Готовый перевод Richard Dawkins The Oxford Book of Modern Science Writing / Ричард Докинз Оксфордская книга публикаций современной науки: W. D. Hamilton from GEOMETRY FOR THE SELFISH HERD and NARROW ROADS OF GENELAND / У. Гамильтон из «Геометрия для эгоистичного стада» и "Узкие дороги страны генов"

У. Гамильтон

■ Билл Гамильтон, дорогой друг и коллега по Оксфорду, умерший в 2000 году от кровоизлияния.

Он только что вернулся из экспедиции в джунгли Конго.

Трагический конец блестящей жизни.

Он был ярым приверженцем эволюционной теории: несколько его некрологов, написанных в конце 20 века, сравнивали по важности с некрологами про Дарвина в конце 19 века.

Еще он был до боли скромным и неуверенным в себе человеком.

К концу своей жизни он опубликовал уникальные мемуары, состоящие из автобиографических записок и собственных размышлений, составленных на основании сборника его научных трудов (других книг он не писал).

В сравнении с основным вкладом, который он сделал почти во все направления эволюционной теории, "Геометрия для эгоистичного стада", первая из которой взяты выдержки, это всего лишь виньетка.

Моим вторым выбором была одна из автобиографических записок Гамильтона, и его передавшаяся мучительная неуверенность в себе, которая на первый взгляд была основной часть его сложного характера. ■

Из "Геометрия для эгоистичного стада"

Модель хищничества в одномерном измерении

Представьте себе круглый пруд с лилиями.

Представьте что пруд стал приютом для колонии лягушек и водяной змеи.

Змея охотится на лягушек, но делает это только в определенное время суток - все остальное время она спит на дне пруда.

Незадолго до пробуждения змеи все лягушки выпрыгивают из пруда на берег.

Это потому, что змея предпочитает ловить их в воде.

Однако, никого не найдя, она приподнимает голову над водой и обследует пространство по краям пруда - полагая, что страх перед наземными хищниками заставит лягушек держать ближе к пруду; змея осматривает эти границы и хватает ближайшую жертву.

Теперь предположим, что лягушки могут перемещаться по краю пруда до появления змеи, и предположим, что первоначально они размещены на этих позициях случайным образом.

Зная, что змея вот-вот появится, будут ли все лягушки довольны своими первоначальными позициями?

Нет; у каждой из них будет больше шансов не оказаться ближайшей к змее, если она будет находится в узком промежутке между двумя другими.

Можно представить, что лягушка случайно оказавшаяся на широком открытом пространстве, захочет улучшить свое положение.

Часть периметра водоема, в котором змея может появиться и обнаружить ближайшую определенную лягушку, можно назвать ‘областью опасности той лягушки’: ее длина вдвое меньше чем промежуток между соседями с обеих сторон.

Рисунок 10a показывает лучшее передвижение для одной особой лягушки для уменьшения ее области опасности.

Но, как правило, соседи также будут перемещаться и можно себе представить суматоху, в которой желательные узких промежутки так же неуловимы как обручи крокета в игре Алисы в Стране чудес.

Положение на рисунке 10a, предполагает, что внешние лягушки находятся в промежутках, больших, чем какие-либо иные. На рисунке 10b передвижения которые могут ожидаться.

Каков будет результат этого совместного упражнения?

Коварное и несправедливое, как обычное естественное право вообще, не уравнивает риски этих эгоистичных лягушек, рассредотачивая их.

Напротив, при любом разумном предположении о точных прыжках, они быстро собираются в кучи.

За исключением трех лягушек, которые начинают в растянутом остроугольном треугольнике, я не знаю ни одного правила прыжков, которые могут помешать их соединению.

Рисунок 10. Эгоистичные прыжки добычи с учетом ближайшей к хищникам добыче в одномерной среде обитания.

(a) Область особой опасности для добычи показана сплошной панелью. Она включает в себя все точки ближе к данной добыче, чем любая другая.

Независимо от позиции в пределах промежутка между соседней добычей, область равна половине промежутка.

Отмеченное стрелками движение иллюстрирует прыжок в более узкий промежуток за соседа, таким образом затмевая область.

б) Вся добыча предполагается движется по принципу (а), с каждый прыгун проходит позицию своего соседа на одну треть длины промежутка за пределами позиции своего соседа.

Можно увидеть увеличение скопления.

