Dalam
posting tentang penuaan dan menopause sebagai mekanisme genetik dari pengendalian populasi, saya menyebutkan bahwa saya menganggap penuaan sebagai salah satu varietas dari proses fenoptosis yang diprogramkan (membunuh seorang individu). Dalam diskusi tersebut, salmon diperkirakan akan muncul, dengan perutnya naik - lelaki malang itu tiba-tiba terbunuh oleh pelepasan hormon segera setelah pemijahan. Bagi saya, salmon adalah simbol program bunuh diri yang melekat dalam diri kita, tetapi tidak ada yang luar biasa di dalamnya - ada banyak contoh aktif, fenoptosis yang tajam di alam.
Contoh-contoh yang paling sederhana dan paling terkenal adalah tanaman
monokromatik (atau monokarpik): gandum atau jagung, misalnya. Atau bunga. Selain itu, di antara mereka ada spesies abadi, dan jika beberapa dari mereka menghilangkan bunga pada waktunya, maka tanaman ini tidak akan mati, tetapi akan terus hidup, dan bahkan dapat mekar lagi. Pada saat yang sama, beberapa pohon hidup selama ribuan tahun. Ini dengan sempurna menunjukkan bahwa ada individu dengan fenoptosis aktif, dan ada individu tanpa itu. Yang berarti sistem biologis
tidak harus bertambah tua .
By the way, uniseluler - ragi, misalnya, juga aktif bunuh diri. Jadi, ragi tua menjadi apoptosis ketika sumber daya mulai habis, dan populasinya melebihi batas tertentu. Dan jika "waktu lapar" datang, maka hingga 95% dari populasi dapat masuk ke apoptosis, berubah menjadi makanan untuk 5% sisanya, yang akan berubah menjadi spora dan mencoba menunggu waktu yang lebih baik untuk menghidupkan kembali koloni.
Di antara hewan, ada juga cukup banyak contoh kematian terprogram - pada ikan, serangga, mamalia. Berikut ini adalah ikhtisar yang baik, meskipun tidak lengkap dari jenis-jenis ini:
Organisme setengah jadi hanya bereproduksi sekali dalam hidup mereka dan kemudian mati. Yang paling terkenal adalah salmon Pasifik
Contoh paling signifikan dari fenoptosis parah pada hewan adalah
salmon Pasifik yang telah disebutkan. Selain itu, ini bukan satu spesies, seperti salmon Atlantik, tetapi seluruh genus
Oncorhynchus , di mana ada selusin spesies yang berbeda, di mana sebagian besar adalah semiparous (yaitu, direproduksi hanya sekali dalam seumur hidup), walaupun ada iteropochny seperti salmon Atlantik. Yaitu, yang dapat berkembang biak beberapa kali, seperti kebanyakan salmon dari genus
Salmo .
Telah lama terbukti bahwa kematian salmon tidak seharusnya disalahkan pada stres atau kelelahan akibat naiknya hulu, tetapi pada pelepasan kortikosteroid. Pertama, untuk beberapa alasan salmon itero-salmon mengatasi stres dengan cukup sukses, dan setelah semua itu, seperti salmon semelpar, lakukan semua hal yang meniup peluit dengan kenaikan terhadap arus, setiap siklus pemijahan. Kedua, ada spesies salmon yang
hidup di danau yang terkurung daratan sehingga terhindar dari kebutuhan untuk bertarung sebelum pemijahan (yaitu, mereka tidak punya tempat untuk mendapatkan kelelahan fisik), dan mereka mati setelah pemijahan pula. Akhirnya, bahkan dalam kondisi buatan, tanpa tekanan apa pun, salmon semipara masih mati setelah berkembang biak.
