В частности, дифференцированное выживание организмов, основанное на паттернах их поведения, может привести к оптимальному (для репродукции) поведению в популяции даже в отсутствие любого оптимизирующего отбора или намерения. Предположим, что 10 % организмов в популяции из 100 особей так эффективно добывают корм, что оставляют потомство численностью в среднем 10 особей, которое доживает до взрослого состояния, тогда как оставшиеся 90 % оставляют только 5 особей. Если поведение родителей (через какой-то механизм) передается потомству, следующее поколение взрослых организмов будет включать группу 100 / 550 ~ 18 %, которая будет демонстрировать более эффективное поведение. Еще несколько поколений – и практически все организмы будут демонстрировать такое поведение. Если мы спросим, почему оно повсеместно распространено, ответ будет: его последствия лучше [227]. Этот механизм работает через все поколения. В отличие от подкрепляющего обучения, он модифицирует поведение не отдельной особи, а следующих друг за другом поколений особей.
Теория естественного отбора подробно описывает эту историю. Здесь я приведу упрощенную, или классическую, версию теории, которая удовлетворяет нашим целям. Я хочу продемонстрировать, чем естественный отбор отличается от намеренного и тем более от рационального выбора. Естественный отбор является оптимизирующим механизмом, но только в слабом смысле. Также я хочу заложить фундамент для разбора в следующей главе того, что социальный отбор вряд ли способен провести даже столь слабую форму оптимизации.
Приспособляемость организма, измеряемая численностью его (способного к репродукции) потомства [228], определяется одновременно его окружением и физиологическими и поведенческими особенностями, или фенотипом. Его генотип – это набор инструкций, который, действуя согласно со средой, определяет фенотип. Эти инструкции записаны в длинных молекулах ДНК, которые имеют много общего с письменным языком. Буквы ДНК – это четыре молекулы (нуклеотиды), называемые Т, А, Г и Ц. Слова, или кодоны, ДНК – это триплеты нуклеотидов, каждый из которых содержит инструкции для сборки одной из 20 аминокислот, которые являются кирпичиками протеинов в организме. Поскольку триплетов 64 (61, если мы исключим 3 из них, выполняющих другие функции), одна и та же аминокислота может кодироваться более чем одним триплетом. Ген – это сегмент ДНК, кодирующий один отдельный протеин.
Организм, который более эффективно добывает пищу, сначала предстал как результат случайной мутации генома. В классической картине эволюции предполагалось, что мутации возникают в результате случайных небольших ошибок в дупликации генетического материала, которые происходят в процессе репродукции.
То, как мутации вносят свой вклад в эволюцию, можно схематически изобразить при помощи аналогии с трехуровневой структурой печатного предложения. Рисунок XVI.1 показывает параллели между двумя этими случаями.
Когда делается типографский набор книги для нового издания, невнимательность наборщика может породить отступления от оригинального текста. Мы можем представить их как замену одной буквы на другую, превращавшую, например, «руку» в «щуку» или «муку». Ошибки являются произвольными в том смысле, что они не связаны с содержанием книги. Сходным образом мутации являются произвольными, поскольку вероятность их возникновения не связана с характером изменения фенотипа, которое они вызывают. Некоторые буквы заменялись чаще других, если у наборщика были проблемы с различением «п» и «л». Второе издание некоторых книг может содержать больше ошибок, нежели прочие, если, допустим, наборщик был пьян. Точно так же коэффициенты мутаций могут быть подвержены действию мутогенных агентов [229].
РИС. XVI.1
Опечатки в книге или в любом письменном сообщении обычно негативно воздействует на содержание, иногда (в буквальном смысле) фатально. Перенос запятой, например, может быть вопросом жизни и смерти [230]. Подобно этому большинство мутаций имеют вредные последствия для организма, в котором они происходят, снижая тем самым его репродуктивную приспособляемость. Произошедшая случайная мутация, однако, может усилить приспособляемость организма так же, как случайная ошибка в воспроизведении текста первого издания может дать более точную или обновленную информацию. Но дальше эта аналогия уже не работает. Благоприятная мутация будет гораздо сильнее представлена в следующем поколении, поскольку организм, в котором она произошла, будет иметь больше потомства, которое унаследует эти мутации. В противоположность этому не существует механизма, благодаря которому книга со случайно исправленными ошибками первого издания продавалась бы лучше.
Читать дальше