Мозаичный форум  

Вернуться   Мозаичный форум > Территория общения > Персональные разделы > Раздел SerejaKu
Галерея Справка Пользователи Календарь Поиск Сообщения за день Все разделы прочитаны

Ответ
 
Опции темы
Старый 23.06.2015, 16:51   #1
SerejaKu
Старожил
 
Аватар для SerejaKu
 
Регистрация: 15.02.2007
Адрес: Екатеринбург
Сообщений: 5,752
SerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мира
Клеточное старение как побочный эффект разделения функций в многоклеточной системе.

Недавно, пытаясь дать ссылки, я с удивлением обнаружил, что неблагодарное человечество очередной раз снесло в корзину ряд моих постов, посвященных проблеме появления в процессе эволюции многоклеточных организмов таких забавных явлений как смерть и клеточное старение. В итоге решил собрать всё что осталось в одной теме -не графоманства ради, а исключительно чтобы не пропало бесследно.

Общепринятый в современной физиологии эволюционный принцип, утверждает, что любое физиологическое явление развивается в процессе естественного отбора, и предоставляет виду-носителю какие-то эволюционные преимущества по сравнению с предшествующими видами. Однако, ряд физиологических явлений, например те же как старение и смерть, как будто-бы противоречат данному принципу - в силу своих очевидно дезадаптивных свойств.

То есть с одной стороны мы имеем красивую и смелую теорию, эффектно разъясняющую и приводящую в стройную систему целый ряд разнообразных физиологических явлений, а с другой - имеются какие-то отдельные безобразные факты, которые не вписываются в эту стройную и ясную картину.

Для того, чтобы разрешить это противоречие, физиологи уточняют эволюционный принцип, утверждая, что в процессе эволюции подобного рода явления возникают не сами по себе, а являются неизбежными побочными эффектами каких-то других адаптивных изменений. Таким образом каждый дезадаптивный эффект прямо и непосредственно связан с каким-то крайне адаптивным изменением, а выявление и понимание этой связи крайне важно для нейтрализации и лечения таких нежелательных эффектов.

Ну а раз так - давайте попытаемся использовать эту уточнённую форму эволюционного принципа для углубления нашего понимания природы таких физиологических явлений как старение и смерть:

Для этого, прежде всего, нужно определить момент времени когда старение и смерть возникли в процессе эволюции, и затем разобраться какими адаптивными изменениями сопровождалась эволюция видов на этом своём этапе.

Известно, что все одноклеточные организмы потенциально бессмертны, а такие физиологические явления, как естественное старение и смерть являются эволюционным приобретением многоклеточных организмов. Сам по себе переход от одноклеточного к многоклеточному организму сопровождается и стимулируется таким явлением, как углублённая клеточная специализация и разделение функций между специализированными клетками. Поскольку смерть у нас тесно связана с многоклеточностью, а многоклеточность - со специализацией и разделением функций, то возникает соблазн предположить, что развитие специализации и разделения функций - и есть то адаптивное изменение, которое привело к возникновению старению и смерти в качестве своих побочных явлений.

И это предположение не лишено оснований, поскольку, если внимательнее взглянуть на механизмы реализации узкой специализации, то становится видно, что многоклеточные системы в процессе естественного отбора достаточно жёстко блокируют возможности клетки по реализации своих генетических программ, не связанных непосредственно с несением их основных функций, в результате поучая из живой и полноценной клетки полумертвый узкоспециализированный "винтик" заточенный под эффективную работу в составе системы. Наиболее показательны в этом смысле эритроциты: они, в процессе специализации превращаются в мертвый, лишённый ядра контейнер с гемоглобином, не способный к какой-либо регенерации и восстановлению, и, таким образом, становятся абсолютно беззащитны перед старением и естественным износом.
__________________
Пока живут растаманы из глубинки - Вавилону не устоять!

Последний раз редактировалось SerejaKu; 25.06.2015 в 17:36.
SerejaKu вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.06.2015, 16:52   #2
SerejaKu
Старожил
 
Аватар для SerejaKu
 
Регистрация: 15.02.2007
Адрес: Екатеринбург
Сообщений: 5,752
SerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мира
Побочные эффектны специализации в разных системах.

