?

Log in

No account? Create an account
Биогенез - анархическая контрэволюция
bokhonov

Помещаю для обсуждения с  единчаятелями свои биологические идеи самоорганизации.

 Я скромно назвал это биогенезом...

:)   :)


Как можно видеть - это революционный, а не эволюционный путь , можно сказать – контрэволюционный (хоть применение подобной терминологии  и является своеобразным «экспортом» представлений социального характера в биологию).

 

В общем - в основе преобразования всего живого лежит анархоподобные эффекты...

Прошу обратить внимание - всё в рамках строго биологических представлений. Никакого биополя, никаких заносов из космоса, никакого креационизма и оккультизма и прочей хиромантии...



Биогенез - это процесс самоорганизации экологической системы, при котором происходит преобразование систем управления на всех уровнях регулирования - от молекулярного, до популяционного. Биологическая система представляет собой сложную структурированную организацию, каждый уровень которой характеризуется специфическими типами управления, являющимися взаимообусловленными. Это свойство необходимо для того, чтобы микроизменеия на молекулярном уровне приводили к макроэффекту, являющимся ответом на воздействие окружающей среды, а также макровоздействие должно иметь соответствующий отклик на микроуровне.

Термин "эволюция" обозначает необратимый процесс перехода системы в стационарное состояние. Биологические процессы представляют собой открытую систему, находящуюся далеко от термодинамического равновесия и имеющие нелинейный характер. Однако рассматривая экосистему как сложную структуру взаимодействующих видов, можно сделать вывод о стационарности, консервативности ее составляющих частей на этом уровне.

Ниже представлены принципы организации экосистемы в ходе биогенеза.

1. Биогенез - качественное структурное изменение зкологической системы. Функционально перестраивается вся экологическая система полностью, т.е. изменение систем управления происходит на всех уровнях - от молекулярного, до популяционного - одновременно. Эволюция - это процесс стабилизации возникающей экосистемы.

2. Вид - устойчивое, самовоспроизводящаяся, генетически обусловленная часть экологической системы, занимающая определенное место в ней - экологическую нишу, в которой особь - воспроизводящаяся единица вида - не испытывает конкуренции со стороны других видов. Взаимоотношения типа "хищник-жертва" не являются конкурентными и имеют регуляторный характер для экосистемы, ограничивающий, в частности, численность особей в популяциях. Существует внутривидовая конкуренция, являясь одним из факторов поддержания полиморфизма.

3. Отбор в популяциях направлен на поддержание полиморфизма, т.е. на максимальное сохранение генетической информации.

4. Биологические виды консервативны и внутри экосистемы не изменяются.

5. Мутации не оказывают влияния на существования вида и элиминируются внутри ареала за достаточно короткое время в связи с пониженной конкурентоспособностью и снижением приспособленности к условиям существования внутри ниши. Возможно накопление мутантов и гибридов на границах ареалов и в крайне специфических условиях.

6. Видообразование (период стабилизазации экосистемы) происходит за относительно короткое время в связи с гибелью "старой" экосистемы и завершается созданием новой экосистемы. Гибель экосистемы происходит вследствии общего снижения приспособленности к изменившимся внешним или внутренним условиям существования. К внешним условиям могут относиться глобальные изменения климата, экологические катастрофы, утрата какого-либо фактора существования, например гигантские залежи известняка в осадочных породах силурийского периода могут свидетельствовать об исчезновении из атмосферы углеродосодержащих соединений, утилизированных в скоплениях раковин и скелетов, что и явилось причиной гибели экосистемы. Возникновение новой экосистемы стало возможным после периода вулканической активности, выбросившей в атмосферу большое количество углекислого газа. Также фактором возникновения новой экосистемы является возможность заполнения новых экологических ниш. Так насыщение атмосферы кислородом было мощным фактором для возникновения жизни на суше, и явилось причиной изменения форм жизни в воде. Факторами возникновения могут также являться появление новых островов, водоемов, пустынь и т.п..

Гибель экосистемы происходит вследствие того, что в изменившихся условиях системы управления на всех уровнях не могут обеспечить устойчивое функционирование. Потеря устойчивости обусловлена тем, что падает приспособленность всех особей, что приводит к выравниванию с уровнем приспособленности мутантов и гибридов. Происходит "размывание" экологических ниш и, следовательно, границ между видами. Обмен генетическим материалом приводит к формированию новых устойчивых образований. Возникновение видов обусловлено тем, что структура и взаимодействие этих образований должны быть надежно воспроизводимы и устойчивы. Таким образом возникновение новой экосистемы завершается созданием новых ниш и видов. Глубина преобразований зависит от величины воздействий, послуживших причиной изменения экосистемы. Большие изменения приводят к появлению системы малоспециализированных, но "перспективных" видов. Перспективность является следствием появления новой "биологической информации" - функций и систем управления, полученных в результате образования новых обратных связей. Менее сильные изменения приводят к образованию более узких экологических ниш и более специализированным видам. Упрощенно этот процесс можно охарактеризовать фразой - эволюционируют не виды, а системы управления.

В рамках данной концепции представим объяснение некоторых общеизвестных фактов.

1. Консервативность видов. Неизменность видов обеспечивает устойчивость экосистемы. В силу ее открытости, она представляет собой непрерывный поток вещества и энергии, который должен обеспечиваться структурой, управляться на всех уровнях регулирования. Неправильное функционирование должно устраняться в самой системе. На популяционном уровне мутант не "вписывается" в экологическую нишу, т.е. имеет пониженную внутривидовую конкурентоспособность, становится "жертвой" других видов.

