Усложнение

[Felicie]

Мы наблюдаем процесс усложнения в живой природе. Изменение идёт от простых форм к более сложным. Также на уровне человеческой культуры происходят усложнения. Это можно даже рассматривать, как некого рода прогресс. Т.е. не просто природа видоизменяется, но и усложняется. В этом есть поступательность, накопительность, если хотите, а не просто движение.

Вопрос: почему? Если какие-то объективные предпосылки в строение физического мира (например, какая-то физическая переменная или сила)? Мне почему-то кажется, что Пригожин мог этот вопрос затрагивать, но если да, то я не помню ответа.

[OtecFedor]

Одна из теории что сложные системы возникают на градиенте температур, в нашем случае 50000 K на солнце и 2.7 K outer space.

[Felicie]

Одна из теории что сложные системы возникают на градиенте температур, в нашем случае 50000 K на солнце и 2.7 K outer space.

А есть ли какая-то необходимая причина, почему они должны постоянно усложняться?

A ещё можно в двух словах почему градиент температур является причиной возникновения сложной системы (или ссылку)?

[bulochka]

Мы наблюдаем процесс усложнения в живой природе. Изменение идёт от простых форм к более сложным. Также на уровне человеческой культуры происходят усложнения. Это можно даже рассматривать, как некого рода прогресс. Т.е. не просто природа видоизменяется, но и усложняется. В этом есть поступательность, накопительность, если хотите, а не просто движение.

Вопрос: почему? Если какие-то объективные предпосылки в строение физического мира (например, какая-то физическая переменная или сила)? Мне почему-то кажется, что Пригожин мог этот вопрос затрагивать, но если да, то я не помню ответа.

В природе мы также наблюдаем процесс упрощения. Например, паразиты (и не только они) в процессе естественного отбора утрачивают неиспользуемые органы и их строение становится все более примитивным.

[Unlucky Luke]

Ну, эволюционно усложнение по сути эквивалентно увеличению количества обрабатываемой информации, а также расширение экологической ниши, способности выживать в самых разнообразных условиях и при быстрой смене условий, это и есть выживание приспособленных. Паразитизм существует, но безусловно не являтеся главным результатом эволюции, это как бы побочный эффект. А вот приплетать сюда "усложение культуры" это явная натяжка. Во-первых, это невозможно оценить объективно, а во-вторых, слишком мало время существования человечества чтобы можно было выделить эволюционные тенденции. Хотя, скажем, при сравнении музыки средневековья и нынешней попсы, или даже этики античности и современной - ощущения "усложнения" не возникает, скорее на ум почему-то приходит слово "дегенерация".
Еще о тенденции с усложнению - биохимик Лениджер приводит принцип "поток энергии через систему приводит к самоорганизации и усложнению". Что-то в этом есть, некий закон вселенной.

[AKBApuyc]

Ну, эволюционно усложнение по сути эквивалентно увеличению количества обрабатываемой информации, а также расширение экологической ниши, способности выживать в самых разнообразных условиях и при быстрой смене условий, это и есть выживание приспособленных.

В общем-то с точностью до наоборот...
Сложные организмы более чувствительны к резким изменениям среды и при вымирании становятся в очередь первыми. Самые устойчивые организмы - самые простые. Они и распространены на планете в бОльших количествах. Бактерии, растения, насекомые ... миллионы лет оставались какие есть и пережили все катаклизмы, в отличие от усложненных собратьев по жизни.

[Unlucky Luke]

Ну, эволюционно усложнение по сути эквивалентно увеличению количества обрабатываемой информации, а также расширение экологической ниши, способности выживать в самых разнообразных условиях и при быстрой смене условий, это и есть выживание приспособленных.

В общем-то с точностью до наоборот...
Сложные организмы более чувствительны к резким изменениям среды и при вымирании становятся в очередь первыми. Самые устойчивые организмы - самые простые. Они и распространены на планете в бОльших количествах. Бактерии, растения, насекомые ... миллионы лет оставались какие есть и пережили все катаклизмы, в отличие от усложненных собратьев по жизни.

