Форум: Проблемы искусственного интеллекта

Регистрация | Вход

Все темы | Новая тема  Стр.1 (3) След. > >>    Поиск:
Автор	Тема: Образование Полов (Иск,Жизнь)
daner Сообщений: 4593	Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 4:42 Объявление о начале исследования: Образование полов Это же обсуждение открыто она ai.obrazec.ru --------------------------------------------------- Все три части опубликованные на этом форуме, собраны в один файл в формате PDF. Все картинки и формулы в самом PDF файле, в читаемом виде. Скачать статью можно здесь: SexSeparation.pdf --------------------------------------------------- мини исследование, в рамках проекта курсовой работы по искусственной жизни. Дан Ерусалимчик (Бар-Илан, Израиль). Вступление Думаю многие задавались вопросом "А почему собственно, почти во всем известном нам живом мире существует два пола?". И правда, все животные разделены именно на два пола (*). Не на один, не на 3 или более, а на два. Даже феномен гермафродитов не является исключением, так как у таких животных процесс оплодотворения, все равно происходит с помощью 2-ух видов половых клеток. Да что там животные, растения тоже имеют по два половых вида. Конечно есть живые виды, которые не имеют половой принадлежности и вообще размножаются делением, но там где все-таки для размножения требуется 2 партнёра, существует разделение на мужской и женский пол. Эта работа посвящена одному из тезисов, почему происходит именно такое разделение. Идею тезиса несколько лет назад, я услышал по телевизору. Поэтому, я не могу полностью считаться ее автором, мне просто захотелось проверить, верна ли она на самом деле. Того, кто озвучил эту идею, я к сожалению не помню. Далее я в краткой форме опишу основную мысль тезиса и первичную модель в общих чертах. В процессе исследования, я собираюсь построить социальную модель поведения примитивных организмов используя для этого мулти-агентую среду симуляции NetLogo (**) Далее я проведу серию экспериментов, в которых эмпирически постараюсь доказать верность поставленного тезиса. Именно построение модели описывающей поведение примитивных организмов в среде свойства которой не противоречат реальности, и будет являться косвенным доказательством, что в процессе эволюции не могло быть другого варианта разделения полов, нежели то, какое мы наблюдаем сегодня. Тезис Допускаю, что для размножения, организмам необходима совместная деятельность двух индивидов, в виде непосредственного физического контакта. Другими словами, тот факт, что для рождения одного организма, необходим прямой физичиских контакт, я принимаю без доказательств, и оставляю обоснование этого факта вне рамок этой работы. Тогда, самопроизвольное разделение организмов на 2 группы (2 пола) обусловлено физическими факторами: 1) отношение веса индивида к его скорости передвижения, так что более тяжелые особи двигаются медленнее чем легкие. 2) и необходимого общего весового барьера двух родителей (т.е. определенного количества вещества) для рождения потомка, Мотивацией именно к таким требованиям послужил пример сперматозоида (лёгкого, не способного на воспроизведение, но мобильного) и яйцеклетки (тяжёлой, способной к воспроизведению, но мало подвижной) [ Продолжение следует ... ] http://gotai.net/forum/Default.aspx?postid=4833#4833 ВНИМАНИЕ : Я продолжу описание данного исследования, только в случае, если будут заинтересованные участники форума. Если вам интересна данная тема и это исследование в частности, оставьте здесь сообщение о своей заинтересованности. Если же таких сообщений не будет, то скорее всего я не продолжу описание исследования. Это занимает довольно много времени, и не смотря на то, что мне все равно придется писать статью для курсовой сдачи, мне нет необходимости писать ее на русском языке. Поэтому, если нет интереса к этой работе, незачем тратить мое время, на пустое занятие. Если же заинтересованные появятся, тогда Далее... Я опишу, первичный вариант модели среды, представлю результаты полученные с этой модели и попробую их проанализировать. На