Определение жизни, живой системы и аксиоматика биологии

[Максим Гераськин]

Что в цифровом навыке мутации редки. Они поступают на вход целевой функции поштучно. И отфильтровываются.
А в случае аналогового сигнала на входе мутации (новые версии) валят "параллельной" толпой и целевая функция ПРОСТО захлебывается. Она не в состоянии их отсеять и система "расползается" в шум.

1) Систематические ошибки аналогового копирования могут быть многократно ниже допусков на работу системы, таким образом, система может выдержать сколь угодно большое конечное число копирований.

2) С точки зрения "функцональных" мутаций разницы нет.

Это если мы рассуждаем строго, а не по-японски.

[alex_semenov]

Да, вполне возможно, что происходит и эволюция самой эволюции, то есть оптимизация её механизмов. Но это в любом случае не означает наличие цели.

Неслучайность перестройки генома есть закономерность эволюции. "Целью" это является не более, чем кристалл целью для солевого раствораи. Т.е. при определенных условиях среды происходит кристаллизация по определенным закономерностям.

Я тоже не сомневаюсь что сам механизм эволюции эволюционирует. Первая идея - как раз кроссинговер. Я выше написал зачем это перемешивание. Это прописная истина биологии.
Другая идея (недоказанная) половой диморфизм Геодакяна.
Я лично почти не сомневаюсь что в высокоразвитых организмах мутациям гены подвержены НЕ ОДИНАКОВО. То есть среди генов наверняка нет равенства. Есть иерархия. Есть элитарные гены, которые очень хорошо защищены от мутаций. "Деды". Которые в основе основ. А есть "салабоны", которые в случае начала тяжелых времен мутируют первыми.
То есть среди генов тоже есть социальные отношения и отбор по принципу вытеснения маргиналов.
В качестве примера как бы эволюция могла поднастраиваться еще одна идея (это только моя идея!). Хорошо известно что мутации случаются очень часто в цепочке ДНК. Но специальные ферменты эти ошибки постоянно сплавляют.
Это в норме.
Хотя и этот механизм дает сбои. Тогда редкая мутация все же проходит.
Но если организм питается плохо, механизм исправления может давать сбои чаще. То есть. Как только жизнь ухудшилась, мутации происходят чаще.
(хотя их случайная направленность не подлежит сомнению!)
Это очень сильно похоже на работу гомеостат Эшби.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Гомеостат

Однако. Самое главное. Случайность мутации остается незыблимым принципом.

[Максим Гераськин]

1)

Я лично почти не сомневаюсь что в высокоразвитых организмах мутациям гены подвержены НЕ ОДИНАКОВО

2)

Однако. Самое главное. Случайность мутации остается незыблимым принципом.

Когнитивный диссонанс не сильно мучает?

[Максим Гераськин]

А значит у генома должен быть механизм для подстройки под среду, иначе он либо погибнет либо займет узкую нишу как кристал и дальше развиваться не будет.

Какое-то взаимонепонимание. Вот смотрите, какова модель.

- Светит солнце, есть исходная среда, есть одноклеточное.
- В одноклеточном есть "мутационное давление", оно стремится закономерно перестроить многоклеточное в медузу и далее в динозавра, однако все попытки пресекаются средой -  нет условий.
- Среда потихоньку подстраивается, там, количество кислорода увеличивается, температура снижается или повышается,  в один прекрасный момент раз - ворота открываются - условия среды стали благоприятными для первого одноклеточного. Через некоторе время статистически одноклеточное превращается в многоклеточное, и так в нескольких местах.
- И так далее

В такой модели движущей силой является закономерное мутационное давление, которое, образно, ищет брешь в условиях среды чтобы породить закономерную эволюционную ветвь. Как только условия среды позволяют, происходит "эволюционный акт".

[alex_semenov]

Что в цифровом навыке мутации редки. Они поступают на вход целевой функции поштучно. И отфильтровываются.
А в случае аналогового сигнала на входе мутации (новые версии) валят "параллельной" толпой и целевая функция ПРОСТО захлебывается. Она не в состоянии их отсеять и система "расползается" в шум.

1) Систематические ошибки аналогового копирования могут быть многократно ниже допусков на работу системы, таким образом, система может выдержать сколь угодно большое конечное число копирований.

Вот тут мы подходим таки к сути.
А нука… докажите!
 

2) С точки зрения "функцональных" мутаций разницы нет.
Это если мы рассуждаем строго, а не по-японски.

Если рассуждать строго, то аналоговая система В ЛУЧШЕМ случае накапливает ошибки копирования линейно (и этого уже достаточно чтобы свести на нет всякую попытку эволюции). Но в большинстве случаев ошибки будут накапливаться нелинейно. То есть очень быстро.
Яркий пример - бильярд.



