Soru:
Zor bilim kurgu için mutasyonlar ne kadar hızlı olmalı?
MatthewMartin
2011-01-15 09:43:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Waterworld'deki insan evriminin hızından rahatsız oldum - belki de solungaçları olan insanları geliştirmek için 500 yıl * ve bir şempanzeden daha güçlü ve bir Olimpiyattan daha hızlı bir şeye dönüşmek için yaklaşık 1000 yıl (geri mi?) sprinter.

Bu tür özellikleri geliştirmek ne kadar sürer?

  • Su dünyasını ilk gördüğümde bunun tek nesil bir mutasyon olduğunu düşündüm ve Kevin Kostner gerçekten iyi çalışan, aynı şekilde hızlı görünen solungaçlara sahip olan ilk kişiydi.
Ve dünyanın büyük bir kısmının sularla kaplı olması sizi hiç rahatsız etmedi mi?
Doğru hatırlıyorsam, solungaçları olan tek kişi Costner değil miydi? Bu durumda rastgele bir mutasyon olur ve yeni bir türün evrimini gerçekten temsil etmez. (Solungaçlar gibi yararlı şeylerin birdenbire ortaya çıkmadığı gerçeğini bir kenara bırakırsak.)
@Bill the Lizard: Yalnızca bir tane kaldı. Muhtemelen aynı mutasyonlara sahip ebeveynleri vardı. Filmde bundan bahsediyorlar.
@DampeS8N: Teşekkürler. Tekrar izlemem gerek. Dev bir flop olduğunu hatırlıyorum, ancak incelemelerinden daha iyi olduğunu düşündüm.
@Bill the Lizard: Filmden gerçekten keyif alıyorum. Eğlenceli bir boğuşma, iyi oynanmış ve bana çok fazla * Karanlık Su Korsanlarını * hatırlattı
Sekiz yanıtlar:
#1
+28
Martha F.
2011-01-16 22:04:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kısa cevap, evrimin insanlarda solungaçlar oluşturamayacağıdır. Milyonlarca yıldır konuşmadığımız sürece bu şekilde yürümez. Bununla birlikte, Su Dünyası 'ndaki insanların genetik mühendisliği varsa, 50 yıl içinde solungaçları olan bir insan yaratabileceklerine inanmak son derece mantıklıdır. Uzun açıklama, evrimin nasıl çalıştığına dair oldukça ayrıntılı bir açıklama ile birlikte aşağıda.

Bence evrimi tartışırken karşılaşılan sorunlardan biri, iki farklı süreci birbirine karıştırıyor olmamız.

İlki mutasyonlardır. Bunlar bir oranda popülasyonlarda ortaya çıkar - bu, farklı türler ve farklı popülasyonlar için farklı olabilir. Yüksek düzeyde radyasyona maruz kalan bir popülasyon, yüksek düzeyde mutasyona sahip olabilir. Ancak mutasyon rastgeledir. Ve mutasyonların çoğu, çok sayıda başarısız gebeliğe neden olacak kadar zararlı olacaktır. (Hamilelik sırasında veya hamilelikten kısa süre sonra düşük yapma veya ölüm oranlarının yüksek olması - ya da yumurtlayan bir türdeki yaşamayan yumurtaların görülme oranı.)

Şu anda insanlarda bile, aslında oldukça yüksek bir başarısız gebelik oranı var . Bilinen gebeliklerin% 15'i düşükle sonuçlanır - ve muhtemelen bilmediğimiz daha çok şey vardır çünkü bunlar kadın hamile olduğunu bile fark etmeden önce meydana gelir. Çoğu zaman bu düşükler, döllenmiş yumurtanın düzgün şekilde gelişmemesi ve blastosistten fetüse hiçbir zaman geçmemenizdir. Bunun yerine, kadının vücudunun bir düşük yaptığında attığı önemsiz şeyler alırsınız.

İkinci süreç seçimdir. Ölüme neden olacak kadar zararlı olmayan mutasyonlar yeni varlıklarla sonuçlanacaktır. Ancak evrim açısından nihai soru şudur: bu varlıklar çoğalır mı? Ve bu yavrular da üreyecek mi? Doğal seçilimde çevre, bir bireyin üremek için yeterince uzun süre hayatta kalıp kalmayacağını belirleyebilir. Bazı mutasyonlar bu süreci etkileyebilir. Bir mutasyon, bir kişiyi daha uzun süre doğurgan hale getirirse, daha fazla yavruya sahip olabilir. Benzer şekilde, bir mutasyon bireyin daha uzun süre hayatta kalmasını sağlarsa, bu daha fazla yavruya yol açabilir. Ya da bir mutasyon, kişiyi daha çekici bir ebeveyn yapıyorsa (örneğin tavus kuşlarında uzun ve renkli kuyruklar), çiftleşme olasılıkları daha yüksektir.

