Вчені розгадали стару еволюційну загадку
10/13/2007 | stefan
Вчені розгадали стару еволюційну загадку.
13.10.07/02:20
http://www.newsukraine.com.ua/news/80410/
Эмбриологи из университетского колледжа в Лондоне разрешили старую эволюционную загадку, которая озадачивала ученых более столетия. Они идентифицировали ключевой механизм в начальных стадиях развития эмбриона, который помогает дифференцировать менее развитые разновидности, например, рыб, и высокоразвитые разновидности, включая людей.
На ранних стадиях развития группа недифференцированных клеток, формирующих эмбрион, принимает решение о последующей дифференциации тканей и органов - процесс, называемый "гаструляцией". В течение этой стадии группа клеток формирует три слоя: эктодерму, эндодерму и мезодерму. У более высоких по эволюционному развитию позвоночных животных (млекопитающих и птиц) мезодерма и эндодерма формируются из центральной оси эмбриона. У низших позвоночных животных (амфибий и рыб) эти два слоя формируются по краям эмбриона.
Используя современные средства трехмерного наблюдения, исследователи продемонстрировали ключевое различие путей гаструляции у низших и высших позвоночных разновидностей. Они обнаружили, что причина, по которой высшие позвоночные развиваются из центральной оси эмбриона, состоит в том, что в ходе эволюции они приобрели новый механизм "прибавления растущих клеток". Исследователи также обнаружили молекулы эмбриона, управляющие расположением растущих клеток.
Ученые более ста лет размышляли над различиями в эмбриональном развитии позвоночных и о том, как простая структура из нескольких клеток эмбриона формирует сложные тела и органы различных разновидностей. Руководитель исследования профессор Клаудио Стерн объясняет: "Высшие позвоночные животные эволюционно развили новый механизм дифференцировки клеток".
У людей процесс гаструляции происходит на 3-й неделе эмбрионального развития. Эта точка и является отправной для законодательства об ограничении исследовательских работ с человеческими эмбрионами в Великобритании.
13.10.07/02:20
http://www.newsukraine.com.ua/news/80410/
Эмбриологи из университетского колледжа в Лондоне разрешили старую эволюционную загадку, которая озадачивала ученых более столетия. Они идентифицировали ключевой механизм в начальных стадиях развития эмбриона, который помогает дифференцировать менее развитые разновидности, например, рыб, и высокоразвитые разновидности, включая людей.
На ранних стадиях развития группа недифференцированных клеток, формирующих эмбрион, принимает решение о последующей дифференциации тканей и органов - процесс, называемый "гаструляцией". В течение этой стадии группа клеток формирует три слоя: эктодерму, эндодерму и мезодерму. У более высоких по эволюционному развитию позвоночных животных (млекопитающих и птиц) мезодерма и эндодерма формируются из центральной оси эмбриона. У низших позвоночных животных (амфибий и рыб) эти два слоя формируются по краям эмбриона.
Используя современные средства трехмерного наблюдения, исследователи продемонстрировали ключевое различие путей гаструляции у низших и высших позвоночных разновидностей. Они обнаружили, что причина, по которой высшие позвоночные развиваются из центральной оси эмбриона, состоит в том, что в ходе эволюции они приобрели новый механизм "прибавления растущих клеток". Исследователи также обнаружили молекулы эмбриона, управляющие расположением растущих клеток.
Ученые более ста лет размышляли над различиями в эмбриональном развитии позвоночных и о том, как простая структура из нескольких клеток эмбриона формирует сложные тела и органы различных разновидностей. Руководитель исследования профессор Клаудио Стерн объясняет: "Высшие позвоночные животные эволюционно развили новый механизм дифференцировки клеток".
У людей процесс гаструляции происходит на 3-й неделе эмбрионального развития. Эта точка и является отправной для законодательства об ограничении исследовательских работ с человеческими эмбрионами в Великобритании.
Відповіді
2007.10.13 | Koala
Тобто я так розумію, що "онтогенез повтроює філогенез"
(здається, це так формулювалося - тобто, що ембріон повторює розвиток виду) - це маячня?Яку ще мені в школі давали, як доказ еволюції...
2007.10.13 | Tatarchuk
а хіба ні?
