?

Log in

Previous Entry | Next Entry

Светочувствительное пятно не могло эволюционировать


Заявление CB301.1:

(...) Даже простое светочувствительное пятно является чрезвычайно
сложным, вовлекая большое количество специальных протеинов и белковых
систем. Эти протеины и системы интегрированы таким способом, что если
хотя бы что-то одно отсутствовало, то зрение прекратилось бы. Другими
словами, чтобы такое чудо как зрение произошло даже в
светочувствительном пятне, много различных протеинов и систем должны
были эволюционировать одновременно, поскольку без них не было бы зрения.
(...) Для того чтобы уловить фотон, специализированные клетки
используют молекулу, которая называется 11-cis-retinal. Когда фотон
света взаимодействует с этой молекулой, он почти мгновенно изменяет ее
форму. Эта форма теперь называется trans-retinal. Такое изменение
приводит к изменению формы другой молекулы, которая называется
родопсином (rhodopsin). Новая форма родопсина называется метародопсином
II (metarhodopsin II). Метародопсин ІІ далее присоединяется к другому
протеину, трансдусину (transducin), заставляя его отпустить
присоединенную молекулу, которая называется GDP, и подобрать другую
молекулу, GTP. Молекула GTP-трансдусин-метародопсин II присоединяется к
другому протеину, который называется фосфодиэстераза. (...) Если
какой-нибудь из этих протеинов или молекул отсутствует, даже в наиболее
простой глазной системе, зрение не состоится.

Источник


  • Pitman S.D. The Evolution of the Human Eye — 2001 (изменено в 2008) [1] (см. также рус. перевод одной из предыдущих редакций статьи: [2]).

Ответы


  1. Светочувствительное пятно состоит из клеток, воспринимающих свет
    (рецепторов), и нерва, передающего полученную информацию на обработку.
    Появление восприимчивой к свету клетки, соединённой с нервом
    (посредством синапса), фактически приведёт к появлению множества таких
    клеток с увеличением качества получаемой ними информации. При дальнейшим
    развитии нервные волокна эволюционируют в зрительный нерв.

  2. Родопсин принадлежит к семейству опсинов
    — белков зрительных пигментов, принимающих участие в визуальном цикле
    путём взаимодействия с хромофором (у животных хромофором является
    11-цис-ретиналь), который поглощает видимый свет, временно переходя в
    альтернативное состояние (транс-форму). Опсины достаточно распространены
    в живой природе и находятся не только в фоторецепторах глаза. Они также
    имеются в пурпурной мембране галобактерий, в светочувствительном
    пигменте меланофоров кожи лягушки, радужины
    лягушки и еще нескольких объектах. Таким образом, они могут
    использоваться не только в пределах узкой ниши зрительного процесса, и,
    по всей видимости, они могли появиться значительно раньше начала эволюции глаза.

  3. Утверждение о том, что для зрительного восприятия необходим
    современный молекулярный состав фоторецептора, является некорректным
    обобщением. При обычном (современном) зрительном процессе для
    возобновления 11-цис-ретинали из транс-формы требуется фотоизомераза.
    Вместе с тем, известно, что 11-цис-ретиналь возобновляется
    самопроизвольно (при воздействии тепла), хотя и достаточно медленно
    (Deng et al. 1991).
    Первые фоторецепторы возникли не позднее, чем 500
    млн. лет назад (Lamb et al. 2007), и их появление предшествовало
    появлению сухопутной фауны. Следовательно, возникновение фоторецепторов
    должно было происходить в условиях подводного мира, в котором яркость
    солнечного освещения даже в условиях чистой воды падает со скоростью не
    менее, чем 1,5 десятичных порядка на каждые 100 метров глубины, в то
    время, как разница в освещении в светлое и тёмное время суток составляет
    8-9 десятичных порядков (Land and Nilsson 2002). Таким образом, в
    условиях жизни на глубине в несколько сотен метров выполнение задачи
    отличить дневное время от ночного (с развитием биологических часов)
    может успешно производится без фотоизомеразы с селективными
    преимуществами, в качестве которых может выступать, например, более
    успешный поиск оптимальных условий для возможности потребления пищи и
    фотосинтеза, а также более эффективное измерение глубины в дневное время
    (Nilsson 2009).

