Образование нового вида в биологии как необратимый фазовый переход. Мой комментарий
Я бы даже сравнил образование новых биологических видов с фазовыми переходами в физике. Известными давно, но всё ещё нами плохо понимаемыми. Которые существуют не только в твёрдых телах, но и в жидкостях. А если присмотреться, то их можно найти и в газах, и даже плазме.
Если бы мы не знали, что фазовый переход - это коллективный процесс (и ( Read more... )
"Я в принципе согласен с биологами в том, что появление (пусть, медленное и постепенное) нового вида не является результатом случайных единичных мутаций в геноме"
Джеймс Шапиро - маргинал с идеей фикс, додумать которую до конца он не в состоянии, и его представления никоим образом нельзя считать биологическим мейнстримом. Геномные перестройки - это тоже мутации, а принципиальный вопрос о том, случайны они или нет (то есть, приспособительны они или нет), он в своей книжке тщательно обходит. Евгений - не биолог, и ему трудно разобраться в этом вопросе.
Уподобление видообразования фазовому переходу не кажется мне точным: первое - постепенный медленный процесс, у которого есть длительные промежуточные стадии (биологам иногда трудно решить, следует считать две группы организмов уже разными видами или еще только подвидами или даже морфами). Фазовый же переход - процесс скачкообразный: между газом и жидкостью нет ведь никаких промежуточных состояний, верно? Скорее уж фазовым переходом следует считать мутацию, хотя и это сравнение тоже сильно хромает, поскольку мутация - это химическая реакция.
Reply
***
вообще-то нет, не верно. Точнее, верно в первом приближении.
Reply
Спасибо, хозяин журнала уже объяснил это более подробно в своем комментарии. Проблема этого сопоставления, однако, не только в этом.
Reply
Этим комментарием Вы разбили меня "в пух и прах".) Но это даже хорошо, ибо заставляет конкретизировать вещи и описывать их боле тщательно.
1. Про Шапиро я совсем не знаю и всего лишь предположил, что на его примере биологи стали более внимательно относиться к коллективным эффектам в биологии на молекулярном уровне и выше. Если я ошибся - извиняйте.
2. Про фазовые переходы, какие они бывают и чем вызываются, я уже говорил - физики знают очень плохо на самом деле. Хотя физики так не считают и биологи - тоже. Фазовые переходы не всегда бывают скачкообразными. Вот переход между жидкостью и газом можно сделать достаточно непрерывным, если осуществить переход между ними в обход критической точки, часто указываемой на P-T диаграмме фазового состояния вещества. Изменяя давление и температуры определённым образом, можно добиться того, что жидкость будет постепенно и плавно расширяться до такой степени, что превратится в газ. Не расслаиваясь на отдельно жидкость и отдельно газ, как в процессе кипения - испарения.
В своём прошлогоднем докладе на Сибирском Теплофизическом Семинаре (СТС) я показал, что все электроны в атоме представляют собой отдельную термодинамическую систему, которая может обмениваться квантами действия (а значит и энергией) со своим окружением. Что эта подсистема может характеризоваться давлением и температурой, несмотря на относительно малое число электронов в атоме. Что структура электронов в атоме может меняться при определённых температурах и давлении, и что структурные фазовые переходы в твёрдом теле и даже его плавление обусловлены как раз фазовыми переходами электронов в конкретных атомах. Что химическая реакция - это по сути тоже фазовый переход в системах с малым числом элементов. Что фазовые переходы могут быть очень медленными - так кристаллизуются аморфные вещества, проходя на своём пути множество промежуточных состояний.
Обо всём этом и немного другом я как раз собираюсь выступить на СТС этого года с парочкой докладов.
Мне кажется биологам не нужно чураться названия "фазовые переходы" как при анализе чрезвычайно длительного образования видов, так и анализе быстрых химических реакций в отдельном живом организме. Или придумать своё другое название этим процессам. Которые, на мой взгляд, всё же имеют под собой одну и ту же основу - перенос квантов действия в процессе своей жизнедеятельности и упорядочивание составляющих систему элементов, когда перенос квантов действия изменится в ту и ли иную сторону. (С квантами действия можно связывать достаточно разные вещи - энергию, импульс, заряд, массу - любое искажение окружающего пространства, в котором происходят события. Но это - тема для отдельного разговора.)
Reply
Мне кажется, предлагая какую-то аналогию, нужно прежде всего задать себе вопрос, а зачем это нужно? Очевидно, это делается с целью облегчить понимание происходящего, верно? Но в данном случае, как Вы пишете, и с фазовыми переходами далеко не все ясно, то есть, мы пытаемся уподобить одно сравнительно плохо понятное явление другому такому же. Ну, и чего хорошего можно ожидать от этого? Честно сказать, мне трудно усмотреть какое бы то ни было сходство между фазовыми переходами и видообразованием.
Reply
Не совсем так. Можно подобрать масштаб времени. Другое дело, что вообще фазовый переход происходит во всем объеме, где создались условия. А вид возникает точечно.
Вот выращивание кристалла из затравки более похоже.
Reply
"вид возникает точечно"
Не представляю, что Вы имеете в виду. Вид - это совокупность популяций, занимающих определенный ареал. У некоторых видов этот ареал занимает почти всю поверхность планеты.
Reply
Reply
Leave a comment