Ancak insanlarda hafifletici bir faktör var. Başka türlü hayatta kalamayacak varlıkların hayatta kalmasına yol açabilecek araçlarımız var. Su Dünyası örneğini ele alalım: Teknelerimiz ve onları inşa etme araçlarımız var. Bu nedenle, kısa vadede, herhangi bir mutasyonun popülasyonda bir değişikliğe neden olacak kadar faydalı olmasına neden olacak herhangi bir hayatta kalma baskısı olmayacaktır. Ancak daha uzun vadede, tekneleri tamir etme yollarımız tükenmeye başlayacaktı. Kuru arazi yoksa ağaçları kesmek veya cevher çıkarmak çok daha zordur. Bu noktada teknelerden daha uzun süre kalabilenlerin hayatta kalması aslında nüfusu etkilemeye başlayabilir.

Bir de "doğal olmayan" seçilim veya seçici üreme sorunu var. Bunu köpeklerde görebiliriz. Kurtlar dünyanın her yerinde hemen hemen aynı görünüyor. Ancak insanlar köpekleri evcilleştirmeye başladığında, hangi erkeklerin hangi dişilerle çiftleşeceğini seçmeye başladık. Bu nedenle özellikle küçük köpekler istiyorsak, en küçük erkekleri en küçük dişilere kadar yetiştiriyoruz ve her nesilde sürece devam ediyoruz. Sonunda, oyuncak köpeklerle karşılaşacağız çünkü bu özelliği seçiyoruz. (1800'lerde daha fazla ete sahip koyun ve sığır yaratmak için bu sürecin büyüleyici bir versiyonu kullanıldı.)

Bence evrimin en kafa karıştırıcı yönlerinden biri, hiçbir yerden tamamen yeni bir organı (solungaçları) evrimleştirebileceğimiz fikri. Mutasyonların yaptığı şey, zaten orada olanın planını değiştirmeleridir. Örneğin, biraz daha yüksek bir akciğer kapasitesini etkinleştirebilirler, bu da insanların nefeslerini daha uzun süre tutmasını sağlar. Zamanla bu yeterince faydalı olursa yayılır ve hatta belki daha da artar. Ancak evrim rastgeledir. Ancak evrim sıfırdan başlayamaz. Olabilecek tek şey, mevcut planların ayarlanabilmesidir. Böylece akciğer kapasitesiyle oynamaya başlayabiliriz, ancak genlerimiz rastgele sıfırdan tamamen işlevsel bir şey yaratamaz. Yeni bir organın gelişmesi, nefesinizi daha uzun süre yaymak gibi küçük bir değişikliğe göre FAR daha uzun sürer.

Doğal evrimde önemli olan tek şey, bu mutasyondan yavru üretme olasılığının daha yüksek olup olmadığıdır. Evet ise, mutasyon için seçilir. Hayır ise, karşı seçilir. Ancak çoğu mutasyonun hiçbir etkisi yoktur. (Örneğin bir mutasyon, gamzelerin sadece yanaklarınızda değil dirseklerinizde de görünmesine neden olabilir.) Bu, hayatta kalma açısından tamamen yararsız bir mutasyondur. Ama tesadüfen geçilebilir. (Dirsek çukurlu insanımızın birçok çocuğu da olabilir.) Bu, normalde olduğu gibi bir evrimdir. Bir mutasyon zararlı değilse, geçme olasılığı olmadığı kadar muhtemeldir.

Bu nedenle, daha aşırı hayvan türlerinin çoğunda, tercih edilen özellik ile birlikte aktarılma eğilimi gösteren başka faktörler vardır. (Örneğin, hız için yetiştirilen Safkan atlar, küçük kalp büyüklüğü ve akciğerlerden kanama gibi bir dizi soruna sahip olma eğilimindedir.)

Dikkate alınması gereken son faktör, bilim kurgunun temel unsurlarından biridir - genetik mühendisliği. Burası, X özelliğini büyütmek ve onu yaratık Y'nin DNA'sına yerleştirmek için DNA dizisini aldığımız yerdir. Veya bir organizmanın DNA'sına girdiğimiz ve sevmediğimiz parçaları çıkardığımız yer. Bu, şu anda bir dizi alanda yapılıyor. En yaygın olanı, domates veya tütün gibi mahsuller üzerinde yapılan çalışmadır. (Konuyla ilgili çeşitli tartışmaların bir örneklemesini görmek için sadece genetiği değiştirilmiş yiyecekler için bir arama yapın.)

