Я нашел сборник из четырнадцати статей биологов с выразительным названием ‘Геномика микробов бросает вызов Дарвину‘ (Microbial genomics challenge Darwin), причем редакторами сборника являются известные биологи Дидье Рауль и Евгений Кунин. Таким образом название заметки отнюдь не моя самодеятельность.
Вначале о том, как я дошел до такой жизни. Знакомство с книгой Хиншелвуда возбудило мой интерес к микробам. Я отказался от идеи читать статьи биологов тех лет, чтобы изучить их реакцию на работы Хиншелвуда, поскольку такой проект потребовал бы слишком много времени. Я вспомнил, что caenogenesis не так давно писал про известного французского биолога — антидарвиниста Дидье Рауля, который является признанным экспертом в области микробиологии. Соответственно я захотел познакомиться с взглядами Рауля более подробно.
У Рауля есть книги с интригующими названиями ‘После Дарвина‘ (Dépasser Darwin) и ‘О невежестве и слепоте: за науку постмодерна‘ (Of Ignorance and Blindness: for a postmodern science). Однако первая доступна только на французском, а вторая издана только для Kindle. Поэтому пришлось вести поиск дальше и я решил остановиться на сборнике научных статей с таким красивым названием.
Все статьи доступны в открытом доступе (Microbial genomics challenge Darwin
), ниже названия статей по-английски, где также можно найти приглянувшиеся мне цитаты.
Сборник открывается введением Рауля и Кунина, где статьи делятся на радикальные (Рауль), консервативные (Гупта и Фортер), и конформистские (Кунин). Ряд статей я бы назвал нейтральными, поскольку там просто излагаются новые результаты без далеко идущих обобщений. Две статьи отнесены к философии и экономике соответственно.
Сборник открывается статьей Кунина и Вольфа, ‘Эволюция микробов и вирусов: смена парадигмы в эволюционной биологии?‘ В ней предлагается видоизменить центральную догму неодарвинизма и привести ее в соответствие с доступными экспериментальными данными, например генетические явления с отчетливым привкусом ламаркизма. Интересно отметить, что Кунин считает, что Дарвин в целом прав, а вот центральная догма уже несколько устарела.
Вторая статья (Мерхей, Рауль, Ризома жизни, катастрофы, обмены последовательностей, создание новых генов и гигантские вирусы: как геномика микробов бросает вызов Дарвину) является программной статьей Рауля. Ее содержание неплохо передано Ястребовым (caenogenesis) в статье в Химия и Жизнь и я ограничусь ссылочкой на эту статью (в двух частях):
Ястребов С.А. «ХиЖ», 2015, №9 и №10 (сентябрь и октябрь)
Ризома жизни: новый виток теории эволюции
Ризома жизни: семь аргументов Дидье Рауля
Большинство работ сборника оспаривают концепцию дерева жизни. Я приведу картиночку из другой статьи Рауля (Как микробиология помогает определить ризому жизни), на которой показаны его взгляды на геном человека. Рауль хочет заменить дерево на корневище (ризому) и картинка наглядно показывает как это может выглядеть.
Консерваторы представлены двумя статьями. В статье Гупта и сотрудников (Молекулярные маркеры на основе протеинов являются надежным инструментом для понимания филогенетики прокариотов и поддерживают дарвиновский режим эволюции) предлагается использование консервативных подписей на основе протеинов и indel (не знаю, что это такое). По-мнению авторов такой подход позволяет восстановить концепцию дерева жизни. Эта статья произвела нормальное впечатление: любым фактам в конечном итоге можно найти разные интерпретации. Другая же статья (Патрик Фортер, Кладезь Дарвина по-прежнему открыта: изменчивость и отбор управляют миром) вызвала отторжение. С моей точки зрения это является хорошим примером идеологической биологии. Какой язык: ‘Однако в последние годы, будучи по-прежнему дьяволом для религиозных фанатиков, Дарвин стал объектом сильной критики для части самого научного сообщества.’
