Терри Пратчетт - Наука плоского мира IV: Судный день

Впоследствии граница между двумя механизмами эволюции стала немного размытой, и каждый из них приобрел черты, которые, как считалось ранее, были характерным признаком его противоположности. Техническое развитие позаимствовало у эволюции фокус с созданием так называемых генетических алгоритмов для разработки новых продуктов. Оцифрованные модели перетасовываются по аналогии с рекомбинацией процессом, который обеспечивает перемешивание генетических вариантов родителей в ходе биологического размножения. Очередное поколение технологий, переживших этот процесс, сочетает в себе более полезные черты предыдущих поколений. Иногда в нем появляются новые эмерджентные качества если они приносят пользу, отбор сохраняет их на будущее. Окончательная модель зачастую недоступна пониманию инженера-человека. Эволюция вовсе не обязана подчиняться человеческому рассказию.

Явление генетической ассимиляции, которое полностью соответствует духу дарвиновой эволюции, может выглядеть, как явное проявление ламаркизма. Последовательное изменение популяции за счет отбора действенных генетических комбинаций может сместить пороговые значения, при которых в дело вступают конкретные способности. Как следствие, реакции, которые изначально служили ответом на некое воздействие окружающей среды, в последующих поколениях могут проявляться и без этого воздействия. К примеру, если мы регулярно ходим пешком, кожа на подошвах ног становится толще это приобретенная черта; однако генетические рекомбинации, благодаря которым дети уже с рождения имеют более толстую кожу на своих ступнях, увеличивают эффективность этого процесса, а значит, отбор отдает им предпочтение. Любая новая черта неважно, приобретенная или нет, которая приносит пользу, то есть увеличивает шансы произвести на свет потомство, раскрывает некий признак, который может быть случайно обнаружен дарвиновой эволюцией и применен с пользой для дела. Возможно, генетическая ассимиляция действительно является стандартным механизмом, при помощи которого адаптации, проявляющиеся в виде реакции на внешние стимулы, впоследствии становятся неотъемлемой частью развития.

В частности, давнее отличие во взглядах Ламарка и Дарвина уже не в состоянии уловить разницу между технической и органической эволюцией. Но это ее не означает, что между ними нет никаких существенных отличий. Есть такая заманчивая мысль, что один из очевидных аспектов технологической эволюции ни при каких условиях не может проявиться в эволюции по Дарвину речь идет о способности вообразить будущие возможности еще до разработки метода или его воплощения в каком-нибудь устройстве. Человеческая технология рождается в воображении изобретателей и первооткрывателей, сменяющих друг друга: «Что произойдет, если?» это теоретическое исследование смежных возможностей Кауффмана. В большинстве случае такие попытки предугадать будущее заканчиваются отказом от гипотетических изобретений без необходимости создавать и тестировать их на практике: они не будут работать, потому что, или никто не сможет ими воспользоваться, так как или они будут стоить слишком дорого, или их эффективность будет недостаточной, чтобы вытеснить устройство, которое и без того прекрасно справляется с поставленной задачей.

Кажется невозможным, что у этого творческого процесса может быть аналог в органическом мире и все же он существует. В 1896 году психолог Джеймс Марк Болдуин задался вопросом, могут ли животные, участвующие в поведенческих экспериментах, эволюционировать, по сути пытаясь представить, что произойдет, если они научатся решать какую-нибудь новую задачу, не доступную для них в настоящий момент. Окапи, к примеру, похожи на жирафов, но их шея и ноги имеют нормальную длину. Предположим, что один отважный окапи не оставляет попыток дотянуться до нижних веток деревьев, чтобы ощипать с них листья, хотя раз за разом терпит неудачу. Так как его попытки ни к чему не приводят, их можно сравнить с воображением. Однако некоторым окапи может повезти, и тогда отбор, вероятно, окажется на стороне особей, которые отличаются чуть более длинной шеей и ногами, что в итоге приводит к появлению жирафов. Этот процесс часто называют эффектом Болдуина.

Несколько лет тому назад мы стали свидетелями животного поведения, которое вполне могло стать отправной точкой подобной эволюционной траектории экзаптацию в действии. Сомы-плекостомусы часто используются в крупных аквариумах в качестве чистильщиков, которые при помощи своего рта, похожего на присоску, удаляют со стенок аквариума водоросли. В дикой природе они могут крепко удерживаться на скользких камнях, одновременно соскабливая с них водорослевую пленку; кроме того, у них отличная броня с костяными шипами в спинном и грудных плавниках. В аквариуме у сомов, благодаря этим чертам, проявляется совершенно новая способность, применение которой мы наблюдали в комнате отдыха математического института в университете Уорика. Природные способности этого сома позволяют ему намного лучше собирать плавающие кусочки еды по сравнению с другими рыбами. Для этого сом применил метод, который практически незнаком его диким сородичам: он поглощал кусочки своим ртом-присоской, перевернувшись на спину и отгоняя конкурентов колючими плавниками. Иными словами, рот сома, приспособленный для сбора пищи с камней, в результате экзаптации может собирать частички пищи с поверхности воды, особенно если пища мягкая, а рыба обладает эффективной защитой.

Под влиянием будущей генетической ассимиляции подобное поведение, достигнутое в результате экзаптации, может без проблем стать частью генома в популяции сомов. Оно может участвовать в отборе и адаптироваться по ходу движения вдоль эволюционной траектории тогда подобный метод сбора пищи с поверхности воды станет для сомов обычным явлением.

На самом деле нечто подобное, вероятно, уже случалось правда, не с потомками сомов из математического института (таковых нет). Речь идет о соме-перевертыше Synodontis nigriventris [73] Название переводится как «темное брюшко», потому что из-за своего перевернутого стиля плавания рыба приобрела более светлую окраску спины, как и брюшко большинства других рыб, а ее брюшко, наоборот, стало более темным. , который в дикой природе пользуется подобным методом для сбора насекомых с поверхности воды. В таком случае мы видим как начало, так и конец вполне правдоподобной эволюционной траектории. Начинается она, вероятно, с того, как голодный сом замечает пищу на поверхности воды в близлежащей отмели; возможно, это разлагающийся труп насекомого, плавающий в воде. Пытаясь дотянуться ртом до аппетитного кусочка, сом переворачивается на спину, и даже если его попытки в большинстве случае только мешают делу, любой случайный успех приводит к награде. Теперь он будет проявлять большую чувствительность по отношению к этому источнику пищи и, возможно, станет наведываться на мелководье за добавкой. Его потомство, выросшее в той же среде, имеет большие шансы пережить естественный отбор при аналогичном поведении, если генетические изменения могут повысить его эффективность.