Пример чувствительности системы к первоначальным условиям, где x → 4 x (1 — x) и y → x + y, если x y <1 (иначе x + y — 1). Здесь четко видно, что ряды значений x и y через какое-то время заметно отклоняются друг от друга хотя в первоначальных состояниях отличия микроскопические.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D1%85%D0%B0%D0%BE%D1%81%D0%B0

Цифровая система по сути является "доведением до абсурда" этой ситуации. Это существенно нелинейной системой в которой накапливаемые ошибки "при перекатывании шара из лунки в лунку" - ЗАБЫВАЮТСЯ.
В системе все время возникает и исчезает несущественная информация за счет обратных положительных и отрицательных связей.
Забывание - это диссипация энергии.
Расплата за это - постоянна потребность в подкачки энергии извне. Чтобы "вдоль" существовала "цифра" "поперек", через аналоговую систему надо прокачивать энергию.
То есть цифровая система - это всегда "аналоговая система" которая нуждается в прокачке через себя энергии. То, вокруг чего пляшут всякого рода физикалисты, пытаясь определить жизнь через энтропию, нелинейность и прочие синергетические пляски с бубном.

[Максим Гераськин]

Если рассуждать строго, то аналоговая система В ЛУЧШЕМ случае накапливает ошибки копирования линейно (и этого уже достаточно чтобы свести на нет всякую попытку эволюции).

Ничего подобного, зависит от точности копирования. Количество возможных эволюционных шагов аналоговой системы определяется:

- величиной систематической ошибки при копировании
- суммарной величиной накопленных ошибок, допустимых для функционирования системы

[Olweg]

Неслучайность перестройки генома есть закономерность эволюции.

Если Вы хотите сказать, что это один из основополагающих принципов эволюции, то, конечно, это не так. И без оптимизаций эволюция работала бы, но, вероятно, медленнее.

[ВадимZero]

- Светит солнце, есть исходная среда, есть одноклеточное.
- В одноклеточном есть "мутационное давление", оно стремиться закономерно перестроить многоклеточное в медузу и далее в динозавра, однако все попытки пресекаются средой -  нет условий.

Мутационное давление что это такое? Если взять аналогию с кристалом...То образование кристала закономерно с точки зрения самой вселенной. Кристаллу отбор не нужен чтобы вырасти. Логика его появления существует еще до  появления самого кристалла. Правильно ли я вас понял?

[alex_semenov]

1)

Я лично почти не сомневаюсь что в высокоразвитых организмах мутациям гены подвержены НЕ ОДИНАКОВО

2)

Однако. Самое главное. Случайность мутации остается незыблимым принципом.

Когнитивный диссонанс не сильно мучает?

Нисколички.
Вам известно, что такое вероятностный автомат?
И что такое матрица вероятностей перехода?
Полюбопытствуйте.

Могу дать неплохую и увлекательную книгу для начального ознакомления:

В. И. ВАРШАВСКИЙ  Д. А. ПОСПЕЛОВ
ОРКЕСТР ИГРАЕТ БЕЗ ДИРИЖЕРА
РАЗМЫШЛЕНИЯ ОБ ЭВОЛЮЦИИ НЕКОТОРЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ  И УПРАВЛЕНИИ ИМИ

http://www.raai.org/about/persons/pospelov/pages/orchestra.html

На самом деле вы можете совмещать случайность с детерминированностью, меняя веса вероятностей перехода системы. То есть процесс остается случайным всегда. Но вы можете увеличивать или уменьшать вероятность того или иного перехода в зависимости от предыдущего опыта.
Это в первом приближении разумеется.

[Максим Гераськин]

Мутационное давление что это такое?

Это образное обозначение закономерностей в перестройке генома.

Кристаллу отбор не нужен чтобы вырасти. Логика его появления существует еще до  появления самого кристалла. Правильно ли я вас понял?

Я бы предпочел остаться максимально в научных рамках, "логика появления", "до появления" - теология.

- Есть закономерность формирования кристалла/эволюции
- Закономерность может реализоваться, только если есть определенные условия среды
- Конкретная  форма кристалла/эволюционного дерева определяется совместно закономерностями развития и случайными к этим закономерностям условиями cреды

[alex_semenov]

Если рассуждать строго, то аналоговая система В ЛУЧШЕМ случае накапливает ошибки копирования линейно (и этого уже достаточно чтобы свести на нет всякую попытку эволюции).

Ничего подобного, зависит от точности копирования. Количество возможных эволюционных шагов аналоговой системы определяется:

- величиной систематической ошибки при копировании
- суммарной величиной накопленных ошибок, допустимых для функционирования системы

Дайте пожалуйста КОНКРЕТНЫЙ пример.