основе этого, я постараюсь сделать выводы о причинах отрицательного результата от этой модели, и предложу варианты ее изменения, так что бы она не выходя за рамки реальности, смогла обеспечить требуемое для доказательства самопроизвольное разделение. Возможно (***), я представлю первичные результаты уже измененной модели и выводы анализа по ним. --------------------------------------------------------------------------------------------------- * Я не биолог и вполне могу ошибаться. Это не мешает мне продолжать свою работы, так как она не основана на тех биологических фактах, которые я описываю, а всего лишь иллюстрируется ими. ** NetLogo, мульти-потоковый вариант языка Logo, который в свою очередь, является диалектом языка Lisp. В проекте будет использоваться версия 3.1.4 *** Возможно, я оставлю эти результаты для окончательной публикации. В любом случае они будут представлены. [Ответ][Цитата]
Плюмаж Сообщений: 110	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 5:38 Цитата: Автор: daner 1) отношение веса индивида к его скорости передвижения, так что более тяжелые особи двигаются медленнее чем легкие. Это сильно напоминает Докинза и его "Эгоистичный ген". Автор объясняет возникновение ДВУХ полов именно тем, что в поиске партнера возможны две стратегии - либо, собственно, поиск (маленькие подвижные клетки - "ой, найду!"), либо ожидание (большие малоподвижные клетки "Ну ищи, ищи.") Вотъ. Впрочем, я так, абстрактно. [Ответ][Цитата]
Вольфрамовый клапан Сообщений: 809	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 5:58 Механизм образования полов в живой природе популярно изложен у Докинза в забавной книжке "Эгоистичный ген". В исходном варианте (который сейчас существует у некоторых одноклеточных) две равноценные особи сливались в экстазе и частично обменивались генами. У многоклеточных для этого существовали специальные клетки с уполовиненным набором хромосом. Индуцированной целью живых организмов является распространение собственных генов, и есть два способа решения этой задачи: 1. Увеличить вероятность выживания особи, в которой есть твои гены. Т.е. обеспечить растущий организм защитой и питательными веществами в достаточном количестве. 2. Обеспечить распространение своих генов массовостью. Т.е. произвести огромное количество половых клеток без запаса провианта, но достаточно мобильных. Поскольку ресурсы организма ограничены, то первый вариант предполагает малое количество больших по размеру половых клеток, а второй - большое количество крошечных клеток. Клетки первого типа нынче называют яйцеклетками, а второго - сперматазоидами. Но, повторяю, изначально никаких различий между организмами, кроме размеров и количества половых клеток, не было. Все совокуплялись со всеми, и при этом нередко возникали следующие косяки: 1. Пре-сперматозоид сливался с пре-спрематозиодом, в итоге зародыш погибал из-за недостатка питательных веществ. 2. Пре-яйцеклетка сливалась с пре-яйцеклеткой, в итоге получался переизбыток питательных веществ, т.е. перерасход ресурсов. Оптимальным же с точки зрения ресурсов было слияние пре-сперматозоида с пре-яйцеклеткой. Чтобы обеспечить эту оптимальность, на уровне организмов должно были возникнуть влечение между особями с разными типами половых клеток и отталкивание особей с одинаковыми типами. Тут, собственно, преимущества при размножении стали получать особи, у которых тип их половых клеток каким-то образом отражался в их внешности, поведении, биохимии и т.д. Т.е. возникли половые признаки. У Докинза всё это обосновывается с позиции теории игр. Он доказывает, что эволюционно стабильная стратегия (т.е. поведение, обеспечивающее наибольший выигрыш) достигается при определённом соотношении особей обоих полов (например, у млекопитающих это 1:1, у муравьёв 1:3) P.S. Что касается внимания публики, то тема интересная. Лично я почитаю с удовольствием, и даже могу родить несколько глубокомысленных комментариев [Ответ][Цитата]