Saya umumnya diam tentang serangga - ada ribuan spesies yang mati segera setelah mereka meninggalkan keturunan: dari serangga Mei atau kupu-kupu yang diketahui semua orang, dan diakhiri dengan jangkrik favorit saya yang dapat hidup dengan sabar di bawah tanah selama 17 tahun di bawah tahap larva, hanya untuk itu sehingga nantinya mereka semua menetas dan mati dalam beberapa minggu singkat.
Di antara saudara yang dekat dengan kita, ada juga contoh. Tikus berkantung jantan mati setelah kawin karena pelepasan kortikosteroid yang sama dengan salmon. Nasib serupa menimpa mamalia dan tikus berkepala merah dan tikus berasap.
Karena itu, naif untuk percaya bahwa dalam proses evolusi tidak mungkin ada program bunuh diri yang aktif. Contoh-contoh semacam itu setidaknya selusin uang receh. Oleh karena itu, versi yang lebih lembut dari program semacam itu yang disebut
penuaan sama sekali tidak bertentangan dengan teori evolusi, jika hanya karena ada fakta empiris tentang keberadaan program yang bahkan lebih tajam.
Dan, ya, keberadaan program kematian pada spesies yang berbeda dikonfirmasi oleh fakta bahwa seleksi evolusioner dilakukan pada level yang berbeda, dan tidak hanya pada level individu. Bagi banyak ahli biologi evolusi dari aliran lama, ini adalah ajaran sesat, karena mereka tumbuh dengan dogma “seleksi kelompok tidak mungkin!”, Tetapi dogma tidak memerlukan biaya apa pun jika mereka dibantah oleh fakta. Oleh karena itu, saat ini banyak ahli biologi yang cenderung pada apa yang disebut
seleksi multi -
level - dari gen ke sel ke individu ke kelompok:
Dan ada banyak bukti yang mengkonfirmasi pemilihan kelompok. Dimulai dengan fakta keberadaan organisme multiseluler. Memang, jika sel-sel tidak belajar untuk mengorbankan kepentingan pribadi mereka, kepentingan koloni mereka, yang kemudian menerima gelar "organisme," koloni di mana sebagian besar sel ditakdirkan untuk mati (karena hanya sel reproduksi yang berkembang biak), maka tidak ada sel multiseluler yang akan muncul . Dan altruisme itu, yang ditunjukkan oleh ragi, dan hewan sosial, dan bahkan orang-orang yang siap mati untuk anak-anak, kerabat, teman, dan rakyat mereka, tidak akan pernah muncul tanpa seleksi kelompok.
Omong-omong, reproduksi seksual juga tidak dijelaskan dengan baik tanpa pemilihan kelompok. Dari sudut pandang seleksi individu, akan jauh lebih mudah dan lebih menguntungkan bagi organisme mana pun untuk berbagi pertumbuhan. Tetapi untuk kumpulan gen, lebih baik bergaul satu sama lain, menciptakan lebih banyak kombinasi replikator, sehingga meningkatkan peluang Anda untuk bertahan hidup dan sejahtera dalam jangka panjang.
Kisah yang persis sama adalah dengan penuaan. Ini menyediakan kumpulan gen dari setiap populasi dengan asuransi terhadap kepunahan karena kelebihan populasi. Selain itu, beberapa penentang penuaan terprogram juga setuju dengan sudut pandang ini. Benar, maka saya tidak begitu mengerti apa yang mereka maksud dengan pemrograman. Bagi saya, fakta bahwa penuaan memberi keuntungan evolusi bagi populasi menunjukkan bahwa evolusi harus secara aktif mengasah mekanisme penuaan itu sendiri dan perlindungannya terhadap peretasan. Dan itulah tepatnya mengapa kita hampir tidak pernah mengamati kerupuk yang berhasil dari program penuaan di alam - bahkan jika seseorang berhasil menghentikan penuaan dan memperbaiki mutasi sedemikian pada keturunan mereka, populasi mereka akan tetap mati karena bencana demografis. Pengecualian dalam bentuk hydra atau tanaman yang bisa menunggu ribuan tahun untuk menunggu zaman es hanya mengkonfirmasi aturannya.