В общем-то с точностью до наоборот. В зеркало посмотрите. Теплокровность, млекопитание, развитая нервная система позволили легко пережить и ледники, и распространиться на наиболее богатые ареалы обитания. Появление четырехкамерного сердца повзолило выйти из воды на сушу, покрытосеменность резко увеличила шансы на выживание по сравнению с примитивными растениями.
Усложнение простейших и бактерий заключается в гигантском количестве видов. Если бы усложнение способов взаимодействия со средой не давало преимуществ, в зеркале вы бы увидели плесень.

[AKBApuyc]

Ну, эволюционно усложнение по сути эквивалентно увеличению количества обрабатываемой информации, а также расширение экологической ниши, способности выживать в самых разнообразных условиях и при быстрой смене условий, это и есть выживание приспособленных.

В общем-то с точностью до наоборот...
Сложные организмы более чувствительны к резким изменениям среды и при вымирании становятся в очередь первыми. Самые устойчивые организмы - самые простые. Они и распространены на планете в бОльших количествах. Бактерии, растения, насекомые ... миллионы лет оставались какие есть и пережили все катаклизмы, в отличие от усложненных собратьев по жизни.

В общем-то с точностью до наоборот. В зеркало посмотрите. Теплокровность, млекопитание, развитая нервная система позволили легко пережить и ледники, и распространиться на наиболее богатые ареалы обитания. Появление четырехкамерного сердца повзолило выйти из воды на сушу, покрытосеменность резко увеличила шансы на выживание по сравнению с примитивными растениями.
Усложнение простейших и бактерий заключается в гигантском количестве видов. Если бы усложнение способов взаимодействия со средой не давало преимуществ, в зеркале вы бы увидели плесень.

На календарь посмотрите. Когда увидите там год, в который климат изменится достаточно сильно, проверьте сколько теплокровных видов осталось...

The study found that 15 to 37% of all species in the regions considered could be driven extinct from the climate change that is likely to occur between now and 2050 (i.e., for mid-range climate warming scenarios). The scientists believe that extinctions due to climate change are also likely to occur elsewhere. “If the projections can be extrapolated globally, and to other groups of land animals and plants, our analyses suggest that well over a million species could be threatened with extinction as a result of climate change”

Кроме того, многие животные заняли свою нишу благодаря сложному поведению, симбиозу с другими видами, растениями... то есть вымирание одних, вызовет исчезновение других как в цепной реакции.

Самые приспособленные живые существа - одноклеточные.

[Unlucky Luke]

Кроме того, многие животные заняли свою нишу благодаря сложному поведению, симбиозу с другими видами, растениями... то есть вымирание одних, вызовет исчезновение других как в цепной реакции.

Самые приспособленные живые существа - одноклеточные.

А с чем вы спорите так истово, собственно?
Что в эволюции имеется тенденция к усложнению системы/уменьшению энтропии?
Что усложнение дает эволюционные преимущества?

А фраза "Самые приспособленные живые существа - одноклеточные" - это неверно и глупость. Приспособленные к чему? И почему одноклеточные? А те же бактерии и вирусы?
Выживают в данных узких условиях среды - да, наиболее приспособленные, но именно видовое разнообразие и сложность межвидовых взаимодействий (а также изменчивость и наследственность) позволяет развиваться биосфере как таковой. Мы ведь говорим не об отдельных организмах, а о феномене жизни вообще.

[AKBApuyc]

Кроме того, многие животные заняли свою нишу благодаря сложному поведению, симбиозу с другими видами, растениями... то есть вымирание одних, вызовет исчезновение других как в цепной реакции.

Самые приспособленные живые существа - одноклеточные.

А с чем вы спорите так истово, собственно?
Что в эволюции имеется тенденция к усложнению системы/уменьшению энтропии?
Что усложнение дает эволюционные преимущества?

А фраза "Самые приспособленные живые существа - одноклеточные" - это неверно и глупость. Приспособленные к чему? И почему одноклеточные? А те же бактерии и вирусы?
Выживают в данных узких условиях среды - да, наиболее приспособленные, но именно видовое разнообразие и сложность межвидовых взаимодействий позволяет развиваться биосфере как таковой. Мы ведь говорим не об отдельных организмах, а о феномене жизни вообще.

Как Вы по буквам определяете "истовость" спора ?

Тенденция к усложнению имеется. Не спорю. Даже в рукотворных устройствах нас окружающих.
Усложнение дает преимущества, но при катаклизмах (резких изменениях среды), усложненные организмы вымирают первыми. По аналогии - более простое оборудование - более надежное (в общем случае).