ЗЫ
Мне посчастливилось изучать такой предмет как ТАУ. Теория автоматического управления. И я застал еще такую штуку как АВМ. Аналоговая вычислительная машина. Такой ящик с кучей переключателей и гнезд. На них моделировались линейные системы с большим количеством элементов. Вообще предмет крайне интересный.
Дело в том, что поведение аналоговой системы из N звеньев моделируется а.дифуравнением N-ного порядка. А как известно выше 5-и такие уравнения уже не решаются аналитически. Но есть масса примемов исследовать такие уравнения на предмет их поведения в фазовом пространстве (почему то всплыл критерий устойчивости Найквиста). ТАУ как раз этим и заниматеся. По сути все ТАУ сводится к исследованию устойчивости системы с обратной отрицательной связью. Всего то.
Так вот.
Даже для линейных систем с обратной отрицательной связью ошибки моделирования на АВМ накапливаются очень быстро. Если же у вас нелинейное звено, то считай дело труба.
Обратные положительные связи вообще превращают ситуацию в мрак.
(по сути неустойчивость системы управления это превращение отрицательной обратной связи в положительную. ТАУ ищет и фиксит такие ситуации.)
Мне сдается что вы находитесь в плену некоторых своих иллюзий. Доставайте их на свет. Будем испытывать.
Приведите пример аналогового копирования которое бы через 100 поколений (хотя бы) не имело бы критического отличия от оригинала.

[Максим Гераськин]

Нисколички.
Вам известно, что такое вероятностный автомат?
И что такое матрица вероятностей перехода?
Полюбопытствуйте.

OMG.

Пожалуйста, процитируйте какую-нибудь современную работу по эволюционной тематике

http://www.evolbiol.ru/determinizm.htm#vavilov
Таким образом, наследственная изменчивость, составляющая основу естественного отбора и эволюции, оказалась строго упорядоченной, а вовсе не "случайной". Такой вывод с большим трудом укладывался в классические теории дарвинистов. Ведь они основывались на отборе чисто случайных изменений. Возможно, именно поэтому открытие Вавилова обычно замалчивается западными (да и многими отечественными) эволюционистами. Другие же, такие как А.А.Любищев и С.В.Мейен, придавали вавиловским "гомологическим рядам" огромное значение и считали, что за этим явлением скрывается некий фундаментальный закон, управляющий, возможно, не только биологической эволюцией, но и всем мирозданием (так, гомологические ряды, подобные рядам Вавилова, наблюдаются и в строении кристаллов, и в структуре органических молекул). Весьма интересно и то, что многие признаки, изменчивость которых подчиняется вавиловскому закону (например, сходные вариации формы листьев у очень далеких друг от друга растений – цветковых, голосеменных и папоротников) не имеют явного приспособительного значения. Поэтому происхождение этого сходства очень трудно объяснить естественным отбором.
По-видимому, в вавиловских рядах действительно проявляется какой-то очень общий закон развития сложных систем (не только биологических!). Система, состоящая из взаимосвязанных элементов (блоков), может существовать в различных устойчивых состояниях, переходя из одного в другое, но число этих состояний ограничено, а их характер определяется свойствами элементов и структурой их взаимодействий.

[alex_semenov]

Нисколички.
Вам известно, что такое вероятностный автомат?
И что такое матрица вероятностей перехода?
Полюбопытствуйте.

OMG.

Вы имели в виду "OMG!" ?
"Oh My God!"?

Тогда рекомендую вот этого автора:
Растригин. "Этот случайны, случайный, случайный мир"



Можно взять здесь:
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/E/''Evrika''/_''Evrika''_N-T_.html

Пожалуйста, процитируйте какую-нибудь современную работу по эволюционной тематике

Зачем?
Или это не мне?

[ВадимZero]

Это образное обозначение закономерностей в перестройке генома.

И эти закономерности на что направлены? На ускорение эволюции(по дарвину) или на создание конкретных организмов которые априори приспособлены к будущей среде?

Я бы предпочел остаться в максимально научных рамках, "логика появления", "до появления" - теология.

А в чем вы видете проблему? Если мы востановим условия при которых должен зародиться кристал, то он там зародиться чего не скажешь наверняка о жизни. рождение жизни определено генетической программой. А вот зарождение кристала определяют законы физики и химии. Которые существовали еще до появления кристала.

- Есть закономерность формирования кристалла/эволюции
- Закономерность может реализоваться, только если есть определенные условия среды
- Конкретная  форма кристалла/эволюционного дерева определяется совместно закономерностями развития и случайными к этим закономерностям условиями cреды

Если мы принимаем что такая закономерность существует и обусловлена законами этой фселенной, тогда мы должны ответить на вопрос. Существует ли программа которая априори приводит к тому огромному многообразию жизни которое мы наблюдаем на земле? При чем каждый вид не имет лишнего. И даже если мы поставим геном в какието искуственные условия жизнь все равно находит выход.

