Арик Кершенбаум - Путеводитель зоолога по Галактике. Что земные животные могут рассказать об инопланетянах — и о нас самих

Второе основание считать, что эволюция по Ламарку вряд ли может быть нормой на других планетах, дают компьютерные симуляции. Это очень заманчиво — думать, что наследование опыта полезно, ведь чем больше информации, тем лучше? Однако не стоит делать подобные утверждения, не проверив их. Так что же показывают симуляции? Ученые создают компьютерные модели эволюционных миров, населенных множеством виртуальных существ — «агентов», конкурирующих между собой за виртуальные ресурсы [109] Общие сведения по этой теме изложены в книге Стивена Леви «Искусственная жизнь: В поисках нового творения» (Artificial Life: The Quest for a New Creation by Steven Levy, 1992); конкретное исследование дарвиновских и ламарковских агентов представлено в статье Т. Сасаки и М. Токоро «Сопоставление ламарковского и дарвиновского сценариев эволюции на примере модели с использованием нейросетей и генетических алгоритмов» (‘Comparison between Lamarckian and Darwinian Evolution on a Model Using Neural Networks and Genetic Algorithms’) в журнале Knowledge and Information Systems (2000) 2:201. . Агенты наделяются весьма ограниченным искусственным интеллектом, нейросетью определенной конфигурации, и свою виртуальную среду должны познавать самостоятельно. Затем они мутируют и эволюционируют по двум разным правилам: одна группа виртуальных существ развивается путем естественного отбора («дарвиновские» агенты), так что наиболее успешные умножают свою численность, а другая группа («ламарковские» агенты) может передать обученную нейросеть своему «потомству» — иными словами, потомство с рождения обладает информацией, которую усвоила нейросеть родителей. Какой вариант будет успешнее? Если стравить их в клетке, кто победит? Ламарк или Дарвин?

Ответ — «в зависимости от обстоятельств». В относительно неизменной среде способность передавать потомству опыт более полезна. Детеныши ламарковских агентов рождаются, уже располагая достаточным знанием о том, как добывать и использовать ресурсы, в то время как тем, кто не унаследовал родительского опыта, приходится усваивать знания о мире с нуля. Может показаться, что врожденное знание — это преимущество.

Однако в изменчивой среде все наоборот. Врожденное знание о мире может оказаться недостатком, если мир непрерывно меняется. Ламарковские детеныши берутся за дело в убеждении, что поступают правильно, а затем оказывается, что они по наследству получили негодные «наставления». Листья на верхушке дерева уже не вкусные, а ядовитые. Как теперь быть с длинной шеей? Как в примере Кауфмана с телепортацией через «мутатор», организмы оказываются в незнакомой среде, и у них нет очевидного способа избавиться от навыков, ставших теперь бесполезными.

Это несколько озадачивает — казалось бы, наоборот, следует ожидать, что в изменчивой среде ламарковское потомство будет обладать преимуществом [110] Это тоже крайне специализированная область исследований, но тем, кого интересует обзор работ по этой теме, рекомендую статью Уоррена Бергена в журнале Biology : «Эпигенетическая наследственность и ее роль в эволюционной биологии» (‘Epigenetic Inheritance and Its Role in Evolutionary Biology: Re-Evaluation and New Perspectives’, 2016). . Если внезапно появляется новый хищник, то за одно поколение потомство родителей, которым удалось спастись, станет более осторожным. Это же преимущество. Признаки, которые родители могут передавать детям, не дожидаясь редкой генетической мутации, будут распространяться в популяции быстрее. Однако в быстро меняющейся среде хвататься за любую соломинку рискованно. Это все равно что вкладываться в каждую новую криптовалюту — вы так скорее разоритесь, чем разбогатеете.

Конечно, подобные компьютерные модели и мысленные эксперименты описывают лишь виртуальные, воображаемые условия и мало что могут сказать нам о реально существующих чуждых мирах других планет. Нельзя быть уверенными, что на реальной планете в меняющейся среде естественный отбор непременно победит ламарковскую схему наследственности. Но это дает нам основательную пищу для размышлений. Эволюционная история Земли всегда была историей грандиозных изменений среды. Падение астероида, ставшее причиной вымирания динозавров, — пустяк на фоне катастроф, которые переживала биосфера на протяжении 3,5 млрд лет. Был момент, когда океаны покрылись льдом от полюсов до экватора, что определенно создало огромные трудности для всего живого, и выжили лишь немногие организмы, сумевшие приспособиться к новым условиям. Мы не знаем климатической истории других планет, но если она хотя бы отчасти напоминает земную, то, вероятно, подобные ламарковские организмы, упорно сохранявшие унаследованный опыт, должны были вымереть еще на раннем этапе истории планеты. К тому времени, когда биосфера успокоится и станет более стабильной, по всей видимости, выживут только неспешные, осторожные приверженцы естественного отбора по Дарвину. Любые формы жизни, воображающие, будто знают, что делают, попадутся в ловушку, когда правила изменятся.