Вопросы макроэволюции

[Александр Анохин]

1. Стоит ли считать метод молекулярных часов достаточно обоснованным (читал у креационистов о неприменимости метода молекулярных часов)? Какова реальная точность метода?

Волшебства тут нет. Подсчитывается количество случайных мутаций. А частота мутаций на единицу времени определяется исходя из других фактов -- производится калибровка молекулярных часов. Так что вполне можно придраться к калибровке.

1. Что касается вопросов калибровки, то откалибровать можно все, что угодно. Главное - вопрос сохранности. Например, даже период кварцевого генератора(одного из самых стабильных устройств в электронике) существенно зависит от времени, если рассматривать длительные временные интервалы (годы). К тому же в электронике можно минимизировать влияние внешних факторов.
По логике, влияние внешних факторов на геологические и биологические процессы должно быть заметно сильнее.
2. Не согласен с точкой зрения креационистов, считающих что Земле 6 тысяч лет. 

[Александр Анохин]

Логично предположить, что у физиков есть данные измерений "периода..." только за последние несколько десятков лет.

Как же они тогда узнали, что период полураспада Урана-238 равен 4 миллиарда лет?
А период полураспада Углерода-14 равен 5 тыс. лет?

То, что физики знают период полураспада урана, меня как-раз не удивляет. Для его измерения нужно взять и измерить с заданной точностью исходное количество нераспавшегося урана в начальный и в конечный моменты времени. Зная закон радиоактивного распада по этим данным можно вычислить период полураспада.
Но поскольку разность между начальными и конечными моментами времени относительно не велика (максимум несколько десятков лет) то справедлив вопрос о стабильности величины периода полураспада.
P.S. Не имею данных о теоритической оценке значений периода полураспада, возможно его можно вычислить, исходя из теоритических соображений.     

[dims]

1. Что касается вопросов калибровки, то откалибровать можно все, что угодно. Главное - вопрос сохранности. Например, даже период кварцевого генератора(одного из самых стабильных устройств в электронике) существенно зависит от времени, если рассматривать длительные временные интервалы (годы).

Всё это, разумеется, учитывается при калибровке. В деталях с процессом незнаком, можно почитать, но занимаются этим люди не глупее, чем кварцевыми генераторами. Не вижу оснований предполагать, что данный метод измерения времени не выполняет заявленные характеристики.

[Александр Анохин]

Удалил предыдущий пост - наглючил с расчетами.

[dims]

То, что физики знают период полураспада урана, меня как-раз не удивляет. Для его измерения нужно взять и измерить с заданной точностью исходное количество нераспавшегося урана в начальный и в конечный моменты времени.

Но с миллиардом лет это не сработает - слишком большое число. Если полкило распадается за миллиард лет, то за сто лет распадётся 10^-9 кг. При распаде масса не исчезает полностью, а уменьшается на 4 нуклона, то есть, на 4/238=2%. То есть, кусок урана полегчает на 2 нанограмма. Невозможно обнаружить.

Период определяется по частоте распадов в куске урана. Вероятность распада одного атома в единицу времени напрямую связана с периодом полураспада. Хотя эта вероятность очень мала, засчёт большого числа атомов в куске, события происходят достаточно часто для того, чтобы их обнаружить и подсчитать (счётчиком типа Гейгера).

Стабильность обеспечивается тем фактом, что процесс совершенно случайный. Вероятность распада -- это характеристика атома. Если мы считаем, что свойства атомов не менялись испокон веков, значит, мы должны верить и в том, что вероятность распада тоже не менялась.

Стабильность свойств атомов подтверждается, например, наблюдениями за далёкими галактиками. В них мы видим те же самые спектральные линии, что и у земных атомов. При этом свет, пришедший из галактики Андромеды, был излучен 2 миллиона лет назад. Это значит, что 2 миллиона лет назад там были такие же атомы, какие у нас тут сегодня.

Ну и так далее. Множество фактов цепляется друг за дружку, обеспечивая колоссальный уровень уверенности в методах датировки.

[postoronim]

Как же они тогда узнали, что период полураспада Урана-238 равен 4 миллиарда лет?
А период полураспада Углерода-14 равен 5 тыс. лет?