Koala пише:> (здається, це так формулювалося - тобто, що ембріон повторює розвиток виду) - це маячня?
Чому? В наведленому тексті навпаки прояснюється механізм того як ембріон "повторює" розвиток виду.
> Яку ще мені в школі давали, як доказ еволюції...
Це є не стількі доказом еволюції, скількі одним з факторів який породив теорію "еволюції", тобто в прямому значенні слова - розвитку плода з яйця.
2007.10.13 | Koala
Re: а хіба ні?
Tatarchuk пише:> Koala пише:
> > (здається, це так формулювалося - тобто, що ембріон повторює розвиток виду) - це маячня?
> Чому? В наведленому тексті навпаки прояснюється механізм того як ембріон "повторює" розвиток виду.
Цитую:
----
На ранних стадиях развития группа недифференцированных клеток, формирующих эмбрион, принимает решение о последующей дифференциации тканей и органов - процесс, называемый "гаструляцией". В течение этой стадии группа клеток формирует три слоя: эктодерму, эндодерму и мезодерму. У более высоких по эволюционному развитию позвоночных животных (млекопитающих и птиц) мезодерма и эндодерма формируются из центральной оси эмбриона. У низших позвоночных животных (амфибий и рыб) эти два слоя формируются по краям эмбриона.
----
Тобто в амфібій і риб розвиток йде НЕ ТАК, як в птиць та ссавців (до речі, а плазуни куди?), і різниця відбувається на рівні розподілу тканин - тобто, якщо виходити з тези "розвиток особини повторює розвиток виду", ссавці й риби мали різних предків на рівні хробаків (бо, наскільки пам'ятаю, саме на цьому рівні відбулася диференціація тканин на 3 рівні).
А як іде ця.. ґаструляція в кистоперих риб?
Георгію, ви, як спеціаліст, не могли б прокоментувати - чи визнається в сучасній науці це твердження (про філогенез і онтогенез)?
> > Яку ще мені в школі давали, як доказ еволюції...
> Це є не стількі доказом еволюції, скількі одним з факторів який породив теорію "еволюції", тобто в прямому значенні слова - розвитку плода з яйця.
Перепрошую, а що, противники теорії еволюції сумніваються в тому, що людина розвивається з ембріону? o_O
Крім того, наскільки пам'ятаю, підручник подавав це саме як доказ (поруч із атавізмами).
Маю ще зазначити, що я прихильник ТБЕ, щоб не записали до противників зараз...
2007.10.14 | Анатоль
В генотипі "родовід" виду.
Схожість ембріонального розвитку з еволюційним зовсім не випадкова.Нове не конструювалось "з нуля", а появлялось внаслідок змін існуючого.
Більш древні гени першими вмикаються при розвитку ембріону, і вони є більш консервативними. Тож хід онтогенезу є дуже вагомим аргументом для визначення місця виду в генеалогічному дереві видів.
Відмінність процесу гаструляції земноводних (жаб) і плазунів (ящірок), і схожість гаструляції плазунів, птахів і звірів є сильним аргументом вважати гілку земноводних боковою до нашої (як і сучасних риб). Але навряд чи розходження цих гілок відбулось на рівні червів.
Швидше на рівні кистеперих чи двоякодишащих риб.
Але треба мати на увазі, що при всій консервативності древніх генів, їх модифікації все-таки можливі. Це по-перше.
А по-друге, модифікувати роботу древнього гена можуть і еволюційно пізніші гени. В такому разі відмінність ходу процесу (гаструляції жаби і ящірки, наприклад), не означає, що їх еволюційні гілки розійшлись раніше. В такому разі не виключається, що плазуни можуть все-таки бути потомками земноводних.
Але щоб вияснити це, недостатньо візуальних спостережень за ходом гаструляції. Потрібен детальний аналіз генів (і їх роботи), що регулюють цей процес.
2007.10.16 | Василь Васьківський
Генетичні основи консерватизму та лібералізму
Анатоль пише:> Більш древні гени першими вмикаються при розвитку ембріону, і вони є більш консервативними.
> Але треба мати на увазі, що при всій консервативності древніх генів, їх модифікації все-таки можливі. Це по-перше.
> А по-друге, модифікувати роботу древнього гена можуть і еволюційно пізніші гени.