Selain itu, keanehan situasi di kalangan gerontologis dan ahli genetika populasi adalah bahwa ada minoritas penganut hipotesis penuaan yang terprogram. Perdebatan sengit tentang sifat penuaan yang berkecamuk di pertengahan abad ke-20, tapi entah kenapa memudar. Selain itu, mereka mati bukan karena sifat penuaan yang sudah pasti ini, tetapi karena
groupthink menang - sebuah fenomena yang akrab bagi siapa pun yang membaca dongeng Anderesn "The New Dress of the King":
Pemikiran kelompok (Groupthink) adalah fenomena psikologis yang terjadi pada sekelompok orang di mana konformisme atau keinginan untuk harmoni sosial mengarah pada pengambilan keputusan yang salah atau tidak rasional. Para anggota kelompok mencoba untuk meminimalkan konflik dan mencapai solusi tunggal tanpa penilaian kritis yang memadai dari sudut pandang alternatif, secara aktif menekan pendapat yang berbeda dan mengisolasi diri dari pengaruh eksternal.
Dalam situasi seperti itu, kebulatan suara memiliki nilai lebih daripada mengikuti logika dan pemikiran rasional. Pada saat yang sama, tingkat konformisme meningkat secara signifikan, informasi yang penting untuk kegiatan kelompok tunduk pada interpretasi yang bias, optimisme yang tidak dapat dibenarkan dan kepercayaan akan kemungkinan yang tidak terbatas dari kelompok yang dikembangkan. Informasi yang tidak konsisten dengan jalur yang diterima diabaikan atau terdistorsi secara signifikan oleh anggota kelompok. Hasilnya adalah kesan pengambilan keputusan dengan suara bulat. Pemikiran kelompok dapat memiliki konsekuensi sosial dan politik yang luas: dalam sejarah ada banyak contoh kesalahan tragis yang dibuat sebagai hasil dari keputusan semacam itu.
Jadi, perdebatan di akhir abad ke-20 menjadi sia-sia karena kubu neo-Darwinis, apriori yang menyangkal pemilihan kelompok, berlaku di kalangan akademis, memaksa semua penganut baru bersumpah bahwa pakaian raja sama sekali tidak berharga. Dan sampai tahun 2000-an, seorang pendatang dari Mitteldorf datang ke liburan konformisme ini dan meneriakkan bahwa raja telanjang, tidak ada perselisihan baru tentang sifat penuaan. Tapi kemudian debat telah dimulai kembali, dan debatnya serius. Terlebih lagi, paradigma seleksi bertingkat, seperti yang telah saya sebutkan, sekarang diterima oleh semakin banyak ilmuwan.
Sejarah konfrontasi akademik antara kedua kubu digambarkan dengan sempurna oleh profesor ekologi dan biologi evolusi terkenal
Michael Rosenzweig dalam pengantar buku terbarunya oleh Josh Mitteldorf "
Penuaan - adaptasi sebagai hasil seleksi kelompok ". Inilah yang dia katakan, baca, saya tidak terlalu malas menerjemahkan:
Jika Anda mengatakan bahwa seleksi alam mengubah Hidup untuk kepentingan spesies, hampir semua ahli biologi yang berspesialisasi dalam evolusi protes: “Tidak, tidak, tidak! Seleksi alam meningkatkan kebugaran individu! ”
Apakah ada perbedaan? Jika individu membaik, apakah spesies juga membaik? Tidak selalu. Pertimbangkan individu pemangsa. Jika individu predator meningkat secara maksimal, mereka dapat sepenuhnya memusnahkan semua mangsa! Apa yang baik bagi individu dapat menghancurkan seluruh kelompok. Dan inilah paradoksnya.