Чепуха! Кривая распада - это гипербола, которая никогда с нулем не пересекается. Она бесконечно стремится к нулю. Следовательно половина изотопа распадается за конкретное время, а вторая половина за бесконечное время. На мой взгляд - время полураспада по этим фактам притянуто за уши и является весьма относительным понятием.

[Александр Анохин]

to dims: Соглашусь. Цитата из Wiki:
Поиск возможных вариаций периодов полураспада радиоактивных изотопов, как в настоящее время, так и в течение миллиардов лет, интересен в связи с гипотезой о вариациях значений фундаментальных констант в физике (постоянной тонкой структуры, константы Ферми и т. д.). Однако тщательные измерения пока не принесли результата — в пределах погрешности эксперимента изменения периодов полураспада не были найдены. Так, было показано, что за 4,6 млрд лет константа α-распада самария-147 изменилась не более чем на 0,75 %, а для β-распада рения-187 изменение за это же время не превышает 0,5 % [2].
Точность 1% - вполне достаточна на целей биолгии. Но это физика - точная наука.
А как быть с постоянством скорости осадконакопления и стабильностью хода молекулярных часов? Какова точность этих методов. Все-таки они должны сильно зависить от внешних условий, а, следовательно, точность измерения должна быть невысока.
P.S. Насколько я понял только саыме реаккионные креационисты опробергают законы радиоактивного распада. Они цепляются к другому, о чем писал выше postoronim.

[Александр Анохин]

Как же они тогда узнали, что период полураспада Урана-238 равен 4 миллиарда лет?
А период полураспада Углерода-14 равен 5 тыс. лет?

Чепуха! Кривая распада - это гипербола, которая никогда с нулем не пересекается. Она бесконечно стремится к нулю. Следовательно половина изотопа распадается за конкретное время, а вторая половина за бесконечное время. На мой взгляд - время полураспада по этим фактам притянуто за уши и является весьма относительным понятием.

Логика есть - при измерении длительного времени точность сильно падает, т.к. количество нераспавшегося урана прогресивно уменьшается.

[Александр Анохин]

То, что физики знают период полураспада урана, меня как-раз не удивляет. Для его измерения нужно взять и измерить с заданной точностью исходное количество нераспавшегося урана в начальный и в конечный моменты времени.

Но с миллиардом лет это не сработает - слишком большое число. Если полкило распадается за миллиард лет, то за сто лет распадётся 10^-9 кг. При распаде масса не исчезает полностью, а уменьшается на 4 нуклона, то есть, на 4/238=2%. То есть, кусок урана полегчает на 2 нанограмма. Невозможно обнаружить.

Период определяется по частоте распадов в куске урана. Вероятность распада одного атома в единицу времени напрямую связана с периодом полураспада. Хотя эта вероятность очень мала, засчёт большого числа атомов в куске, события происходят достаточно часто для того, чтобы их обнаружить и подсчитать (счётчиком типа Гейгера).

Стабильность обеспечивается тем фактом, что процесс совершенно случайный. Вероятность распада -- это характеристика атома. Если мы считаем, что свойства атомов не менялись испокон веков, значит, мы должны верить и в том, что вероятность распада тоже не менялась.

Стабильность свойств атомов подтверждается, например, наблюдениями за далёкими галактиками. В них мы видим те же самые спектральные линии, что и у земных атомов. При этом свет, пришедший из галактики Андромеды, был излучен 2 миллиона лет назад. Это значит, что 2 миллиона лет назад там были такие же атомы, какие у нас тут сегодня.

Ну и так далее. Множество фактов цепляется друг за дружку, обеспечивая колоссальный уровень уверенности в методах датировки.

Вот именно. Наука это взаимосвязанный механизм. И междисциплинарные связи "подогнаны" друг к другу. Известно, что исходя из первой оценки постоянной Хаббла возраст Вселенной был оценен в 2 млрд. лет. А уже на тот момент(начало 20 века) было известно, что возраст Земли 5 млрд. лет. И астрономы принялись "подгонять" значение постоянной Хаббла под геолгов.
Также и с эволюцией. Очень трудно усомниться в теории эволюции в рамках эволюционной биологии, базируясь на научных принципах. Все уже "подогнано" учеными. Вот и латимерия значительно меняется , оставаясь при этом рыбой.      