Следует отметить, что Рауль активно использует философов. Рауль опирается на Ницше, который, как оказалось, был антидарвинистом, и французских постмодернистов (термин ризома взят от них). По всей видимости поэтому одна статья сборника (Fernando Baquero and Andrés Moya, Познаваемость в микробных сложных системах: Витгенштейн и ноты жизни) посвящена взгядам Витгенштейна на жизнь. Авторы пробуют перенести взгляды Витгенштейна на геномику и исследование микроорганизмов. В статье важную роль играет музыка, поскольку авторы сравнивают геном и жизнь с нотами и музыкой. Приведу только занятную цитату Лейбница: ‘Музыка — это бессознательное упражнение в метафизике, когда разум не знает, о чем он думает’.
Другая статья (Emiliano Salvucci, Эгоизм, война и экономика; или интеграция, кооперация и биология), которая во ведении классифицирована как новый взгляд на экономику, более скандальна. Экономика сводится к тому, что Дарвин опирался на взгляды Мальтуса и, соответственно, другой взгляд на экономику приводит к пересмотру взглядов Дарвина. В статье сильно критикуется концепция естественного отбора, причем основной аргумент сводится к тому, что естественный отбор — это тавтология. С аргументом Фодора автор не знаком. Появление такой статьи в сборнике статей под редакцией известных биологов я бы отнес к знаковым явлениям.
В заключение обратно к Хиншелвуду. Он в статьях сборника не упоминается, что опять же показывает, что современные биологи просто не знают работ Хиншелвуда. Также видно, что биологи зациклились на геноме и по какой-то причине не меряют кинетику роста популяций бактерий, как это делал Хиншелвуд. Часто можно услышать, что у бактерий быстро меняются поколения и поэтому это идеальный объект исследования эволюции. Также можно увидеть использование эволюционных моделей при обсуждении эгоизма и альтруизма. Что же мешает померить количественную кинетику и затем попробовать количественно описать наблюдаемые кинетические эксперименты эволюционными моделями? Совершенно непонятно.
Обсуждение
http://evgeniirudnyi.livejournal.com/117451.html
egovoru:
‘»indel» — это сокращение для insertion/deletion, т.е., изменений ДНК, заключающихся не в замене одного(-их) основания(-ий) на другое(-ие) при сохранении общего их числа, а либо вставка новых оснований (т.е., увеличение их общего числа), либо исключение старых (уменьшение общего числа). «Делеция» — и по-русски вполне общепринятый термин; говорят и «инсерция», но это все же по-русски воспринимается как лабораторный жаргон. ‘
См. также. egovoru — критика Кунина — С ума сошли генетики от ген и хромосом.
______
Collection of 14 papers. Editors Didier Raoult, Eugene V. Koonin.
Front. Cell. Infect. Microbiol. 2012.
Editorial: Microbial genomics challenge Darwin
Didier Raoult, and Eugene V. Koonin
Different approaches:
- Raoult: radical upstaging of the Darwinian paradigm.
- Forterre and Gupta: conservative view.
- Koonin and Wolf: strives to balance the radical and the conservative approaches.
Evolution of microbes and viruses: a paradigm shift in evolutionary biology?
Eugene V. Koonin and Yuri I. Wolf
«Recently, several genetic phenomena with a distinct Lamarckian flavor have been discovered (Koonin and Wolf, 2009a; O’Malley and Koonin, 2011). Probably, the most striking case is the system of adaptive antivirus immunity, known as CRISPR-Cas (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats and CRISPR-associated proteins), that is present in most archaea and many bacteria (Koonin and Makarova, 2009; van der Oost et al., 2009; Marraffini and Sontheimer, 2010; Makarova et al., 2011).»
Rhizome of life, catastrophes, sequence exchanges, gene creations, and giant viruses: how microbial genomics challenges Darwin
Vicky Merhej and Didier Raoult
Gene flow and biological conflict systems in the origin and evolution of eukaryotes, L. Aravind, Vivek Anantharaman, Dapeng Zhang, Robson F. de Souza and Lakshminarayan M. Iyer
«We develop the concept that biological conflict systems served as evolutionary “nurseries” for innovations in the protein world, which were delivered to eukaryotes via lateral gene flow to spur key evolutionary innovations all the way from nucleogenesis to lineage-specific adaptations.»