Цікаво, а якими є фактори консервативности древніх генів та ліберальности пізніших генів? Тобто, яким чином гени закарбовують в собі хронологію генетичної еволюції?
2007.10.16 | Анатоль
Чому древні гени консервативні.
Древні гени тому і древні, що забезпечують самі важливі і необхідні життєві функції.Самі древні гени обслуговують внутрішньоклітинне "господарство", зокрема розмноження клітин поділом, метаболізм, енергетику.
Вони є і в бактерій. Їм мільярди років.
Для багатоклітинних тварин древніми є гени, що забезпечують диференціацію клітин і утворення основних тканин: покровних, сполучних, епітелійних.
Зрозуміло, що гени, відповідальні за утворення "кишки", древніші ніж гени, відповідальні за роги чи нігті.
Зрозуміло також, чому вони консервативніші. Без ріг чи нігтів можна і обійтись, а от без кишки...
Звичайно, нема ніяких спеціальних молекулярних механізмів захисту древніших, важливіших генів.
Частота їх мутацій така ж як і інших. Але лише дуже рідкісні мутації можуть зберегтись, бо дуже важливі їх функції, і їх не можна пошкодити.
Ніяких інших механізмів "забезпечення консервативності" генів, крім природного відбору, нема.
2007.10.17 | Василь Васьківський
Я розумію, що біологічна еволюція за своїм
"змістовним наповненням" є, фактично, генетичною еволюцією, а природний добір є лише крайнім екзекутором відбору життєздатних форм. Але все-таки сама ця генетична еволюція є наслідком тривалої (1 млрд років?) хімічної еволюції макромолекул, аж поки вони не досягнуть макроскопічних розмірів, коли стає можливим перехід до квазістабільних форм макромолекул здатних до глобуляції і завдяки цьому довгоживучих. Лише після того, як відбулось накопичення достатньої кількости таких квазістабільних макромолекул, почалось поступове формування більш довгоживучих завдяки генетичному опосередкуванню їх відновлення форм. ДНК мають ту перевагу, що вони двоспіральні, тому поступово первинна хімічна еволюція макромолекул змінюється генетичною еволюцію, тобто еволюцією нуклеїнових киселин. І лише в кінці такої еволюції формуються механізми відтворення клітинних форм, тобто фенотипів. Така багатоярусність еволюції не може не відбити себе в поступовій зміні принципів внутріньої самоорганізації системи генів.Висновок: більш древні гени поступово повинні вимирати і витіснятись пізнішими генами. Цей висновок мені виглядає протилежним Вашим твердженням, що:
> Древні гени тому і древні, що забезпечують самі важливі і необхідні життєві функції.
> Самі древні гени обслуговують внутрішньоклітинне "господарство", зокрема розмноження клітин поділом, метаболізм, енергетику.
> Звичайно, нема ніяких спеціальних молекулярних механізмів захисту древніших, важливіших генів.
> Частота їх мутацій така ж як і інших. Але лише дуже рідкісні мутації можуть зберегтись, бо дуже важливі їх функції, і їх не можна пошкодити.
> Ніяких інших механізмів "забезпечення консервативності" генів, крім природного відбору, нема.
Звичайно, всі ці мої роздуми є чисто спекулятивними, але інших роздумів у мене пока для Вас немає!
2007.10.17 | Георгій
Re: Я розумію, що біологічна еволюція за своїм
Василь Васьківський пише:> ДНК мають ту перевагу, що вони двоспіральні, тому поступово первинна хімічна еволюція макромолекул змінюється генетичною еволюцію, тобто еволюцією нуклеїнових киселин. І лише в кінці такої еволюції формуються механізми відтворення клітинних форм, тобто фенотипів. Така багатоярусність еволюції не може не відбити себе в поступовій зміні принципів внутріньої самоорганізації системи генів. Висновок: більш древні гени поступово повинні вимирати і витіснятись пізнішими генами.
(ГП) Алe дeяким з цих "дрeвніх" гeнів дужe важко "відмeрти," тому що вони кодують життєво важливі білкові молeкули, наприклад фeрмeнти гліколізу або циклу Крeбса, або АТФ-синтази. Якщо точкова мутація в такому гeні вeдe до заміни пeвної амінокислоти у фeрмeнті і він пeрeстає діяти, життя стає нeможливим. Таким чином eволюція дeяких гeнів дужe уповільнюється.