Вольфрамовый клапан Сообщений: 809	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 6:12 Есть ещё одна забавная книжка Геодакяна "Эволюционная теория пола". Этого больше интересует не техника, а смысл. Самцы являются расходным материалом эволюции, они принимают на себя удар неблагоприятных внешних условий и частично вымирают, а наиболее жизнеспособные передают свои совершенные гены следующим поколениям. Поэтому, между прочим, мужчины по ряду параметров являются "слабым полом" Они меньше живут, хуже переносят боль и т.д. Самки же являются генетическим фондом популяции. Они сохраняют гены, добытые самцами в смертельной схватке с этим жестоким, жестоким, жестоким миром [Ответ][Цитата]
гость 89.208.11.*	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 11:05 бинарная логика-бинарный мир и его проявления. это закономерность. день-ночь, холодно-горячо, и пр и пр и пр. отсюда следует, что логика появилась раньше мира и прогнула его под себя. [Ответ][Цитата]
Вася Сообщений: 180	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 14:32 Мне интересно. А модель сложная? Я мог бы даже что-то запрограммировать. [Ответ][Цитата]
Вася Сообщений: 180	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 14:32 Мне интересно. А модель сложная? Я мог бы даже что-то запрограммировать. [Ответ][Цитата]
daner Сообщений: 4593	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 14:47 Плюмаж и ВК, большое спасибо, как я и писал, я не придумал эту теорию, а услышал ее. Теперь вот благодаря вам, знаю чья она. Правда спасибо. Не думал, что есть формальное доказательство этой теории (или я не правильно вас понял?), но как бы там ни было, мне для курсовой открытие морового масштаба не нужно. Кстати, возможно вы уже поняли, что минималистическая модель (первичная) не работала! И в основном, образовывался один средний пол (или женский). Но я потом с графиками это продемонстрирую. Т.е. Мне пришлось добавлять к моей среде довольно много других механизмов, что бы началось стабильное разделение. Интересная мысль с отношением... хм, надо попробовать внести параметр для управления вероятностью рождения того или иного пола и посмотреть как это влияет. [Ответ][Цитата]
daner Сообщений: 4593	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 22 окт 07 15:31 Цитата: Автор: Вася Мне интересно. А модель сложная? Я мог бы даже что-то запрограммировать. К сожалению последняя ее модификация, оказалось сложнее чем я рассчитывал изначально. Но сама по себе сложность относительная. На счёт предложения "запрограммировать", большое спасибо. Я думаю, что на данный момент, программировать уже не требуется, а нужно правильно подогнать параметры (нет стабильности выживания: или перенаселение, или вымирание...) [Ответ][Цитата]
Вольфрамовый клапан Сообщений: 809	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 23 окт 07 3:36 О соотношении полов (часть 1) Соотношение полов в популяции определяется характеристиками, которые называются "степень родства". Сейчас попытаюсь объяснить, что это такое. Пусть имеется особь А и её дети мужского М и женского F пола. Поскольку при размножении существует определённая процедура передачи генов от предков к потомкам, то справедливо ожидать, что у предков и потомков существует некоторое количество одинаковых генов. Например, если полный генотип содержит (условно) 1000 генов, из них у особей А и F совпадают 500, то степено родства А и F составляет 50% или 0,5. Так вот, у млекопитающих (и у многих других животных) степень родства родителей с сыновьями и дочерьми составляет 50% и 50% соответственно (если не догадываетесь, почему, спросите у меня). Это даёт естественный предел соотношения полов, который составляет 50:50 или 1:1, к которому стремится величина реального соотношения полов. Интересная ситуация у перепончатокрылых (муравьёв, ос, пчёл), а также у термитов. У них довольно своеобразная прецедура передачи генов потомкам. Размножением занимается только одна самка (матка), а остальные самки выполняют роль рабочих особей и фактически рулят в муравейнике (улье, гнезде, термитнике). Самцы рождаются из неоплодотворённых яиц, имеют половинный набор генов и наследуют