2. Внутривидовой полиморфизм. Для устойчивого существования экосистема должна содержать внутри себя всевозможные варианты ответов на возникающие ситуации в постоянно меняющейся среде и флуктуации параметров внутри себя. Система должна так быть организована, чтобы отбор способствовал максимальному сохранению биологической информации. Внутривидовая конкуренция не может являться фактором ограничивающим многообразие, т.к. борьба происходит с учетом многих факторов, от которых зависит приспособленность, и не может давать преимущество какому-либо аллелю, являясь средством "отбраковки" мутантов.

В ситуациях, когда высока вероятность случайной фиксации аллеля, полиморфизм обеспечивается наличием социальной организации в популяции. В данном контексте необходимо уточнить смысл понятия - "выживание наиболее приспособленных". Социальная структура резко ограничивает случайные сочетания гамет и обуславливает оптимальное для адаптации популяции распределение аллелей. Конкурентная внутривидовая борьба строится по принципу "проигрывают наименее приспособленные", способствующему сохранению уровня регуляции в экосистеме. Высокая конкурентоспособность вряд ли может иметь причину лишь в наличии одного какого-либо аллеля, а является интегральным признаком. Об этом свидетельствуют эксперименты по селекции - получаемые особи, имеющие выделенные гипертрофированные признаки, нуждаются для своего существования в специальных условиях, постоянной отбраковке низкокачественных представителей и неконкурентоспособны в природных популяциях.

3, Видовая продолжительность жизни. Особь любого вида является носителем наследственной информации и звеном в регуляторной цепи в экосистеме. Существование любого регуляторного механизма в силу различных причин ограничено во времени, Это может быть гибель от случайных причин, кроме того сама экосистема устроена так, что одни виды служат пищей для других видов. Функционирование также характеризуется параметром надежности, т.е. вероятностью выхода из строя в силу своих внутренних особенностей механизма. Воспроизведение регуляторных механизмов в самоорганизующихся системах - это один из главных принципов существования. Продолжительность жизни является таким же регуляторным фактором в популяции, как плодовитость, вероятность гибели, надежность и обеспечивает баланс в экосистеме. В связи с этим можно предположить существование генетических механизмов ограничения существования особей, являющимся регуляторным механизмом для создания баланса между численностью, плодовитостью и качеством передаваемой генетической информации.

4. Наличие в геноме некодирующих участков. Это свойство должно играть важную роль при формировании геномов новых видов в экосистеме. При гибридизации возникает организм со свойствами, не позволяющими особи полноценно существовать в экологической нише. В случае гибели экосистемы, гибриды и мутанты должны стать сравнимы по приспособленности с особями принадлежащими к какому-либо виду. Однако, чтобы сформировалась структура взаимоотношений в новой экосистеме недостаточно простого "перемешивания" хромосом. Некодирующие участки в ходе этого процесса предназначены для новой пространственной организации генома путем рекомбинации. Эффективность этого процесса обусловлена наличием в некодирующих участках большого количества повторяющихся последовательностей нуклеотидов. Окончательная "настройка" генома происходит путем фиксации генетических элементов, ругулирующих интенсивность функционирования генов.

5. Прохождение в эмбриогенезе прежних эволюционных стадий. При гибридизации, для того, чтобы потомство и далее было способно к воспроизведению, особи должны принадлежать к одному виду, т.е. выполнять заданную функцию в экосистеме, и для этого иметь соответствующий тип генома, либо к близким видам, т.к. чем на более "глубоких" уровнях, т.е. в системах более общего регулирования, происходят изменения, тем меньше вероятность получения полноценного потомства. Поэтому гибридизация при видообразовании меньше затрагивает участки с более общим регулированием.

Происходящие изменеия при видообразовании заключаются в установлении новых управляющих связей на уровне менее сложных участках регулирования. Вероятность возникновения новых обратных связей на некотором участке регулирования обратно пропорциональна степени его сложности. У многоклеточных организмов большое ограничение на возможность изменения структуры взаимодействия оказывает сам процесс последовательного включения разных систем управления на различных стадиях онтогенеза. Поэтому процесс изменения систем управления будет происходить в участках с небольшим количеством связей, а также к образованию новых структур из мутантных аллелей, не искажающих систему управления. Таким образом, большинство преобразований, приводящие вид к специализации в определеннй нише, являются вновь созданными (в том числе "бывшие" мутации), а также пространственные перестройки генома и перемещения регулирующих генетических элементов. Появление новых регуляторных звеньев еще более усложняет работу "старых" регуляторных структур, что приводит к определенной неизменности, консервативности, проявляющейся при эмбриональном развитии, которое протекает максимально изолированно от внешней среды.

6. Соразмерность величины геномов у "низших" и "высших" видов. Исходя из концепции системного преобразования экосистем, можно сделать предположение, что размер генома зависит от глубины преобразований, произошедших для адаптации к новой нише. И сходя из этого, наибольшие преобразования должны были произойти при "переходе" к жизни из водой среды к обитанию на суше. Этим объясняется большой размер генома у земноводных, превосходящий по величине размер генома у млекопитающих. Произошедшие существенные изменения, необходимые для перехода к возможности вести жизнь в двух средах, потребовали большого притока и преобразования, "оборота", генетического материала, следствием чего явилось увеличения числа и размеров некодирующих участков. При дальнейших эволюционных преобразованиях "лишние" участки были элиминированы отбором как мешающие, снижающие скорость преобразований.