Bisakah itu dihindari? Bisakah seleksi alam meningkatkan peluang bahwa predator kita akan berperilaku bijaksana? Atau apakah dia mengutuknya, seperti Samson, hingga mati di bawah lengkungan kuil, kolom yang dia sendiri coba hancurkan?
Bagaimana membuat evolusi membawa pada individu-individu yang berusia lanjut, dan bagaimana membuatnya menghasilkan predator yang bijaksana, adalah masalah yang berkaitan erat. Keduanya meningkatkan kemungkinan bahwa sekelompok orang seperti itu akan bertahan hidup. Ini mungkin terdengar seperti ide yang hebat, tetapi generasi evolusionis telah menolak semua bukti bahwa itu ada karena mereka tidak dapat menemukan mekanisme yang dapat melawan egoisme seleksi alam. Pada akhirnya, "efek penuaan pada seseorang benar - benar merugikan , karena ia mengurangi kemampuannya untuk bertahan hidup dan bereproduksi."
Tapi, ahli biologi sayang, pegang topimu! "Fakta menunjukkan bahwa penuaan tidak dipilih terlepas dari konsekuensi fatalnya bagi individu, tetapi karena mereka." Aduh! Buku ini akan meledakkan otak Anda. Dan semakin Anda berpikir Anda tahu segalanya tentang evolusi, semakin besar bidang fragmentasi.
Ilmu pengetahuan pada akhirnya mengatur fakta. Dan selama seperempat abad terakhir, fakta-fakta ini telah menumpuk. Mitteldorf menganggap mereka dan memperlakukan mereka dengan hormat. Mulai dari pemodelan komputer - yang kontras dengan kehati-hatian - hingga genetika dan biokimia penuaan. Dan keseluruhan bukti ini dengan keras menyatakan: “Penuaan adalah adaptasi. Penuaan berkembang. "
Tapi! Jika Anda datang ke sini untuk bukti dan argumen menentang evolusi, maka Anda membuang-buang waktu. Mitteldorf tidak berdebat dengan evolusi atau seleksi alam. Tidak mungkin. Sebaliknya, itu memperkuat dasar bukti yang mendukung salah satu mekanisme evolusi - seleksi kelompok. Dan berkat ini, para evolusionis akan dapat menjelaskan lebih banyak lagi misteri biologis. Dan teka-teki yang menentang bahkan para pendukung seleksi individu yang paling cerdas pun akan jatuh di bawah pukulan seleksi kelompok. Omong-omong dalam rangkaian teka-teki semacam itu, omong-omong, adalah misteri terjadinya reproduksi seksual, dan Mitteldorf memberikan analisis singkat tentang hal itu.
Evolusionis telah lama mengetahui teori seleksi kelompok, dan telah lama menolaknya. Ditolak karena fakta bahwa individu mati lebih cepat daripada kelompok mereka mati. Oleh karena itu, mereka percaya, setiap mutasi yang mengurangi kematian seorang individu akan menekan gen yang berlawanan yang mengurangi risiko kepunahan seluruh kelompok. Kasing ditutup! Alasannya juga.
Dan seolah-olah secara khusus memperburuk situasi, karya pertama yang diterima untuk publikasi mendukung pemilihan kelompok (Lewontin & Dunn, 1960) memodelkan sistem keluarga tikus semi-terisolasi dan keluarga yang agak aneh dari alel (gen) yang disebut berekor . Kebanyakan tikus jantan homozigot untuk alel ini tidak memiliki kelangsungan hidup evolusi: mereka mati sebelum lahir atau hanya infertil. Namun, heterozigot bereproduksi, tetapi alel berekor yang mereka bawa ditemukan pada keturunannya dengan frekuensi sekitar 95% (bukan 50%). Dengan kata lain, dibandingkan dengan tipe liar, alel berekor memiliki keunggulan kompetitif dalam pemupukan telur. Jika tidak, berekor akan dihilangkan dengan seleksi alam.
