Эволюционная теорема

ЭВОЛЮЦИОННАЯ ТЕОРЕМА.
Основным двигателем эволюции является целенаправленный, охваченный обратными связями выбор геномом оптимальных молекулярно-генетических решений, как ответ на сильно изменившиеся,  внешние для генома и его организма условия. Отбор организмов (дарвиновский) играет второстепенную роль.

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО.
Биологическая эволюция — процесс появления все более сложных форм жизни. Этот процесс начался с молекулярного уровня, когда еще не было организмов и, следовательно, не было дарвиновской эволюции - отбора организмов. На молекулярном уровне существовал отбор удачных решений. Удачные молекулярные решения приводили к появлению большего порядка, который обеспечивал минимизацию потенциальной энергии молекулярной системы. Эти решения были выгодны энергетически. Избыток беспорядка (энтропии) сбрасывался во внешнюю среду. Неудачные молекулярные решения не размножались.
Нет никаких оснований считать, что эволюция на молекулярном уровне завершилась. Она является основой жизни. Она продолжается и в настоящее время. В связи с появлением и постепенным усложнением организмов, изменилось лишь время прохождения и способы  передачи сигнала обратной связи от верхних уровней организма до молекулярно-генетической системы.

ПРИМЕР.
С одной стороны геном стабилен. У человека и мыши имеются полностью идентичные участки генома, кодирующие важные белки. Отличия геномов сосредоточены в регуляторных частях.

С другой стороны геном эукариот напичкан мобильными элементами, которые по нему передвигаются.

Наличие в геноме косервативной части говорит о том, что передвижение мобильных элементов находится под контролем. Они не допускаются в жизненно важные области генома. Если они туда попадают надолго и портят содержание, то это приводит к последствиям, не совместимым с жизнью. Если они туда все-же допускаются, то таким образом, чтобы не испортить, а улучшить функционирование генома - получить какую-либо выгоду (так, по-видимому, появляются интроны).

Всякий контроль требует затрат энергии. При возникновении для генома и его организма критических условий, поток энергии и нужных веществ уменьшается и контроль над мобильными элементами ослабевает. Контроль в первую очередь ослабевает в плане доступа мобильных элементов в регуляторные  части генома. Если какая-либо модификация регуляторных частей генома приводит к улучшению ситуациии и приводит к увеличению критически ослабленных потоков энергии и вещества, то полученные ресурсы используются геномом для фиксации достигнутого успеха, т. е. для контроля за новой более удачной, более соотвествующей изменившимся условиям конфигурации. Так шаг за шагом достигается новая оптимальная для изменившихся условий конфигурация генома.

Поиск  геномом  новой  конфигурации носит во многом случайный характер, спектр направлений которого ограничен памятью об удачных решениях в прошлом, т. е. не все варианты поиска являются равновероятными.

При этом удачных решений может быть несколько. Это означает, что критическая  для генома и его организма ситуация может приводить к образованию не одного нового вида, а нескольких новых видов организмов. Один вид распадается на несколько новых.

Генетическая информация из соматических клеток в половые переносится эндогенными ретровирусами, которые также активизируются при попадании генома и его организма в критическую ситуацию.

P.S. Эволюция на молекулярном уровне вызвана стремлением молекулярной системы занять положение с минимумом потенциальной энергии. В этом состоянии минимизируются затраты энергии на поддержание динамического равновесия молекулярной системы с окружающим миром. Для полимеров это состояние соответствует наибольшей возможной упорядоченности.

На уровне организма это стремление молекул к наибольшему порядку проявляется, как стремление организмов к совершенству. Ламарк считал, что это стремление организмов к совершенству и является причиной эволюции.

P.P.S. При изменении внешних условий, прежнее состояние молекулярной системы (генома) может не обеспечивать режима, оптимального по затратам энергии. Недостаток энергии приводит к выключению сначала второстепенных, а затем все более важных систем контроля стабильности состояния молекулярной системы до тех пор, пока,  методом проб и ошибок при включенном контуре обратной связи, система не находит новое или новые оптимальные состояния, соответсвующие новым внешним условиям. В математике известен аналогичный метод поиска экстремумов - метод Монте-Карло, основанный на случайном изменении аргумента(ов) и анализе поведения функции.
 