  4. Восприятие света через взаимодействие опсинов с ретиналями
    (альдегидами витамина А) не обязательно предусматривает одновременное
    появление этих молекул в процессе эволюции. Ретинол (витамин А) ныне
    используется позвоночными для функционирования костей, иммунной системы,
    волос и прочих систем, и, по-видимому, синтезировался и использовался и
    ранее. Опсины ранее могли выполнять функции, не связанные с восприятием
    света. Например, такой функцией могла быть пигментация поверхности
    организма, решающая задачи терморегуляции.

  5. Нет оснований считать, что опсины являются единственными белками,
    воспринимающими изменение формы ретинали при воздействии света. В
    прошлом деформация ретинали могла оказывать физическое воздействие на
    какие-либо другие более простые белки. Опсины могли эволюционировать из
    этих белков.

  6. Добавить ещё ответы

Логические ошибки, содержащиеся в данном заявлении


  • Аргумент к незнанию (учёные затрудняются объяснить светочувствительного пятна, следовательно его эволюция невозможна).

  • Non sequitur (светочувствительное пятно сложно, следовательно его эволюция невозможна).

  • Бог белых пятен (я не могу понять, как эволюционировало светочувствительное пятно, значит оно было спроектировано богом).

См. также

Внешние ссылки

Список литературы


  1. Deng H. et al. Resonance Raman studies of the hoop modes in octopus bathorhodopsin with deuterium-labeled retinal chromophores. Biochemistry 1991. 30, 4495–4502.

  2. Lamb T.D., Collin S.P., Pugh E.N. Evolution of the vertebrate eye: opsins, photoreceptors, retina and eye cup Nat Rev Neurosci. 2007 December; 8(12): 960–976. [3]

  3. Land M.F., Nilsson D.-E. Animal eyes. 2002. Oxford, UK: Oxford University Press.

  4. Nilsson D.-E. The evolution of eyes and visually guided behaviour. Phil. Trans. R. Soc. B 2009 vol. 364 no. 1531 2833-2847. [4]

  5. Land M.F., Fernald R.D. The Evolution of Eyes // Annual Review of Neuroscience. — 1992. — V.15. — P. 1—29. [5]

  6. Gehring W.J. The genetic control of eye development and its
    implications for the evolution of the various eye-types // Int. J. Dev.
    Biol. — 2002. — V.46. — P. 65-73. [6]

  7. Provencio I., et al. Melanopsin: An opsin in melanophores,
    brain and eye // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. —
    1998. — V.95. — P. 340—345. [7]

  8. Goldsmith T. Optimization, Constraint, and History in the
    Evolution of Eyes // The Quarterly Review of Biology. — 1990. — V.65,
    №3. — P. 281—322. [8]

Дальнейшее чтение


  • Nakashima Y. et al. Origin of the vertebrate visual cycle:
    Genes encoding retinal photoisomerase and two putative visual cycle
    proteins are expressed in whole brain of a primitive chordate
    // J. Comp. Neurol. 2003 May 26;460(2):180-190.

  • Kusakabe G.T., Takimoto N., Jin M., and Tsuda M. Evolution and the origin of the visual retinoid cycle in vertebrates // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2009 October 12; 364(1531): 2897–2910. [9]

Связанные заявления

Категория заявления

Смежные заявления

Comments

( 1 comment — Leave a comment )
bertran_r
Feb. 16th, 2013 07:20 pm (UTC)
Просьба покритиковать. Молекулярная биология, вообще говоря, не мой конёк.
( 1 comment — Leave a comment )