Конвергентная эволюция фенотипа, асимметрии и сексуальности к культуре
|
Скачать 0.61 Mb.
|
|
Сексология и сексопатология. 2003. № 6. с. 2-8. № 7. с. 2-6. № 8. с. 2-7. Конвергентная эволюция фенотипа, асимметрии и сексуальности к культуре Геодакян В.А. д.б.н., в.н.с. Института проблем экологии и эволюции им.А.Н.Северцова, РАН, Москва “Познание – поиск аналогий” Людвиг Больцман Сделана попытка обобщенной трактовки трех фундаментальных линий эволюции: фенотипизации, асимметризации и сексуализации, конвергирующих к культуре. Вскрыты общие закономерности и механизмы реализации. Все они дихронно эволюционирующие консервативно-оперативные дифференциации, осуществляемые половыми гормонами. Андрогены, сужая норму реакции расширяют дисперсию, эстрогены – наоборот. Глубокая аналогия пар: генотип–фенотип, симметрия–асимметрия (транс–цис), женский–мужской, как обобщенных зарядов–потенциалов, позволяет создать изоморфные теории этих адаптивных явлений, обладающие уникальной способностью объяснять и предсказывать факты. Что общего между такими разными явлениями, как дифференциации: эволюции живых систем на филогенез–онтогенез, нуклеопротеида (ген, вирус) на ДНК–белок, клетки на ядро–цитоплазма, популяции на два пола, генома на аутосомы–гоносомы, организма на левую–правую половины, мозга на два полушария, общества на правшей–левшей, наследственности особи на генотип–фенотип и т.д.? Все они изоморфны. Поэтому удалось на основе общей идеологии создать структурно-изоморфные эволюционные теории пола (ЭТП), номадических генов, функционльной асимметрии мозга (ФАМ), леворукости [1-5]. В настоящей статье – дальнейшее обобщение: на основе того же подхода и той же идеи, распространение аналогичного понимания на другие пары, в частности: генотип–фенотип, знания–сознание, генофонд–культура. Неживые, живые системы, человек, культура В схеме адаптогенеза эволюцию системы (S) определяет cреда (E), E S – это главный управляющий поток информации при эволюции. Исторически живые системы (Ж) возникли как следствие эволюции неживых (НЖ), а культура (К) появилась как результат деятельности человека (Ч) – венца биологической эволюции. Каждая формация, зарождаясь в старой среде, в процессе своего развития создавала новую гео-, био-, антропо-, ноосферу, т.е. шла как бы каскадная коэволюция сред и систем. Например, растения, появившись в восстановительной атмосфере (Н2, СН4, NН3), превратили её в окислительную (N2, O2, CO2), человек формирует антропосферу, культура – ноосферу. Значит, как системы (НЖ > Ж > Ч > К), так и среды (г > б > а > н), связаны генетическим родством, и между ними действуют конститутивно–факультативные отношения: когда наличие предшествующих – непременное условие возникновения последующих, т.е. первые эволюционно древнее, возникли раньше, чем вторые, более молодые, возникшие позже. Но, вторые, развившись, могут воздействовать на первых, т.е. культура не только продукт прогрессивной эволюции, но и её реформатор. (Наглядные примеры таких отношений: точка > линия > плоскость > объем, или корень > стебель > цветок). Конечно, с каждой формацией появляются свои новые программы, определяющие их поведение, но они не перестают подчиняться предшествующим более фундаментальным законам (скажем, гравитации или термодинамики). Стало быть, между ними должны существовать изоморфизм и “сквозные” принципы организации их структуры и эволюции. Например, факультативные системы подчиняются всем конститутивным законам, но их специфическое поведение могут объяснить только законы своего уровня (камень, кошка, книга в гравитационном поле падают одинаково, но закон гравитации не может объяснить ни размножения кошки, ни процесса обучения по книге) [6]. Самая фундаментальная программа жизни – репродуктивная. Она придает генетической информации дискретность во времени: поколения и другие фазы жизни и в морфофункциональном пространстве: разнообразие форм (гены, хромосомы, клетки, организмы, популяции, виды, ценозы и др. – множество иерархических уровней организации). У добиологических систем дискретность фактически отсутствовала: не было поколений и богатства форм. Скажем, между уровнем простых молекул (Н2О, N2, O2, CO2) и ценозов (океан, атмосфера) не было промежуточных уровней организации. Это значит, что богатство форм при переходе от неживых систем к живым – результат дивергентных процессов (дифференциаций), когда унитарная (мономодальная) система превращается в бинарную (бимодальную) сопряженную дифференциацию (БСД, рис. 1). Значит среди живых систем должно быть много БСД. Их действительно очень много. Такая трактовка сопряженных форм и фаз значит, что их