Lateral gene exchanges shape the genomes of amoeba-resisting microorganisms
Claire Bertelli and Gilbert Greub
How microbiology helps define the rhizome of life
Kalliopi Georgiades and Didier Raoult
«We wanted to confirm that the term “rhizome” in evolutionary biology applies to the entire cellular life history. This view of evolution should resemble a clump of roots representing the multiple origins of the repertoires of the genes of each species.»
The influence of rickettsiologists on post-modern microbiology
Kalliopi Georgiades, Vicky Merhej and Didier Raoult
«Post-modern philosophy, also called the French theory (Wicks, 2003), states that the majority of theories, including scientific theories, are only based on meta-narratives expressing the influence of a culture at a given time.»
The genetic integrity of bacterial species: the core genome and the accessory genome, two different stories
Bo Segerman
Lamarckian evolution of the giant Mimivirus in allopatric laboratory culture on amoebae
Philippe Colson and Didier Raoult
The rhizome of life: what about metazoa?
Hemalatha G. Ramulu, Didier Raoult and Pierre Pontarotti
«The relative amount of HGT [horizontal gene transfer] events detected in metazoa merely represent just tip of an iceberg. Currently, the reported rate of HGT in animal kingdom is relatively low and still in the state of infancy.»
Lateral gene transfers have polished animal genomes: lessons from nematodes
Etienne G. J. Danchin and Marie-Noëlle Rosso
«In contrast, the contribution of LGT to the composition of animal genomes is less documented. In the light of recent analyses that reported series of LGT events in nematodes, we discuss the importance of this phenomenon in the evolutionary history and in the current composition of an animal genome.»
Protein based molecular markers provide reliable means to understand prokaryotic phylogeny and support Darwinian mode of evolution
Vaibhav Bhandari, Hafiz S. Naushad and Radhey S. Gupta
«conserved signature indels (CSIs) and conserved signature proteins (CSPs)»
«In this review we have discussed the usefulness of CSIs and CSPs, as novel and important class of molecular markers for understanding the evolutionary relationships among prokaryotes. We have presented compelling evidence that based upon the species distribution patterns of these molecular signatures different prokaryotic taxa from phylum down to the genus levels can be clearly identified.»
Selfishness, warfare, and economics; or integration, cooperation, and biology
Emiliano Salvucci
«Darwinism grew out of the Malthusian concepts and vision that disease and food shortages act as regulators of the population favoring the fittest in a continuous struggle for life.»
«In Bacteria, mutation rates are subject to complex regulation that we are now just beginning to understand (Wright, 2000).»
«An observer may notice a differential survival of different kinds of organisms that constitute a population (we can remember the dubious experiment of the peppered moth), but the observer cannot affirm that what led to this survival differential was a selection.»
«Natural selection is a linguistic trap. It has many definitions and nuances along the literature and just adds more confusion to the interpretations of facts. It appears that many biologists seem to be unaware that in their anti-creationism, they have replaced one dogma for another, the dogma of the all-powerful natural selection to which they cling with so much faith.»
Intelligibility in microbial complex systems: Wittgenstein and the score of life
Fernando Baquero and Andrés Moya
«Life is a highly complex system, including the most complex objects in the known universe (Bedau, 1996).»
‘In the way of thinking of Ludwig Wittgenstein, and even more sharply in his friend and commenter, Moritz Schlick (Schlick, 1936), the meaning of the word “life” can only be shown, not understood and consequently not clearly expressed in propositions.’
Leibniz: «music is an unconscious exercise of metaphysics where the mind does not know what is thinking about.»
Darwin’s goldmine is still open: variation and selection run the world
Patrick Forterre
«The scientific contribution of Darwin, still agonized in many religious circles, has now been recognized and celebrated by scientists from various disciplines.»
‘These critics either confuse “Darwinism” and old versions of “neo-Darwinism” or misunderstand the role of gene transfers in evolution.’
«Recently, Addy Pross proposed a general theory of evolution, extending Darwin’s theory to inanimate matter (Pross, 2011).»
«However, in recent years, whereas still being a devil for religious fanatics, Darwin became the target of heavy criticisms coming from part of the scientific community itself.»