Поскольку разговор у нас зашёл о клеточной специализации, то крайне уместно вспомнить ещё один принцип - подобия законов и процессов происходящих в системах, построенных на разделении функций между специализированными элементами. Это подобие позволяет для иллюстрации и понимания негативных эффектов специализации использовать любую хорошо знакомую систему разделения труда - например человеческий социум:

Пример 1:
Шел я тут как-то на работу и познакомился по дороге с девушкой из сельхозакадемии - потому что она была вся такая счастливая-счастливая: шла по улице и всем улыбалась. Ну и я тоже ей улыбался-улыбался, и доулыбался: оказалось, что это она такая счастливая потому что сдала на пятерку экзамен по кастрированию козлов... то есть в смысле по оперативной хирургии... И короче всю оставшуюся дорогу взахлёб рассказывала мне детали и подробности:

-Ты, говорит, Серёга, не понимаешь! Ведь до операции - он же КОЗЁЛ!!!! И мясо у него жесткое, и воняет от него как от козла, у мысли все у него уродские, козлиные: всё время одна похабщина на уме, вредный он от этого становится, беспокойный, хозяйку не слушается, только отвернёшся - так и норовит слинять куда нибудь по делам своим козлиным... А зато, говорит, после операции - ты, говорит, Серёга просто не представляешь... каким он становится заинькой, каким лапочкой: нежный, мягкий, послушный, пушистый, ласковый.
..

Т.е. в данном случае, система успешно встроила в себя новый элемент, жестоко и беспощадно подавив все его не связанные с выполнением внутрисистемных задач функции.

Пример конечно крайний, но то, что происходит с людьми в процессе социальной адаптации в принципе не сильно отличается:
Пример 2:
http://www.youtube.com/watch?v=ezLFV-mZ8bE

То есть и в этом случае какая-то часть нервной и эндокринной системы организма благополучно умерла, а социальная его ценность при этом выросла.

Методы и способы воздействия социума на личность в процессе специализации обсуждались например тут:

Цитата:
Сообщение от SerejaKu Посмотреть сообщение
http://psyfactor.org/modification.htm
«Полуголодную крысу поместили в пустую камеру, где был только рычаг и миска для еды. Сначала крыса демонстрировала множество оперантов: ходила, принюхивалась, почесывалась, чистила себя и мочилась. Такие реакции не вызывались никаким узнаваемым стимулом: они были спонтанны. В конце концов, в ходе своей ознакомительной деятельности, крыса оказывалась в самом дальнем от рычага углу камеры и тут же получала удар электрическим током. Оказываясь в непосредственной близости от рычага, она получала шарик пищи, автоматически доставляемый в миску под рычагом.

Постепенно крыса научилась избегать дальнего угла и проводила почти все время около рычага. Рано или поздно она случайно нажимала на рычаг — пищевой шарик мгновенно падал в миску. С этого момента пища давалась не за простое нахождение около рычага, а только за его нажатие. Первоначально реакция нажатия имела низкую вероятность, она была чисто случайной по отношению к питанию. Нельзя было предсказать, когда крыса нажмет на рычаг и нельзя было заставить ее сделать это. Однако через соответствующий промежуток времени голодная крыса начинала нажимать на рычаг все быстрее и быстрее. Нажатие рычага постепенно стало наиболее частой реакцией крысы, ее типичным поведением в ответ на условие недостатка пищи.

Если пища переставала подаваться вслед за реакцией нажатия рычага, крыса, в конце концов, переставала нажимать на него, происходило постепенное угасание...»

......
Однажды, когда ведущая занятие преподавательница, закатывая глаза от умиления, в очередной раз вещала о мифе «Белой богини» как символе космической сущности человека, я украдкой читал положенную на колени книгу. Тема была чрезвычайно интересной — как при помощи ударов электрического тока сформировать нужное поведение у белых крыс. Попавшая ко мне с оказией книга называлась «Экспериментальный анализ поведения организмов» ("The behavior of organisms: An experimental analysis"). Написал ее Б. Ф. Скиннер — известный «апологет буржуазной лженауки» и «прислужник проклятого империализма».

Читая книгу, я искал ответ на мучившие меня вопросы. Проблема, стоящая передо мной, по тем временам была нешуточной — что делать с «доставшим» меня преподавателем. Дело в том, что один уважаемый профессор (дай Бог ему здоровья!) отличался весьма скверной для студентов привычкой. Требуя стопроцентной посещаемости своих занятий, он в процессе чтения лекции очень любил перемещаться по всей аудитории, любуясь тем, как студенты конспектируют его гениальные мысли. Особенное удовольствие ему доставляло незаметно подкрасться сзади к азартно режущимся в «морской бой» или «секу» студентам и до смерти напугать их громогласным: «Молодые люди!!! Да я вас ... сейчас ... по этое самое!!!». Для некоторых студиозусов, предпочитающих во время бесполезных лекций заниматься своими делами, такая ситуация была невыносимой. В силу вышеперечисленных особенностей характера, больше всех это бесило меня. Естественно, чувства были взаимными.