число в природе должно быть одинаково. Но почему-то форм гораздо больше, чем фаз. Это объясняется тем, что формы видны, а то, что это фазы, нужно догадаться. Например, то, что мужские и женские особи разные формы – это видим глазами, а то, что женские признаки это – бывшие мужские, а мужские – будущие женские, можно увидеть только умозрительно. За 40 лет существования эволюционной теории пола (ЭТП) появилась масса ее подтверждений. Приведу только одно доказательство главной идеи – дихронизма, что ♀♀ приносят старую генетическую информацию, а ♂♂ – новую, парадоксальное открытие двух групп английских ученых [7,8,9], показавших, что развитие плаценты, сугубо женского, но эволюционно нового, органа, – определяют гены отца, а не матери, тогда как, развитие эмбриона – гены матери, а не отца + матери (рис. 2)! Ведь у эмбриона генов отца и матери ~ 50 : 50, кровь поступает через плаценту – 100% материнская. Единственная разница: эмбрион – эволюционно старая система, а плацента – новая Абсолютно то же самое можем предсказать и открыть, и для изоморфной системы левое–правое полушария (управляющие подсистемы, аналоги отца–матери), правая–левая половины тела (управляемые, аналоги плаценты–эмбриона). Поскольку старую информацию приносит правое полушарие, а новую – левое (у эмбриона еще равны), то левая сторона тела эмбриона должна опережать в развитии правую (как эмбрион плаценту в случае ♀♀). Действительно, у скелетов и черепов эмбрионов разного возраста в музее антропологии МГУ левая сторона заметно больше правой! И чем больше дихронизм, тем труднее увидеть фазы. Если бы гусеница не превращалась в бабочку, а головастик в лягушку на наших глазах, то их считали бы разными формами. Или же разные фазы звезд (белые карлики, красные гиганты) долгое время считали разными формами. Абсолютно то же самое и с асимметрией полушарий: мы “видим”, что в разных полушариях разные формы функций, а чтобы “увидеть”, что это на самом деле разные фазы одной и той же функции, нужно умозрение. Человеку понимание пространства дается легче, чем понимание времени, недаром первое уже в ведении правого полушария, а второе – еще левого. По этой же причине ученые конкретного склада ума (мышления) легко понимают диморфизм и трудно – дихронизм. Культура – внезиготная наследственность Переходящая из поколения в поколение, суммарная наследственная информация популяции, = Г + К, где Г – генетическая часть, передаваемая через гаметы и зиготы, К – культурная, передаваемая через внезиготный “шунт”. У низших животных зиготный канал связи поколений – единственный (К = 0), например, бабочка откладывает яйца и умирает и ничего кроме генов не передает своим потомкам, поэтому информацию о целесообразном поведении потомки получают генетически в виде врожденных инстинктов. Такой способ передачи программ поведения – “на все случаи жизни”, конечно, негибкий. Иногда родители умудряются передавать внезиготную информацию потомкам, даже не встречаясь с ними – заочно. Например, осы-наездники обеспечивают своих будущих личинок питанием за счет того, что откладывают яйца в парализованное тело жертвы, или же, когда защищают потомство от врагов заочно. Так, было показано, что у бабочек, имеющих предупреждающую (скажем, о горьком вкусе) окраску, пострепродуктивный период (“старость”) длиннее, чем у тех, которые имеют защитную окраску [10]. Это означает, что длительность старости в онтогенезе имеет адаптивное значение и регулируется отбором. Бесполезные для репродукции старые бабочки, попадаясь птицам, “обучают” их не трогать молодых особей с той же окраской. Более гибкий и эффективный способ – обучать поведению потомство в онтогенезе. Для этого необходимо перекрывание поколений. Оно возникает и растет у более продвинутых форм, т.е. появляется возможность передачи онтогенетической информации (опыта и “знаний”) потомкам не генетически, а обучением. Так как обучение требует времени, то с ростом объема культурной информации растет перекрывание поколений, появляется длительная старость (обычно доноры информации), удлиняется детство (акцепторы информации) и онтогенез в целом. Так, у людей одновременно могут жить до 4–5 поколений! И по этому показателю – человек абсолютный рекордсмен. При переходе к антропосфере организация усложняется еще больше: этносы, нации, языки, социальная иерархия, специализации и пр. А с появлением культуры усложнение носит лавинообразный характер: религии, храмы, профессии, библиотеки, науки, искусства и т.