Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет ivanov_petrov ([info]ivanov_petrov)
@ 2012-05-08 07:04:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Две морфологии 1
(медная позеленевшая пластинка с надписью: этим полупостом Иванов-Петров начинает новую партию)

Мысленно мы можем разделить живую форму на два аспекта. Один - это такая устойчивая вещь, которую обычно и называют формой. Это план строения, устойчивое сочетание частей. Это функционально осмысленная форма, там органы работают и выполняют определенные функции, служащие выживанию целого. Это унаследованная форма, генетика изучает, каким образом наследуются признаки. Смотрим мы на животное - вот оно закономерно устроено из отдельных сегментов, вот у него определенное число конечностей, вот у него одна сторона асимметрична, развита иначе, чем другая. Это всё - первая морфология, о которой чаще всего и говорят.

Вторая морфология получается несколько иначе. Скажем, когда рисуют на компьютере, делают набросок, основной план - и потом рендеринг, раскрашивают и детализируют поверхность. Это совсем незначительная морфология, мелкая, случайная. Если первая морфология - закономерная и правильная, то вторая - это морфология ошибок, уклонений. Первая морфология осуществляется в развитии животного, а из ошибок развития возникает вторая морфология.

Есть много способов оценить и измерить эту вторую морфологию, и обычно это поиски под фонарем - как только придумывается какой-то теоретический аппарат, как эту морфологию ошибок формализовать и поймать, так сразу же она и ловится в огромном количестве.

Например, флуктуирующая асимметрия. Если живое симметрично - это понятное дело, таков план строения, есть особые системы, регулирующие развитие, системы генов, которые делают живое симметричным. Если при общей симметрии имеются асимметричные органы - увеличенная клешня, завиток в определенную сторону, а не в иную - это тоже определяется генетически и имеет особенный смысл. Классические примеры направленной асимметрии - увеличенная клешня у крабов, закрутка раковины у моллюсков. К антисимметрии относится, видимо, праворукость у людей (и - шире - асимметрия мозга).



На деле примеров направленной асимметрии очень много, просто не очень помнятся. Ну вот посмотрите на ухо. Сердце лежит несимметрично, многие внутренние органы в одной половине. Даже парные - например, есть направленная асимметрия между правой и левой почкой, одна больше и кровью снабжается интенсивнее. У массы насекомых гениталии внутри тела повернута на бок - у жуков и мух. В общем, если покопаться, то множество органов закономерно-несимметричны.

Глядя на асимметрию конкретного признака, не всегда легко решить - к чему это относится. Надо смотреть функциональное значение, генетическую обеспеченность, извменчивость в популяции.

Но флуктуирующая асимметрия - это совсем другое, это когда незакономерно, случайно различаются левая и правая стороны. Если взять готовое симметричное животное и внимательно сравнить левую и правую стороны - всегда окажется, что они несколько различаются. Невозможно сделать идеальную симметрию, где-то да проврешься - левый шипик чуть сдвинут относительно правого, ячейка чуть искажена, тут два волоска растет на выступчике, а там три. Это - флуктуирующая асимметрия, показатель ошибок развития. Или многочисленные случаи небольшой асимметрии окраски. В целом рисунок может быть по типу симметричным, а в деталях находится множество слабых различий между правой и левой частью.





Или фрактальность. Та же история. Скажем, есть швы на голове, которыми спаяны кости, швы эти фрактальны, это множество таких петелек и излучин, которыми соединены костные массы, и фрактальность этого шва - варьирует. Или сеть нервов, кровеносных сосудов, трехеол в легких, трахей у насекомых - все эти сети фрактальны, и в этом смысле можно посчитать степень их фрактальности, и окажется, что тут тоже проявляется случайность, всяческие ошибки и отклонения.





Флуктуирующая асимметрия ненаследственна (точнее - в очень малой мере наследственна). Это очень занятное обстоятельство. Известно, что отбор можно с успехом вести практически по любому признаку. Дрозофил по чему только не отбирали - и экологические свойства, и поведенческие. Всё, что проявляется, доступно отбору. И лишь один есть пример, когда отбор оказался бессилен - когда Мейнард Смит попытался отбирать признак по его левостороннему проявлению. В итоге ему удалось увеличить величину флуктуирующей асимметрии по этому и другим признакам (о том, что это вполне закономерно - ниже), но данный признак сделать более "левосторонним" не удалось. Поскольку флуктуирующая асимметрия - следствие ошибок наследственного развития, сама же она случайна - то и отбирать по ее признакам не удается. (На самом деле, конечно, можно накопать и еще примеры. Скажем, отбор не работает при очень редких проявлениях признака, частота в один экземпляр на десять тысяч особей, видимо, уже за границей действия отбора - хотя, разумеется, если всерьез, надо вводить множество популяционных показателей, характеристик экологии формы и пр. Отбор не берет случайность, не детерминированную генетически, и не берет очень редкие варианты, которые находятся под пеленой шума - ясно ведь, что отбор действует статистически. Эти вещи составляют лицо морфологии, не зависящей от отбора - бессильного до нее добраться (по крайней мере, за небольшое число шагов). Редкие уродства и случайные флуктуации, вот что люфтит невозбранно).