Su Dünyası 'nın ne zaman gerçekleşmesi gerektiğine bağlı olarak, Kevin Costner'ın karakterinin solungaçlarının en olası kökeni için oyum. Bu teorik olarak bir nesilde gerçekleşebilir, ancak genlerin düzgün bir şekilde ifade edilmediği veya doğru çalışmadığı veya başka bir sistem için sorunlara neden olduğu birkaç deneme olabilir. (Solungaçların boynunda olduğuna inanıyorum, zaten beyne giden kan damarları gibi diğer şeylerle dolu - solungaçlar bunlara müdahale etseydi, modifiye edilmiş bebek hayatta kalamazdı.)

Fantastik! Tüm su için herhangi bir gerekçe var mı? :)
Hayır! Temel dışında Araştırma Yapmadı. (http://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/Main/DidNotDoTheResearch) :-)
Harika cevap, Martha F.
Genetik mühendisliği (örneğin, küresel selin "başlangıcında" başlayan) iyi bir açıklamadır! Aslında, bu filmi gördüğümde, "Solungaçları var" sahnesine bakışım epeyce sıçradı. Filmde buna sahip olmak kesinlikle gerekli değildi. Arka plan hikayesi, erimiş buzullarla bir şekilde inandırıcı, ama bu ... :-(
+1 İnanılmaz derecede harika ve mantıklı bir cevap!
Zararlı mutasyonlar için +1; rastgele gen mutasyonlarının akciğer kanserine yol açma olasılığı solungaçlardan daha fazladır.
Küçük buz göktaşlarından oluşan bir baraj artı seçkinler için küfür niteliğinde insan gentech deneyleri işe yarayabilir.
#2
+9
DampeS8N
2011-01-15 11:44:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Evrim komik bir şeydir. Bundan sihir isteyemezsin. Gerçek cevap, insan akciğerlerinin muhtemelen asla solungaçlara dönüşmeyeceğidir. Sonuçta, her deniz memelisine bakın. Hiçbiri akciğerlerini solungaçlar lehine kaybetmedi. Akciğerler daha iyidir.

Göreceğiniz şey, artan akciğer kapasitesi ve kanın daha fazla oksijen taşıma kabiliyetidir. Ve bu tür bir değişiklik, uygun şekilde seçilirse çok hızlı gerçekleşebilir. Ancak, bu yeteneği kazanacak olan denizde yaşayan insanlar olabilirdi. Yeryüzünde kalan tek kara kütlesini bulacak kadar şanslı olan bir grup insan değil.

Yukarıda anlattığım gibi değişiklikler, insanları 500 yıl içinde kolayca suda yaşayabilir. Bu yaklaşık 25 nesildir. Bu kesinlikle perdeli ayaklar ve eller için yeterince uzun ve en azından iki katına çıkarılmış bir akciğer kapasitesi ve muhtemelen daha geniş kan damarları ve kan miktarında bir artış olmasa bile o kanın depolama kapasitesinde bir artış için yeterince uzun.

Bunların gerçekten insanlar için hayatta kalma özellikleri olması koşuluyla. Bu, temelde suda tam zamanlı yaşamalarını gerektirir ve muhtemelen birçok başka yunus benzeri uyarlamalarla birlikte gelir.

