паразитирование против эволюции

[jayrandom]

Сегодня был интересный всеинститутский семинар профессора сэра Weatherall'а, посвящённый тому, как кровь борется с малярийным паразитом.

Один человек в конце задал вопрос, который вдруг настроил меня в нужное направление. "Не удивительно ли," - спросил он - "что организм, вырабатывая защиту от паразита на генетическом уровне, теряет часть своей функциональности?"

Действительно, не удивительно ли? Как нас учат в школе, эволюция - это такой процесс постепенного усложнения видов под влиянием некоторого "давления" среды. То есть, чем больше нас плющит, тем мы становимся лучше и сложнее (научаемся справляться с бОльшим количеством неудобств).

Тут же получается прямо противоположный вывод: паразит находит какую-то брешь в системе хоста, пытается эту брешь заэксплуатировать в свою пользу, после чего организм "решает" (на самом деле, конечно, решает эволюция) упростить ту самую подсистему, в которой возникла брешь, иногда путём ампутации этой подсистемы и жертвой её функции.

Кажется вполне логичным - более простую систему проще защищать. На самом же деле это указывает на то, что некий ресурс вида, который мог бы использоваться для защиты (и потенциального усложнения!) подошёл к концу. Солдат стало не хватать. Придётся сдать часть охраняемой крепости врагу, чтобы сохранившиеся солдаты могли лучше справляться со своей задачей.

Книга Расторгуева “Инфицирование как способ защиты жизни. Вирусы: биологические,социальные, психические, компьютерные” описывает механику обратного процесса: задачей паразита при адаптации к хосту является как бы "изучение" устройства хоста. Собственно, в вирус только что и входит информация о какой-либо бреши в атакуемой системе, причём записанная в наиболее кратком алгоритмическом виде (этого требует эволюционное давление). Изучение вирусов - раздолье для фанатов Колмогоровской Сложности.

Получается, паразит усложняется, постепенно разбираясь в устройстве системы. А хост, наоборот, упрощается, замуровывая красивые резные окна простой, но более надёжной каменной кладкой. Ангел внутри человека зачехляет крылья, надевает шлем, берёт в руки арбалет и встаёт к амбразуре.

Общий вывод: тезис о том, что автоматической (бессознательной) эволюции на самом деле не существует, подкрепляется экспериментальной наукой. Автоматически происходит только деградация. За эволюцию нужно бороться.

Comments

[pikitan.livejournal.com]

Когда мы говорим о реакции на появление паразита, это "защита". Защита всегда ослабляет, ухудшает и т.д. Для развития нужна система, направляющая развитие, учитывающая паразитов с упреждением, что ли. Нечетко конечно. Но я хочу сказать о том, что защита -- признак недоразвитости. В развитой системе все цветет и пахнет, там никого не плющат, а система живет.

[jayrandom.livejournal.com]

Не обязательно. "Всё цветёт и пахнет" - это получается первая стадия Шекспира, до перелома. В этом есть что-то от целостности, а что-то - от недоразвитости.

Вот, например, иммунитет как работает? Явно на упреждение, т.к. из достаточно богатого конструктора потенциально могут собираться антитела на любое вещество. Скажем, в организме появилась новая молекула/вирус, и как только она была опознана как что-то потенциально вредное/токсичное, иммунная система сразу включается в процесс сборки-подборки соответствующего антитела - как ключа к замку.

Это если "капасити" механизма защиты превосходит "капасити" неприятеля (нужно ещё учитывать, что пока организм быстро-быстро перебирает ключи к замку, неприятель делает своё чёрное дело по изменению функциональности организма, так что давление времени там то ещё).

Можно, наверное, сказать, что поскольку у системы защиты есть возможность подбирать антитела, постольку она знает саму себя (т.е. косвенно знает через антитела, какие в ней есть уязвимые места).

С другой стороны, "цветёт и пахнет" - это не устройство. Это внешнее проявление. Вполне возможно, что из-за нарядных и пахучих цветочков детонаторов на магнитном поле просто не заметно. Но попробуй сунься :)

[lidums.livejournal.com]

Надо учесть, что у биологических и компьютерных вирусов в принципе разная цель, биологический чуть менее камикадзистый?

[jayrandom.livejournal.com]

Мы судим по деяниям их, но в основном обращаем внимание на паразитическую компоненту. Цель паразита - паразитировать. Паразит должен "знать", как и где именно присосаться к хосту, должен знать язык/интерфейс компонент системы, чтобы уметь прикинуться своим. Просто в вирусе это "знание" выражено в наиболее компактном виде, там даже собственной жизни нет (т.е., по-видимому, не может быть и осознания паразитирования), один чистый паразитизм :)

[toshk.livejournal.com]

Мне вот тут написали, что в ходе взаимодействия "вирус-хозяин" происходит не только упрощение, но и усложнение, т.е. выводов таких делать нельзя. Прокомментируйте пожалуйста.

[jayrandom.livejournal.com]

Ну что я могу прокомментировать? Мне такая книжица не попадалась :)
Попадётся - с удовольствием прочитаю, это для меня важная тема.