Некоторые занимают защищенные центральные позиции изначально; некоторые защищены только первоначально в группах, предназначенных для распада; некоторые, на краях групп, бесконтрольно перебираются от одной группы к другой и все же продолжают нести большую часть риска.

Рисунок 11 показывает результат эксперимента компьютерного моделирования, в котором 100 лягушек первоначально расставлены на случайном расстоянии вокруг бассейна.

В каждом 'раунде' прыжков лягушка остается на месте, только если 'промежуток', который она занимает, меньше, чем оба соседних промежутка; иначе она вскакивает в меньшие из этих промежутков, перескакивая положение соседа одной третью длины промежутка.

Обратите внимание, что по прекращении эксперимента быстро выросла только самая большая группа.

Идеей этого круглого пруда и его круглого края является изучение раширяющегося поведения в безграничной вселенной.

Без шуток, поэтому, необходимо предусмотреть даже довольно смешное поведение, как правило, возникающее на более поздних этапах моделирования процесса, в которой лягушки якобы летят вокруг пруда, чтобы 'вскочить' в промежуток с другой стороны скопления.

Модель делает намек, дающий подсказку: что, даже когда кто-то случайно или преднамеренно расположенный в группе животных с неясными контурами начинает движение эгоистично избегания хищника это может привести к скоплению.

Рисунок 11. Стадное поведение 100 лягушек показано с точки зрения числа найденных последовательностей в пределах 10 ° сегментов на краю бассейна.

Первоначальный разброс (позиция 1) является случайной.

Лягушки прыгают, одновременно давая серии позиций.

Они проходят позиции соседей на одну треть ширины зазора.

Для более подробного объяснения см. текст.

Скопления и Хищники

Может оказаться большой разницей такая фантазия и факты естественного отбора.

Тем не менее, я полагаю, что может существовать незначительное сомнения, что поведение подобное биологическому намерению одной из гипотетических лягушек, является важным фактором в стадных тенденциях очень широкого разнообразия животных.

Большинство стад и скоплений, с которыми все знакомы, кучкуются в скопления в присутствии их общих хищников.

Скворцы делают это в присутствии ястреба-перепелятника; овцы в присутствии собаки, или, действительно, любого пугающего стимула.

Параллельные наблюдения доступны для огромной стаи красноклювых ткачей и для оленей.

Несомненно тщательный поиск в литературе выявит множество других примеров.

Проявление у рыб должны быть знакомы каждому, кто пытался поймать пескарей или песчанок с сачком в британских водах.

Почти любой внезапный раздражитель заставляет стайных рыб сбиваться в более плотную стаю, так что рыбы выглядят как упакованные. В присутствии хищников они сбиваются в шары так плотно, что не могут плавать и некоторых из них сверху втискиваются выше поверхности воды.

Акула была описана как резко откусывающая от стаи рыб ‘напоминающая манеру человека, едящего яблоко’.

Из "Узкие дороги страны генов"

Читать о них было мало, они были слишком фантастическими.

Только в 1963 году в Бразилии я впервые полностью поверил в фиговые осы, крошечные черные насекомые, которые как вид опыляют все фиговые деревья.

Во всем мире это означает 600 видов, а не только те культивируемые виды, которые наиболее знакомы северным европейцам в виде сухофруктов в коричневых, продолговатых пакетах.

600 обитают в тропических странах, где многие из них гиганты леса.

В этой большой совокупности почти кустарниковая европейская фига сохраняет обособленность несколькими способами.

Например, кроме своего географической размещения как самой северной фиги в мире, и своего маленького роста, она раздельнополая — то есть, имеет мужские и женские деревья, отдельные как падуб или тис.

Опять же, обычно у каждой разновидности фиги есть один вид осы, адаптированной к его опылению но у европейской может иногда не быть ни одного; поскольку самая практическая и новая особенность опыления европейской фиги состоит в том, что, хотя у нее есть оса, не всем ее вариантам нужна она, или по крайней мере не для их культур.

Лучшие варианты все еще используют осу, чтобы завязать плоды, но некоторые другие производят фрукты без жизнеспособных семян и поэтому отсутствует потребность в опылении.

Если, однако, вы едите только лучшее и теперь обеспокоены мыслью, что вы с каждой фигой глотаете маленькую осу, сначала позвольте мне сказать, что осы, обслуживающие деревья, крошечные — 2 мм или менее — а, во-вторых, вы окажитесь вне большей части ваших успешных предков если будете расстроены мыслью проглотить эти несколько небольших хлопьев хитиновых отрубей и белков из забальзамированных и давно умерших опылителей.