‘This is a sensitive topic, considering the renewal of creationist thinking in fundamentalist religious circles and the wide publicity given to these “non-orthodox views.’
______
10.06.2017 Микробы, Дарвин и биологи
Просмотрел сборник эссе микробиологов ‘Микробы и эволюция: Мир, который Дарвин не видел‘. История сборника такова. В 2009 году праздновалось 200 лет со дня рождения Дарвина и 150 лет со дня выхода в свет книги Происхождение видов. Микробиологи по этому поводу решили сделать коллоквиум, посвященный эволюции микробов. Для места проведения были выбраны Галапагосские острова, чтобы как можно лучше подчеркнуть роль бактерий в изучении эволюции. Далее было решено составить сборник эссе микробиологов, где ученые должны были описать источник своего энтузиазм при изучении бактерий и роль бактерий в биологической эволюции. Следует отметить, что эссе не являются научными работами, написаны в неформальном стиле и предназначены для широкой аудитории. Сборник, состоящий из 39 эссе и вводной статьи редакторов сборника, вышел в 2012 году.
Мое внимание привлекли следующие темы:
- Древо жизни, состоящее из архей, бактерий и эукариотов;
- Исследования Карла Вёзе, которые поменяли наши представления о древе жизни;
- Фаги в эволюции бактерий;
- Горизонтальный (латеральный) перенос генов;
- Мутуализм (частный случай симбиоза) в мире бактерий (князь Кропоткин был помянут добрым словом);
- Эволюционные эксперименты с бактериями;
- Секс в мире бактерий: что это такое на самом деле;
- Открытие Prochlorococcus всего 25 лет назад: микроскопический фитопланктон, который оказался крайне распространенным;
- Роль бактерий в жизни муравьев Attini, которые ухаживают за грибами;
- Обсуждение того, что такое вид среди бактерий и сложности на пути введения формального определения.
Во всех эссе микробиологов были общие черты, которые проще всего выразить статистикой употребления слов — см. таблицу ниже с наиболее употребляемыми словами в сборнике (39 эссе + одна вводная статья). Средний размер одного эссе около 2100 слов.
| Слово | Число употреблений в сборнике |
| bacteria+bacterium | 507 |
| gene+genes | 452 |
| cell+cells | 394 |
| species | 283 |
| bacterial | 261 |
| evolution | 251 |
| mutation+mutations | 245 |
| microbial | 241 |
| DNA | 223 |
| organism+organisms | 182 |
| protein+proteins | 173 |
| antibiotic+antibiotics | 170 |
| population+populations | 169 |
| life | 166 |
| microbe+microbes | 157 |
| evolutionary | 152 |
| diversity | 149 |
| genome+genomes | 148 |
| genetic | 144 |
| Darwin | 142 |
| host+hosts | 129 |
Только два микробиолога использовали термин эпигенетический и один микробиолог отметил эволюцию по Ламарку. Остальные микробиологи опирались на стандартную концепцию естественного отбора (термин естественный отбор встретился 78 раз). Несколько ярких цитат про естественный отбор:
стр. 72 ‘Таким образом, с Природой в роли музы организмы выявляют креативные решения по отношению к требованиям окружения, а естественный отбор является процессом, который в первую очередь предписывает, какие из этих требований успешно решены путем эволюции адаптивных признаков. Одна очевидная тема в эволюции жизни состоит в том, что естественный отбор часто заставляет организмы в виде креативного решения принять паразитический образ жизни.’
стр. 91 ‘В конце концов, естественный отбор адаптивных мутаций является таким же естественным как отбор адаптивных идей, только он длится дольше.’
стр. 140 ‘Биологи много знают о том, как происходит смешение и отброс — слияние яйца и спермы, молекулярный танец хромосом при разделении оплодотворенной яйцеклетки — но нам не удалось выяснить почему так происходит. Мы действительно знаем, что объяснение должно лежать в рамках естественного отбора — гены, которые заставляют нас размножаться таким путем, должны были развиться, потому что они и другие наши гены были более успешными в том случае, когда половое размножение перемешивало их с другими версиями.’
Microbes and Evolution: The World That Darwin Never Saw, Edited by R. Kolter and S. Maloy, 2012, ASM Press.