с другом подкаст. И, как не сложно догадаться, получила свой автомат.
Вот что значит крутой подход к обучению.

Аватар Аглая Цидулко
Аглая Цидулко @aglayats
студент магистрHumboldt university of Berlin
📍Берлин, Германия

Знаете анекдот про девочку, которая не могла решить кем хочет стать когда вырастет и порвалась на 1000 маленьких медвежат? Это про меня. Молекулярный биолог пытающийся в биоинформатику, моряк, полярный туристический гид, фотограф дикой природы, студент.

inst: @iskry_is_glaz
telega: @vesfir
микроблог в телеге: @kabinet204

Связанные посты
21 комментарий 👇

а можно тезисно для тупых о чем говорят современные теории эволюции и в чем они не согласны с профановым пониманием теории дарвина в духе "выживает более приспособленный"?

  Развернуть 1 комментарий

@VladimirFedan, ноль проблем.

Современные теории не опровергают концепт выживания приспособленейшего. Просто они объясняют ход эволюции другими явлениями, о которых Чарльз тупо не знал. Более того, идея про выживаемость не единственная в Дарвинизме, просто самая распиаренная.

дарвин - есть какие то признаки у организмов. Передаются от родителей, чутка меняются у потомков. В среде недостаточно ресурсов на всех, начинается борьба и тот кто лучше приспособлен получает ресурсы для выживания и размножения (т.е. передачи своих признаков). Дарвин тут ничего не говорит о том как признак появился или о том как именно он передался потомкам.

у новых теорий тот же базис, просто они отвечают на последние два вопроса.

СТЭ - есть такие штучки - гены, фрагменты ДНК в которых в определенном химическом формате записана инфа о признаках. Если происходит мутация (очень много разных причин) и она влияет на признаки организма нейтрально/положительно - мутация сохраняется, таким образом закрепляется новый признак.

ЭТЭ - гены все еще есть, но работают сложнее чем просто инфа которая всегда реализуется. Очень много "if". И иногда внешняя среда меняет признак организма, а за этим меняются гены.

В обоих случаях механизм передачи признаков одинаков, мейоз и потом слияние пооловых клеток. или еще какой нибудь известный науке тип полового размножения.

Так что новые теории эволюции просто крутые надстройки Дарвиновской теории.

  Развернуть 1 комментарий

@aglayats, получается, "теория Дарвина давно устарела", но не устарела, если фактически современные теории её основную механику наследуют и повторяют?

  Развернуть 1 комментарий

@aglayats, и неясно, где Дарвин неправ, если "новые теории эволюции просто крутые надстройки его теории". "Дарвин недоговорил", наверное, точнее будет.

  Развернуть 1 комментарий

@Korleth, По тексту возможно так и кажется. Однако вы упускаете важное предложение. «Ещё при жизни Чарльза были найдены ошибки в теории».
А современные теории да, они берут основную мысль Дарвина и раскручивают ее. Но вот пояснения совершенно новые.

Если интересно, можете почитать про кошмар Дженкина)

  Развернуть 1 комментарий

@Korleth, теория Дарвина реально оперировала только естественным отбором.

Но он не описал, например, дрейф генов. Т.е. концепцию того, что естественный отбор для эволюции не нужен вовсе, и она может происходить стохастически (в школьной программе об этом сказано вскользь, вот многие и не в курсе). Он ее просто ускоряет и придает определенную форму, но процесс может идти и без этого.

Именно поэтому он устарел. Т.к. ввел только одну неполную концепцию и все рассматривал с ее призмы, даже то, что ей было объяснить нельзя.

  Развернуть 1 комментарий

@aglayats, спасибо за ответ, прочитал, очень интересно! Ссылаются и на дилемму Холдена, тоже познавательно.

  Развернуть 1 комментарий

@glebkudr, спасибо за ответ!

Можно сказать, случайный отбор.

Как бы ты сформулировал современное описание теории эволюции в формате, понятном школьникам?

  Развернуть 1 комментарий

Я не понял, а вывод-то какой?

Проблемой биологии является то, что она теоретически проработана на 100%. Там нет белых пятен, типа проблематики «теории всего» из физики. Теория всего в биологии существует, и это объединение идей о функционировании хаотических систем из математики, с органической химией. Что на выходе дает молекулярную биологию, биологию развития и современную эволюционную теорию. Что в свою очередь исчерпывающе объясняет вообще все, не противоречиво между собой.

Проблемой является невозможность все это хозяйство в разумные сроки смоделировать и рассчитать. Как из недостатка данных, так и из природы хаотических процессов.

Но тут уже новые теории не помогут, поможет квантовый компьютинг и ИИ. Считаю, что будущее биологии за проектами навроде AlphaFold, а в «мокрых» исследованиях какие-то прорывы будут только частного порядка, типа открытия очередного регуляторого пути с очередными (и даже экзотическими) способами взаимодействия молекул. Что интересно для фармы или биоинженерии, но принципиально к биологической теории ничего не добавляет.

Открытие наследственной роли ДНК было прорывом. А ПЦР или использование Crispr-cas — нет, тк это уже просто инженерия.

  Развернуть 1 комментарий

@glebkudr, вообще, считаю, что работы https://m.youtube.com/@foo52ru вносят в иллюстрацию теорию эволюции на порядки больше пользы, чем своры биологов 🙂

Биология уже давно нуждается в уходе от мокрой истории и натурных экспериментов к чистому моделированию, став при этом по-настоящему точной наукой.

  Развернуть 1 комментарий

@glebkudr теории и правда на данный момент достаточно. НО! Тот же прикол с математическим обсчетом и симмуляцией практически невозможен. Глобально по двум причинам.