На всем протяжении более позднего Третичного периода плодоношение фигового дерева было, конечно, причиной для празднования лесной дикой природы, и наши предки, должно быть, кричали и прыгали по деревьям к коронам плодоношения так же, как наши кузены человекообразной обезьяны, и большинство обезьян делает сегодня.

Добравшись туда, они потребляли фиги, которые имели гораздо больше ос - сотни вместе с фруктами, а не только одну или двух по сравнению с нашими фигами сегодня.

Это дополнение белка к в основном вегетарианской диете и восприятия пространственных задач, участвующих в достижении золотого дна, должно быть, было среди факторов, подталкивающее увеличение человекообразного мозга, и это - возможно, дополнительный белок осы, который делает фиги такой любимой едой не только для приматов, но и для большого разнообразия птиц и летучих мышей.

Слухи о крылатом и целенаправленном симбиотическом опылении фиговых деревьев заинтриговал меня перед моим визитом в 1963 году в Бразилию и видя реальность, действительность не стала разочарованием.

Тем не менее, более 10 лет у меня не было времени, как во время работы в библиотеках так и во время моих визитов в тропиках осмотреть места которые остались загадочными.

Когда я вернулся чтобы более углубленно изучить и обработать данные для главы в этой книге во время моего третьего визита в Бразилию в 1975 году, даже тогда исследование явилось более случайным, чем плановым.

В 1974 году я сосредоточился на своих курсах в Имперском колледже на короткий интенсивный период так чтобы я мог бы быть свободным от преподавания большую часть 1975 года.

Моя цель была не связана с фигами и скорее преследовала интерес к 'гниющей древесине' - последней главе в тропической сфере: я хотел посетить Бразилию, исследовать тропических насекомых гниющего леса и сделать сравнения со своими наблюдениями в умеренной Великобритании.

Чтобы сократить свои расходы, особенно поскольку моя жена Кристин и наши два маленьких ребенка поехали со мной, я договорился вести курс по популяционной генетике в кампусе в южной Бразилии, для нескольких человек из группы Уорика Эстевам Керри и поэтому я был известен.

Два университета, медицины, а также философии, науки и литературы, были построены вместе в общем кампусе в предместьях города Рибейран-Прету.

Рибейран-Прету - маленький, но богатый кофем и сахарным тростником город и центр региона из лучших почв также небольшого и богатого штата Сан-Паулу.

(Для города "маленький" означает около 100 000 жителей, а для штата это означает размер Англии. Для контраста, скажем, штат Амазонас, по размеру сравним с Европой.)

Курс, который я вел, был моим первым полностью дающим квалификационный уровень и мой класс состоял всего из шести человек.

На удивление я насладился обучением.

Мне было тяжело говорить по-португальски, но, несмотря на это, насколько отличались эти вдумчивые и уважительные бразильцы от того стоглавого роя, перед которым я читал свои обычные лекции в 9 часов в Имперском Колледже Лондона.

Там я был счастлив, если хоть пара голов уделяла крупицу внимания моему равновесию Харди-Вайнберга или моему определению сцепленности - большинство студентов во время занятий добродушно болтали или углублялись в свои утренние газеты.

А к концу курса я знал, что у них появлялась новая тема для обсуждения: кто в этом году возглавит делегацию к профессору с жалобой на неадекватность и непонятность моих лекций.

В те дни таким очевидно "неприменимым" областям знания, как популяционная генетика и эволюция уделялось совсем не то внимание, что зоологии, для изучения которой честолюбивые энтомологи и паразитологи приходили в первый технический институт Британии.

Их интересовали физиология, практическая паразитология и тому подобное - знания, которые могут обеспечить заработок.

Пусть это и нескромное сравнение, но с каким удовольствием я позже прочел, что Исаак Ньютон, читая лекции в Кембридже в 17-м столетии, испытывал схожие чувства.

Ньютон, порой, читал лекции "голым стенам" по выражению его ассистента - целый класс из нуля студентов спешил послушать величайшего ученого всех времен! Мои студенты хотя бы приходили в аудиторию, а тогда, видимо, у них был способ просто как-то отметиться.

Во всяком случае, в отличие от них, здесь были бразильские студенты действительно желающие слушать.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/35417/126978

Переводчики: Irina73, Sargat, algrid