только материнские гены (степень родства матери с сыном 50%). Самки рождаются из оплодотворённых яиц, наследуют 50% генов от матери и 50% генов от отца (степень родства матери с дочерью тоже 50%). Поэтому матка откладывает яйца с соотношением полов 50:50. Ситуация осложняется тем, что степень родства сестёр составляет 75%. У них половина генов, унаследованных от отца совпадают полностью, на 100%; а оставшаяся половина, унаследованная от матери, совпадает на 50%, что в сумме даёт 0.5*100+0.5*50=75%. Степень же родства сестёр с братьями составляет 25% (совпадение по генам отца 0%, поскольку о самцов нет генов отца, совпадение по генам матери 50%, что в сумме даёт 0.5*0+0.5*50=25%). Таким образом, для самок-девственниц оптимальное соотношение полов составляет 75:25 или 3:1 в пользу самок. Напомню что самки-девственницы фактически рулят в муравейнике. Выгодное для себя соотношение полов 3:1 они устанавливают вульгарным способом – умертвляют примерно 2/3 яиц cамцов. В итоге в муравейнике соотношение полов составляет 3:1, что соответствут степени родства самок-девственниц с сёстрами и братьями. Итак, для любой популяции существует некоторое оптимальное (с точки зрения использования ресурсов и вероятности передачи генов потомкам) соотношение полов. У большинства животных это 1:1, у перепончатокрылых и термитов – 3:1. Однако реальное соотношение полов может отличаться от идеального (например, в результате гибели самцов в междуусобных войнах или эпидемиях). Чтобы восстановить идеальное соотношение полов, существует забавный механизм, описанный у Геодакяна. Внешняя сторона этого механизма такова: когда в популяции больше самок, среди новорожденных становится больше самцов, что со временем компенсирует дисбаланс. Известно, например, что после 1-й и 2-й мировых войн был всплеск рождения мальчиков (рождалось 110 мальчиков на каждые 100 девочек). Ещё показательней ситуация в гаремах султанов и эмиров. Мальчиков там рождается в 1.5-2 раза больше, чем девочек. Геодакян это объясняет так. Когда самцов мало, они вынуждены интенсифицировать свою половую активность. Грубо говоря, чаще трахаться. Чем чаще самец делает это, тем больше в его организме вырабатывается некоего (пока неидентифицированного) гормона, который подавляет активность сперматозоидов с X-хромосомой. В результате сперматозоид с Y-хромосомой имеет больше шансов оплодотворить яйцеклетку, а значит рождается больше мальчиков. На этом пока заканчиваю. Но если публика пожелает, я продолжу [Ответ][Цитата]
daner Сообщений: 4593	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 23 окт 07 15:49 Публика (ну в моем лице как минимум) еще как желает!!! Очень интересные факты. Я так понимаю это из двух книг, а не из одной, да? Сегодня попробую собраться и написать продолжение моих опытов. Но забегая в перед, хочу заметить, что я добавил настройку вероятностей появления полов, но ... не сильно это повлияло. соотношение в конце получается +/- одинаковое, правда если палку перегнуть, то вымирают быстрее обычного. [Ответ][Цитата]
asmer Сообщений: 52	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 24 окт 07 6:50 Цитата: Автор: daner Публика (ну в моем лице как минимум) еще как желает!!! Очень интересные факты. Я так понимаю это из двух книг, а не из одной, да? По-моему, здесь следует рассмотреть возможность и механизм союза генов трех особей в одной хромосоме. Может, он слишком сложен или невозможен. И еще интуитивно понятно, что при однополом размножении не возможна мутация скрещиванием, а при более, чем двух полах может доминировать "голосование" два против одного, также подавляя эффективность скрещивания. Возможно, двухполый вариант скрещивания лучших представителей устраивает эволюцию больше других. Но это биология, не мой профиль. [Ответ][Цитата]
