Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Задача по теоретической биологии

Дано:
1) Развитие эквифинально, то есть имеется множество состояний начала развития (и множество генотипов), множество путей ведут от них к значительно меньшей области финального состояния (окончательный фенотип, взрослый фенотип), неопределенность падает по мере прохождения от исходной точки развития к конечной. Фенотип (норма реакции) - более устойчивое, определенное состояние, чем генотип (совокупный генотип развивающихся однотипных систем).

2) Развитие управляется генетической программой; структурные элементы, необходимые на том или ином этапе развития, возникают в результате прочтения наличным фенотипом - генотипа. Читающий фенотип во время развития быстро изменяется, возможный к прочтению текст остается (в значительной степени) постоянным (точнее, фенотип регулирует степень открытости генотипа для прочтения).

3) Концепция развития организма как траектории дорог с развилками. Организмы один за другим проходят по той же сети. От прохождения путь проторяется, образуется колея, и организмы устойчиво (до известного предела) сворачивают на тех или иных потенциальных развилках. Нарушения развития состоят в проторении неиспользуемого ранее поворота. Проторение - запоминание системой собственного развития и передача потомству специфической информации о пути посредством генотипа и эпигенетических факторов.

4) Концепция стадийного развития. Развитие представляет собой серию "бутылочных горлышек" уменьшения разнообразия и повышения устойчивости. Каждый этап развития состоит в снижении определенности (морфологии развивающегося организма; траектории прохождения данной стадии) и завершается участком повышенной определенности, стадийной эквифинальностью, когда траектории разных организмов становятся более похожи.

5) В развитии существуют чувствительные к воздействиям стадии развития и потеря чувствительности к внешним и внутренним раздражителям. На чувствительных стадиях система готова воспринять специфический раздражитель, типично возникающий на этом этапе, и использовать это сигнальное воздействие как управляющий сигнал. В отсутствие специфического сигнала система может воспринять также и неспецифическое воздействие, то есть порог изменения снижен. Когда стадия чувствительности проходит, уже никакой сигнал не может повернуть развитие в прежнее русло, в этом смысле развитие необратимо.

6) Развитие мозаично, то есть разные части (органы) проходят разные бутылочные горлышки и имеют разные периоды чувствительности. В общем случае развитие частей согласовано, но самое частое нарушение развития - гетерохрония, то есть несовпадение развития отдельных частей, неполучение вовремя требуемого сигнального воздействия от другой части и т.п.

7) Развитие совокупности однотипных объектов выглядит как схождение траекторий (нормальный фенотип), разнообразие генотипов выше, чем разнообразие фенотипов. Это сближение траекторий развития создает в признаковом (морфологическом) и частотном (количественном) пространствах провалы, ограничивающие норму и отделяющие ее от аномалии. Между нормой и аномалией не асимптотическое устремление к нулю, а пустота - отсутствие признаков и экземпляров. За этим барьером, обеспечиваемым эквифинальностью нормального фенотипа, располагаются отделенные провалом (хиатусом) области аномалий. Признаковый размах аномальных областей намного больше центральной области нормального фенотипа, аномалии группируются в лепестки - группы уклоняющихся фенотипов, уходящие от центральной "розетки" - нормального фенотипа.

Требуется: составить общую теорию развития, объединяющую эти частные концепции. (При составлении теории можно переформулировать область данного, если это не обессмысливает задачу).
Tags: biology4
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 41 comments