Разумеется, идею об автоматической деградации и сознательной эволюции я не из этого одного примера вывожу, это очень популярное мнение в Традиционализме, Суфизме, Каббале и прочих интегральных системах починки человека. Сама нужда починки следует из того, что мы выпали из процесса сознательного развития, и за это теперь бессознательно страдаем.

Просто сегодня я узнал, что молекулярная генетика и паразитология тоже с таким явлением столкнулась. Любопытно.

[kozhev.livejournal.com]

а вы читали об эволюции паразитов в системе Artificial Life? очень любопытно.

[jayrandom.livejournal.com]

Нет, пока не читал. Спасибо за наводку, может оказаться интересной темой.

Пока я нашёл такую вот мысль, которая явно противоречит вышесказанному:

"An interesting addition to the Genetic Algorithms was discovered by Danny Hillis which he called the Red Queen Behavior. He realized that if you want to evolve one algorithm, it can often be done much faster if a competitive algorithm was run against it (called a parasite by him)." [отсюда]

ассоциации

[polryby3.livejournal.com]

механизмов защиты макроорганизма от внешей агресси несколько, в том числе
1) антиген-антитело и последующий фагоцитоз и лизис (тут и картечью, и снайперски, и минированием - по-разному получается)
2) регенерация (заделка дыр в стене)
3) тепловая детанурация - это когда 40С темепратура (типа атомный взрыв с бункерами для своих)
4) наконец, как один из вариантов - результат отношения хищник-жертва/паразит-хозяин(отряд не заметил потери бойца)
5) А еще есть всякие барьеры, защищающие половые клетки.
так что не всякий паразит гарантированно вызовет упрощение хозяина в виде ликвидации той дыры, через которую он проникает,ибо варинтов ответа реакции на него масса и эволюция может идти по всем направлениям, а не только в сторону упрощения. Рестриктазы, опять же, как пример (на микроорганизме)...:)

...эээ инкапсуляция еще вспомнилась ( типа всех окружить и закопать)...это у примитивных развито, да и у нас тоже вроде есть.. Давно иммунологию изучала, давно, плохо помню уже...

Короче, Вы остановились только на одном варианте, и то не рассмотрели его до конца. Между тем, в ходе эволюции имунная система как раз-таки усложнялась, как мне помнится из курса иммунологии:)

Re: ассоциации

[jayrandom.livejournal.com]

Да, всё верно это, что Вы говорите - есть много разных способов защиты.

Но имеется факт: появился этот самый Пэ Фальципарум, и примерно одновременно с ним стали возникать генетические дефекты в альфа- и бета- цепях гемоглобина, и, как статистика показывает, они закрепляются, потому что (как предполагается) оказались полезными.

Т.е. механизм антиген-антитело, конечно, включается у заболевших норманнов без гемоглобиновых дефектов. И там уж как повезёт. Но у шри-ланкийцев или индонезийцев с мутацией даже необходимости в этом не возникает - паразит ими не заинтересовывается. Становится невкусно ("несовместимо"), и он отступает.

Ну вот такой интересный случай. А выводы мои, да, выглядят слишком безапелляционными :) Но, как мне кажется, интересные примеры с похожим паттерном ещё появятся.

Re: ассоциации

[polryby3.livejournal.com]

морфофизиологический регресс - есть такое слово, да.

[polryby3.livejournal.com]

Одна из эволюционных задач паразита - еще и не загубить хоста раньше времени. А то паразитировать будет не на ком:)

[jayrandom.livejournal.com]

Чем красив механизм эволюции - он сам себя подкрепляет. Те, которые губили хоста именно раньше времени просто не заработали право размножиться.

Не рой другому яму сам :)

[a-s-pavlov.livejournal.com]

Не совсем понял. А почему системой считается только хост, а не хост + паразит?

Смерть хозяина для вши хуже бани.
IMHO

[jayrandom.livejournal.com]

Системой можно назвать что угодно, состоящее из частей - в зависимости от цели. Поскольку я рассматриваю момент подключения паразита, то хоста удобнее рассматривать как систему, в некоторых частях которой по своему устройству "разбирается" пока ещё внешней к ней паразит.

[a-s-pavlov.livejournal.com]

Эээ...
Системой можно назвать что угодно, состоящее из частей
Оно понятно, тем паче слово "части" подразумевает взаимодействие между ними ( НЕ изоляцию)
А вот что является внешним ... тут есть соблазн.
Всегда можно найти нужную итерацию и изменения в ней (усложнение или упрощение) назвать актуальным для системы в целом.
Очевидно, что внешним паразит является для хоста пока не вступил с ним во взаимодействие. Но тогда это еще и не паразит, а так, финтифлюшка некритичная.
Само по себе паразитирование - есть взаимодействие - суть системная целостность.
Да, в процессе развития система упроститься в любом случае, при любом исходе.
Потому как в итоге будет труп - весьма упрощеный.
Паразит может изменить динамику этого процесса ( сначала усложненение, рост, потом упрощение)
Но это ведь не единственный фактор влияющий на метаболизм.
Возможно, это как раз тот случай, когда абстрагирование не иде идет на пользу пониманию (возможности прогнроза) состояний системы.

Не спора ради. Понимания для.

[jayrandom.livejournal.com]

Всё верно.