Тема форума: «Детали эволюции»

>>> (Клон) Одноклеточные организмы , не выходят за рамки условий, привязаны жёсткими программами к данным условиям.

Выходят. За счёт того, что программы поведения регулируются эпигенетическими механизмами. Их масса. Один из самых неожиданных - это случайное распределение химических веществ в цитоплазме клетки во время деления. Концентрация химических веществ влияет на экспрессию генов и жизнедеятельность клетки. У клетки и её дочерней клетки после деления концентрация химических веществ в цитоплазме так или иначе варьирует по статистическим законам. То есть уже на уровне простейших, организмы имеющие одинаковую ДНК и находящиеся в одной и той же среде, будут демонстрировать вариативное поведение.

По-моему, это очень красивое явление, о нём незаслуженно мало говорят:

>>> (Клон) Быстрая смена поколений позволяет мутировать и приспосабливаться к изменчивым условиям среды. 

Быстрая смена поколений и горизонтальный перенос генов. У бактерий, архей и вирусов частично смешан генетический пул, из-за чего филогенетическое древо жизни этих доменов невозможно точно реконструировать. Если рассматривать этот генетический пул целиком (а это вполне корректно), то его адаптационные возможности существенно выше, чем у многоклеточных эукариот, у которых генетические пулы гораздо более изолированы друг от друга. 


Эукариота - это суть симбиот (https://ru.wikipedia.org/wiki/Симбиогенез) - комбинация нескольких видов бактерий (в том числе таких органел,  как митохондрии и хлоропласты), археи и, очень возможно, вируса. Эукариоты появились в период первого глобального вымирания живых организмов во время кислородной интоксикации в бактериальных матах. Эукариотическая клетка сама по себе - чудо. Это событие, возможно, более уникальное, чем возникновение первых более или менее устойчивых реплекаторов.

Существенной особенностью эукариоты является цитоскелет и наличие мощных энергетических установок (митохондрий). Многоклеточные организмы были и до эукариот. Но у эукариот появились важные особенности, которые позволили адаптироваться многоклеточным организмам к новым нишам.

>>> (Клон) Качственное преимущество многоклеточных образований   -   разные клетки берут на себя разные функции.

Тут дело не только в специализации клеток, но и в том, что у эукариот большие энергетические мощности и возможность принимать и поддерживать сложную форму за счет цитоскелета. Хотя, пока перепроверял себя, оказалось, что цитоскелет обнаружили у бактерий в начале 2000-х. Эти открытия изменили представления о том, что именно отсутствие цитоскелета является наиважнейшей причиной меньших размеров и более простой организации прокариот в сравнении с эукариотами. Вместо этого сейчас допускается, что относительная простота бактерий и архей связана с отсутствием белков-двигателей (по крайней мере, до сих пор они выявлены не были), которые «ходят» вдоль филаментов цитоскелета и обеспечивают транспорт разных структур, а также и локомоцию всей клетки. (ссылка)

Ввиду сильного усложнения своей внутренней архитектуры эукариоты выпали из гигантского генетического пула (бактерии, археи, вирусы), горизонтальный перенос генов сильно осложнился, и они начали эволюционировать более или менее изолировано от бактерий.

Мощные энергетические установки (митохондрий), цитоскелет, механизмы рекомбинации генома (кроссинговер в ходе мейоза), клеточная диффиренцировка , эпигенетическая регуляция (у них есть большие  уникальные возможности для эпигенетического регулирования, например, хорошо развитый, сплайсинг за счет регулирующих участков ДНК и интронов), ускоренная изоляция генетических пулов за счет мусорных участков ДНК - открыли новые адаптационные ниши, повлияли на уровень конкуренции между генетическими пулами, а дальше ты всё описал.

Ошибка была в шаге: одноклеточные => многоклеточные.

Нужно так: одноклеточные => одноклеточные эукариоты => многоклеточные эукариоты.

>>> (Клон) модель от способа реализации не зависит. 

Мне очень близка эта философия. Но всё-таки, даже в программировании важно железо, чтобы делать расчёты за разумное время. В случае с живыми организмами, появление эукариот, это важный шаг, который способствовал появлению качественно других многоклеточных организмов.

>>> (Palarm) Многие виды потеряли крылья, ноги и хвосты, перебравшись с суши в воду, а другие миллионы лет живут практически без изменений. Только тем, кому по каким то причинам пришлось резко сменить свою нишу, пришлось меняться.

Не знаю, насколько тебе это интересно, но все эукариоты эволюционируют. Значительная часть закрепляемых в популяции мутаций носит нейтральный характер и долгое время они никак не влияют на адаптацию, многие из мутаций закрепляются по средством генетического дрейфа. Если ты, просто, от скуки изолируешь один и тот же вид животных, разделив популяцию высокой стеной, то довольно быстро она разойдётся по незначимым для естественного отбора признакам, и через какое-то, возможно, значительное время две изолированные друг от друга части популяции нельзя будет скрестить.

Те взгляды, которые ты описываешь, это классический Дарвинизм. В то время, как теория Дарвина получила значительные уточнения в 20-м веке. Новый её виток - это синтетическая теория эволюции (ей около 70-ти лет).

