Мутации и спирали эволюции

  • Просмотров 1178
  • Скачиваний 18
  • Размер файла 121
    Кб

Содержание 1. Частота ошибок при последовательной репликации 2. Стохастика процессов эволюции 3. Игра в имитацию 4.Заключение 1. Частота ошибок при последовательной репликации Процессы конкуренции и отбора имеют фундаментальное значение для процессов эволюции, но сами по себе они еще не приводят к эволюции. Естественно возникает вопрос: какие механизмы необходимо привести в действие для того, чтобы система, обладающая

свойствами самовоспроизведения, мультистабильности, конкуренции и отбора, обрела способность к эволюции? Таким механизмом служат мутации, т. е. случайное производство альтернативных возможностей. Одна отдельная мутация, как правило, означает ухудшение скорее, чем улучшение системы в смысле эволюции. Но если случайно возникает новая благоприятная возможность и она усиливается, то эволюция делает шаг вперед. Такие

благоприятные возможности называются инновациями. Механизм мутаций присущ самовоспроизводящимся системам. Причина заключается в физических законах квантовой механики и статистической термодинамики, лежащих в основе каждого процесса воспроизведения. Эти законы гарантируют возможность появления ошибки, первопричиной которой могут быть как квантово-механические, так и термодинамические флуктуации. Потенциальные

возможности возникновения новых первичных структур при репродукции биополимеров практически неисчерпаемы. Число возможностей составить биополимер длины v из λ различных сортов мономеров составляет W = λv (1) Число возможных первичных структур для полинуклеотида длиной 1000 составляет величину W = 41000  10600 (2) Это — астрономически большое число. Некоторое представление о его величине дает следующее замечание: все водоемы Земли не

могут вместить более 1040 молекул биополимера. Тем самым резервуар возможностей практически неисчерпаем. Как показал Эйген, мутации являются единственным источником новых структур и новой информации. Тейяр де Шарден был неправ, когда он писал об эволюции: «... Ничто в мире не может возникнуть внезапно после ряда эволюционных процессов, если его не было ранее в зародыше». Такая точка зрения приводит только к процессам конкуренции