Как всегда, решение пришло быстро и неожиданно. Опусы о «Белой богине» слушать больше не хотелось. Чтобы получить свободу, пришлось скорчить страдальческую гримасу и схватиться двумя руками за живот — способ не слишком эстетичный, но безотказно действующий в любых ситуациях. В тиши университетского коридора я обдумал детали своего адского замысла.

Метод был прост, как правда. Он был основан на описанном Скиннером эффекте подкрепления*. Для всех людей одним из основных стимулов поведения является внимание и одобрение окружающих. Многие люди проводят массу времени, прихорашиваясь перед зеркалом, в надежде получить одобряющий взгляд супруга или любовника. И женская, и мужская мода — это предмет одобрения, она существует до тех пор, пока есть социальное одобрение. Хорошие отметки в школе — тоже позитивный подкрепляющий стимул**, потому что за это получают похвалу и одобрение учителей. Цветы для любимой, лесть начальнику, похвала подчиненному... Внимание и одобрение значимого другого — родителя, учителя, возлюбленного — вот что часто движет нашим поведением. Причем эти мотивы далеко не всегда осознаются нами, чаще они «работают» на уровне подсознательных автоматизмов.

*Подкрепление — ассоциация по типу «причина-следствие», которая возникает на психофизиологическом уровне и чаще всего человеком не осознается. Формируется после неоднократного предъявления подкрепляющего стимула (приятного или неприятного) в ответ на поведенческую реакцию.

**Позитивный подкрепляющий стимул — приятный для организма стимул, который появляется после поведенческой реакции и повышает вероятность ее повторения.

Как и все мы, бедный профессор был падок на социальное одобрение. Мне лишь оставалось вовлечь в авантюру еще несколько таких же, как и я, разгильдяев. (Для этого пришлось сильно раскошелиться на пиво, но чего не сделаешь ради науки.) Эксперимент начался.

Каждый преподаватель постепенно привыкает, помимо «правильных фэйсов» конспектирующих каждое его слово отличников, видеть перед собой и постные физиономии, откровенно зевающие и поглядывающие каждую минуту на часы в ожидании звонка. Когда наш профессор, во время плавного дрейфа по аудитории, случайно оказывался возле кафедры (предусмотрительно перемещенной в самый дальний и «безопасный» для студентов угол), ситуация резко менялась. Отъявленные лоботрясы вдруг просыпались и всем своим поведением показывали, что очень хотят его слушать. Вокруг расцветали доброжелательные улыбки. Каждое слово лектора ловилось с трепетным восхищением. Все преданно смотрели ему в глаза. Подавались заинтересованные реплики. Конспектировалось каждое слово. Но стоило профессору покинуть уготовленное ему место, как в аудитории мгновенно сгущались тучи. Многие слушатели начинали хмурить брови, избегали его взгляда. Кто-то бросал ручку на стол, кто-то демонстративно начинал смотреть в окно. На преподавателя веял холодок явной недоброжелательности.

Поначалу на лице профессора читалось искреннее недоумение. Но постепенно лектор начал смутно догадываться, каким образом можно овладеть вниманием аудитории. С каждым днем он проводил за кафедрой все больше и больше времени. Вначале это делалось сознательно, спустя некоторое время выработался соответствующий автоматизм.

Спустя месяц дело было сделано. Едва появившись, профессор сразу же занимал свое «рабочее место» и почти не покидал его до конца лекции. Хождения по аудитории прекратились. Лентяи могли снова заняться своим любимым делом — играть в «морской бой» или считать мух на потолке, не боясь быть врасплох застигнутыми со спины. Изменений не произошло, даже когда подлые студенты вконец расслабились и снова стали откровенно валять дурака. Преподаватель просто привык читать лекцию, стоя за кафедрой. Впрочем, радость разгильдяев была недолгой — как всегда неожиданно, на них обрушилась сессия.
__________________
Пока живут растаманы из глубинки - Вавилону не устоять!

Последний раз редактировалось SerejaKu; 23.06.2015 в 18:31.
SerejaKu вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.06.2015, 16:53   #3
SerejaKu
Старожил
 
Аватар для SerejaKu
 
Регистрация: 15.02.2007
Адрес: Екатеринбург
Сообщений: 5,752
SerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мира
То же самое с точки зрения биохимии клетки.

