Ричард Докинз - Неутолимая любознательность. Как я стал ученым

В этой связи особенно радует пример гигантских динозавров, необычайно длинное туловище которых не позволяло головному мозгу быстро обмениваться сигналами с задней частью тела, где располагались огромные задние ноги, игравшие важную роль в передвижении. Естественный отбор решил эту проблему, наделив таких динозавров вторым, задним мозгом (разросшимся участком спинного мозга), расположенным в крестцовом отделе позвоночника:

Берт Лестон Тейлор

(1866–1921)

“Умело он мыслить априорно, / Умел и апостериорно,” – жаль, что не я это придумал. Не так-то много написано стихотворений, где почти каждая строчка искрится таким остроумием!

Обсудив преимущества иерархической организации в целом, я перешел к вопросу о данных, указывающих на такие преимущества в частных случаях, касающихся конкретных форм поведения животных. Заново проанализировав результаты нашего с Мэриан исследования падальных мух, я обратился к сведениям о других формах поведения животных, почерпнутым из раскопанных в библиотеке литературных источников. В числе прочих там была масштабная работа о поведении рифовых рыб, а также публикации о поведении чистящих свои мордочки мышей и об ухаживании у гуппи.

Мне хотелось разработать математические методы, позволяющие выявлять иерархическую вложенность более объективно, независимо от собственных предвзятых представлений исследователя. Один из нескольких компьютерных методов, которые я придумал, описан ниже. Я назвал его “кластерный анализ взаимозаменяемости”. Вначале нужно было подсчитывать частоту встречаемости переходов между разными формами поведения, а после этого особым способом анализировать полученные данные. Я вводил в компьютер таблицу, содержащую сведения о том, насколько часто за каждой формой поведения того или иного животного следует каждая из других свойственных ему форм поведения, а затем компьютер методично анализировал эти данные в поисках взаимозаменяемых форм. Под взаимозаменяемостью здесь понималась возможность подставить одну форму поведения на место другой без изменений в картине частоты переходов (точнее, без достаточно существенных изменений, определяемых в соответствии с неким заранее заданным критерием). Выявив пару взаимозаменяемых форм поведения, я переименовывал обе эти формы, давая им общее название, в результате чего таблица переходов сокращалась: в ней оставалось на одну строку и один столбец меньше. Затем сокращенная таблица снова вводилась в программу для кластерного анализа, и та же операция повторялась столько раз, сколько требовалось, чтобы пройти весь список форм поведения исследуемого животного. Когда каждая пара форм поведения поглощалась неким кластером или каждый такой кластер поглощался следующим кластером большего размера, программа переходила на следующий узел иерархического древа. Например, на предыдущей странице показаны схемы взаимозаменяемости, полученные мною для форм поведения гуппи, изученных группой голландских исследователей под руководством профессора Герарда Берендса (который, кстати, был первым аспирантом Нико Тинбергена и впоследствии стал одним из ведущих европейских этологов).

На верхней диаграмме показаны измеренные голландскими учеными частоты переходов между разными формами поведения гуппи. Каждый кружок соответствует одной форме поведения и помечен ее кодовым названием, а толщина линий отражает частоты переходов от одной формы к другой (сплошные черные линии соответствуют переходам слева направо, а серые и штриховые – переходам справа налево). На нижней диаграмме представлены результаты ввода тех же данных в мою программу для кластерного анализа взаимозаменяемости. Число при каждом узле иерархического древа – это значение показателя взаимозаменяемости, которое я проверял на соответствие заранее заданному критерию (если вам интересно, могу сообщить, что это был коэффициент ранговой корреляции), чтобы решить, объединять или не объединять две формы поведения друг с другом. Аналогичные деревья я получил для поведения рифовых рыб, мышей, наших с Мэриан падальных мух и ряда других животных.