Alel tanpa ujung sangat egois. Levontin dan Dunn menunjukkan bahwa jika populasi semi-isolat otot kecil, maka alel berekor dapat menghancurkan seluruh populasi ini dalam satu generasi yang tidak bahagia. Pada tingkat kepunahan kelompok yang begitu tinggi, pemilihan kelompok memiliki ruang untuk berkeliaran untuk menunjukkan kekuatannya. Tipe berekor dan liar tetap berada dalam kumpulan gen, karena pemilihan kelompok dan seleksi individu memiliki pengaruh.
Saya ingat, ketika masih mahasiswa pascasarjana, membaca karya di atas oleh Lewontin & Dunn di sebuah seminar pelatihan. Dia dilayani sebagai acara khusus; sebuah peristiwa yang sangat sulit untuk dicapai sehingga hanya menunjukkan tidak masuknya seleksi kelompok. Semua orang setuju: kami akan berada dalam urutan yang sempurna jika kami tidak mengambil satu menit lagi dalam hidup kami untuk pemilihan grup.
Sekitar waktu yang sama, W.K. Wynn-Edwards menerbitkan koleksi besarnya tentang fakta empiris yang diucapkan "semangat" pada hewan liar. Dia tidak memiliki mekanisme dan tidak ada matematika. Karena itu, karyanya hanya menyebabkan tangisan dan fitnah kami. Kami siswa telah mengambil sumpah tak terucapkan untuk mengabaikannya.
Pada tahun 1962, kami menghadapi ujian terbesar. Richard Levins menerbitkan artikel dasarnya tentang kesesuaian dalam lingkungan yang heterogen (Amer Natur 96: 361-373). Kami membaca dan mendiskusikan karyanya, dan semua sepakat: "Kerja bagus, ya, tetapi modelnya didasarkan pada mekanisme yang tidak terbukti, yaitu pemilihan kelompok." Kami membahas fakta tidak nyaman ini di bawah karpet dan terus mengagumi sisa hasil karyanya.
Suatu kali, pada suatu pertemuan, saya mencoba untuk secara langsung menantang iman para Levin dalam pemilihan kelompok, tetapi ia tetap tak tergoyahkan. Dia adalah seorang Marxis bahkan sebelum dia menjadi seorang ilmuwan. Dengan demikian, iman dalam pemilihan kelompok adalah bagian integral dari pemikirannya, karena tanpa seleksi kelompok, Marxisme akan gagal. Karena ini tidak terpikirkan olehnya, pemilihan kelompok seharusnya menjadi kenyataan.
Saya pikir Anda sudah memiliki gambaran yang bagus tentang gambar ini: dua faksi, salah satu pendukung seleksi kelompok yang sejati, yang tidak pernah melakukan tes ilmiah; dan yang lainnya, kita semua yang dengan tegas meyakini bahwa pemilihan kelompok tidak harus ditanggapi dengan serius.
Dan sekarang, setengah abad kemudian, pada usia lima puluh lima, saya tiba-tiba menulis kata pengantar yang sangat memuji buku itu, yang puncaknya adalah demonstrasi bahwa pemilihan kelompok itu nyata. Ketika saya berumur dua puluh lima, saya lebih suka menggunakan buku seperti itu untuk membuat api. Apa yang terjadi
Dan Josh Mitteldorf terjadi. Dan Greg Pollock juga. Dan banyak biokimia, yang menunjukkan kepada kita berbagai seluk-beluk proses penuaan. Pada saat yang sama, saya siap mengakui bahwa semua biokimia brilian di dunia tidak akan membantu saya secara pribadi. Pertama, saya buta huruf secara biokimia; Saya sengaja menyerahkan bidang ini kepada orang lain. Tetapi bahkan jika saya tahu biokimia, itu tidak akan mengubah pikiran saya: Saya akan menimbun semua prestasi biokimia bersama sebagai contoh empiris submikroskopik, dan menendang mereka ke banyak contoh yang ada dari Wynne-Edwards. Saya membutuhkan mekanisme evolusi, dan bahkan Richard Levins tidak dapat menunjukkannya kepada saya.
