С точки зрения биологических механизмов, у вас есть два основных механизма, которые вступают в игру:

Во-первых, это случайное расхождение хромосом во время мейоза, образование яйцеклетки. Яйцеклетка будет содержать только одну из каждой хромосомы, и вам нужно, чтобы она каждый раз была «материнской» хромосомой. Это маловероятно (1/2^23 для каждого поколения), но маловероятно, что это не проблема.

Второй механизм кроссинговера возникает во время мейоза. Родительские хромосомы не передаются напрямую, они смешиваются друг с другом, и это означает, что вы получаете генетическую рекомбинацию. Итак, хромосома 1 в яйцеклетке — это не то же самое, что материнская хромосома 1 индивидуума или отцовская хромосома 1. Это перемешанная смесь материнских и отцовских хромосом.

Исключением из этого правила являются хромосома Y, которая передается непосредственно от отца к сыну, и митохондриальная хромосома, которая передается непосредственно от матери к дочери.

Подсчитано, что кроссовер происходит около 75 раз для женщин (55 раз для мужчин), но нет ничего биологического, что, по-видимому, вызывает событие кроссовера, за исключением чрезвычайно высокой случайной вероятности. Хотя, по-видимому, не существует какого-либо механизма, который бы проверял, произошел ли кроссинговер, чтобы определить, разрешен ли мейоз, крайне вероятно, что физически невозможно, чтобы все хромосомы присутствовали во время мейоза без продолжительного кроссинговера. события. Не все известно о том, как регулируются события кроссовера, но системы, похоже, настроены так, чтобы во время мейоза всегда происходили события кроссовера.

Это немного усложняет утверждение, что это произошло, несмотря на то, что это маловероятно, потому что это может действительно бросить вызов фундаментальным физическим силам. При этом игнорирование проблемы кроссовера и предположение, что это просто вынужденный случайный случай, кажется достаточно разумным, потому что нет известных «проверок» того, что кроссовер действительно произошел, что помешало бы клетке завершить мейоз, если это не так.

Если вам нужны более сильные аргументы, я бы предложил объяснить, что мать передает 1/2 своих генов и всю свою митохондриальную ДНК М2, F1 передает 1/2 своих генов М2. Теперь у M2 половина ваших генов и половина генов F1.

Размышляя об этом немного глубже, я думаю, что проблема, которую вы пытаетесь решить, не та, которую вы обрисовали. Вы спрашиваете, можно ли «заменить» собственную бабушку, но формулируете проблему как необходимость обеспечить 100% ваших собственных генов.

M2 и F2 передают вам по половине своих генов. Таким образом, вы восстанавливаете 1/4 своих исходных генов из M2. Но у вас также есть 1/2 генов F2 и 1/4 генов F1.

Почему 1/4 генов F1 не может соответствовать ровно 1/4 ваших генов, а 1/2 генов F2 не может соответствовать ровно 1/2 ваших генов?

Если подумать, вы уже знаете, что у ваших бабушек и дедушек по материнской линии вместе было 1/2 ваших генов. Вы также знаете, что у вашего отца есть вторая половина. Вернувшись в прошлое и став собственной бабушкой, вы только измените материнскую 1/4, но вы знаете, что эта 1/4 уже существовала.

Случай, в котором вам нужно обеспечить 100% ваших собственных генов, — это если вы вернетесь в прошлое и вместо того, чтобы заменить собственную бабушку, родив ребенка от дедушки, вы попытаетесь стать своей собственной бабушкой, родив ребенка от кого-то. кто не связан с вами генетически в исходной временной шкале.

Однако интересная вещь в вашем вопросе заключается в том, что это возможно только в том случае, если девочка заменяет свою бабушку по материнской линии. Замена бабушки по отцовской линии нарушает прямое наследие митохондриального генома. И наоборот, мальчик не может стать своим дедушкой по материнской линии.

Вы сами ответили на него своими правилами путешествия во времени:

«Маловероятно» не имеет отношения к путешествию во времени. Так случилось, так должно было случиться, поэтому вероятность равна 1.

Похоже, вы ищете единую временную шкалу. Единственный способ, который работает, заключается в том, что вы всегда были своей собственной бабушкой и просто не знали об этом. Гены, которые вы унаследовали от трех других ваших бабушек и дедушек, заменили идентичные гены, которые вы унаследовали от них и затем унесли с собой в прошлое. Это, конечно, крайне маловероятно, но так должно было случиться, иначе возник бы парадокс.

Единственный другой способ избежать парадокса — это вернуться назад и создать новую временную линию, ответвляющуюся от старой в точке, где вы заменили свою бабушку, и в новой временной линии у вашей внучки не будет таких же генов, как у вас. т.е. будет другим человеком.

Вы упускаете из виду случай 3 (который является обратным случаю 1)

В (крайне маловероятном, но все же допустимом) сценарии, когда ваша мать передает вам именно те гены, которые передал ей ее отец, вы можете унаследовать 0% от себя.

Статистически такая ситуация («наследование 0% ДНК от одного дедушки и бабушки», а не путешествие во времени) вряд ли случалась хотя бы один раз — вероятность того, что это произойдет, составляет менее 1 из 8 388 608, но даже с кубиками с 10 миллионами граней бросок 100 миллиардов раз дает неплохие шансы на то, что хотя бы 1 выпадет на 10 миллионов. Это не невозможно, просто очень маловероятно .

Упрощенно предположим, что ваша ДНК состоит всего лишь из 2 пар хромосом AB:CDвместо 23 пар.

Ваши дедушки и бабушки по отцовской линии AS:TUи VW:XD, и передают полупары A:Tи W:Dвашему отцу, AW:TD. Вы наследуете A:Dот него последовательность.

Ваши Бабушка и Дедушка по Материнской линии YB:CZ-- которые переходят B:C-- и вы ( AB:CD) -- передающие любую пару ?:?-- ведущие к Матери ?B:C?¹ . Вы наследуете B:C, потому что AB:CD никакая (не митохондриальная) ДНК не появляется спонтанно (т.е. унаследована от вас самих, в парадоксе начальной загрузки)

Конечно, как упоминалось в этом последнем предложении (и более подробно описано в ответе Тимина ), часть, которая вас портит, — это митохондриальная ДНК, которая передается по материнской линии ² — так же, как Y-хромосома передается по материнской линии. Отцовская линия...

На самом деле это означает, что вы не можете быть матерью своей матери, и вы не можете быть отцом своего отца, но вы можете быть отцом своей матери! (Но не мать вашего отца, потому что тогда вы унаследуете свою Х-хромосому от отца ³ )

^{1: Ваша Мать может быть любой из AB:CD, AB:CC, BB:CDили BB:CC. На самом деле это не имеет значения, так как мы будем отбрасывать эти хромосомы.}

^{2: Есть исключения , такие как гетероплазмия (когда митохондриальная ДНК наследуется от обоих родителей), что может привести к наследованию митохондриальной ДНК от вашего дедушки по материнской линии, а не от вас самих.}

^{3: Если только ваш отец не был XXY вместо XY и не унаследовал лишнюю Х-хромосому от своего отца. Как правило, это приводит к бесплодию, но для этого есть медицинские обходные пути.}

Это, конечно, разновидность парадокса дедушки. Вот интересное видео об этом .

Мой взгляд на это:

Нет.

Даже опуская очевидные парадоксы и создавая ситуацию, когда вы заменяете свою бабушку, вы не являетесь просто суммой генов ваших бабушек и дедушек. Вы также являетесь результатом (хотя и незначительной) случайной мутации. Вы, очевидно, могли бы вернуться и забеременеть от своего дедушки, но внук, которого вы производите, был бы не вами. Следовательно, вы и ваш внук не могли бы существовать на одной линии времени.

Вам не нужно наследовать 100% ваших собственных генов. Вы наследуете 25% генов от себя (дедушки и бабушки 1), остальные — от других ваших бабушек и дедушек. Неважно, что оставшиеся 75% генов от прародителя 1 такие же, как у вас, поскольку они отбрасываются. Просто они совпадают с частями, которые вы унаследовали от других своих бабушек и дедушек.

Вы не «стали» своим собственным дедушкой и бабушкой, вы всегда были своим собственным дедушкой и бабушкой, вы просто не знали об этом.

Может быть.

Путешествие во времени вводит всевозможные причудливые элементы, которые не всегда хорошо взаимодействуют друг с другом. Если ваше единственное ограничение здесь заключается в том, что один человек заменяет свою собственную бабушку в одном случае, и эта реальность сама изгибается, чтобы приспособиться к этому, сохраняя при этом преемственность, возможно, это буквально не невозможно для того, чтобы это произошло с помощью естественных механизмов .

Но главная проблема заключается в том, что если люди могут путешествовать в прошлое и делать все, что хотят, но не могут изменить результаты, значит, вы полностью определили систему. Именно это утверждение описывает возможное, а не реальные механизмы, взаимодействующие с воображаемым механизмом с неизменными свойствами. Поскольку вы уже полностью определили результат, а этот результат не имеет конкретной реальной основы, слово « возможный» здесь не работает так, как в повседневном английском языке.

Некоторые проблемы:

Взгляд, который начинается с метрики общих генов, слишком упрощен для описания этой ситуации. Ключевые события в репродукции человека включают мутации , кроссинговер и факторы окружающей среды, включая эпигенетические факторы , все из которых существуют независимо от общих генов. Кроме того, тривиально возможно иметь одинаковую пропорцию общих генов, но на самом деле не иметь одних и тех же конкретных общих генов, и для непрерывности вам действительно понадобится последнее.

Давайте определим А как «изначальную» бабушку, В как мать (которая должна родить свою дочь, путешествующую во времени), а С как путешественницу во времени. Они вносят в схему несколько (миллионов) точек отказа, помимо простой доступности определенных генов.

В самом широком случае, который вы рассмотрели, вполне возможно, что C будет отсутствовать генетическая информация, которую B унаследовал от A , и поэтому C не может передать их B. Эта ситуация будет означать, что B не может быть сгенерирован из C .

Другие проблемы, которые я упомянул, включают в себя крайнюю степень случайности — во время кроссинговера одни и те же хромосомы, реплицируемые одним и тем же процессом при тех же обстоятельствах, могут привести к реорганизации аллелей по-новому — это один и тот же ген, более или менее, но он может не работает так же, как оригинал.

Мутации также имеют значение, в более широком смысле. Молекулы, из которых состоит ДНК, могут быть изменены множеством факторов, буквально изменяя схему, определяющую организм. Похожая проблема связана с эпигенетическими факторами — влиянием окружающей среды, влияющими на то, какие гены экспрессируются и как часто.

Есть много, много других факторов, которые могли бы иметь здесь значение (это плохое резюме крошечного подмножества соответствующей информации). Но основные механизмы, на которые вы надеетесь положиться, гораздо сложнее, чем то, что было представлено в вопросе, и поэтому решение, которое углубляется в этот уровень детализации, автоматически потребует больше деталей, чтобы быть даже наивно действительным.

Решения

Конечно, путешествие во времени само по себе является совершенно неопределенной деятельностью с точки зрения реального мира, и поэтому вы можете ввести в него любые свойства или ограничения, какие захотите. Этого было бы достаточно, чтобы преодолеть любую мыслимую проблему со схемой, поскольку «правила» путешествия во времени могут просто отменить их указом.

Большинство проблем первого порядка с такого рода петлями являются результатом случайности: какие гены доступны и какие конкретные события происходят во время клеточного размножения и развития организма. Если путешествие во времени по своей сути обеспечивает непрерывность, вы можете отмахнуться от всего этого. C просто будет иметь правильную генетическую информацию, представленную в правильных конфигурациях, в правильных структурах, в нужное время, чтобы молча заменить A.

Короче говоря, поскольку вы уже утверждали, что исходы событий, которые «уже» произошли, не могут быть изменены, то все возможные проблемы просто решаются сами собой или их удобно отбрасывают. Вам не нужен какой-либо механизм для этого, потому что в первую очередь это магия времени.

Единственный вопрос заключается в том, как «линия времени» обеспечивает преемственность перед лицом поведения, которое, предоставленное самому себе, изменило бы ход событий. Если бы С вернулась в прошлое и попыталась убить своего деда до зачатия Б , приставив к его голове заряженный исправный пистолет и нажав на курок, что именно могло бы привести к провалу этой попытки, учитывая, что ваши правила путешествий во времени требуют, чтобы он должен выйти из строя?

Я бы сказал, что более серьезная проблема заключается в том, что, поскольку A породило B , нет никакого способа изменить события так, чтобы C породило B. Если время полностью детерминировано, как указано в вопросе, то (в лучшем случае) сомнительно, чтобы это изменение имело место - что будет делать А вместо того, чтобы быть беременной и рожать Б ?

Это чисто биологический/генетический вопрос. Меня больше всего беспокоит то, что при нормальных обстоятельствах вы наследуете около 25% каждого из генов ваших бабушек и дедушек. Однако здесь вы один из ваших бабушек и дедушек, поэтому вам придется унаследовать 100% генов этого дедушки и бабушки и 0% генов трех других бабушек и дедушек.

Вы слишком много думаете об этом. Ситуация такая же, как если бы у одного из ваших бабушек и дедушек были идентичные вам гены по чистой случайности , без всякого путешествия во времени.

Вы наследуете 25% каждого из генов ваших бабушек и дедушек. У вас есть 25% генов Алисы, 25% генов Боба, 25% генов Кэрол и 25% генов Дэйва. Так уж получилось, что 75% генов Алисы идентичны тем, что есть у Боба, Кэрол и Дэвида. Вызывает ли это какой-либо парадокс? Нет, не совсем.

Поскольку вы наследуете 25% своих генов от себя, эти гены застревают в причинно-следственной петле. Как и в случае любой причинно-следственной связи в научной фантастике, эти гены могут быть чем угодно — от обычного человека до полудемона, который все еще может спариваться с людьми. (Только, пожалуйста, не вдавайтесь в подробности механики спаривания четвертьдемонов, ладно?)