Одноклеточные - самые приспособленные как к изменениям в окружающей среде, так и к экстремальным условиям жизни вообще. Одна из причин - цикл размножения на порядки быстрее, на порядки быстрее проявляется изменчивость и приспособляемость. Размеры популяции также на порядки больше, что есть большой плюс в приспособляемости.
Бактерии я отнес к одноклеточным. Если был не прав - поправьте.
Вирусы... куда их отнесем ? Не знаю. Создания они спорные. Между жизнью и нежизнью.

Говоря о биосфере в целом... Это ведь Вы начали противопоставлять преимущества сложных организмов перед простыми ?
И даже говоря о биосфере в целом. Самые распространенные живые существа - простейшие. Чем сложнее - тем их меньше. Как по количеству "особей", так и по биомассе. Поэтому лично для меня - загадка, что является движителем, усложняющем жизнь.

[NanoKaktus]

Одноклеточные - самые приспособленные как к изменениям в окружающей среде, так и к экстремальным условиям жизни вообще. Одна из причин - цикл размножения на порядки быстрее, на порядки быстрее проявляется изменчивость и приспособляемость.

Хе хе напомнило фантастический рассказ С. Лема "Непобедимый". Там кстати победили мелкие машины... Хотя на самом деле не ясно кто победит... это все лишь гипотезы.

Поэтому лично для меня - загадка, что является движителем, усложняющем жизнь.

Да кстати Пригожин что-то про этому поводу и писал. Открытые системмы, поток вещества и энергии, неравновесная термодинамика... довольно интересная тема, но похоже еще много чего там копать можно...

[Noskov Sergey]

Про тенденцию не знаю. Хотя бы потому, что тенденции эти зачастую в глазах смотрящего. Многие растения, как бы это помягче, посложнее людей будут на генетическом уровне - генов больше, количество факторов транскрипции поражает, а уж чего они проделывают так вообще внушает, тут тебе и синтез антифризов, спячка, почки, цветочки, плоды и т.д. Самое понятие "сложности" довольно расплывчатое.

Пригожин, да и не только он, писал о диссипативных системах, открытых, но все же подчиняющихся неравенству Гельмгольца (generalized second law). Про собственно complex system можно почитать у людей from complexity science, типа Stuart Kauffman, Murray Gell-Man (and bunch others from the Santa-Fe Institute) - complexity as an engine in evolution, economy, day-to-day life etc. ну или autocatalytic sets people like Reza Ghadiri.

[Felicie]

Вот в статье написано, что так и есть increase in complexity.

http://asweknowit.ca/evcult/Complexity.shtml

We take it as fact that evolution leads to complexity. The question, posed in various ways by Corning and the authorities he cites, is "Why?" It is merely an empirical observation, not a logical necessity, that variation and selection lead to increasing complexity. If the increase in complexity with evolution is not required by logic, then a reason for it must be found within biology.

[Noskov Sergey]

Где там написано? Написано что принимается как факт, причем я не слишком понимаю кем принимается как факт. Екологами вроде нет, биологами тоже вроде нет. Развитие систем может идти как в сторону их усложнения, так и по пути увеличения общего количества с оптимизацией связей между системами, но сами системы становятся проще + all kinds of degenerative developments. Вариантов на самом деле вагон и можно найти пример практически любого. А если есть желание почитать чего-то серьезного по теме то Манфред Ейген получил за это безобразие Нобелевскую премию.

[OtecFedor]

Усложнение выгодно когда опасность представляют медленные езменения среды, которые можно предвидеть только при некотором уровне сложности. Вероятно способность предвидеть дает гoраздо больше преимушеств перед простои post-factum адаптациеи, несмотря на все недостатки и уязвимость сложных организмов.

То есть когда вселенная устаканилась и перестали падать часто большие метериты, сложная жизнь и пошла.

[NanoKaktus]

Про тенденцию не знаю. Хотя бы потому, что тенденции эти зачастую в глазах смотрящего. Многие растения, как бы это помягче, посложнее людей будут на генетическом уровне - генов больше, количество факторов транскрипции поражает, а уж чего они проделывают так вообще внушает, тут тебе и синтез антифризов, спячка, почки, цветочки, плоды и т.д. Самое понятие "сложности" довольно расплывчатое.