[Проходящий Кот]

А кроме суперкритизизма и теории заговора ученых других фактов и аргументов не осталось?

[dims]

Чепуха! Кривая распада - это гипербола, которая никогда с нулем не пересекается. Она бесконечно стремится к нулю. Следовательно половина изотопа распадается за конкретное время, а вторая половина за бесконечное время. На мой взгляд - время полураспада по этим фактам притянуто за уши и является весьма относительным понятием.

Половина кучки Углерода-14 распадётся за 5000 лет. Половина оставшейся кучки распадётся ещё за 5000 лет. Половина оставшейся из оставшейся -- ещё за 5000. И так далее. Это и есть свойство (математическое) гиперболы -- она приближается к нулю на 50% за фиксировнное приращение аргумента.

Так что время полураспада притянуто куда надо и зачем надо.

[dims]

А как быть с постоянством скорости осадконакопления и стабильностью хода молекулярных часов? Какова точность этих методов.

Определение точности является неотъёмлемой частью процесса ввода метода в эксплуатацию.

[dims]

И астрономы принялись "подгонять" значение постоянной Хаббла под геолгов.

Как именно они подгоняли? Просто возникло расхождение и астрономы стали копать в поисках причины. Никакой специальной подгонки не делалось, просто обнаружилисись ошибки и после их устранения всё сошлось. Как в бухгалтерии. Можно подгонять баланс, а можно перепроверить проводки и найти ошибку.

В науке есть места, где расхождения остаются. И никто насильно ничего не подгоняет -- они остаются до поры до времени.

[postoronim]

Половина кучки Углерода-14 распадётся за 5000 лет. Половина оставшейся кучки распадётся ещё за 5000 лет. Половина оставшейся из оставшейся -- ещё за 5000. И так далее. Это и есть свойство (математическое) гиперболы -- она приближается к нулю на 50% за фиксировнное приращение аргумента.

В математике это называется бесконечные ряды... Шоб Вы так бесконечно жили!

[postoronim]

В науке есть места, где расхождения остаются. И никто насильно ничего не подгоняет -- они остаются до поры до времени.

Вашими б устами да мед пить!
Алчность! Зависть! И тщеславие! - забыли уже мою прописную истину? Повторите 40 раз на ночь!

[dims]

забыли уже мою прописную истину? Повторите 40 раз на ночь!

Я вообще плохо понимаю, о чём Вы. Точнее, вообще не понимаю.

[LUKA]

Ладно "уломали". Может об отсутствии абсолютной неизменности видов я перебарщил. Признаю свою бывшую точку зрения несколько "радикальной". Я не отрицаю, что существовали 80 видов целакантов и, что они в прошлом менялись. Также допустим, что в настоящее время существуют два вида латимерии, которые, как считает наука, разошилсь от одного вида 30-40 млн.лет назад. Однако все же остаются некоторые вопросы:
1. Стоит ли считать метод молекулярных часов достаточно обоснованным (читал у креационистов о неприменимости метода молекулярных часов)? Какова реальная точность метода?
2. Возможно ли в дальнейшем изменение времени разхождения латимерий в прошлое?
Всязи со сделанными выше уточнениями перефразирую свой первый вопрос:
Почему латимерия за 30-40 млн.лет не эволюционировала в нечто "другое"? Например, не дала начало новым видам земноводных и т.п.? С моей точки зрения (как человека с весьма общими знаниями по биол. наукам) латимерия за это время так и осталась латимерией.         