daner Сообщений: 4593	На: Образование Полов (Иск,Жизнь) Добавлено: 24 окт 07 15:39 Цитата: Автор: asmer И еще интуитивно понятно, что при однополом размножении не возможна мутация скрещиванием С чего ради? Вы снова путаете, необходимостью размножения при взаимодействии двух партнеров и разделение на пол. Ну представьте, что мир населен особями одного пола. Встречается Саша с Женей (специально взял такие имена, что бы пол было не понятно). Они одного пола. Далее Саша выделяет 50% своих генов, и Женя 50% своих и вперед на скрещивание! Партнера -- два, а пол этих партнеров -- один! [Ответ][Цитата]
Вольфрамовый клапан Сообщений: 809	Почему же на десять девчёнок по статистике девять ребят? :( Добавлено: 24 окт 07 17:17 О соотношении полов (часть 2) Говорят, что первым кто озаботился проблемой соотношения полов в популяции, был Р. Фишер. Его книжка Fisher, R.A. "The genetical theory of natural selection" в 1930 г. произвела своего рода сенсацию и стала пионерской в области математической эволюции. При этом подозрительно, что книжка на русский язык не переведена . Порывшись в поисковиках, я обнаружил в свободном доступе 6-ю главу этой книжки на английском, где речь касается соотношения полов. Главка совсем небольшая, и написано там не более того, что по этому поводу пишет Докинз в “Эгоистичном гене” . И никакой математики, что печально. Фишер объясняет баланс полов так. Предположим, что есть популяция, где соотношение полов отлично от 50:50. Например, самок значительно больше, чем самцов. С точки зрения рационального использования ресурсов популяции это правильно. Ведь критическим ресурсом популяции является самка. Она вынуждена затрачивать много сил, времени и энегии на выращивание одного детёныша. У самца же процесс размножения как правило ограничивается кратковременным актом передачи генетического материала. В сельском хозяйстве, например, широко практикуется содержание одного быка-производителя на несколько десятков коров. Однако в природе всё отдано на откуп стихии личного эгоизма. Главная (неосознанная, впрочем) цель любого животного – распространение своих генов в будущие поколения. Когда самок больше, чем самцов, то с достаточно большой вероятностью один самец имеет нескольких половых партнёров, а значит с небольшими затратами усилий производит несколько копий своего генотипа. Предположим, что в популяции возникла некоторая мутация, которая увеличивает вероятность рождения сыновей. Технически это будет, видимо, некий гормон-спермоцид, который избирательно подавляет активность сперматозоидов с X-хромосомой. Поскольку производство самцов более выгодно с точки зрения распространения генов по популяции, то ген, благоприятствующий рождению самцов, распространится, и в среднем в популяции будет рождаться больше самцов, чем самок. Со временем это восстановит равновесие между самцами и самками, а затем сместит дисбаланс в другую сторону – самцов станет больше, чем самок. Понятно, что ситуация симметрична относительно перестановки полов. Как только самцов станет больше, более выгодным станет распространять свои гены через самок, и любая мутация, благоприятствующая этому, закрепится в популяции. В итоге, соотношение полов будет в небольших пределах колебаться вокруг естественного предела 50:50. [Ответ][Цитата]
Вольфрамовый клапан Сообщений: 809	Почему же на десять девчёнок по статистике девять ребят? Добавлено: 25 окт 07 10:59 Решил я сегодня немного расслабиться и написать программу для проверки концепции Фишера Всё как полагается: случайные мутации увеличивающие/уменьшающие рождаемость самцов, попарное совокупление, два набора хромосом... Начал с соотношения 90:10 в пользу самок. Запустил программу: результат как на картинке – 50:50. Во, думаю, какой прозорливый дядька был Фишер! В 1930 г., ещё до открытия генов! И тут с ужасом заметил, что блок мутаций закомментирован! Вот тогда и пришло осознание, что всё это фигня! Полов поровну просто в силу организаци процесса - потому что половина сперматозоидов имеет Х-хромосому, а другая половина - Y . А если в каком-то поколении дисбаланс, то оно рано или поздно вымрет, а у потомков будет как доктор прописал - 50:50. Включил блок мутаций - результат тот же, только разброс побольше: то 45:55, то 52:48, то 49:51. Более жизненно, короче. [Ответ][Цитата]
Стр.1 (3): [1]  2  3 След. > >>