Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 168

Дмитрий Шабанов

Опубликовано11 апреля 2013

В прошлой колонкемы говорили о нескольких механизмах эволюции и способах наследования, которые их обеспечивают. Несколько ранеемы обсуждали иерархическую организацию биосистем и возможность отбора на их разных уровнях. Наконец, когда-томы упоминали важность горизонта планирования, по крайней мере для тех систем, которые к такому планированию способны. Далеко не всегда тактические выигрыши способствуют стратегической победе.

Что происходит, если функционирование некой системы подвергается оптимизации одновременно по нескольким независимым друг от друга параметрам? Во-первых, отбор по нескольким, даже связанным признакам оказывается менее эффективным, чем по какому-то одному (эту тему мы тоже затрагивали). Во-вторых, разные параметры оптимизации попросту входят в конфликт друг с другом: выигрывая в одном, проигрываешь в другом. В колонке о скороспелых и тугорослых жабахя объяснял понятие трейд-оффа — ситуации, когда выигрыш по одному параметру ведёт к проигрышу по другому. Для обозначения таких отношений я буду говорить о конфликте (столкновении несоответствующих друг другу интересов).

Смотрите, каждый из нас является одновременно адаптирующейся единицей отбора, биологической машиной для передачи генов и культурной машиной для генерации и распространения мемов. Каковы отношения между этими ролями, требующими роста индивидуальной приспособленности, успеха в размножении и влиянии на культуру? Очевидно, они весьма непросты. И, как мне сейчас кажется, их можно представить в виде некой последовательности задач.

Обеспечение индивидуальной приспособленности — важнейшее начальное условие. Особь должна приобрести некий адаптивный потенциал, запас энергии, который может быть потрачен на решение той или иной задачи. А затем этот адаптивный потенциал может быть потрачен на самоподдержание, на размножение или на культурное влияние. Та стратегия, которая не начинается с самоподдержания, оказывается проигрышной (её носитель быстро исчезнет без следа). Та стратегия, которая с самоподдержания начинается и самоподдержанием заканчивается, тоже окажется проигрышной (её носитель исчезнет не быстро, но не оставит ни потомков, ни последователей). Вероятно, оптимальные стратегии предусматривают что-то вроде периода роста, а затем — периода переключения основных потоков энергии. Если угодно, его можно назвать самоотречением после достижения зрелости.

Но само это самоотречение может быть очень разным, может реализовывать различные стратегии. Производить как можно больше потомков сразу, вкладываясь в них по полной, или рассчитывать на долгую жизнь и на увеличение количества потомства вследствие активного долголетия? Остаться в будущем благодаря потомкам (носителям твоих генов) или благодаря последователям (носителям твоих мемов)? Передавая мемы, сосредоточиться на передаче их целостных комплексов (выращивая свое alter ego), или «бить по площадям», запуская какие-то вирусные, легко передающиеся фрагментики?

Я только что задавал вопросы, которые вроде бы требуют рационального ответа. Особый интерес ситуации заключается в том, что всегда или почти всегда ответы на эти вопросы появляются не в результате рассудочного анализа, а вследствие действия врождённых мотиваций или случайных обстоятельств.

К чему я об этом говорю? У меня нет ни решений этих проблем, ни универсального алгоритма для их анализа. Однако мне кажется, что первым шагом в решении какой-то проблемы является осознание её наличия. Вот, пытаюсь сейчас её очертить…

И тут пора добавить ещё одно измерение сложности. Натолкнул меня на размышления о нём Александр Павлович Расницын; я, однако, хочу подчеркнуть, что Александр Павлович не несёт никакой ответственности за возможные недостатки моего изложения.

Так вот, Расницын подчеркнул следующее. Сложные организмы могут жить столь долго, что за время их жизни требования среды могут поменяться много раз. Сегодня выгодно одно, завтра — другое. Если продолжительность жизни особи превышает то время, в течение которого требования среды сохраняются постоянными, эффективность отбора на соответствие среде резко снижается.

В такой обобщённой формулировке вам непонятно, что я имею в виду? Я приведу пример, относящийся к «моей» области науки. Этот пример представляет интерес и сам по себе.

У многих видов лягушек в одних и тех же популяциях встречаются особи, отличающиеся по одной ярко выраженной особенности: наличию или отсутствию светлой полосы, которая тянется посередине спины, вдоль хребта. Полосатые лягушки относятся к форме striata (что на латыни и означает «полосатые»), бесполосые — к форме maculata (что означает «пятнистые»). Разница между этими формами определяется действием единственного гена, который тоже называется striata.