Вопрос о видовой неизменности латимерии ничем не подтверждён  Напротив, никаких ИДЕНТИЧНЫХ видов мы в прошлом не видим, и этот вопрос мы закрыли.
Двигаемся дальше. Давайте баш на баш. Я отвечаю подробно и конкретно про молекулярные часы эволюции. Вы в свою очередь тоже сделаете симметричное усилие. Я хотел бы попросить Вас в ответ подумать вот над чем.
Теория симбиотического происхождения хлоропластов из фотосинтезирующих и "зелёных" бактерия  СЧИТАЕТСЯ ДОКАЗАННОЙ. Не важно, от сине-зелёных водорослей (для одной группы организмов это АБСОЛЮТНО ДОКАЗАНО), от прохлорокс-подобных (это зелёные растения) или от сине-зелёных водорослей и возможно клостридий (уважаемыйCombinator может подробнее объяснить - он здесь больший специалист).
Тем не менее ставлю перед фактом. Теория симбиотического происхождения хлоропластов считается АБСОЛЮТНО ДОКАЗАННОЙ. Факт.
Теперь вопрос, связанный с логическим размышлением.
Представьте себе такую ситуацию, которая утверждается на некоторых маргинальных сайтах НА ПОЛНОМ СЕРЬЁЗЕ.
Что виды ну меняются там потихоньку. Ну совсем чуть-чуть. А вот кардинальных изменений нет. И всё тут.
Возникает вопрос. Вдумайтесь в него.
Как симбиотическое происхождение хлоропластов может совместиться с отсутствием кардинальной изменчивости видов. Ну я понимаю, что условно сосна в ель ещё могла бы превратиться. Но мох в цветковое растение? Динофлагеллята в берёзу? Абсурд с точки зрения отрицания кардинальной изменчивости видов. Несовместимо.
Вы могли бы себе представить, чтобы берёзы, сосны, трава, красные, бурые, диатомовые водоросли изначально существовали без хлоропластов (и как же они могли бы быть без фотосинтеза?), а потом РАЗ - и вдруг приобрели хлоропласты, без всяких там кардинальных изменений? Тоже абсурд.

Почему латимерия за 30-40 млн.лет не эволюционировала в нечто "другое"? Например, не дала начало новым видам земноводных и т.п.?       

Опять мне приходится интерпретировать Вашу обтекаемую фразу "нечто другое". Ваш вопрос имел бы смысл, если бы у Вас были данные, подтверждающие, что латимерия ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не эволюционировала в "нечто другое", то есть другой вид.
Поясню примером. Время расхождения общего предка мамонта, африканского и азиатского слона - несколько миллионов лет. Но это не значит, этот общий предок не эвоюционировал в разные виды. Некоторые виды были до недавнего времени неизвестны и можно конечно было бы ОПЯТЬ ЖЕ УМОЗРИТЕЛЬНО ВЫДУМЫВАТЬ, что этих видов не было.
У Вас также нет данных, говорящих, что за 40 миллионов лет ничего не произошло.
Если бы палеонтологическая летопись была НУ ТАКАЯ УЖ ПОЛНАЯ, то мы тогда смогли найти и более поздние остатки латимерий. Но МЫ ИХ ВООБЩЕ НЕ НАХОДИМ - даже соверменных - нигде. Как будто бы современная латимерия появлилась только 80 лет назад из ничего.
Так что Ваш вопрос опять возник из ничего. У Вас были бы ну хоть какие-то аргументы (и то не очень сильные), если бы Вы сказали - Вот за последние 40 миллионов лет мы находим остатки ЛИШЬ СОВРЕМЕННЫХ ВИДОВ латимерий, и никаких новых. Но это не так - мы не находим остатков никаких видов, в том числе и современных. Как же Вы можете судить? Это Вы опять выдумали. Ничего мы не находим.

Теперь о так любимом Вами превращении земноводных. Я конечно могу ЗА ВАС поискать данные о нахождении, кажется в 2006 году новой переходной формы между кистеперыми и земноводными. Но могу сказать Вам следующую ХОРОШО ОБОСНОВАННУЮ ТЕОРИЮ на примере птиц и млекопитающих.
Палеонтологические данные КАК РАЗ ГОВОРЯТ ОБ ОБРАТНОМ. Что было МНОГО "ПОПЫТОК" рептилий стать птицами - большое количество параллельных ветвей, равно как не меньше семи параллельных путей стать млекопитающими (до нас дошли только три для млекопитающих, а из птиц только одна - веерохвостые, а всякие энанциорнисы и прочие ушли в небытие). Есть даже данные, говорящие, что было несколько попыток стать членистоногими. Параллелизм - явление, как раз имевшее место неоднократно. Здесь сомнений нет.
Я не исключаю, что и "попыток" стать земноводными также было больше одной. Данных мало, я уже писал, что переходная форма между кистеперыми и земноводными найдена только в 2006 году, что данные о латимерии за последние 40 миллионов лет ПОПРОСТУ ОТСУТСТВУЮТ. Но факты параллельной эволюциии КАК РАЗ ИМЕЮТСЯ для других групп.
Поэтому и с этой точки зрения СИТУАЦИЯ КАК РАЗ ОБРАТНАЯ. Я не могу знать и не собираюсь ПОДОБНО ВАМ выдумывать, что от кистеперых обязательно должны были ответвиться земноводные формы именно за последние 40 миллионов лет, потому что ни Вы, ни я не знаем, насколько это бы способствовало появлению преимуществ, особенно уже в связи занятыми экологическими нишами. Но я могу совершенно точно сказать, что параллелизм в образовании принципиально новых форм - как раз в целом - вполне доказанная вещь.