2007.10.18 | Василь Васьківський
Анатоль це вже написав трохи вище!
2007.10.17 | Tatarchuk
от чого я ніколи нерозумів - це еволюції молекул!
Ну от з екзекутором-природою все більш менш зрозуміло, адже той самий звір без кішки не виживе, от на ньому взяла та усіклася непереспективна - неЖИТТЄздатна - гілка.Але як, поясніть хтось, може технічно відбуватися еволюція НЕживої природи?
Адже в молекули, безвідносно до її рівню складності, не має і не може бути установки вціліти, вижити (вона ж нежива взагалі).
Як і в будь-якої хімічної речовини, нема в біогенному розчині чи там суміші імперативу жити, боротися етц.
Природній відбір скоріш за все НЕ діє - немає конкуренції.
Тоді яким чином протягом мильйонів років таке собі "первісне" довкілля Землі послідовно (?!?) еволюціонувало до рівня біогенного середовища?
2007.10.17 | Георгій
Хорошe запитання.
Tatarchuk пише:> в молекули, безвідносно до її рівню складності, не має і не може бути установки вціліти, вижити (вона ж нежива взагалі). Як і в будь-якої хімічної речовини, нема в біогенному розчині чи там суміші імперативу жити, боротися етц. Природній відбір скоріш за все НЕ діє - немає конкуренції. Тоді яким чином протягом мильйонів років таке собі "первісне" довкілля Землі послідовно (?!?) еволюціонувало до рівня біогенного середовища?
(ГП) Дужe хорошe запитання. Я думаю, органічна eволюція як така взагалі нe побудована на якійсь "тeлeології" (такому собі "бажанні" або "прагнeнні" об"єктів змінитися). Вона швидшe наслідок дужe числeнних і по суті стохастичних змін, які або "працюють" - роблять об"єкт таким, що він кращe адаптований до свого сeрeдовища, - або "нe працюють." По відношeнню до *молeкул* я особисто критeріїв адаптації до сeрeдовища тeж, як і Ви, нe бачу.
2007.10.18 | Василь Васьківський
Ніяка адаптація молекулам не потрібна! У них релаксація...
2007.10.18 | Василь Васьківський
Re: от чого я ніколи нерозумів - це еволюції молекул!(л)
http://www2.maidanua.org/news/view.php3?key=1192701955&trs=-1&bn=maidan_rel&site=maidan2007.10.19 | stefan
якщо Ви відповісте на це питання, то Ви не тільки Нобеля дістане
Tatarchuk пише:> Ну от з екзекутором-природою все більш менш зрозуміло, адже той самий звір без кішки не виживе, от на ньому взяла та усіклася непереспективна - неЖИТТЄздатна - гілка.
кішка -1.самка кота,2.якір
> Але як, поясніть хтось, може технічно відбуватися еволюція НЕживої природи?
> Адже в молекули, безвідносно до її рівню складності, не має і не може бути установки вціліти, вижити (вона ж нежива взагалі).
> Як і в будь-якої хімічної речовини, нема в біогенному розчині чи там суміші імперативу жити, боротися етц.
> Природній відбір скоріш за все НЕ діє - немає конкуренції.
НМД, поділ матерії на ЖИВУ і НЕЖИВУ - досить умовний.
> Тоді яким чином протягом мильйонів років таке собі "первісне" довкілля Землі послідовно (?!?) еволюціонувало до рівня біогенного середовища?
якщо Ви однозначно відповісте на це питання, то Ви не тільки Нобеля дістанете, аде і станете...
бракує слів для титулу
2007.10.19 | Василь Васьківський
Re: якщо Ви відповісте на це питання, то Ви не тільки Нобеля дістане
stefan пише:> Tatarchuk пише:
> > Тоді яким чином протягом мильйонів років таке собі "первісне" довкілля Землі послідовно (?!?) еволюціонувало до рівня біогенного середовища?
> якщо Ви однозначно відповісте на це питання, то Ви не тільки Нобеля дістанете, аде і станете...
> бракує слів для титулу
Я вже відповів, але ніхто й уваги на це не звернув.
Щось тут не так!