Кстати да, тоже хотел про это заметить, отчего у народа такой уж антропоцентрический взгляд на вещи? (дескать мы - венец творения) И кстати для меня не факт, что эволюция ведет к усложнению систем. Очень часто развитие одной специализации ведется за счет подавления других специализаций. Типичные пример птицы.... им чтобы летать научиться пришлось пожертвовать размером мозга.

Это как эмбриональная клетка. Она вроде бы и не сложная с точки зрения наличия функций, но из нее может любая другая возникнуть.... а следовательно ее сложность возможно побольше будет чем у специализированных клеток?

[Unlucky Luke]

Про тенденцию не знаю. Хотя бы потому, что тенденции эти зачастую в глазах смотрящего. Многие растения, как бы это помягче, посложнее людей будут на генетическом уровне - генов больше, количество факторов транскрипции поражает, а уж чего они проделывают так вообще внушает, тут тебе и синтез антифризов, спячка, почки, цветочки, плоды и т.д. Самое понятие "сложности" довольно расплывчатое.

Кстати да, тоже хотел про это заметить, отчего у народа такой уж антропоцентрический взгляд на вещи? (дескать мы - венец творения) И кстати для меня не факт, что эволюция ведет к усложнению систем. Очень часто развитие одной специализации ведется за счет подавления других специализаций. Типичные пример птицы.... им чтобы летать научиться пришлось пожертвовать размером мозга.

Это как эмбриональная клетка. Она вроде бы и не сложная с точки зрения наличия функций, но из нее может любая другая возникнуть.... а следовательно ее сложность возможно побольше будет чем у специализированных клеток?

Специализация клеток организма - это как раз пример усложнения. Эмбриональная клетка не может существовать самостоятельно. Если для вас это не факт - слава богу, науке на это наплевать.

Попытайтесь думать. Головой. Мы говорим об усложнении в масштабах эволюции. Это миллионы лет. Мхи сложнее водорослей. Папоротники сложнее мхов. Голосеменные сложнее папоротников. Покрытосеменные сложнее голосеменных. Амфибии сложнее рыб. Рептилии сложнее амфибий. Млекопитающие сложнее рептилий. Почитайте, черт возьми, хотя бы учебник биологии для 9-го класса. Очень средней школы.

[Noskov Sergey]

Unlucky Luke,

Искренне советую сменить тон дискуссии. Посылки к учебникам биологии без внятной аргументации и хамство, даже завуалированное совсем не оправданны. Будет повторяться - будете читать правила привета какое-то время.

Касательно Вашей трактовки усложнения, попытайтесь доказать что растения проще людей, ну или у амеб. Big question: Как усложнение будем мерять? У амебы самый большой геном по числу нуклеотидов, да и у некоторых рыб геном на 2 порядка больше человеческого.

Кроме того в начале топика был высказан интерес к физической сути усложнения и открытым системам, то можно поговорить и о стабильности системы. С точки зрения стабильности "венец" творения с разгромным счетом проигрывает, ну например простым динозаврам. Они просуществовали около 160 миллионов лет. т.е. примерно в 30 раз дольше, а примитивные папоротники дочапали и до наших дней. Какая уж тут эволюция усложнением. Т.е. мой point: в процессе еволюции могут и появляются более сложные системы с новыми функциями, но и путь без усложнения тоже вполне возможен, например перепрофилирование имеющихся систем. Канонический пример возникновения плавательного узыря у рыб, т.е. еволюция систем без их усложнения. Вам как любителю чтения советую:

http://www.scienceisart.com/B_SwimBladd ... adder.html

"..These results illustrate an important feature of evolution. Organisms do not always become more complicated or "advanced" as they evolve; they often become more simple"

Original paper: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1577 ... t=Abstract

[venco]

А зачем в разговоре о сложности постоянно упоминаются размеры чего-либо?
Что сложнее - ENIAC или компьютер, что находится рядом с вами?
Что сложнее - доказательство теоремы Ферма (109 страниц), или цикл "Лабиринты Ехо" (>>1000 страниц)?