д. Для возросших объемов культурной информации становится недостаточным “шунт” личного общения между смежными поколениями, возникает письменность, книгопечатание и другие каналы внезиготной передачи информации, пригодные для связи и с несмежными поколениями. Культура как обогащение фенотипа Главные носители генетической информации, молекулы ДНК, обладают двумя программами: репликации (ДНК ДНК) и трансляции (ДНК белок). Первая программа осуществляет поток генетической информации из поколения в поколение – филогенез. Вторая – в каждом поколении “выносит” информацию навстречу среде для получения экологической информации. Для этого переводит её с 4-буквенного “языка” ДНК на 20-буквенный, понятный для среды, более богатый и гибкий язык белков, т.е. реализует фенотип и онтогенез. Смысл этого перевода, прежде всего, – окружить более устойчивые к факторам среды молекулы ДНК менее устойчивыми белками. Например, если температура денатурации ДНК примерно 65оС, а белков – около 45оС, то вирус, представляющий собой ДНК в белковой оболочке, денатурирует при 45оС, т.е. благодаря сопряженному с ней белку нечувствительная к 45оС, молекула ДНК становится чувствительной. Значит, белок является как бы информационным посредником между ДНК и средой, способным заблаговременно “предупредить” о наступлении жары (в данном случае). Другие белки аналогичным образом позволяют ДНК “ощущать” приближение холода, третьи – “видеть”, “слышать”, “узнавать” о других опасностях среды и т.д. Чем больше направлений “выноса” (мерность фенотипа) и чем дальше выносится фенотипическая информация от генотипа, тем богаче фенотип. Богатство фенотипа повышает эффективность организации, расширяет экологическую нишу, позволяет уменьшить численность потомства и частоту смены поколений, т.е. удлиняет жизнь. Если сравнить вирус, бактерию, аскариду, лягушку, ежа и человека, то богатство фенотипа в этом ряду растет. Далее, белки позволяют во время онтогенетического развития модифицировать один и тот же генотип, в зависимости от условий среды, в разные фенотипы. Фенотип любого признака определяется генотипом и средой: Ф = Г + Е, отсюда Г/Ф + Е/Ф = 1. Если в предельно экстремальной среде Е*, предельно возможный фенотип Ф*, то Г/Ф* + Е*/Ф* = 1, где Г/Ф* = Н есть не что иное, как наследуемость признака, а Е*/Ф* = НР – его норма реакции. Значит, Н + НР = 1 и НР характеризует максимально возможное участие среды в определении признака. Иначе говоря, генотип любого признака задает возможный диапазон его изменчивости, а среда определяет точку внутри этого диапазона. Чем оптимальнее среда, тем фенотип “ближе” к генотипу, и наоборот, чем экстремальнее среда, тем они “дальше” друг от друга. Согласно эволюционной теории пола, норма реакции женских особей по всем признакам несколько шире, чем мужских, т.е. выше их адаптивность (пластичность) в онтогенезе [3,11]. Это приводит к тому, что один и тот же вредный фактор среды модифицирует фенотип самок, не затрагивая их генотипа, и элиминирует фенотип и генотип самцов. Например, при наступлении ледникового периода широкая норма реакции самок у далеких наших предков позволяла “делать” гуще шерсть, или толще подкожный жир и выжить. Узкая норма реакции самцов этого не позволяла, поэтому из них выживали и передавали свои гены потомкам только самые генотипически “лохматые” и “жирные”. После появления культуры (огня, шубы, жилища) наряду с ними выживали и добивались успеха у самок еще и изобретатели этой культуры. Тогда совершенно очевидно, что культура (шуба) выполняет роль фенотипа (шерсти). Разная норма реакции приводит к тому, что в поведенческом, психологическом плане мужской и женский пол тоже отличаются друг от друга. У женщин выше обучаемость, воспитуемость, конформность, у мужчин – находчивость, сообразительность, изобретательность (поиск). Поэтому новые задачи, которые решаются впервые, но можно решить кое-как (максимальные требования к новизне и минимальные – к совершенству), лучше решают мужчины, а знакомые задачи (минимум новизны, максимум совершенства), наоборот, – женщины [12]. Эти биологические особенности полов проливают свет, в частности, на непонятные иначе разные роли и отношения полов в культуре. Аналогию “фенотип–культура” можно расширить. И то и другое есть не что иное, как: 1) “вынос” генетической информации к среде (вместо врожденных инстинктов – обучение, вместо шерсти – шуба); 2) более гибкие формы информационного контакта со средой, расширяющие экологическую нишу; 3) посредники между системой и средой; 4) обогащение в процессе эволюции; 5) повышения приспособленности, приносящие пользу; 6) явления, удлиняющие онтогенез и его стадии; 7) делающие экономнее эволюцию, и т.