1) Вот мультик, доступно обясняющий как устроена регуляция экспрессии генов:
http://www.youtube.com/watch?v=RN5ifL_9OlU

Формально он посвящен активации программы переваривания лактозы, но все прочие программы, например программы регенерации внутриклеточных структур устроены точно так же:
Специальные белки-репрессоры блокируют считывание этих программ в обычном состоянии, а в случае появления во внутриклеточной среде молекул индукторов экспрессии, (например в результате распада внутриклеточных структур, или в результате функциональной перегрузки клеточных струкур) репрессоры деактивируются и программы регенерации приводятся в действие.

С этой точки зрения, целью любой тренировки является накопление во внутриклеточной среде факторов индукции экспрессии тех или иных генетичеких программ. Причём частичное разрушение клетки - это только один из способов добиться этого. Для мышц например одним из факторов индукции программ синтеза миофибрилл является молочная кислота - т.е. вещество, связанное не с разрушением, а с функциональной перегрузкой клетки.

Скорее всего то же самое верно и для других клеток, выполняющий другие функции: если в ходе тренировки мы перегрузим какую-то функцию клетки, то сопутствующее изменение биохимии индуцирует программу достройки обеспечивающих эту функцию белковых структур.

Если же в ходе своей жизнедеятельности клетка не будет подвергаться нагрузке, то стуркутуры клетки будут разрушаться очень медленно, в течении нескольких лет, под действием времени и энтропийных процессов, настолько медленно, что концентрация продуктов распада никогда не превысит порога запуска регенерации - и именно это, насколько я понимаю, является основной причиной клеточного старения. В одноклеточных организмах этого эффекта не наблюдается, потому что по мере роста и набора массы у них срабатывает весь объем генетических программ, полностью обновляя белковые структуры, и в итоге приводя клетку к делению.
__________________
Пока живут растаманы из глубинки - Вавилону не устоять!

Последний раз редактировалось SerejaKu; 30.06.2015 в 16:53.
SerejaKu вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.06.2015, 16:54   #4
SerejaKu
Старожил
 
Аватар для SerejaKu
 
Регистрация: 15.02.2007
Адрес: Екатеринбург
Сообщений: 5,752
SerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мира
Reserved for future use.
__________________
Пока живут растаманы из глубинки - Вавилону не устоять!
SerejaKu вне форума   Ответить с цитированием
Старый 24.06.2015, 12:25   #5
rassudok
выживальщик
 
Аватар для rassudok
 
Регистрация: 12.11.2008
Адрес: мир выживальщиков
Сообщений: 35,200
rassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мира
SerejaKu:
Известно, что все одноклеточные организмы потенциально бессмертны, а такие физиологические явления, как естественное старение и смерть являются эволюционным приобретением многоклеточных организмов.
Не всех многоклеточных организмов (к примеру - такие многоклеточные организмы как губка и гидра - потенциально бессмертны).
__________________
Импровизируй, Адаптируйся, Выживай.
rassudok вне форума   Ответить с цитированием
Старый 24.06.2015, 18:25   #6
SerejaKu
Старожил
 
Аватар для SerejaKu
 
Регистрация: 15.02.2007
Адрес: Екатеринбург
Сообщений: 5,752
SerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мира
Цитата:
Сообщение от rassudok Посмотреть сообщение
...такие многоклеточные организмы как губка и гидра - потенциально бессмертны...
Вот, кстати, про гидр очень правильное замечание:

Клетки гидры в процессе специализации не лишаются функциональности связанной с о свободным клеточным делением. Благодаря этому, при наличии достаточного количества пищи они, подобно клеткам одноклеточных организмов регулярно отъедаются и делятся, а в ходе процесса процесса деления - запускают все свои генетические программы полностью обновляя и восстанавливая белковые структуры. Постоянно образующиеся при этом излишки клеток самостоятельно мигрируют к основанию ноги гидры и образуют там новые почки, или отмирают и отшелушиваются.

В клетках более сложных организмов эта функция полностью или частично отключена, ну и понятно почему: У человека, например, все клетки постоянно омываются несущим питательные вещества потоком крови (или какой-то другой транспортной субстанции) и если позволить им свободно жрать и размножаться, то через несколько дней структура тела будет необратимо разрушена.
__________________
Пока живут растаманы из глубинки - Вавилону не устоять!