Pada 20 Maret 2000, sebagai pemimpin redaksi Riset Ekologi Evolusi , saya menerima naskah artikel itu. Itu dari Josh Mitteldorf, dan artikel ini adalah awal dari revolusi intelektual pribadi saya. Itu membahas fenomena peningkatan harapan hidup yang disebabkan oleh pembatasan kalori, yang merupakan topik penting yang sepenuhnya dipertimbangkan Josh dalam buku ini. Kemudian pada tanggal 5 November 2002, saya mengambil pukulan lain, yang membuat keyakinan saya semakin terhuyung-huyung, yaitu naskah artikel "Penuaan dipilih secara evolusioner untuk kepentingannya sendiri". Bid'ah, bid'ah murni!
Alhamdulillah saya selalu menjauhkan otak ilmiah saya dari otak editorial. Sebagai seorang evolusionis, saya ingin menolak naskah ini, tetapi sebagai editor, saya melihat keberaniannya, dan merasa berkewajiban memberinya kesempatan untuk melihat cahaya. Dan tidak sia-sia. Mitteldorf mengerjakan bagian yang hilang dari pemilihan kelompok, mekanismenya. Saya membutuhkan waktu satu tahun untuk menghilangkan prasangka, dan sebagai hasilnya artikel tersebut melalui ujian akademik dan diterbitkan (Evol Ecol Res 6: 937-953, 2004). Ini diikuti oleh teori yang berani yang akhirnya memotong jalan keluar: "Dinamika kacau populasi dan evolusi penuaan" (Evol Ecol Res 8: 561-574. 2006). Teori inilah yang membentuk tesis utama buku ini: " Masa kematian yang teratur dan teratur telah berevolusi untuk menstabilkan ekosistem ."
Biarkan saya meringkas. Apakah Anda percaya pada dinamika populasi? Bagus , « , ». . .
, , ?
- , , 11 2003 ( Acromyrmex versicolor cofoundresses: , Evol Ecol Res 6: 891–917 (2004) 14: 951–971 (2012)). - ( (Evol Ecol Res 14: 757–768 (2012)). , , , .
? , . . , , , , — , . , . , , , , , , — , , , .
Jadi sudah waktunya untuk membuang kedip pemikiran kelompok, dan menyadari bahwa raja telanjang, dan penuaan adalah program yang diasah oleh seleksi kelompok. Dan hanya ketika kita mengenal musuh secara langsung, kita dapat mengalahkannya. Kalau tidak, berpura-pura tidak ada di sana, kami akan terus mencari geroprotektor pemberhentian berikutnya yang memperpanjang umur tikus dengan 20–30% yang sama, atau kelaparan dengan harapan 5–6 tahun lagi.Omong-omong, kita semua tahu contoh yang bagus tentang kerapuhan keseimbangan kekuasaan dalam pemilihan multi-level. Dari waktu ke waktu, tekanan seleksi individu (benar-benar individual, pada tingkat sel) di dalam sel kita mengalahkan tekanan tingkat hierarki yang lebih tinggi, dan mereka memutuskan untuk mengabaikan masa lalu dan, mengingat masa lalu uniseluler mereka, membangkitkan pemberontakan terhadap tirani garis genital. Ya, saya berbicara tentang kanker. Fakta bahwa kanker sangat heterogen secara genetik dan terjadi di hampir semua jenis sel - dari kulit atau otak hingga sel darah - menunjukkan bahwa kanker didasarkan pada proses biologis yang mendasar. Sel ingin berbagi, dan tidak ingin mati.Dan itu bisa dipahami. Jika Anda masih bisa mengendalikan keinginan untuk berbagi, maka keinginan untuk tidak mati sangat sulit. Karena kematian menyebalkan.