д. Следовательно, культуру можно рассматривать как внезиготное обогащение фенотипа. По такой общей схеме можно трактовать широкий класс бинарных сопряженных дифференциаций (БСД) (систем и понятий), представляющих становой хребет дивергентной эволюции систем: биологических, социальных, технических, игровых и др.: филогенез–онтогенез, пурины–пиримидины, рибоза–фосфат нуклеиновых кислот, NH2–COOH группы аминокислот, ДНК–белки, ядро–цитоплазма, аутосомы–гоносомы, гомо–гетеро (зиготы и гаметы), диплоидия, гаметы–сома, два пола, эстрогены–андрогены, генотип–фенотип, симметрия–асимметрия, низ–верх, зад–перед, левое–правое, и т.д. И все это на всех уровнях организации: от генов и гормонов до популяций и психики. Корни бинарных сопряженных дифференциаций уходят в неживую формацию [13]. Обобщенные заряды, потенциалы и работа В термодинамическом плане живые системы представляют собой открытые рабочие системы, обменивающиеся со средой веществом, энергией, информацией и производящие полезную работу против энтропийных сил среды. Для количественного описания состояния системы и процессов, идущих в ней, в термодинамике применяются специальные физические параметры, которые называются обобщенными зарядами, или факторами экстенсивности (Е). К ним относятся: масса, объем, энтропия, электрический заряд и т.д. Внутренняя энергия системы, как известно, определяется совокупностью этих обобщенных зарядов: U = f(E1, E 2, E3, ... En) Внутренняя энергия системы является функцией состояния, ее изменение можно представить в виде соответствующего полного дифференциала dU = P1dE1+ P2dE2 + ... PndE n, где коэффициенты P частные дифференциалы от U по всем Е. Они называются обобщенными потенциалами, или факторами интенсивности. Это те силы, потенциалы, которые вызывают перенос соответствующих зарядов и производят полезную работу. Каждому виду заряда соответствует свой, сопряженный с ним потенциал. Добавление в систему того или другого заряда приводит к повышению сопряженного с ним потенциала. Так, увеличение массы воды в верхнем резервуаре повышает гидравлическое давление, приращение объемного заряда повышает давление газа, теплового заряда – температуру, электрического заряда – электрический потенциал и т.д. Изолированная от среды система не может совершить никакой работы. Необходим контакт со средой в виде соответствующего канала связи. Каждой форме контакта со средой отвечает пара сопряженных факторов экстенсивности и интенсивности. Произведение обобщенного потенциала на изменение обобщенного заряда имеет размерность работы и называется обобщенной работой PdE = dA. Каждой паре сопряженных зарядов и потенциалов соответствует особого рода работа (табл. 1). Табл. 1. Структура термодинамических рабочих систем.
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 |
Эволюция асимметрии, сексуальности и культуры Тр. Междунар. Симп.: Взаимодействие человека и культуры: теоретико-информационный подход. Информационное мировоззрение и эстетика.... |
|
Программа прикладного курса по биологии «Многообразие и эволюция органического мира» Учебно-методический комплекс по предмету «Биология», прикладной курс «Многообразие и эволюция органического мира», 2012 год, с. Федоровка... |
|
Литература к лекциям по смеховой культуре История вопроса: анализ смеха как явления в 20 веке (Фрейд, Бергсон,международные конференции по смеховой культуре) |
|
Тематическое планирование по физической культуре Разработано на основании авторской рабочей программы по физической культуре для начальных классов, утвержденной директором образовательного... |
|
Темы курсовых и контрольных работ для студентов дневного и заочного... Фк по дисциплине «Деньги. Кредит. Банки» Эволюция номинализма как древнейшей денежной теории |
|
Образовательная программа по баскетболу сроки реализации программы 8 лет Фз «О физической культуре и спорте в Российской Федерации» и Типовым положением об образовательном учреждении дополнительного образования... |
|
Асинхронная асимметрия Высказывается мнение, что латеральная асимметризация—закономерный процесс, продолжающий эволюционную «логику ряда» типов симметрии:... |
|
Рабочая программа По Культуре народов Севера Класс 6 Рабочая программа составлена в соответствии с учебным планом и авторской программой по культуре народов Севера (ханты и манси) для... |
|
Е. шахматова смена парадигм в культуре серебряного века: от антропоцентризма к антропокосмизму Подробно анализируется «Черный квадрат» Малевича как попытка зримого воплощения Духовного Абсолюта человечества космической эпохи.... |
 |
Рабочая программа по физической культуре Рабочая программа по физической культуре для 9-го класса разработана на основе примерной программы государственного стандарта основного... |