[Noskov Sergey]

venco,

Если этот вопрос ко мне, то ответа не знаю. Сама исходная постановка вопроса, т.е. еволуция как увеличения сложности системы достаточно спорна. Как определить степень сложности живого организма, особенно в контексте еьволюции. В Вашем примере "сложность" тоже определена очень антропоморфно и субьективно. "Сложность" Ферма против Фрая зависит от определяющего, например если мерилом будет скорость некоего ензыма разлагающего целлюлозу, то Фрай посложней будет.

А так, количество нуклеотидов коррелирует с количеством синтезируемых белков (я знаю о том что несколько генов могут обьединенно контролировать "синтез" белка or 1 gene can encode up to 64 proteins, как знаю и о регулируемых генных цепях), однако все эти факторы присутствуют и у простейших. Т.е. тупо больше ДНК -> больше белков -> больше функций хороших и разных.

[AKBApuyc]

Специализация клеток организма - это как раз пример усложнения. Эмбриональная клетка не может существовать самостоятельно. Если для вас это не факт - слава богу, науке на это наплевать.

Попытайтесь думать. Головой. Мы говорим об усложнении в масштабах эволюции. Это миллионы лет. Мхи сложнее водорослей. Папоротники сложнее мхов. Голосеменные сложнее папоротников. Покрытосеменные сложнее голосеменных. Амфибии сложнее рыб. Рептилии сложнее амфибий. Млекопитающие сложнее рептилий. Почитайте, черт возьми, хотя бы учебник биологии для 9-го класса. Очень средней школы.

Специализация != усложнению
Здесь уже наверное приводили в пример паразитов, которые потеряли часть функций своего организма...

Эволюция отбирает наиболее приспособленных, а это не обязательно наиболее сложные

[venco]

А так, количество нуклеотидов коррелирует с количеством синтезируемых белков (я знаю о том что несколько генов могут обьединенно контролировать "синтез" белка or 1 gene can encode up to 64 proteins, как знаю и о регулируемых генных цепях), однако все эти факторы присутствуют и у простейших. Т.е. тупо больше ДНК -> больше белков -> больше функций хороших и разных.

Ну вот вы сказали, что один ген может кодировать от 1 до 64 белков, т.е. уже "тупо больше ДНК -> больше белков" не работает.

Дальше, у генов есть регуляторные области, которые определяют, что именно ген сейчас производит, или вообще молчит. И эти области могут быть очень сложными и зависеть от многих факторов. Т.е. сложность (что бы это ни было) существует отдельно от размера.

Есть ещё одна особенность понятия "сложность". Сложность или простота описания чего либо не гарантирует сложность или простоту того, что получается.
Например, множество Мандельброта, описываемое очень простой формулой, субъективно - очень сложное.
Аналогично, сложность человеческого организма, если не забывать, что разум - одно из его свойств, возможно, определяется удачным набором не очень сложных инструкций самоорганизации нейронов.

Да и вообще разговор о том, что сложнее, бессмысленен без определения, а что же это такое - сложность.
Это не к вам конкретно, а обо всей дискуссии вообще.

[Noskov Sergey]

venco,

Дак я согласен с Вами. Без определения что-же такое "сложность" никуда не уедешь.

И все перечисленные особенности работы генов есть и у совсем простых организмов, даже дрожжей - любимой системы для многих cell system biologists. Читал недавно статейку, где "сложность" людей обьясняется особенностями splicing, авторы в конце уперлись в туже проблему определения сложости .

[PavelM]

В природе мы также наблюдаем процесс упрощения. Например, паразиты (и не только они) в процессе естественного отбора утрачивают неиспользуемые органы и их строение становится все более примитивным.

Это скорее не упрощение, а оптимизация ресурсов.
Две большие разницы.

[PavelM]

Мы наблюдаем процесс усложнения в живой природе. Изменение идёт от простых форм к более сложным. Также на уровне человеческой культуры происходят усложнения. Это можно даже рассматривать, как некого рода прогресс. Т.е. не просто природа видоизменяется, но и усложняется. В этом есть поступательность, накопительность, если хотите, а не просто движение.

Вопрос: почему?

Наверное, из-за конкурентной основы живой природы.
"Удачное" усложнение дает конкурентные преимущества в определенных условиях.
Неудачное же - снижает конкурентноспособность и приводит к вытеснению и вымиранию.

Наблюдаемая эволюция скорее результат этих процессов.