Bunlar kesinlikle çevreye verilen hayatta kalma özellikleri gibi görünüyor.
Organizmaların evrimleşme hızı, büyük ölçüde evrimleşmeleri için ne kadar gerekli olduğuna bağlıdır. Suyla kaplı olan tüm gezegen, bir zamanlar hayatta kalmaya daha az uygun olanlar hızla öleceğinden, hızlı mutasyonlara neden olacak kadar büyük bir dürtü gibi görünüyor.
@13Tazer31: Organizmalar sadece ihtiyaç duydukları için evrimleşmezler. Ortamdaki bir değişiklik mutasyonlara neden olmaz, faydalı şekillerde mutasyona uğrayan organizmaların hayatta kalmasına neden olur. Gezegenin suyla kaplı olması, insanlarda solungaçların evrimini ateşlemeyecek. Türlerin böylesine felaket bir olaydan sonra yok olma olasılığı çok daha yüksektir.
@Bill İhtiyaç duydukları için evrimleştiklerini söylemedim, evrimleşme hızlarının ortamlarının ne kadar aşırı değiştiğine bağlı olduğunu söyledim. Elbette bunun bir üst sınırı var, değişimin çok aşırı olması türlerin neslinin tükenmesine neden oluyor. Ancak değişim son derece aşırıysa, ancak herkesi öldürecek kadar aşırı değilse, yalnızca hayatta kalmaya en yetenekli olanlar (en faydalı mutasyonlara sahip olanlar) hayatta kalacak ve çoğalacak, böylece daha az formda olanların aksine daha hızlı evrime neden olacaktır. ve aynı zamanda çoğaltmak.
@13Tazer31: "Hızlı mutasyonlara neden olma dürtüsü ..." dediğinizde sizi yanlış anladım. Demek istediğim, mutasyonların meydana gelip gelmemesinin rastgele olduğu ve ortamın bir koşulu olmadığı idi. Anahtar noktanız "hızlı ** mutasyonlara neden olmak" ise, o zaman bu, söylediklerinize dair anlayışımı değiştirir.
Sözlerim en iyisi olmayabilir, üzgünüm. Rastgele meydana gelen mutasyonlar konusunda kesinlikle haklısınız.
Bahsettiğim şeyler mutasyon gerektirmeyebilir bile. Hangi genlerin akciğer boyutunu büyüttüğü veya kan damarlarını büyüttüğü konusunda uzman değilim.
#3
+4
PearsonArtPhoto
2011-01-15 11:01:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bence Ringworld bunu doğru anladı, bazı orta dereceli değişiklikler için 250 bin yıl civarında, ancak uzun süre solungaç gibisi yok, bu yüzden ...

#4
+4
user48
2011-01-15 20:46:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

@ DampeS8N'ye katılıyorum. Deniz memelilerini düşünün (balinalar, yunuslar vb.) - suda yaşayan canlılara doğru 50 milyon yıllık evrim ve hala normal akciğerleri kullanarak atmosferik havayı soluyorlar.

Deniz memelilerinin oldukça iyi su sporları olması için yaklaşık 10-20 My'e ihtiyaçları vardı; Tabii ki evrim hızı çok değişken bir şey, özellikle sadece fenotipe bakıldığında, ancak bu suda yaşayan insanlar için oldukça makul bir yaklaşım.

#5
+3
Dr G
2011-01-15 18:36:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Memeli türlerine dair sağlam bir teorimiz olduğunu sanmıyorum. Bu alanda daha bilgili kişilerden bazı ipuçları istiyorum.

Bilim kurguya gelince, Greg Bear'ın Darwin's Radio ve Darwin'in çocuklarını a seviyorum > insan evrimi ve daha spesifik olarak türleşme hakkında gerçekten zor bilim kurgu. Bu kitaplarda türleşme, evrimsel bir sıçrama teorisinin ardından anidir.

Türleşme farklı bir sorudur ve isimlendirmeye bağlıdır. (Türleşme, bir şeyin farklı bir tür olacak kadar evrimleştiği zamandır.) Evrimdeki sıçrama teorisine noktalı denge denir ve değişim yapmak için yeterince yüksek çevresel baskı olduğunda evrimin nispeten hızlı işlediği fikrine dayanır, ancak aksi halde mutasyonlar, popülasyonu bir bütün olarak değiştirmek için yeterli fayda sağlamaz, bu nedenle işler eşit olma eğilimindedir.
#6
+3
JDMyers
2012-06-22 02:30:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Evrime inanıyorsanız, solungaçlar yeni bir özellik değil, rastgele mutasyon veya bazı dış güçler nedeniyle yeniden ortaya çıkan çekinik bir özellik olacaktır.

Yanılıyor olabilirim, ben bir doktor değilim ya da genetik bilimci, ancak insanın gebelik sürecinin bir noktasında bizlerin (insanların) aslında hamilelik ilerledikçe akciğerlere dönüşen / gelişen solungaçlara sahip olduğunu okuduğumu hatırlıyorum.

Ayrıca bir biraz konu dışı ve İnsanların nefes alan sıvısını tartışın. Eminim hepimiz Uçurum'u görmüşüzdür. Bu filmde Ed Harris, derinlere inmesine izin vermek için oksijene doymuş sıvı kullanan bir dalış kıyafeti giyiyor. Şu anda piyasada bulunan herhangi bir takım elbisenin farkında değilim, ancak varsa şaşırmam. Ve herhangi bir dalış kıyafeti olmasa da, bu teknoloji yanık kurbanları ve akciğerleri atmosferdeki oksijeni henüz işleyemeyen prematüre bebeklerle test edilir.