[LUKA]

Когда-то радиоуглеродный метод определения возраста органики считался очень удачным.

  "Последняя версия калибровочной кривой, используемой для пересчёта измеренного радиоуглеродного возраста образца в абсолютный возраст, опубликованная в 2009 году, охватывает последние 50 000 лет и получена на основании тысяч измерений точно датируемых древесных колец деревьев (последние 12 000 лет), годовых приростов кораллов и отложений фораминифер" http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7
Вообще калибровка ВСЕХ методов определения возраста основана на самосогласовании относительно независимо полученных данных. Молекулярные часы в этом отношении не исключение.
Типичной является ситуация, когда возраст измеряется разными независимыми методами и результаты сравниваются. Равно как и типичной является ситуация постепенного уточнения различных подходов.
Сам же постоянно уточняемый радиоуглеродный метод, насколько я могу судить как неспециалист, является довольно точным для вполне определённого промежутка времени.
Насколько я могу судить, в некоторых случаях использование метода молекулярных часов является довольно точным и хорошо согласуется с независимыми данными (использование мэтого же метода для других генов, организмов и другими методами датировки). В некоторых случаях метод молекулярных часов даёт большую погрешность и больше применим для относительной, но не абсолютной датировки: если погрешности очень выскоки, то всё-равно часто оценивается достижимый порядок точности. Но для построения филогенетических деревьев бОльшую роль играет именно относительная датировка.
Точность конкретного применения метода зависит от степени разрботанности модели. Для одних последовательностей есть существенные аргументы равномерного накопления мутаций, позволяющих оценить скорость расхождения. Для других таких данных мало и оценки бывают неадекватными.
Тем не менее факт линейной аппроксимации для определённых масштабов времени вполне может считаться обоснованным - непрерывную кривую графика функции зависимости скорости накопления определённого вида мутаций (например, аминокислотных или нуклеотидных замен, трасцизий и трасверсий) можно аппроксимировать в виде отрезков. В зависимости от конкретной модели длины отрезков, пригодных для аппроксимации могут быть разными - от тысяч лет до миллионов.
Для вполне определённых участков генов тРНК, АРСаз, рРНК, консервативность которых подтверждена сравнением последовательностей - и того больше.
Поэтому метод МЧ где-то даёт точную оценку, где-то нет. В целом, метод - вполне адекватен и приемлем, в зависимости от целей использования - получения абсолютной или относительной датировки (какой вид раньше возник и т.д.) и для построения филогенетических деревьев.

Молекулярные часы тикают с разной скоростью даже если отдельно рассматривать общую скорость накопления мутаций в ДНК, замены пуриновых оснований на пиримидиновые или пуринов на пурины (пиримидины на пиримидины), а также скорости аминокислотных замен. То есть даже для одних и тех же последовательностей можно время считать РАЗНЫМИ часами.

[Проходящий Кот]

забыли уже мою прописную истину? Повторите 40 раз на ночь!

Я вообще плохо понимаю, о чём Вы. Точнее, вообще не понимаю.

Это о "Заговоре  Ученых".....

[postoronim]

Я вообще плохо понимаю, о чём Вы. Точнее, вообще не понимаю.

А вот здесь Вы мне напоминаете кардинала Ришелье из кинофильма "Три мушкетера", когда Миледи(Терехова) просит у него разрешение на устранение Дьяртаньяна(Боярского). Тот тоже: "Я не понимаю о чем Вы... Ровным счетом не понимаю... Впрочем, если найдется женщина, готовая отомстить герцогу и если у нее найдется мужчина - орудие мести..."
Помните?