1 - стохастическое поведение моллекул, организмов и прочих причастных. ВСЕ учесть невозможно. Любая биологическая модель упрощает реальный мир. Но мы то хотим понять мир настоящий, а не упрощенный.

2- каждый новый молекулярный путь, который описывает какую то часть работы какой то клетки, установить очень сложно. Много мокрой биологии. Капать, капать и капать. Смешивать микро кол-ва прозрачной жидкости. И в биологии мы пользуемся моделями скорее для того, что бы избежать 1000 и 1 эксперимента. По итоту мы получим данные и как то их интерпретируем.

Есть недавняя статья, которая поясняет важный момент в эволюции бактерий. Да, сама статья написана на основе только сухой работы. Биоинформатика в чистом виде. Но данные для моделей она брала у лаборатории, которая последние пару десятков лет растит колонии бактерий и сохоаняет даннные о каждом поколении. Т.е. буквально ведет летопись микроэволюции.

  Развернуть 1 комментарий

@aglayats,

  1. все так
  2. все так

Тут у нас такая область науки, где теория сделала все что могла и сказала - ну все, а теперь моделируйте и проверяйте мокрыми экспериментами (ну или берите мокрые данные и моделируйте дальше).

Так вот случилось. Науку тут, я считаю, можно закрывать и объявлять инженерной дисциплиной. Поэтому и спорю с изначальным посылом - никаких новых теорий тут не требуется, оно в какой-то момент просто заработало и все.

  Развернуть 1 комментарий
🕵️ Юзер скрыл свои комментарии от публичного просмотра...
Илья Богданов Специалист по прокрастинации 12 декабря 2024

Тут правда важно понять, почему эволюция, а не молекулярка.

Читая текст, мне понять не удалось. Кажется ответ содержится в этом предложении, но я его не понимаю:

…для положительного результата требуется умение задавать вопрос. И именно этим все своё врем я занимается эволюция.

Под «вопросом» предполагается вопрос «как биологические организмы развиваются»?

В последнем абзаце если честно совсем потерял нить. Если мы знаем цель — «теория всего», но не знаем пути — откуда вывод о том, что именно теория эволюции является этим путем?

  Развернуть 1 комментарий

как бывший журналист я понимаю логику написания заголовка (хоть и не одобряю), а как учёный я совсем не понимаю содержания статьи🥲

из комментариев становится более понятно, в чём проблема, но то что концептуально СТЭ это по факту неодарвинизм, я узнал уже из википедии.

может, ты знаешь из своей работы что-то, меняются ли эволюционные процессы при изменении масштабов живых организмов? в физике, например, всё идёт по пизде при уменьшение размеров, а в биологии?

  Развернуть 1 комментарий

Да, вот только Хокинг вроде к теории струн никакого отношения не имеет)

Да и сама теория струн сейчас испытывает, мягко говоря, проблемы:

11 измерений не пронаблюдать, ландшафтов 100^500, суперсимметричность не подтвердили и т.д.

Да и квантмех опущен, а он даже поважнее теории относительности будет наверное

  Развернуть 1 комментарий

@ndrewnee, Возможно.
Но я честный биолог, физический дилетант.

Про квантех почитаю, молоко есть рекомендации? Чтоб не совсем сложным языком было описано?)

  Развернуть 1 комментарий

😱 Комментарий удален его автором...

  Развернуть 1 комментарий

@aglayats, Я сам-то тоже не физик)

Но тут в клубе есть настоящие физики, Михаил Коробко, например)

Вот его посты https://vas3k.club/user/MikhailKorobko/#Pro-kvantovuiu-fiziku

  Развернуть 1 комментарий

Я не понял вывод. И заголовок.

Что я понимаю про теорию эволюции:

  • на низком уровне все процессы случайные. Эта случайность влияет на более высокие уровни и когда клетки делятся, вторая получается не такой же, как первая. Части, непохожие на исходную клетку, называются мутациями.
  • среда существует и меняется. Организмы, которые мутировали так, чтобы больше подходить к среде, имеют больший шанс размножиться и продвинуть свою мутацию в следующие поколения.
  • существуют механизмы для увеличения количества мутаций и механизмы для уменьшения количества мутаций.
  • на любой вопрос почему можно ответить, что когда-то это было эволюционно удачным решением, а сейчас как минимум недостаточно вредит, чтобы вымереть

Теперь ты заявляешь, что пора бы выдумывать новую теорию. Зачем? Что не так с существующей? В физике не так то, что на микро- и макро-уровнях мир работает по несовместимым законам, а еще что-то там неясно с темной материей и энергией, и еще я уверен что-то есть, можно спросить настоящего физика.

Что не описывает или неправильно описывает последний извод теории эволюции?

  Развернуть 1 комментарий

Не все что записано в ДНК проявляется как записано, наш организм вертит инструкцию как хочет и при одних и тех генах итоговый признак может быть разным.

Не очень понятно, почему тогда однояйцевые близнецы так похожи.

  Развернуть 1 комментарий

@glader, практически весь научпоп на эту тему проводит аналогию, что днк — это код/программа для самовоспроиведения, а физические законы — интерпретатор/компилятор. Обычные процессоры могут вполне себе косячить в вполне себе детерминированной интерпретации кода из-за сбоев/битфлипов, в этом плане у днк все аналогично — недетерминированность квантового мира/та же радиация/неблагоприятная химическая среда и прочие внешние факторы могут быть причинами мутаций.

  Развернуть 1 комментарий

😎

Автор поста открыл его для большого интернета, но комментирование и движухи доступны только участникам Клуба

Что вообще здесь происходит?


Войти  или  Вступить в Клуб