Р.С. надеюсь не будете отрицать что рост кристалла обусловлен визическими, химическими параметрами этой вселенной.

[Максим Гераськин]

Растригин. "Этот случайны, случайный, случайный мир"

Т.е. Ваши взгляды на эволюцию основаны на работах 1974 года.

Поэтому и прошу процитировать что-нибудь из современного по случайности мутаций.

[Максим Гераськин]

или на создание конкретных организмов которые априори приспособлены к будущей среде?

Поясните, кристалл приспособлен заранее к будущей среде?

Если да, то в этом же смысле программа развития генома тоже "приспособлена".

Существует ли программа которая априори приводит к тому огромному многообразию жизни которое мы наблюдаем на земле?

А существует ли программа, которая априори приводит к огромному многообразию цвето-типо-размеров кристаллов на Земле ?

Если да, то в этом же смысле есть и программа для жизни.

Это гипотеза такая, если что.

[Максим Гераськин]

Р.С. надеюсь не будете отрицать что рост кристалла обусловлен визическими, химическими параметрами этой вселенной.

Это верно. Вы же согласитесь, что рост кристалла обусловлен также и средой? Кристалл появляется и начинает расти, когда создаются подходящие условия. Нет условий среды - нет роста. При одних условиях размеры и форма кристаллов такие-то, при других - другие, при третьих есть кристаллы одного типа но нет другого, при четвертых вообще никаких кристаллов нет.

Т.е. закономерности формообразования(мутации) + случайный модицифирующий фактор среды. Ведущая роль

Концепция номогенега прредполагает, что с жизнью то же самое.

Что не исключает возможности локальной подстройки под среду в Вашем понимании, два механизма могут сосуществовать.

[ВадимZero]

Поясните, кристалл приспособлен заранее к будущей среде?

Если да, то в этом же смысле программа развития генома тоже "приспособлена".

Нет, кристал просто появляеться в той среде в которой его появление возможно, а вот когда среда вдруг меняеться, кристал перестает появляться. А вот жизнь способна подстраиваеться под изменения среды. Отсюда возникает вопрос...Чем обусловлены эти изменения?

А существует ли программа, которая априори приводит к огромному разнообразию цвето-типо-размеров кристаллов на Земле ?

Разнообразие кристалов это следствие энтропии...Грубо говоря кристал не способен противостоять меняющимся условиям. А вот каждый новый вид жизни создан так чтобы сопротивляться энтропии. А камень не сопротивляеться, камень не способень передавать информацию о своем прошлом в отличии от жизни. Потому сравнение не уместно.

Проще говоря если мы видим что существует вид который успешно противодействует энтропии и меняющейся среде. То мы должны спросить себя как он это делает? Либо он имеет механизм поиска этих решений. Либо все решения давно известны и остаеться откудато извлеч их.

[Проходящий Кот]

Читаешь Гераськина и не поймешь , толи он над нами прикалывается, толи действительно верит в то, что пишет. Но любая форма номогенеза неизбежно логически приводит к Боговерию. Потому что если есть цель, то есть и тот, кто эту цель ставит.
В реальности для развития живой природы достаточно случайных мутаций. Отбор отберет лучших.
Причем направленность развития здесь получится сама собой, без всякого номогенеза.....

[Максим Гераськин]

Нет, кристал просто появляеться в той среде в которой его появление возможно, а вот когда среда вдруг меняеться, кристал перестает появляться.

Итак, кристалл заранее не приспособлен. В этом же смысле и жизнь и эволюционные формы заранее не приспособлены. Они просто появляются в той среде, в которой их появление возможно, а вот когда среда вдруг меняется на невозможную, конкретная форма жизни исчезает.

Отсюда возникает вопрос...Чем обусловлены эти изменения?

Возможность локальной подстройки под среду не исключается.

Разнообразие кристалов это следствие энтропии...Грубо говоря кристал не способен противостоять меняющимся условиям. А вот каждый новый вид жизни создан так чтобы сопротивляться энтропии.

Замечу, что процессы кристаллизации и жизни приводят к рассеиванию ранее запасенной энергии, так что в этом смысле энтропийное "предназначение" одинаково. Ну и конкретные формы жизни и кристаллы существуют только в определенных условиях среды.

Так что сходства много.

То мы должны спросить себя как он это делает?

А почему нужно спрашивать себя а не исследовать? Спросите себя, почему скорость света постоянна во всех ИСО, что говорит внутренний голос?