• элементарной единицей эволюции считается локальная популяция;
• материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость;
• естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов;
• дрейф генов и принцип основателя выступают причинами формирования нейтральных признаков;
• вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен;
• видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции.

Эукариотические организмы, которые "не эволюционируют" даже в теории невозможны. Эукариотические организмы могут обладать схожим фенотипом со своими предками, но на уровне мусорных и регулирующих участков ДНК, нейтральных мутаций, эволюция всегда будет идти и виды будут изолироваться от своих предков. Это важно. 

Что ещё стоит отметить: даже важные для популяции мутации проходят стадию генетического дрейфа. Большинство же закрепляемых мутаций нейтральны. Полезные мутации могут потеряться из-за генетического дрейфа, если не успеют закрепиться у достаточного процента популяции.

Если у самых простых бактерий мы ещё можем хотя бы в теории предположить способы остановить, замедлить эволюцию популяции, то для эукариот это невозможно.

У эукариот гигантская ДНК с множеством нефункциональных и регулирующих участков, системой шаперонов (механизмов защиты, которые восстанавливают третичную и четвертичную форму белков), и дополнительным весьма своеобразным геномом в митохондриях, который передаётся отличным от ядерного генома способом. То есть даже на уровне простых одноклеточных эукариот - эволюцию на уровне нейтральных мутаций не остановить. 

Подробнее можешь посмотреть тут: 

Нейтральная_теория_молекулярной_эволюции - теория, утверждающая, что подавляющее число мутаций на молекулярном уровне носит нейтральный по отношению к естественному отбору характер. Как следствие, значительная часть внутривидовой изменчивости (особенно в малых популяциях) объясняется не действием отбора, а случайным дрейфом мутантных аллелей, которые нейтральны или почти нейтральны.

08.05.2007 • АЛЕКСАНДР МАРКОВ: «…сам геном в процессе онтогенеза явно находится под контролем: в разных клетках эмбриона одни гены включаются, другие выключаются в строгой последовательности, определяемой, в частности, химическими сигналами, которыми обмениваются между собой клетки и ткани зародыша. Кто кем управляет, становится не совсем ясно. Некоторые теоретики по этому поводу даже заявляют, что геном — это не «программа развития зародыша», а скорее некий набор инструментов, которыми зародыш пользуется (или не пользуется) по своему усмотрению.» (Нужны ли эмбрионам гены?, https://elementy.ru/novosti_nauki/430508/Nuzhny_li_embrionam_geny?from=rxblock)

05.11.2019 • АЛЕКСАНДР МАРКОВ: «…компоненты цитоплазмы яйца содержат важную негенетическую информацию о структуре и поведении клеток развивающегося эмбриона. Пока неясно, в какой мере эти выводы приложимы к каким-то другим клеткам помимо лягушачьих яиц.» (  Цитоплазма яйца лягушки самопроизвольно подразделяется на отсеки, напоминающие клетки

https://elementy.ru/novosti_nauki/433561/Tsitoplazma_yaytsa_lyagushki_samoproizvolno_podrazdelyaetsya_na_otseki_napominayushchie_kletki

>>> (nan) Кстати, на Элементах недавно вышла статья, где показан закономерный статистический результат изменчивости и отбора к новыми условиями: чем выше сложность адаптивных механизмов, тем менее вероятна полезность мутаций.

Nan, у Ленски всё весело, реальность часто щёлкает его по носу. Его приключения с E. coli конкурируют с "Санта Барбарой" и лучшими современными сериалами :)

https://ru.wikipedia.org/wiki/Долговременный_эксперимент_по_эволюции_E._coli

1. Мутагенез со временем вырос у многих популяций.
2. E Coli начали есть цитрат натрия. Переобулись в прыжке и поменяли своей метаболизм. По-моему, для этого потребовалось несколько нейтральных мутаций.
3. Но самый сок: у них в 9 из 12 популяций произошла диверсификация вида. Появилось две популяции бактерий, которые начали параллельно развиваться.

Таким образом, эксперимент разрушил прежние представления об адаптации бесполой популяции к стабильным условиям среды. Вопреки ожиданиям, замедления адаптивной эволюции практически не происходит, а по достижении определённой степени приспособленности популяции к среде, возникает спонтанное усложнение структуры популяции.

Детали у Маркова: "Эволюция умнее, чем ты": рождение экологического разнообразия

На экмперссию генов и то, что получается в ходе экспрессии влияют ВСЕ условия окружения, иначе бы емкости кода генов ни на что бы не хватило, см. Наследование признаков.

Т.е. чтобы получился определённый результат развития клетки, нужны и определенные условия. Если условия изменились, данный генетический код порождает монстра, а вот случайна мутация может оказаться адекватной новым условиям и клетка остается живой, все остальные гибнут. Пример – приспособление бактерий к антибиотикам.

В других комментах ты, Айк, так же вышел за рамки контекста темы, по которой резюмировал Клон и Palarm. Стоило бы отметить это тебе и уже в качестве дополнительной инфы, с которой хочешь поделиться, привести остальное. Это не претензия, а констатация, сорри :)