Если изменения внешних условий были сильными (стрессовыми), то и отклик молекулярной системы следует ожидать значительным, что будет приводить к появлению нового вида или новых видов.

P.P.P.S. Эволюция началась на стадии молекулярных систем до того, как появились первые организмы. Механизмы эволюции молекулярных систем действуют и обеспечивают эволюцию и в настоящее время. Дарвиновский отбор организмов - не причина эволюции, а следствие того, что решения проблем на молекулярном уровне не являются оптимальными на все случаи жизни. Решения эти бывают ошибочными или приводящими в тупик, что приводит к исчезновению конкретных организмов или целых сообществ организмов.

P.P.P.P.S. Одним из наиболее важных механизмов молекулярной эволюции является альтернативный сплайсинг. Прекрасное описание этого механизма имеется работе, опубликованной в этом году:
Г.М. Дымшиц, О.В. Саблина «РАЗОРВАННЫЕ ГЕНЫ И СПЛАЙСИНГ» 2014 г.
bionet.nsc.ru›vogis/download/18-1/08_Dimshits.pdf

Процитирую Заключение из этой работы, хорошо иллюстрирующее один из важных механизмов молекулярной эволюции:
«Представления о роли так называемой «некодирующей ДНК» за последние 20 лет пре-
терпели существенные изменения. Интроны, участки, ранее считавшиеся «мусорной ДНК», как оказалось, играют существенную роль в  молекулярных механизмах реализации генетической информации. Так, около половины известных микроРНК (miРНК) млекопитающих, участвующих в регуляции экспрессии генов,
 кодируется в интронах генов белков. Стало ясно, что сплайсинг – явление, войственное всем  группам организмов, включая прокариот, которым до недавнего времени отказывали в наличии  этого процесса. Исследования показывают, что
 ИНТРОНЫ, РЕТРОТРАНСПОЗОНЫ и РЕТРОВИРУСЫ филогенетически связаны друг с другом и ЯВЛЯЮТСЯ НЕОТЪЕМЛЕМОЙ ЧАСТЬЮ ЕДИНОГО ЖИВОГО МИРА. Особенно велико значение интронов и  сплайсинга для высших эукариот. Известно, что увеличение количества генов в геноме  ограничивается резким усложнением систем регуляции. Возникновение альтернативного  сплайсинга позволило обойти это ограничение путем увеличения разнообразия белков без  увеличения количества генов. Это значительно расширило эволюционные возможности многоклеточных эукариот, позволив создать новые уровни регуляции экспрессии генов.»

(выделение строчными - моё).
Ретротранспозоны - разновидность мобильных генетических элементов.

Особенно меня порадовало то, что в этой работе, посвященной механизмам молекулярно-генетической эволюции, не разу не был использован термин "отбор", который у многих авторов выступает в роли Господа-Бога-двигателя эволюции.


Рецензии
Замечательно... но всё это уже давно известно и выражается в ОДНОМ слове: "НАПРАВЛЕННАЯ" эволюция...
...А "отбор" есть, конечно, ...как и "ВЫБОР" со стороны живой системы - они взаимодополняющи и взаимоограничивающи, "Среда" и "Система" (живая, но, похоже, и неживая тоже - "балуется" иногда механизмом направленного саморазвития, позволяя и себе ВЫБОР...)

Олег Алексеевич Шарышев   29.03.2019 14:29     Заявить о нарушении
Спасибо! Излагал свои мысли. Если кто-то раньше их сформировал, то тем лучше.)))
Мэйнстрим по прежнему талдычит о случайных мутациях и отборе на уровне организмов.

Владислав Тележко   29.03.2019 18:37   Заявить о нарушении
Насчёт "Жизни и живого" посоветую вам глянуть "Авгиевы конюшни...", части 4-6, полагаю, должно понравиться.

Олег Алексеевич Шарышев   29.03.2019 20:23   Заявить о нарушении