#7
+2
AncientSwordRage
2012-06-22 00:34:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Solungaçların büyümesi, yalnızca hox genleri adı verilen belirli kontrol genleri tarafından açılıp kapatılan bir şeyse, insan fetüsü doğru yarıklara sahip olduğundan solungaçların büyümesine izin verebilir. bir çene. Bu, insanın deforme olduğu anlamına gelse de, çünkü artık hox geninin açacağı herhangi bir şeye sahip değiller.

Ancak solungaçların farklı evrimle yeniden gelişmesi pek olası değil, diğer bazı mekanizmalar daha fazla Henüz yunuslarda olmadıklarını düşünürsek, muhtemelen hayal ederim. Bu nedenle, bunun olmayacağının oldukça güvenli bir bahis olduğunu söyleyebilirim.

Kısacası, hangi özelliğe ve hangi genlere bağlı olduğuna bağlıdır. mutasyonlar "bir avuç nesil" veya yüz binlerce nesil boyunca gerçekleşebilir!

#8
-1
scope_creep
2011-01-18 06:26:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Birkaç yıl önce bir New Scientist makalesi okuduğumu hatırlıyorum ve bu makale, en antropologların ve biyologların nasıl olduğunu tartışan, gözlerin muhtemelen 100 bin kuşakta evrimleştiğini düşündüklerini düşündükleri bir makaleydi ve bu bilimsel bir araştırmaydı. Bilim topraklarında bir nesil 30 yıldır.

Ölçüt olarak 300.000 yılı, gözler için kullanırsanız, o zaman bir türün daha iyi yiyecek elde etmek ve daha iyi avcı olmak için solungaçları büyütmesini sağlamak için tasarlanmış herhangi bir evrim, sanırım daha uzun sürer çünkü solungaçlar boynunuzdadır. Tek başına evrimsel bir avantaj olduğu ve gözlerden daha az karmaşık olduğu için, ancak yine de boyunda yeni bir organ olduğu için, ya benzer, biraz daha az, solungaçlar gözler kadar daha az karmaşık olduğu için ya da insanlar çok fazla harcama yapacağı için biraz daha uzun sürecektir. Evrimin gerçekleşmesi için suda zamanın

Dolayısıyla, bu metriği kullanırsanız 250.000 ila 500.000 yıl arasında bir zaman alır ve bundan fazla olamaz.

@mbq, 50 milyon ve solungaç yetiştirmeyen deniz memelileri ile ilgili olarak, deniz memelilerinin hiçbir zaman bir tür solungaç sistemi geliştirmemesinin nedenlerinin, o zaman ihtiyaç duyulan Oksijen miktarıyla ilgili olduğunu düşünüyorum. Çok fazla miktara ihtiyaçları var, bir dophin bile 10 fitten fazla, bizden çok daha büyük ve sıcakkanlı olmaları gerçeğiyle bağlantılı. Deniz suyundan, en büyük solungaçlarla asla geri alınamayacak çok miktarda oksijene ihtiyaçları vardır, dolayısıyla yüzeyden nefes alırlar. Mantıklı mı bilmiyorum ama biz bir yunusun yaklaşık 1 / 4'üyüz ....

Bunu ne kadar çok okursam, gözler dışında yanlış olabilir. Küçük balina büyüklüğünde balina köpekbalığı alırsınız ve solungaçlardan nefes alırsınız. Sanırım hayat ağacının farklı bir dalı. Memeliler ağacın yukarısında olduğundan evrimleşmeleri gerekirdi.
* Çekin. * Hayır - "hayat ağacı" bir metafordur. Evrimde "daha yüksek" yoktur. Olan şey, evrimin rastgele değişiklikler yapmasıdır. Çalışan her şey saklanır. Yani bir grup solungaçları geliştirirse ve çalışırlarsa, etrafta kalırlar. Başka bir grup akciğerler geliştirir ve çalışırlar, böylece etrafta kalırlar. Ne daha yüksek ne de daha fazla evrimleşmiş. Her şey ilk çözümle ilgili, "en iyi" çözüm olmak zorunda değil. Evrim, işleri yapmanın daha iyi bir yolu olup olmadığını umursamıyor - sadece BU şey yeterince iyi çalışıyorsa.
Er ... 100 bin çarpı 30 üç milyon yıldır.


Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 2.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...