Последний раз редактировалось SerejaKu; 24.06.2015 в 18:29.
SerejaKu вне форума   Ответить с цитированием
Старый 25.06.2015, 12:23   #7
rassudok
выживальщик
 
Аватар для rassudok
 
Регистрация: 12.11.2008
Адрес: мир выживальщиков
Сообщений: 35,200
rassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мира
SerejaKu:
Клетки гидры в процессе специализации не лишаются функциональности связанной с о свободным клеточным делением.
Если-бы всем клеткам человеческого организма придать подобную способность, то было-бы супер (биологическое бессмертие было-бы у человеков в кармане).
У человека, например, все клетки постоянно омываются несущим питательные вещества потоком крови (или какой-то другой транспортной субстанции) и если позволить им свободно жрать и размножаться, то через несколько дней структура тела будет необратимо разрушена.
Нужна какая-то система контроля и регулировки (дабы не случилось названное тобой).
__________________
Импровизируй, Адаптируйся, Выживай.
rassudok вне форума   Ответить с цитированием
Старый 25.06.2015, 13:57   #8
Jur
Старожил
 
Аватар для Jur
 
Регистрация: 04.02.2009
Адрес: 727 kz
Сообщений: 4,257
Jur мастерJur мастерJur мастерJur мастерJur мастерJur мастерJur мастерJur мастерJur мастерJur мастерJur мастер
А вот интересно, насколько изменились одноклеточные за период существования?

Методику оценки предложить не могу ))
__________________
Любая армия – это террористическая группа. В этом ее главный смысл!
Jur вне форума   Ответить с цитированием
Старый 25.06.2015, 15:19   #9
SerejaKu
Старожил
 
Аватар для SerejaKu
 
Регистрация: 15.02.2007
Адрес: Екатеринбург
Сообщений: 5,752
SerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мираSerejaKu мозаика мира
Вот вроде хорошая методика:
Цитата:
Сообщение от SerejaKu Посмотреть сообщение
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЗАКОН МУРА: ЕСЛИ ОН ВЕРЕН, ТО ЖИЗНЬ ЗАРОДИЛАСЬ НЕ НА ЗЕМЛЕ

Закон Мура, как известно, утверждает, что рост сложности компьютеров происходит со скоростью, соответствующей удвоению числа транзисторов в интегральных схемах каждые два года, то есть по экспоненциальному закону. Если число транзисторов в современных компьютерах принять за исходные данные и экстраполировать их в соответствии с законом Мура в прошлое, получится, что первые микрочипы должны были появиться в 1960-е годы, когда это на самом деле и случилось.

Гордон и Шаров применили этот же подход к генетической сложности биологических организмов. Проанализировав доступные данные, они пришли к заключению, что генетическая сложность организмов удваивается каждые 376 млн лет. В ретроспективе это означает, что жизнь должна была зародиться почти 10 млрд лет назад, то есть задолго до возникновения Земли, возраст которой по современным оценкам составляет около 4,5 млрд лет. Если «биологический закон Мура» верен, то жизнь должна была возникнуть где-то в другом месте и попала на Землю извне.
__________________
Пока живут растаманы из глубинки - Вавилону не устоять!
SerejaKu вне форума   Ответить с цитированием
Старый 26.06.2015, 11:32   #10
rassudok
выживальщик
 
Аватар для rassudok
 
Регистрация: 12.11.2008
Адрес: мир выживальщиков
Сообщений: 35,200
rassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мираrassudok мозаика мира
SerejaKu:
Вот вроде хорошая методика
Интересно будет ознакомится с ней.
Гордон и Шаров применили этот же подход к генетической сложности биологических организмов. Проанализировав доступные данные, они пришли к заключению, что генетическая сложность организмов удваивается каждые 376 млн лет.
Весьма умный и изящный ход.
И когда ждать следующего удвоения?
В ретроспективе это означает, что жизнь должна была зародиться почти 10 млрд лет назад, то есть задолго до возникновения Земли, возраст которой по современным оценкам составляет около 4,5 млрд лет.
Не жизнь (в общем), а лишь биологическая жизнь известного нам типа (в частности).
Если «биологический закон Мура» верен, то жизнь должна была возникнуть где-то в другом месте и попала на Землю извне.
Панспермия (по мне так вполне правдоподобная версия).
__________________
Импровизируй, Адаптируйся, Выживай.
rassudok вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход


Часовой пояс GMT +4, время: 02:12.