Иногда флуктуирующую асимметрию отличают по тому, что ей все равно, на какой стороне проявляться - она же случайна. Если признак не закономерно привязан к одной стороне, а то так, то эдак - это часто является симптомом флуктуирующей асимметрии. В общем, случайность ловить трудно, еще труднее ее доказать, но всё же во многих случаях удается это сделать. Итак, морфология бывает закономерная, типовая, и - случайная.



далее
http://ivanov-petrov.livejournal.com/1782936.html
http://ivanov-petrov.livejournal.com/1783207.html
http://ivanov-petrov.livejournal.com/1783207.html
http://ivanov-petrov.livejournal.com/1783385.html


(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]olnud@lj
2012-05-08 05:04 (ссылка)
В свое время занимался этой темой, даже что-то опубликовалось. Суть в том, что системы с хаотической динамикой морфогенеза обладают большей устойчивостью к возмущениям, т.е. по сравнению с жестко детерминированными системами они более адаптивны. Есть одна плохоуслышанная статья в Science - Metzger and Krasnow, 1999 "Genetic control of branching morphogenesis" (кто хочет, то прочтет). То было время эйфории от клонирования, а статья явно показывала, что идентичные клоны невозможны. С тех пор не слышал глобального прорыва в этой области.

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]ivanov_petrov@lj
2012-05-08 07:29 (ссылка)
спасибо. Сколько помню, это идея Малиновского. Он писал о двух типах систем - диффузном и централизованном. Диффузный тип был устойчивее в чрезвычайных стрессовых ситуациях, а когда ситуация была стабильной, выгоднее оказывался централизованный. Мысль эта ходила своим ходуном в теории систем, иллюстрировалась примерами из биологии и намекалась примерами из политики.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]olnud@lj
2012-05-08 07:55 (ссылка)
Нет, Малиновского не знаю (только Малинецкого, но это уже современность) - хорошо бы его "воскресить" (что Вы умеете делать), т.к. его не цитируют. Цитируют классиков нелинейной динамики и теории хаоса.
Мы сравнивали флукт. асимметрию жилкования крыльев и ветвления трахей в "жабрах" поденок у одного и того же вида: у крыльев асимметрия выражена намного меньше, чем у "жабр". Возник вопрос - почему? Ведь и в том, и в другом случаях одни и те же механизмы ветвления. Очевидно, что асимметрия в крыльях имеет ограничения - возможность полета. Но жилки полностью закладываются до того, как появляется субимаго, и они видоспецифичны - значит, есть некий генный контроль в "особых обстоятельствах".
Кстати, кажется в эпоху увлечения хиромантией в Европе проводились сравнения линий на разных ладонях - на очень большом материале. Но эти статьи давно "утонули", и следов не найти. Криминалисты сравнивали флукт. асимметрию отпечатков пальцев - обширный пласт криминалистической литературы (недоступный...).

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]ivanov_petrov@lj
2012-05-08 08:05 (ссылка)
http://gumilevica.kulichki.net/matter/Article29.htm
пардон, тут - корпускулярные и жесткие системы. Мне казалось, он их в другой работе иначе обозначал. Это мысли 50-60-х годов, так что постарше Мецгера. Но ничего плохого сказать про Мецгера не хочу - у него очень интересные тексты. Я немнго читал, и еще что-то лежит нечитанным за недосугом.
Понятное дело, что не цитируют - системная теория сейчас не в фаворе, модность ее осталась в ХХ веке, сейчас всё больше об аттракторах. Но сухой остаток в теории неравновесной термодинамики и теории систем примерно один и тот же, как мне представляется.
Степень флукт. асимм. для разных признаков собираюсь рассмотреть в след. тексте. Там все не просто, это факт. Даже если исключить функцинальную нагруженностьв связи с полетом - там и без того куча факторов. Жилки крыла - конечно, генный контроль, но можно отыскать менее детерминироанные ветвления. Мало ли, трахеи в теле.
Да, работ по стат. обработке линий на руке не видел.

(Ответить) (Уровень выше)


[info]dobraya_shutka@lj
2012-05-08 16:27 (ссылка)
"Фракталы и хаос в биологическом морфогенезе" не ваша книжка? Очень понравилась.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]olnud@lj
2012-05-09 05:14 (ссылка)
Спасибо! Да, один из.

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -