Можно ли предсказать эволюцию или она действует наобум
С сопением пробираясь через подлесок, небольшое косматое существо бродит лесной ночью, тыкаясь носом то в одно место, то в другое, выискивая запах своего мягкотелого ужина. В лесу темно, зрение у этого существа плохое, но длинные усы и хорошее обоняние позволяют ему ориентироваться. В случае угрозы оно способно развивать головокружительную скорость, мчаться через растительность, нырять в норы, и быстро исчезать из виду.
Совершенно неоригинальный стиль жизни. Множество животных по ночам гуляют по лесу, и сходным образом ищут небольшую добычу: ежи, землеройки, ласки, а кроме них и крупные звери – опоссумы и даже свиньи. Мир полон таких зверей.
Но это животное не такое. Все остальные – волосатые. Волосяной покров этого животного также мягкий, состоящий из миллионов тонких прядей. Но это не волосы. Все остальные передвигаются на четырёх ногах и вынашивают живое потомство. Но не это.
Царапая, изучая окружение, нюхая, это животное иногда создаёт дуэт со своей парой, перекликаясь, оставаясь на связи при проходе по своей территории. Крик самца выдаёт его название: «Кии-вии, кии-вии».
Фильтры, разделяющие еду от воды, у китов и китовых акул имеют совершенно разное строение
Мы в Новой Зеландии, и это ночное насекомоядное – птица, с обрубками вместо крыльев, усами, как у кошки, мягкими перьями, и, в отличие от остальных птиц, с ноздрями, расположенными на кончике клюва. Многие называют её «почётным млекопитающим».
Новая Зеландия забита необычными существами. Но что ещё необычно, так это то, чего там нет: млекопитающих. На островах едва найдётся клочок шерсти. Не считая морских котиков, заполняющих прекрасные пляжи Новой Зеландии, единственными местными млекопитающими является тройка летучих мышей – и даже они странные.
На другой половине земного шара, в Кубе, есть свои странности. Сова ростом с первоклашку, питавшаяся, среди прочего, молодыми гигантскими наземными ленивцами, к сожалению, вымерла (как и гигантские ленивцы, сравнимые по размеру с гориллой), но на острове всё ещё живёт птица колибри размером со шмеля; щелезуб, архаичное млекопитающее, будто сошедшее со страниц детских книг, с ядовитой слюной и длинным, гибким, усатым носярой; нечто вроде морской свинки размером с бигля, способное карабкаться на деревья и в изобилии выдающее зелёные какашки в форме банана.
Даже на небольших островах есть свои необычные диковинки. На острове Лорд-Хау площадью 14,5 кв.км. в форме полумесяца, расположенном в Тасмановом море, живут «древесные лобстеры», которые, несмотря на название, представляют собой тучных и здоровенных представителей семейства насекомых, обычно характеризующееся тонкими, палочкоподобными представителями. На Соломоновых Островах на юге Тихого океана живёт ящерица, изображающая из себя обезьяну: гигантский цепкохвостый сцинк – это блестящая, стройная, 70 см ящерица с цепким хвостом, которым она цепляется за ветви деревьев в поисках фруктов. И все слышали про некогда существовавшую птицу додо с острова Маврикий в Индийском океане. Она не умела летать, не имела перьев, питалась фруктами, размером была с индюка, ростом достигала метра, и весила до 20 кг.
Среди небольших островов первое место по числу странностей занимают Гавайские острова: равнокрылые стрекозы, чьи личинки, обычно водные, живут на земле; прожорливые плотоядные гусеницы; плодовые мушки, переключившиеся с фруктов на разлагающиеся растения; ещё одни плодовые мушки с головой в виде молотка, которые защищают свою территорию, бодаясь, будто бы бараны. Растительный мир Гавайев такой же странный – первенство держит бригамия замечательная, выглядящая, «как кегля, увенчанная салатом-латуком».
А ещё есть Мадагаскар, который иногда называют восьмым континентом из-за его отличительной флоры и фауны. Там есть карликовый гиппопотам; адаптивная радиация лемуров (включая одного весом в 35 кг, свисающего с веток, как ленивцы, и другого, похожего на коалу-переростка – но оба эти вида были истреблены человеком); трёхметровые 500-килограммовые слоновые птицы (вымершие; самые тяжёлые из всех когда-либо существовавших птиц); половина всех мировых видов хамелеонов, выстреливающих языки, по длине в два раза превышающие длину их тела; ископаемые лягушки размером с большую пиццу; крокодилы-вегетарианцы; жуки с шеей, как у жирафа. Растения Мадагаскара не менее странные, включая пустынные леса, состоящие из высоких и тонких стеблей, усеянных колючками, и толстые деревья-баобабы, выглядящие так, будто их воткнули в землю вверх корнями.
Последними по порядку, но не по значимости, идут чудеса Австралии: утконос, кенгуру, коалы – во всём остальном мире нет ничего подобного.
Полёт у птиц и летучих мышей развивался независимо. И те, и другие приспособили под крылья передние конечности, только птицы используют перья, а летучие мыши – кожу.
К чему всё это сводится: Острова дают нам представление об альтернативных мирах эволюции, которые могли бы существовать, если бы жизнь повернулась как-то по-другому. Что, если бы млекопитающие вымерли в конце мелового периода вместе с динозаврами? Новая Зеландия демонстрирует, как это могло бы выглядеть. Куда завела бы эволюция приматов, если бы обезьяны не эволюционировали? Обратите внимание на лемуров, которые водятся исключительно на Мадагаскаре.
Острова дают нам книгу рецептов эволюции. Получающиеся блюда говорят нам о том, что предсказать, что получится в печке, невозможно. Поменяйте ингредиенты или последовательность их добавления, прибавьте жару, не положите что-нибудь, бросьте одну щепотку соли вместо двух – и результат может оказаться совсем иным. Островная книга рецептов изобилует примерами случайностей и непредвиденных обстоятельств, а разнообразие результатов говорит о том, что предсказывать, что именно появится на любом из островов в результате эволюции, очень сложно.
Многие десятилетия общепринятым мнением эволюционной биологии, сформулированным Стивеном Джеем Гулдом, была одна из таких случайностей: измените любое событие в истории жизни, и вся жизнь может стать совершенно другой. Существование такой современной жизни, какая она есть, не неизбежно и даже не наиболее вероятно – всё это лишь игра случая.
Но в последние годы появился костяк учёных, под руководством Саймана Ковнэя Морриса, принявших противоположную точку зрения – они утверждают, что определённые эволюционные решения достаточно вероятны. Совершенно разные виды в ходе эволюции постоянно вырабатывают схожие адаптивные решения проблем, встречающихся в их окружении – допустим, очень похожая структура глаз людей и осьминогов. Эти повторяющиеся решения называют эволюционной конвергенцией (сходимостью). С этой точки зрения случайности история мало на что влияют, и их эффекты стираются предсказуемым напором естественного отбора.
Мы легко можем понять конвергенцию – виды, одинаково приспосабливающиеся к одинаковым ситуациям. Но что насчёт эволюционных решений, единственных в своём роде? Почему другие виды не выработали сходных решений в ходе эволюции?
Одно из объяснений исключений эволюции – появление необычных видов в уникальных окружающих условиях. Возможно, у них не было аналогов потому, что никто не попадал в схожие обстоятельства. Это может объяснить коалу. Вся её жизнь завязана на эвкалиптовых деревьях и поедании их листьев, в которых содержится множество ядов. В результате пищеварительная система коалы чрезвычайно длинная, что даёт ей много времени для детоксификации листьев и извлечения питательных веществ. Медленный проход пищи в сочетании с её небольшой питательной ценностью означают, что коале приходится минимизировать расход энергии и спать большую часть дня. Эвкалиптовые деревья происходят из Австралии, поэтому, возможно, что своеобразие коалы отражает уникальность её окружения.
Но мне кажется, что в большинстве случаев такое объяснение не подходит. Утконосы водятся в ручьях, прудах, озёрах и реках восточной Австралии, где они могут есть речных раков и других водных беспозвоночных, которых они разыскивают, шныряя по дну, и чувствуя жертву при помощи электрорецепторов, расположенных на клювах. В остальное время они удаляются в свои покои на концах длинных нор, прорытых на речном берегу. Такой стиль жизни кажется возможным во многих местах кроме Австралии. Ручьи, на которых они обитают, очень похожи на ручей, проходивший за домом моего друга, когда мы росли в Сент-Луисе. В Северной Америке полно ручьёв, где живут раки, многие из которых расположены в климатах, схожих с тем, в котором живёт утконос, при отсутствии более страшных хищников, чем обитающие в Австралии. Так где же наш двойник утконоса? Почему где-то ещё не появилось ничего похожего? Или кенгуру, или любой другой из перечисленных мною примеров – все они живут в средах обитания, встречающихся где-либо ещё.
Другие объяснения эволюционных исключений состоят в том, что естественный отбор либо не такой предсказуемый, либо не такой мощный, как считают некоторые. То есть, даже живые существа, обитающие в схожих условиях, могут эволюционировать по-разному.
Главная причина отсутствия конвергенции – наличие нескольких способов адаптации к задачам, которые ставит окружающая среда. Задумайтесь о том, как плавают позвоночные. Многие используют свой хвост, но хвосты все разные. У рыб хвосты сплющены по вертикали и двигаются вправо-влево. Крокодилы плавают точно так же. Но у китов хвосты сплющены горизонтально, и двигаются вверх и вниз. Другие животные, вроде ужей или морских змей, совершают волнообразные движения всем телом. Некоторые птицы, например, бакланы и гагары, могут быстро двигаться под водой, неистово гребя перепончатыми лапами. С другой стороны, некоторые виды плавают при помощи изменившихся передних конечностей – такие ласты есть у морских львов, а пингвины используют для этого крылья. Однако самым удивительным пловцом может быть древесный ленивец, чьи длинные передние конечности, эволюционировавшие для свисания с веток, помогают ему ползти. У беспозвоночных встречается ещё больше решений для передвижения в воде, к примеру, реактивное движение у осьминогов и кальмаров.
Этот список различных методов быстрого передвижения в воде вызывает естественный вопрос: насколько похожими должны быть свойства двух видов, чтобы считать их конвергенцией? Кальмары и дельфины используют очень разную анатомическую систему для быстрого передвижения в воде – они явно не конвергируют. А ещё один непохожий способ передвижения – гребля перепончатыми лапами у некоторых водных видов птиц.
Другие примеры не такие явные. Что по поводу плоских хвостов у китов и акул – они схожи по строению и работе, только один из них вертикальный, и движется вправо-влево, а другой – горизонтальный, и движется вверх-вниз? Эти особенности представляют собой небольшие вариации в конвергенции или неконвергентные решения со схожей функциональностью? Подозреваю, что большинство людей посчитают горизонтальные и вертикальные плоские хвосты по сути одним решением.
Отойдём на шаг назад, к свойствам, приводящим к схожим функциональным результатам, но выказывающим большое анатомическое разнообразие между видами. Среди позвоночных активный полёт появлялся в процессе эволюции три раза: у летучих мышей, у птиц и у птерозавров (больших рептилий, завоевавших небеса в эпоху динозавров). Все они изменили свои передние конечности до состояния крыльев, и летают (или летали, в случае птерозавров) по сути, одинаково, размахивая лёгкой структурой вниз, чтобы произвести подъёмную силу и ускорение вперёд.
Но тщательное изучение показывает, что крылья этих летающих позвоночных устроены очень по-разному. Самое очевидное отличие заключается в самой аэродинамической поверхности. Птицы используют перья, отдельно растущие из костей рук. Профиль крыла летучих мышей и птерозавров состоит из тонкой, но очень прочной кожи, натянутой между костями пальцев и телом, а в некоторых случаях даже соединяющейся с задними лапами. Анатомии скелетов крыльев у трёх этих групп также сильно отличаются.
Так являются ли крылья, выросшие из передних конечностей птиц, летучих мышей и птерозавров, конвергентными адаптациями для активного полёта, построенными по-разному? Или они представляют альтернативные, неконвергентные способы для выработки активного полёта в процессе эволюции?
Ещё один пример. Крупнейшая рыба в море – 18-метровая китовая акула. Как и киты, она питается через фильтр, заглатывая огромные количества воды своим массивным ртом и отфильтровывая крохотную пищу. Но на этом сходство заканчивается. Усатые киты – синий, горбатый, серый и другие – ловят добычу, проталкивая воду через жёсткие пластины похожего на гребень китового уса, формирующего завесу, свисающую с верхней челюсти. Любая частичка еды крупнее, чем щели в усе, задерживается его внутренней поверхностью, после чего переваривается. И наоборот, у китовых акул вода проходит через жабровые щели, расположенные по бокам задней части головы. Хрящевые фильтры расположены таким образом, что вода проходит между фильтрами, через жабры и выходит в океан, а частицы еды продолжают двигаться мимо жабровых щелей, и формируют в горле массу, которая затем проглатывается. Так что усатые киты и китовые акулы – крупные водные существа, использующие огромные рты для забора воды и фильтрации мелкой добычи. Но конкретная структура фильтров отличается по конструкции, расположению и схеме работы. Конвергентные это адаптации для фильтруемого питания или нет?
Проводить черту между конвергенцией и её отсутствием у структур, во многом совпадающих, и приводящих к сходным функциональным преимуществам, можно произвольно. Я склоняюсь к тому, чтобы считать крылья птиц, летучих мышей и птерозавров конвергенцией. Точно так же я считаю, что усатые киты и китовые акулы конвергентны, поскольку они имеют большие пасти, и питаются планктоном. Однако сами их системы фильтрации и питания я считаю не конвергентными, а альтернативными адаптациями к такому питанию. Но в таких случаях не существует правильных или неправильных ответов.
Гепарды и гиеновидные собаки охотятся на одинаковых животных, применяя разные стратегии и анатомические адаптации
В других случаях виды могут адаптироваться, эволюционируя явно различным образом, производя неконвергентные фенотипы со сходными функциональными возможностями. Мой любимый пример такого явления связан с подземной жизнью грызунов. Более 250 видов из клана крыс проводят большую часть жизни под землёй, двигаясь по самостоятельно прорытым тоннелям. Такое рытьё нор в процессе эволюции постоянно появлялось у грызунов, но достигалось разными методами. Многие грызуны роют норы обычным способом, разрыхляя землю перед собой при помощи передних конечностей, и закидывая её назад. Передние конечности таких видов крепкие и мускулистые; когти длинные и сильные. Другие виды используют зубы вместо когтей для удаления почвы. Как и следовало ожидать, их зубы длинные и выдающиеся, даже по стандартам грызунов, а мускулы челюстей и черепа массивные. Большинство зубных землекопов избавляются от почвы, отпихивая её назад при помощи передних конечностей, но у некоторых грызунов проявляется ещё одна вариация – они утрамбовывают размягчённую почву в стены тоннеля при помощи ударов длинной, похожей на лопату морды. Различия в анатомии этих землекопов – очевидная иллюстрация неконвергентных адаптаций, приводящих к сходным функциональным результатам.
Конвергенция может не возникнуть и по другой причине. Часто существует несколько разных функциональных способов адаптации к окружающей среде. Например, посмотрите, как виды, служащие потенциальной добычей для хищников, могут адаптироваться к присутствию такого хищника, как лев. Один вариант – выработать в процессе эволюции беговые возможности, чтобы обогнать их, но есть и другие варианты. Это камуфляж, пассивная защита или активная защита. Итоговые адаптации бесспорно будут неконвергентными, например, рога африканского буйвола, нательная броня броненосцев и черепах, длинные ноги импалы, шипы дикобраза, яд и точность плевков плюющейся кобры и пёстрая шкура лесной антилопы.
Множество решений одной и той же проблемы не ограничены защитой. Гепарды и гиеновидные собаки охотятся на одинаковых животных, но кошачьи делают это при помощи коротких бросков с огромной скоростью, а собаки бегают медленнее, но дольше, изнуряя жертву. И их адаптация соответственно различается: очень длинные ноги и гибкий позвоночник гепарда позволяет ему разгоняться до 110 км/ч; отличная выносливость гиеновидных собак позволяет им бежать с постоянной скоростью в 50 км/ч достаточно долго, чтобы утомить жертву (а гепарды могут бежать с большой скоростью только на короткие дистанции).
Или рассмотрим адаптации животных с целью получения нектара. Растения вырабатывают часто сладко пахнущую, сладкую жидкость, чтобы приманивать насекомых, птиц и других животных для помощи в репродуктивном процессе. Когда животное засовывает голову или всё тело в цветок, чтобы полакомиться нектаром, оно покрывается пыльцой. При переходе к следующему цветку часть пыльцы отпадает и опыляет семяпочки растения.
У многих цветов есть длинные трубочки с нектаром на дне – таким образом цветок ограничивает доступ и получение пыльцы несколькими определёнными видами, хорошо адаптированными для использования этого цветка, например, мотыльками с длинными хоботками и колибри с такими же длинными клювами и языками. Такие виды, благодаря адаптации, не часто посещают другие цветки, что ограничивает вероятность того, что пыльца с них упадёт в цветок другого вида и пропадёт таким образом.
Но не все питающиеся нектаром существа играют по правилам. Некоторые виды насекомых, птиц и млекопитающих прогрызают дыру в основании цветка, обходя лепестки и их пыльцу, таким образом не выполняя свою роль в коэволюционной сделке. Для этого эти нектарные воры используют очень разные адаптации. Им не нужны длинные языки и части головы, чтобы добираться до дна длинных трубочек, они вырабатывают свойства, улучшающие их возможность прорваться через материал цветка. У некоторых колибри для этой цели есть зазубрины на клювах. У птички-крючкоклюва на конце верхней части клюва есть крючок, использующийся для разрезания цветков. В этих многих примерах видно, что для решения поставленных окружением задач часто существует несколько эволюционных вариантов. Но то, что их много, не значит, что в результате эволюции появятся все варианты. Конвэй Моррис со своей командой утверждают, что обычно один вариант имеет перед другими преимущество, и поэтому одни и те же свойства конвергентно появляются снова и снова. Однако конвергентность появляется не всегда. Почему бы естественному отбору не использовать одно и то же свойство каждый раз?
Может случиться так, что два или более свойств окажутся эквивалентными. Камуфляж или умение убегать с высокой скоростью могут быть одинаково успешными способами избегания хищников. Или один способ окажется успешнее другого для конкретной цели, но с другими недостатками, перевешивающими его преимущества. Быстрое бегство от приближающегося хищника может быть хорошим способом ухода, но камуфляж может улучшить способности таких животных, как змеи, подстерегать свою собственную жертву. Когда выживание и воспроизводство суммируются, особи с камуфляжем могут оказаться настолько же успешными, как и те, что полагаются на скорость, и они тоже благодаря воспроизводству передают свои гены в следующее поколение. В результате естественный отбор не предпочтёт одно другому. Появление свойств может быть делом случая, вопросом того, какая мутация возникнет первой, когда на особей начинается охота.
И наоборот, эволюция какого-то свойства может зависеть от первоначального фенотипа и генотипа вида. В целом активный вид может быть предрасположенным к выработке свойств, влияющих на увеличение скорости при появлении хищника, а менее подвижные виды могут выработать камуфляж. Ни один из вариантов не преобладает над другим, но эволюционный результат может сильно зависеть от начальных условий.
Может быть и так, что одно решение окажется предпочтительнее, но в каких-то случаях легче выработать не самое оптимальное решение. Французский учёный Франсуа Жакоб, получивший нобелевскую премию за исследование работы ДНК, предложил аналогию, объясняющую, почему естественный отбор не всегда приводит к появлению идеально сконструированного организма. Жакоб говорит, что естественный отбор не похож на инженера, конструирующего оптимальное решение для имеющейся проблемы. Лучше представьте себе самоделкина, мастера на все руки, использующего те материалы, что есть у него под рукой, чтобы создать жизнеспособное решение – не наилучшее из возможных, но наилучшее из доступных в данных обстоятельствах.
Представьте себе птиц, оказавшихся у озера, полного медленно плавающей рыбы. Они могут начать нырять за едой, и со временем адаптироваться к водному образу жизни, вырабатывая большие и мощные задние лапы, как у баклана, или меняя форму крыльев и приближая их к ластам, как пингвины. Допустим, что наилучший способ быстро и ловко плавать – это двигать в воде сильным мускулистым хвостом, размахивая им влево и вправо, или вверх и вниз – так делают самые быстрые пловцы. Но у птиц нет длинных хвостов – они потеряли их в начале эволюционной истории, более ста миллионов лет назад, и у них есть только небольшой остаток из сросшихся костей («хвосты» у птиц состоят только из перьев, но не из костей). Я не утверждаю, что повторно выработать в результате эволюции длинный хвост невозможно – но естественный отбор, мастер на все руки, скорее всего не пойдёт по этому пути. У птиц уже есть крылья и ноги, способные обеспечивать движущую силу. Кажется более вероятным, что естественный отбор будет работать над улучшением плавательных функций уже существующих структур, чем то, что он выработает новую структуру с нуля, даже если новая птица с костяным хвостом – которая будет выглядеть как гибрид между гагарой и крокодилом – будет плавать гораздо лучше.
Но всё же, если птица-крокодил будет лучше приспособлена – она будет лучшим пловцом – почему же водоплавающие птицы не эволюционируют в этом направлении? Возможно, иногда в каком-то направлении нельзя пройти: пройти эволюцию от одной адаптивной формы к другой трудно потому, что промежуточные условия окажутся непригодными. Длинный мощный хвост хорош для быстрого плавания, но короткий хвост может только мешаться и уменьшать скорость плавания. У естественного отбора нет предвидения – он не будет играть в пользу вредного свойства только потому, что это первый шаг на пути, ведущем к превосходству. Чтобы свойство появилось в результате естественного отбора, каждый шаг на пути должен быть улучшением по сравнению с предыдущим – естественный отбор никогда не предпочтёт ухудшение состояния, даже если это только переходная эволюционная фаза.
Что же у нас получается? Является ли конвергенция основополагающей силой, демонстрацией структуры биологического мира, направляемой предсказуемым влиянием естественного отбора по пути к предрешённым окружением результатам? Или же примеры конвергентной эволюции – это исключения, специально подобранные иллюстрации биологической предсказуемости в случайном мире, в котором у большинства видов нет эволюционных параллелей?
На эту тему можно спорить до хрипоты. Я приведу в пример утконоса, вы дадите контрпример в виде конвергентных ежей; я отвечу уникальным древесным ленивцем; вы ответите прыгающей на двух ногах мышью, независимо появившейся в результате эволюции на трёх континентах. Именно так этот спор развивался исторически – при помощи составления списков и рассказывания историй.
Нужно похвалить Конвэя Морриса с коллегами за то, что они вытащили конвергентную эволюцию на передний край. Конвергенция была известна нам всем в качестве хитрого трюка естественной истории, яркого примера возможностей естественного отбора. Но Конвэй Моррис с коллегами ясно показали, что эволюционное копирование встречается гораздо, гораздо чаще, чем мы думали. Теперь мы понимаем, что она очень часто встречается в природе, и можно найти полно её примеров. И всё же она не вездесущая.
Кажется, что так же часто, а может и чаще, виды, живущие в схожих условиях, не адаптируются конвергентно. Сейчас нам нужно перейти от описывания исторических закономерностей и сбора примеров. Нам нужно спросить, можем ли мы понять, почему конвергенция происходит в одних случаях, а не в других – что объясняет, до какой степени конвергенция может происходить, и до какой не может, почему прыгающие на двух ногах грызуны независимо появились в пустынях всего мира, а кенгуру – только однажды. А для этого нам нужно не просто добавить несколько дополнительных примеров к списке. Нам нужно проверить гипотезу эволюционного детерминизма напрямую.
Эволюционная биология поздно включилась в экспериментальную игру – легендарная медлительность эволюции не давала развиваться идеям экспериментов. Теперь мы знаем, что этот взгляд ошибочен, что эволюция может идти очень быстро. И это понимание открывает новые возможности в изучении эволюции.
Джонатан Лосос – профессор биологии, директор Лаборатории Лососа в Гарвардском университете, куратор герпетологического отдела Гарвардского музея сравнительной зоологии. Автор книги «Ящерицы в древе эволюции: экология и адаптивная радиация анолисов». Приведён отрывок из книги «Маловероятные судьбы: судьба, случайность и будущее эволюции».
Комментарии (62)
napa3um
16.10.2017 15:29(Ко)эволюция более предсказуема в отрезках развития экосистемы между фазовыми переходами и менее предсказуема в фазовых переходах, как и положено хаотическим системам.
Bedal
16.10.2017 15:45естественный отбор не всегда приводит к появлению идеально сконструированного организма
всё-таки поразительно, насколько въелось в биологов декларирование «дарвиновского» подхода через естественный отбор — и рассуждения на основе «ламаркистского» или вовсе креационисткого подходов :-(
Естественный отбор никогда не приводит к появлению идеально сконструированного организма — а только оставляет пригодные решения. Точнее, появившееся пригодное решение может оказаться и идеальным, но исключительно по случайному совпадению, вероятность которого крайне мала. «Идеально сконструированный» — это как раз застрявший мем креационизма.
С учётом того, что появившееся первым пригодное решение интенсивно потребляет ресурсы — можно говорить не просто о «пригодном», но о «первом пригодном» как результате естественного отбора. Эффект «горбун в монастыре» — сколько через несколько месяцев прекрасных принцев не заезжай в монастырь, детки будут горбатыми.
И ведь ничего, кроме логики и последовательности в понимании естественного отбора не нужно — но за прошедшее столетие изменилось не так много. Вот она, сила мема (и естественного отбора в среде мемов с реализацией того самого принципа «первый пригодный»).
vershinin
16.10.2017 19:48А ещё оказывается так, что случайность эволюционного отбора находится под вопросом, в связи с открытием метилирования ДНК и наследования приобретённых признаков. То есть, утрированно говоря, механизм эволюции не такой тупой, как это полагали раньше, и скорость эволюции может быть намного быстрее. Выходит так, что эволюция не случайна, а закономерна, но не «абсолютно необходима», то есть не детерминирована.
napa3um
17.10.2017 07:26Эпигенетика принципиально не меняет суть эволюции, а лишь добавляет детали. А вы пытаетесь воскресить бога-творца в виде бога белых пятен (причём, пятна эти в ваших знаниях гораздо обширнее, чем таковые в науке).
vershinin
17.10.2017 16:51С чего вы сюда креационизм приплели? Неодарвинисты считают, что эволюция движеться случайным естественным отбором из-за мутаций, часть ученых считает, что нет, не случайна, и мутации вовсе не обязательны. Никаких высших сил не приплетают, просто есть факты, указывающие на хорошую такую обратную связь, при помощи которых эволюция становится более хитро организованым процессом. Неопозитивисты-неодарвинисты же наоборот, отстаивают случайность этого процесса.
napa3um
17.10.2017 17:08Вы не очень уместно используете термины и совершенно не понимаете, кто что «считает». Эволюция «движется» наследственностью, мутациями и отбором, с этим никаких вопросов ни у кого нет, это эволюционный процесс по определению. Если же вы говорите именно о биологической эволюции, то вопросы лишь по конкретным параметрам этого процесса (которые никак принципиально не меняют самого факта эволюционирования биологической материи), например, скорость видообразования или открытия новых экологических ниш. И обратных связей в этом процессе открыто много, например, коэволюция цветков и опылителей, или, например, мимикрия, или, например, направленный половой отбор — эпифеноменов, следующих из фундаментального эволюционного принципа, действительно, много, и не все ещё в достаточной степени изучены в природе и смоделированы на ЭВМ. Но, повторюсь, это не отменяет самой эволюции нисколько, нисколько не дискредитирует её «фундаментальной триады» — репликации, мутации и отбора. Про «случайность» вы упомянули наверняка не очень понимая, где услышали этот вопрос, он о генетическом дрейфе, и также не меняет принципиально самого факта биологической эволюции. Попробуйте почитать того же Докинза не как политическую методичку (о борьбе дарвинистов с ламаркистами и креационистами), а как научно-популярное пояснение методов биологии. (А нео/пост/позитивизм вообще о другом, не о вере в тот или иной вариант эволюции, а об ограничениях познаваемости вселенной вообще, и это текущая центральная парадигма научного метода, а не кучка религиозных фанатиков, выбравших, в какую эволюцию верить.)
VolkaDlak
17.10.2017 17:13Хорошо, почти убедили. Можно пример обратной связи?
Да мутации происходят не совсем случайно, можно выделить некоторые закономерности, но закономерности можно выделить практически в любом случайном процессе.
Да, ДНК, может выдавать разные результаты синтеза белка в зависимости от того «как её отметилировали», и вот тут можно поподробнее как это завязано на эволюции и передачи «правильной» информации будущим поколениям?
Эволюция от части действительно предсказуема, если хорошо понимать генетический материал, ведь наши ДНК очень схожи и с одних участков ДНК у одних кодируется развитие пальцев у других ласт. В этом смысле понимая давление среды на популяцию и имеющийся генетический материал теоретически можно с высокой достоверностью предсказать как должна измениться молекулярная машина развития организма что бы из пятипалой руки получить ласты. Но процесс этот всё же строится на случайностях, а не на «осознанной» реакции ДНК на давление среды.
Ugrum
16.10.2017 16:37адаптивная радиация лемуров
Мне всегда были подозрительны эти милые зверюшки, особенно Джулиан с Мортом.
muhaa
16.10.2017 17:39Мне кажется, проблема с эволюцией похожа на проблему с искусственным интеллектом. Сразу кажется что все понятно, но так просто ничего не работает. Понятно как распознать котика или как генетический алгоритм может подобрать подходящие параметры системы. Непонятно как сделать интеллектуального агента ориентирующегося в обстановке и как эволюция за приемлемое время может сконструировать что-то принципиально новое.
Возможно, нужна еще какая-то общая математическая теория, в духе теории игр или теории информации.
Уверен, что если просто написать алгоритм формирования живого организма, а потом начать вносить в него случайные флуктуации и отбирать, то никакой эволюции не будет. В лучшем случае небольшая адаптация.
Эволюция одноклеточных длилась миллиарды лет. Возможно за это время были сформированы универсальные гены, умеющие решать любые проблемы эволюции под давлением естественного отбора. Т.е. когда у вида появляется новая задача эволюция не нащупывает решение в слепую, а использует нечто вроде готового фреймворка для поиска решений…napa3um
17.10.2017 07:31Эволюционная теория «работает», конечно, и у учёных не возникает никаких сомнений в её работоспособности (любое формальное опровержение эволюции получится логически противоречивым, ибо эволюция — это абстрактный математический принцип, следующий из аксиом, постулатов, описывающих системы, к которым этот принцип применим). Ваше «нечто вроде готового фреймворка», «нечто вроде стремления к идеалу», «нечто вроде божественного проведения» — не опровержение эволюционистики, а лишь проведение границы, за которой вам становится страшно распутывать причинно-следственные связи, проще отдать это на откуп каким-нибудь божественным принципам, оставляющим смысл вашего существования как некоего проекта высших сил.
muhaa
17.10.2017 14:54Насколько все это божественно и идеально мне пофиг. Я хочу знать как это работает. Например, дожить до момента, когда разберутся.
Эволюция не следует ни из каких аксиом, так как самая важная часть эволюции сводится к повышению общего уровня организации. В математике нет формального определения для вещей вроде «уровня организации». Возможно ли вообще подобное определение — вопрос открытый.napa3um
17.10.2017 15:11> «так как самая важная часть эволюции сводится к повышению общего уровня организации»
Вы ошибаетесь (подменяете дарвинизм ламаркизмом).
> В математике нет формального определения для вещей вроде «уровня организации».
Есть (хоть это и не требуется в эволюционном формализме, как я уже отметил выше, но самоорганизацию можно померить энтропией или, например, колмогоровской сложностью). Самоусложнение динамической системы — это совсем необязательный эпифеномен эволюционного процесса, а не его определяющий параметр.
> Например, дожить до момента, когда разберутся.
Вы дожили, хоть сами и не разобрались.muhaa
17.10.2017 17:13> Вы ошибаетесь (подменяете дарвинизм ламаркизмом).
А я думаю, что не ошибаюсь. Если вам есть что сказать, нужно больше деталей.
> Есть (хоть это и не требуется в эволюционном формализме, как я уже отметил выше, но самоорганизацию можно померить энтропией или, например, колмогоровской сложностью).
Знаю, энтропия, колмогоровская сложность, не дай бог, еще Пригожин.
Допустим, у нас есть три объекта при абсолютном нуле: камень, алмаз, медуза и ежик.
Как ввести коэффициент, который был бы максимальным для ежика, и отражал его более высокий уровень организации? Нужен некий алгоритм (пусть работающий экспоненциально долго), в который мы подаем координаты и типы атомов каждого объекта а на выходе получаем «коэффициент уровня организации».napa3um
17.10.2017 17:23> А я думаю, что не ошибаюсь.
Я рад за вашу непоколебимость, но вы ошибаетесь, по факту, считая, что самоусложнение — объективизируемая цель эволюции. Чтобы убедиться в этом, самостоятельно погуглите критерии отличения ламаркизма от дарвинизма.
> не дай бог, еще Пригожин
Ваше такое панибратское замечание об этом учёном, похоже, намекает на ваше альтернативное видение науки. В авторитетах точно не стану убеждать, это уже вообще за гранью в подобной дискуссии :).
> Как ввести коэффициент, который был бы максимальным для ежика, и отражал его более высокий уровень организации?
Я как раз за вариант топлю, в котором такого параметра относительно эволюционного процесса нет и быть не может. Это как раз вы должны доказать объективность (предопределённость) эволюционных целей, если защищаете свою ламаркистскую позицию.muhaa
17.10.2017 18:29> Я как раз за вариант топлю, в котором такого параметра относительно эволюционного процесса нет и быть не может.
Отличный вариант, тем что он логически безупречен.
Плох он тем, что бесполезен.
Например, мы хотим построить искусственный интеллект, а вы доказываете, что объективной разницы между табуреткой и мозгом нет. Мы вам верим, создаем табуретку и задача решена. Что не так? Табуретка не решает никаких задач? Тогда, говорите вы, поставьте задачи конкретно и запрограммируйте их решение. А мы не можем их поставить. А, говорите вы, значит вы сами не знаете что хотите и просто хотите чтобы ИИ был похожа для нас на человека. Ok, давайте разберемся что такое человек. А человек объективно ничем не отличается от табуретки. Все логично, но никакой теории ИИ мы так и не получили. Возможно она вообще не может быть создана? Но мозг как то ухитряется сформироваться из сотни мегабайт информации в генах. Значит какие-то принципы должны быть. И так далее.
То же самое с эволюцией. Если мы задаемся вопросом почему на земле существуем мы а не первобытный химический бульон, то самый простой ответ — отсутствие объективной разницы между этими состояниями (не считая некоторых начальных наметок из области энтропии, по сути ничего не меняющих). Однако, этот ответ ничего не объясняет и ничего нового не позволяет делать.
Тут важно вовремя остановиться, если мы зайдем дальше и спросим что такое сознание, тут уже точно лучше считать, что его объективно не существует.
Однако, в случае с эволюцией и ИИ возможно, тут еще далеко не все существенное найдено и математически описано.napa3um
17.10.2017 19:07> вы доказываете, что объективной разницы между табуреткой и мозгом нет
Из этой неверной предпосылки и следуют всё ваше бессмысленное словоблудие. Из ложной дихотомии «либо эволюция неизбежно ведёт к самоусложнению эволюционирующей системы, либо табуретка от мозга объективно не отличается» (в каком-то контексте, между прочим, действительно не отличается).muhaa
17.10.2017 19:30Я специально утрировал, чтобы донести мысль. Я предполагаю, что у нас еще даже близко нет формальной модели того что делает эволюция, а вы говорите, что модель есть, а то для чего я хочу иметь модель объективно не существует и его нельзя ввести ни в какую теорию.
Если бы это был спор про ИИ и сознание, то я бы сразу согласился: как построить интеллект мы будем объяснять, а никакого сознания объективно нет.
Но с эволюцией тут все не совсем так. Повышение уровня организации — это нечто гораздо более объективное, о чем можно говорить, обсуждать, но для чего (насколько я знаю) нет реально работающих идей. Или есть?napa3um
17.10.2017 19:39> Я предполагаю, что у нас еще даже близко нет формальной модели того что делает эволюция
Не у нас, а у вас.
> а то для чего я хочу иметь модель объективно не существует и его нельзя ввести ни в какую теорию.
Да, по определению предмета научного метода (по определению каузальности — аспекта объективной реальности). Т.е., вы можете рассуждать о судьбе, предназначении, божественном промысле, но эти разговоры будут вне компетенции науки, не могут быть фальсифицированы принципиально. Хоть обывательской интуиции и очень сложно отказаться от таких бытовых категорий.
> Повышение уровня организации — это нечто гораздо более объективное, о чем можно говорить, обсуждать, но для чего (насколько я знаю) нет реально работающих идей.
Вы сами себе противоречите. Если нет предмета разговора, то о чём вы пытаетесь говорить?
> Или есть?
Да, есть у Пригожина не просто идея, а очень хорошо проработанная теория хаоса и диссипативных систем. И он таки выяснил (а точнее — непортиворечиво сформулировал), что самоусложнение эволюционирующих систем — необязательный эпифеномен, а не объективная цель эволюционного процесса.muhaa
17.10.2017 20:16> Да, по определению предмета научного метода (по определению каузальности — аспекта объективной реальности).
Сложность массива бит тоже выглядит не объективной характеристикой до тех пор, пока не придумаем Колмогоровскую сложность или не начнем архивировать массивы. Кто знает где лежит граница того что можно исследовать при надлежащем походе и того что нельзя вообще и никак? Тот же Пригожин попытался (ИМХО, безуспешно) сдвинуть эту границу.
> Да, есть у Пригожина не просто идея, а очень хорошо проработанная теория хаоса и диссипативных систем. И он таки выяснил (а точнее — непортиворечиво сформулировал), что самоусложнение эволюционирующих систем — необязательный эпифеномен, а не объективная цель эволюционного процесса.
Читал лет 15 назад и не впечатлился совсем. Ок, сейчас возьму и перечитаю.
Навскидку, самоусложнение никак не эпифеномен. Например, если в ближайшую 1000 лет к земле полетит астероид, грозящий устроить тотальное повышение энтропии, то земная материя, не претерпевшая никакого усложнения на самом деле (это все эпифеномен) будет защищаться, отклоняя его. Гомеостаз процесса эволюции своего рода. Довольно бесполезно утверждать, что это только наша точка зрения, что земля отмахнется от астероида, а на самом деле это все эпифеномен.
Ладно, это не форум, а гиктаймс :). Помоему я уже слишком увлекся.napa3um
17.10.2017 20:21У вас резонёрство, местами срывающееся в словесную окрошку. Возможно, это серьёзнее, чем просто плавание в незнакомых терминах или желание оказаться правым в данном диалоге. Просто допустите сложность тех вопросов, о которых пытаетесь говорить, очень может быть, что они дальше от вас, чем просто знание/незнание какого-либо факта, очень может быть, что вам не хватает базового понятийного аппарата (по сути — образования).
muhaa
17.10.2017 20:43Скажем так, в беседах подобного рода интересны идеи и факты а не диагноз собеседнику. Пару фактов вы выдали и это хорошо.
napa3um
17.10.2017 20:50Вы правы, разговоры, которые невозможно продолжать из-за некомпетентности собеседника (и его упорства в защите своего ограниченного кругозора), скучны. Никакой пользы от озвучиваемых идей и фактов такой собеседник не получит, а вот от осознания своего диагноза может таки подкорректировать свои компетенции или смириться с их недостаточностью. Конечно, я не психотерапевт, и мои замечания могут выглядеть не очень мягко, приводя не к повышению компетенции, а переходу на личности. Вы не выдали ни одного факта по теме, и это плохо.
balexa
17.10.2017 21:27Навскидку, самоусложнение никак не эпифеномен. Например, если в ближайшую 1000 лет к земле полетит астероид, грозящий устроить тотальное повышение энтропии, то земная материя, не претерпевшая никакого усложнения на самом деле (это все эпифеномен) будет защищаться, отклоняя его. Гомеостаз процесса эволюции своего рода. Довольно бесполезно утверждать, что это только наша точка зрения, что земля отмахнется от астероида, а на самом деле это все эпифеномен.
Что это за бессвязный поток мыслей?muhaa
18.10.2017 09:42Сложно пояснить кратко. «Эпифеномен» — это нечто что мы идентифицируем в явлении, но при этом оно ни на что не влияет. Это слово обычно применяют по отношению к сознанию. Мой собеседник написал, что повышение уровня сложности живых существ в процессе эволюции — это эпифеномен. Я привел в качестве довольно спорного примера, астероидную защиту, которую человечество возможно скоро построит. Если рассматривать эволюцию жизни на земле просто как некий термодинамический процесс с самоупорядочиванием движения атомов, без рассмотрения повышения уровня организации, тогда развитие цивилизации — просто продолжение этого процесса и непонятно как и зачем эти само-упорядоченные атомы могут защищаться от угрожающих упорядочиванию астероидов.
napa3um
18.10.2017 14:14Вы до сих пор не видите, что заменяете эволюцию божьим замыслом? Я не отрицаю самоусложнения, я лишь говорю о том, что оно не является «целью» эволюции или вообще параметром, определяющим её протекание. Более того, упрощение биологических организмов в условиях, когда это возможно, очень обычное и повсеместное явление. (Самоусложнение диссипативных систем, действительно, интересно учёным, этому уделяется достаточно много работ, однако это не делает самоусложнение реальным аттрактором эволюционирующей динамической системы, это эпифеномен, для воспроизведения которого понадобится более тонкий подбор взаимоотношений эволюционирующей системы и среды, обеспечения только лишь репликации, мутации и отбора в системе для этого уже не хватит.) Т.е., вы, во-первых, наделили эволюцию неким внутренним аспектом, который, на самом деле, принадлежит специальному случаю коэволюции наблюдаемой самоусложняющейся системы и среды (относительно взаимодействия с ней, кстати, и становится возможным определение сложности системы), а во-вторых, говорите об этом не в терминах объективных причин, а в терминах субъективных целей (это уже более тонкий для обывательской мысли момент, в котором принципиально отличается дарвинизм от ламаркизма и, в более глобальном смысле, материализм от платонизма, или научный метод от религиозного догматизма). Самоусложнение в современном научном методе должно объясняться причинами, само по себе оно объективной причиной быть не может. (Надеюсь, объяснил понятно.)
muhaa
18.10.2017 18:21> Я не отрицаю самоусложнения, я лишь говорю о том, что оно не является «целью» эволюции или вообще параметром, определяющим её протекание.
Видимо вы хотите сказать, что если мы рассуждаем о вопросах вроде «почему природа не создала еще одного утконоса», то включение в нашу теорию самоусложнения вообще не нужно. Если даже исследовать как и при каких условиях происходит это усложнение уровня организации и построить что-то вроде теории на этот счет, то это ничего нового не даст для понимания механизмов эволюции. Почему не даст? Наверно потому что эта характеристика слишком сложно объективизируется и потому что повышение сложности является следствием внешний по отношению к механизмам эволюции факторов (изменчивость условий? достаточно большой объем всей системы?) Это относится как к текущей теории эволюции, так и (вероятно) к любым вариантам ее дальнейшего развития.
Если вы об этом, то это можно понять. И конечно, хотелось бы понимать почему, где и кем такой вывод делается.napa3um
19.10.2017 05:36Вы всё ещё неправильно понимаете, вы всё ещё остаётесь ламаркистом. Образование дать вам не смогу, а простыми вопросами-ответами от вашей картины мира до научной не дойти.
muhaa
19.10.2017 10:16Поверьте, никому нет пользы от ваших диагнозов, кроме вашего ЧСВ. Я обдумал всю цепочку сообщений и попытался сформулировать как я понял то что вы пытались сказать. Если не угадал совсем (или не совсем угадал), скажите, что это совсем не то, но нет времени разгребать. Мне и тем кто это читает интересна информация а не выводы которые вы сделали о моей персоне по 3 моим сообщениям.
napa3um
19.10.2017 10:19> скажите, что это совсем не то, но нет времени разгребать
Образование дать вам не смогу, а простыми вопросами-ответами от вашей картины мира до научной не дойти.muhaa
19.10.2017 12:26Дело не в моем образовании, а в том, что вам нужен был изначально собеседник-для-бития, который погряз в бытовом мышлении, альтернативщине и вообще не понимает основ. Вы не готовы к тому, что собеседник попытается понять что вы хотите ему сказать.
napa3um
19.10.2017 12:43Прекратите втягивать меня в войны, бушующие в вашей голове :). Попробуйте не воспринимать мои тезисы слишком лично, я назвал вас ламаркистом не в качестве оскорбления, а в качестве способа донесения аспектов, в которых вы заблуждаетесь (т.е., вы самостоятельно можете погуглить, что такое ламаркизм, а что такое дарвинизм, чем они отличаются, и подкорректировать свою картину мира либо решить, что это вам не нужно). Уверен, что вы способны формулировать не только ламаркистские тезисы, это не глобальное определение вашей личности, а лишь ответ на конкретные ваши реплики.
Видели мультик про козлёнка, который всех пересчитывал в лесу, а зверушки очень сильно обижались на него за это? Вот в контексте этого мультика можете назвать меня козлёнком, я не обижусь :).
(Надеюсь, негатив в беседе нивелирован, я не хотел испортить кому-либо настроение своей графоманией.)
VolkaDlak
17.10.2017 17:45Вы всё же ошибаетесь, и к сожалению эта ошибка сильно распространена среди людей, что приводит например к уверенности многих что космос должен кишить разумной жизнью.
Жизнь не должна усложняться, просто мы живём на планете где произошло это усложнение, причём несколько раз. Но на самом деле ни что не заставляет прокариот обязательно приобретать ядра, что доказывается тем что они (прокариоты) до сих пор существуют. Точно так же нам жутко повезло что на заре зарождения жизни произошли симбиозы древних организмов и мы получили митохондрий, а растения хлоропласты. Всего этого могло и не быть, Земля могла на всегда остаться вотчиной примитивнейшей жизни.
Вы требуете очевидных доказательств, и сами прекрасно понимаете что предоставить их не возможно — у нас есть только Земля в качестве примера. Но косвенных доказательств (как теоретических так и практических) вполне достаточно, если вы копнёте эволюцию и биологию по глубже. Сложно сказать не имея других примеров на сколько редкими могут быть такие события как приобретения ядерного комплекса у клетки или образования симбиоза с древней митохондрией, но то что это случается крайне редко очевидно, иначе бы мы наблюдали кучу примеров животных на Земле с различными комплексами ядер и симбионтами клеток подобных митохондриям.
Ну и да, (в вашу копилку), видимо существует обратная связь когда жизнь достигает некоторой сложности, её усложнение становится более вероятным, но это тоже давно изучается (не безуспешно) и на генетическом уровне и на математическом.muhaa
17.10.2017 18:39> Жизнь не должна усложняться, просто мы живём на планете где произошло это усложнение, причём несколько раз.
Тогда нам конец :). Антропный принцип работает только в прошлое, а в будущем счастливых случайностей он не предполагает. Повезет непременно кому-то другому.
> Ну и да, (в вашу копилку), видимо существует обратная связь когда жизнь достигает некоторой сложности, её усложнение становится более вероятным, но это тоже давно изучается.
Где можно почитать?napa3um
17.10.2017 19:16>Антропный принцип работает только в прошлое
Всё верно, хоть вам это и кажется, похоже, диким, но объективно судьбы вселенной не существует до того, как будущее (не важно, насколько точно предсказанное) станет настоящим. Примерно этим отличается платонизм (оставленный в прошлом) от материализма (принятого в науке сейчас), и так действительно удобнее для построения непротиворечивых и объективизируемых тезисов.
>Повезет непременно кому-то другому.
Почему же непременно, может быть и нам повезёт.
> Где можно почитать?
Теория систем (формализм фазового пространства), термодинамика и основы стат-физики.muhaa
17.10.2017 19:46> Всё верно, хоть вам это и кажется, похоже, диким, но объективно судьбы вселенной не существует до того…
Тут простая математика. Если жизнь на земле не зачахла не из за какого-то закона, а только благодаря 10 в пятисотой счастливых случайностей, тогда на этом все, полоса удач закончена. Это как если человек купил лотерею и сразу выиграл, то дальше он может ошибочно надеяться, что дальше будет все время выигрывать.
> Теория систем (формализм фазового пространства), термодинамика и основы стат-физики.
Это понятно. Где хоть как-то пытаются исследовать это: "… обратная связь когда жизнь достигает некоторой сложности, её усложнение становится более вероятным". Как-то подменяют сложность энтропией? Тоже было бы интересно, хотя мало.napa3um
17.10.2017 19:51> Тут простая математика.
У вас ещё и неверное восприятие теории вероятностей, классическая ошибка, вы считаете, что выпадение орла на монетке зависит от того, что выпало в прошлый раз. Это как если человек купил лотерею и сразу выиграл, то дальше он может ошибочно надеяться, что дальше будет все время проигрывать.
> Где хоть как-то пытаются исследовать это
Это прямое следствие из определения фазового пространства и оценки вероятности перехода в новое состояние. Вы будто бы ищите «исследование вопроса о следовании буквы Б за буквой А в букваре». (Это, пожалуй, мой последний комментарий на сегодня, думаю, уровень дискуссии и так уже слишком низок, чтобы оставаться интересным.)muhaa
17.10.2017 20:21> У вас ещё и неверное восприятие теории вероятностей…
Подумайте получше что я мог иметь ввиду и о чем спрашивал. Это плохая черта сразу считать собеседника круглым идиотом :). Где нибудь на форуме dxdy я бы был осторожен, но здесь пока речь о довольно простых вещах в рамка теоретического минимума.napa3um
17.10.2017 20:26Допустите тот факт, что я подумал и понял вас (и понял характер ваших заблуждений). Это плохая черта сразу считать собеседника круглым идиотом :).
muhaa
17.10.2017 20:37«выпадение орла на монетке зависит от того, что выпало в прошлый раз» — верх проницательности
0xd34df00d
19.10.2017 00:46А как иначе понимать ваше «тогда на этом все, полоса удач закончена», кроме как зависимость последующих результатов эксперимента от предыдущих?
muhaa
19.10.2017 10:05Речь шла о предположении, что прогресс жизни на земле обусловлен цепью маловероятных совпадений. Считая вселенную бесконечной можно предположить что на экспоненциально огромном числе планет этих случайностей не было, и разумной жизни там нет. На нашей планете эти случайности произошли и поэтому разумная жизнь здесь есть (антропный принцип). Теперь нужна очередная цепь случайностей, чтобы эта разумная жизнь прогрессировала дальше. Например, 100 счастливых исходов 1:2 в следующие 500 лет. Где-то в бесконечной вселенной это произойдет и какая-то цивилизация продвинется намного дальше нас, но вероятность что это будем именно мы 1 к 2^100. Т.е. нулевая.
Если прогресс эволюции требует постоянных случайностей, то нам конец — больше прогресса не будет. Максимум какой-то остаточный, по инерции.
Поэтому я написал «полоса удач закончена», а не из за школьной ошибки в понимании вероятности.napa3um
19.10.2017 10:36Но это и есть школьная ошибка в интерпретации вероятностей, заключающаяся в уверенности объективного существования будущего (пусть даже вероятностного). Для того, чтобы рассуждать о вероятностях, нужен фиксированный перечень возможных исходов, а вот его-то как раз и нет в открытых системах, можно лишь рассуждать о вероятности фазовых переходов (теория катастроф, «Чёрный лебедь» Талеба), либо о трендах в изменении количественных параметров системы между фазовыми переходами (сводя фазы открытой системы к формализму закрытой системы). Все ваши цифры вероятностей с потолка не просто ошибочны или неошибочны, они вообще не имеют смысла (сравните утверждения «вселенная бесконечна, значит, есть вероятность существования в этой вселенной планеты розовых единорогов» и «множество положительных чисел бесконечно, значит, есть вероятность существования в этом множестве отрицательного числа», например, и попробуйте посчитать эти вероятности).
muhaa
19.10.2017 10:59Совершенно верно, и об этом я тоже мог написать, но это было бы долго и сложно. То что я написал было реакцией на фразу «Жизнь не должна усложняться, просто мы живём на планете где произошло это усложнение, причём несколько раз.». Я понял эту фразу как «случайное усложнение» и увидел указание на антропный принцип. Если принимать это утверждение так (а более тонкого смысла с первого раза не угадать), то как раз получается то о чем я написал в предыдущем сообщении. Но понятно, что гораздо легче искать безграмотность в сообщениях собеседника, чем смысл. Так происходит в 99 случаях из 100 в любой переписке.
0xd34df00d
19.10.2017 00:47вы считаете, что выпадение орла на монетке зависит от того, что выпало в прошлый раз
Это ошибка, если вероятность выпадения орла фиксирована. А так-то по тупо по Байесу, например, оцениваем искомую вероятность.
Но впрочем, это, скорее, терминологический вопрос интерпретаций, знающие люди обычно понимают, что имеется в виду.
VolkaDlak
18.10.2017 11:39Вот я так и знал что всплывёт «Где можно почитать» :)
Беда в том что я по образованию биолог, биологией и занимаюсь во взрослой жизни, одним из любимых увлечений является популяционная генетика. Всё о чём я писал для меня как биолога очевидно. Моё мировоззрение складывалось годами, и я не откладывал ни где названия книг или ссылок всего что прочитал за эти годы, потому не смогу привести вам их здесь вот так наобум и сразу. Потратить пару дней на поиски нужных цитат из умных книг я тоже не готов, так что если вы не хотите поверить мне как специалисту то вам просто придётся начать изучать биологию, причём со смещением акцента на молекулярную и популяционную генетику. Когда общая биология у вас в голове сложится с более узкими направлениями по генетике — теория эволюции вам откроется в новом свете (ну я надеюсь).
Но всё же пару слов (в тезисах ради экономии места) как происходит обратная связь:
1. ДНК мутирует на абы как, есть места и механизмы которые обуславливают повышенный мутагенез на одних участках и пониженный на других. Точно так же как есть механизмы обуславливающие появление определённых мутаций, а не просто случайной замены одного нуклеотида на другой случайный. Так же у всех организмов (возможно за редчайшим исключением) есть специальные механизмы «мутирования», они так же не случайны и чаще всего заключаются в обмене целыми участками ДНК межу собой.
2. Сами гены не содержат инструкции конечного организма, они содержат инструкции развития/построения организма из одной клетки — это важно, так как нарушение чего либо во время развития может привести к изменению организма, и из идентичных ДНК мы получим два разных фенотипа (попробуйте поискать эксперименты над зародышами червей).
3. ДНК состоит из большого количества повторов и «пустых» мест которые не кодируют определённого белка, но это совершенно не значит что они не влияют на общую экспрессию генов — они могут влиять например через метилированее ДНК.
4. Перейдём к примерам (примеры будут специально из совершенно не связанных областей что бы показать что это очень многогранный процесс): Однажды появившаяся сегментация тела (например как дефект развития плоских червей) запустила цепочку дальнейших усложнений, сегменты позволили разделить тело, и на каждом сегменте можно было получить свой специализированный орган. У примитивных сегментированных организмов каждый сегмент за исключением головного и хвостового идентичен, но чем более развит организм тем всё больше сегменты различаются между собой, и вот уже мы имеем сложных насекомых. Нельзя было получить насекомого не из сегментированного организма, потому что программа запускающая развитие одних лап на одном сегменте, и других на соседнем сегменте, на самом деле одна и та же просто сегменты по разному химически маркированы. (Я не говорю что другие «насекомые» принципиально не возможны — вероятно возможны, но на Земле они появились благодаря сегментации).
Следующий пример: Одна из самых распространённых мутации полеплойдность, когда определённый ген или даже хромосома или даже все хромосомы удваивается, а то и утраивается/учетвереяется… Представите что во всех копиях заложены уже сложные рабочие гены. Часть этих дубляжей отключится, а часть начнёт работать не так как оригинал, но тем не менее работать выдавая сложный результат. Так люди получили цветное зрение, а затем уже сами с помощью индуцированной полиплоидности получили немало полезных сортов злаковых и прочих растений. А вот осетровые (для которых полиплоидия вообще характерна) с помощью этого хитрого фокуса вообще стали непохожи на прочих рыб. Я хочу сказать что сам молекулярный механизм склонен усложнять ДНК, так как упрощение ДНК порождает нежизнеспособные организмы ведь теряется часть программы, а увеличение генетического материала позволят получать жизнеспособных особей, причём отличных от оригинала (да, да, не без исключений).
Пожалуй последний пример (надоело писать) зато чисто по эволюции без прочей биологии: Допустим более умные особи имеют больше шансов выжить/оставить потомство, из получившихся умных самые умные снова имеют преимущество (оптимум далёк и не достижим) и вот мы получаем мозг который порождает культуру — совершенно новое свойство по сложности. Что бы вы не посчитали это исключением могу привести и такой пример — однажды возникший волосяной покров был призван улучшить терморегуляцию, мутация из него породила примитивные перья, которые тоже использовались для терморегуляции, но сложность строения пера позволила «придумать» им гораздо больше функций, и вот мы уже имеем ещё более усложнённое перо которое является частью крыла. Развитие «шерстяного» крыла представить гораздо сложнее, какой бы плотной или жёсткой шерсть не была она не создаёт плоскости.
P.S. Математики не касался так как сам её подзабыл и еле плаваю в этой теме к тому же диалог по ней вам уже предоставили :)
ARTamos85
18.10.2017 18:12Да не нужно эволюции никакого интеллектуального агента, откуда вы это взяли. Эволюция это своего рода рекурсия: большее распространение получают те гены, которые лучше распространяются. Как можно к этой простейшей мысли пытаться искать объяснение, если она исходит из самой себя?
Конкретная реализация может быть любой, но у нее нет никаких целей или «готовых фреймворков»: если в определенной ситуации имеется популяция медленнобегающих хищников, охотящихся за медленной едой, то хищник, получивший в результате мутации способность быстро передвигаться, при наличии большого ресурса быстродвижущейся еды, недоступной всей остальной популяции хищников, получит эволюционное преимущество. Все события в этой цепочке чистая случайность, так как случайные мутации могут быть вредными, но такая мутация не получит распространения и не закрепится в популяции.
Это сильно упрощенный пример, но для понимания должен быть достаточным.muhaa
20.10.2017 12:47Эволюции никакого интеллектуального агента конечно же не нужно. Ей лично вообще достаточно законов физики. Описание принципов увеличения сложности нужны нам для улучшения понимания эволюции, моделирования эволюции, использования генетических алгоритмов и др. Или это описание невозможно, как невозможна теория сознания или разумности самой по себе. Или это описание нечем на мне поможет. Или еще какой-то вариант.
napa3um
20.10.2017 13:34Очень большое подозрение, что вы опять свои пределы познания проецируете на всё человечество (а точнее, свою явную предубеждённость в невозможности деконструирования мыслительного процесса людей и воспроизведения его в модели). С чего вы взяли, что такое описание невозможно, и в каких своих задачах (в которых, по вашему, «теория нам ничем не поможет») вы ищете помощи от такой теории? Возможно, что отсутствие собственных практических сформулированных вопросов к проблематике ИИ и приводит вас к невозможности представить характер ответов, которые от потенциальной «теории сознания» вы могли бы получить. На самом деле, теорий сознания и разума полно, каждая решает с определённой степенью успеха те задачи, которые перед ними ставятся. Есть и междисциплинарная попытка интегрировать все эти теории (наработки когнитивистики, бихевиоризма, теории динамических систем, кибернетики, нейроэкономики, эволюционной лингвистики и т.д.) в единую концепцию, и принципиальных методологических преград в этом пока не видится (хоть теория ещё и на начальном этапе развития). Не стоит судить о состоянии «переднего края» науки лишь по научпопу, большинство движух остаётся за границами внимания популяризаторов науки.
muhaa
20.10.2017 15:04> свою явную предубеждённость в невозможности деконструирования
мыслительного процесса людей и воспроизведения его в модели
Ни в коем случае. Я наоборот за то чтобы разобрать все эти загадки на запчасти объяснив «гармонию алгеброй». Вопрос был только в том какой процент работы уже выполнен, насколько глобальными будут принципы, найденные при этом разборе и в какие загадки при этом разборе просто растают как иллюзорные.
> С чего вы взяли, что такое описание невозможно…
Я не сказал что описание мыслительного процесса или эволюции невозможно. Я привел сознание (то которого нет у зомби Чалверса) в качестве примера того, что не стоит пытаться объяснить научно. Потому что это просто философия. Достаточно научного объяснения почему Чалмерс придумал своего зомби.
> На самом деле, теорий сознания и разума полно, каждая решает с определённой степенью успеха те задачи, которые перед ними ставятся. Есть и междисциплинарная попытка интегрировать все эти теории (наработки когнитивистики, бихевиоризма, теории динамических систем, кибернетики, нейроэкономики, эволюционной лингвистики и т.д.) в единую концепцию, и принципиальных методологических преград в этом пока не видится (хоть теория ещё и на начальном этапе развития).
Ясно, это звучит заманчиво для изучения.
> Не стоит судить о состоянии «переднего края» науки лишь по научпопу, большинство движух остаётся за границами внимания популяризаторов науки.
Знаю и стараюсь. Еще не стоит давать советы ученым что им нужно искать не зная толком что они уже нашли. Но учитывая, что область молодая, а это не научная конференция, я рискнул.napa3um
20.10.2017 15:14> то которого нет у зомби Чалверса
«Кажущаяся разумность» объективно ничем неотличима от «истинной разумности», а потом вопрос об их различении — вопрос философского соглашения, а не научная проблема :).
5oclock
16.10.2017 17:59+1«в Кубе» -> на Кубе.
Jesting
17.10.2017 11:06В стране но на острове. В чём проблема?
5oclock
17.10.2017 23:04new.gramota.ru/spravka/buro/search-answer?s=202229
По-русски говорят «на Кубе».
napa3um
17.10.2017 07:51Мы и есть эти самые «утконосы», весь «эффект» статьи базируется на эгоцентризме читателя (на субъективной мере «удивительности» облика животных для городского обывателя).
alix_ginger
17.10.2017 10:21Сова ростом с первоклашку, питавшаяся, среди прочего, молодыми гигантскими наземными ленивцами, к сожалению, вымерла
Я бы сказал, «к счастью»T-362
17.10.2017 12:45Да ладно вам! «Хищное стайное млекопитающее, весом сопоставимое с взрослым человеком» — тоже как звучит угрожающе, а на деле — собака. Было бы круто заводить одомашненных дрессированных охранных кубинских сов, скорей бы генетика и всякие ништяки типа искусственных утроб, а идея для стартапа уже есть.
Sonatix
17.10.2017 16:50Статья хорошая, а иллюстрации не понятные — пишут про «древесных лобстеров» и щелезубок (даже не знал что такие существуют), а приводят фотки «обыкновенного» ягуара, чайки, летучей мыши. Т.е. ни одну экзотику не про иллюстрировали, типа ящерицы изображающей обезьяну, за-то вот вам фотки акулы и кита, вдруг кто не видел.
Tarson
17.10.2017 20:38На Мадагаскаре негры уже почти всех животинок съели и почти все леса вырубили.
dfgwer
Проклятие эволюции. Выживают и дают потомство только те экземпляры, приспособленные не хуже, всех других вариантов этого поколения.
Строение глаз отлично иллюстрирует это положение.