Terry Pratchett, Ian Stewart and Jack Cohen - The Science of Discworld IV / Терри Пратчетт, Иен Стюарт и Джек Коэн - Наука Плоского Мира IV: A BETTER MOUSETRAP

Ринсвинд питает нежные чувства к лошадям, что к сожалению свидетельствует о нежные чувствах по отношению к чему угодно. Даже если и так, он то в сравнении с автомобилями он предпочтёт лошадь. Вам не нужно делать лошадь – её сделают другие лошади.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:38

А машины делают именно люди. Они были разработаны чтобы служить цели, которая существовала в голове конструктора ещё до того как был создан автомобиль. Если вы оставите Землю на миллион лет без людей, на ней не возникнет автомобиля. Однако на ней, за довольно короткий период времени и без участия человека, возникнут лошади.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:39

Учёные верят, что лошади эволюционировали. Доказательство представляет собой серию окаменелостей, точно демонстрирующих как именно они эволюционировали за промежуток от 54 миллионов лет назад до миллиона лет назад. Последовательность начинается с похожего на лошадь млекопитающего высотой только 40 см. Первоначально этому роду было дано поэтическое название Эогиппус (Лошадь Рассвета). Однако сейчас, согласно правилам таксономии, он был переименован в Гиракотерию, что в этом конкретном случае привело к довольно глупому результату (1). За ним следует Мезогиппус возрастом 35 миллионов лет и высотой один метр. Затем Плиогиппус возрастом 8 миллионов лет и ростом в 1,3 метра. И наконец (довольно скоро) Equus, возрастом в 1 миллион лет, и ростом в 1,6 метра, в сущности похожий на современную лошадь.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:40

Таксономисты могут с большими подробностями проследить последовательность изменений, к примеру, зубов и копыт, этой линии предков лошади. Они так же могут отследить примерное время возникновения этих изменений, поскольку камни могут быть датированы. Так что теперь в дело вступают геологические доказательства. Достаточно только одной окаменелости, оказавшейся в не в своём геологическом слое, чтобы бросить тень сомнения на свю эволюционную историю. Сукцессия породы и их возраст определяется множеством различных способов, так что эволюционная последовательность окаменелостей, ДНК современных лошадей и их близких родственников – всё совпадает с удивительной точностью.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:40

Есть подобные доказательства того, что и человек произошёл от своих обезьяноподобных предков, но эта история не такая складная, в которой к тому же фигурирует множество возможно существующих в одно и то же время видов. Эти предки-гоминиды эволюционировали из других млекопитающих, которые эволюционировали из рептилий, которые в свою очередь эволюционировали из земноводных, которые эволюционировали из рыб (2). Ринсвинд знает как эволюционировали наземные животные - он там был. А вот обитатели Круглого мира – нет, что является одной из причин споров о том, что же происходило на самом деле.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:44

Уильям Пейли в «Естественной теологии» 1802 года и современные креационисты полагают, что и лошади и люди имеют сейчас тот же облик что и в момент их творения. Гипотеза разумного замысла предполагает существование неустановленного космического творца (мы все прекрасно знаем о ком идёт речь, но говорить об этом было бы ненаучно..) исходя из существования сложных структур живых организмов. Дарвин утверждал, что замысел в этом смысле был не нужен и маловероятен: вместо этого живые организмы эволюционируют. С этим согласны почти все биологи. Неодарвинисты подтверждают эти идеи генами.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:46

Эволюционировали или были задуманы?

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:47

Может быть разница и не так уж велика, как думает большинство из нас.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:47

Когда замысел представлен в виде альтернативы для эволюции, то существует негласное допущение, что это две большие разницы. Замысел это сознательный процесс, осуществимый дизайнером, который знает как и каких целей в результате он, она или оно достигнет. Эволюция же выбирает из множества случайных вариантов те изменения, которые приведут к неким способствующим выживанию улучшениям, и затем делает множество копий успешного образца. У неё нет целей и задач. Это не «слепой случай» - описание, которое часто используют креационисты, забывая (будем же к ним снисходительны) о ключевых элементах отбора. Однако процесс эволюции скорее исследовательский, а не целенаправленный.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:48

Однако, при ближайшем рассмотрении замысел и эволюция имеют гораздо больше общего, чем могут представить себе большинство из нас. Предполагается, что технология бывает задуманной, но по большей части она эволюционирует. Улучшенные технологии отбираются, потому что они работают лучше и в итоге вытесняют устаревшие технологии. Точно так же в процессе естественного отбора эволюционирую живые организмы. (Аналогия совсем не точная и её не следует доводить до крайностей. Технические чертежи и схемы только бледное подобие генов.) Отбор технологий может происходить при содействии людей, однако он довольно ограничен и происходит по принуждению. Успешность определяется при помощи голосования, а избиратели голосуют рублём. Замыслы изобретателя зачастую вообще бывают не важны. Как и в эволюции биологической, больше всего ограничивает то, что работает.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:49

В связи со сложностями, присущими простому подходу Пейли к замыслу – поскольку творцы не переходят прямо от идеи к замыслу продукта – нам нужно внимательней рассмотреть то, как в технологии возникают новые модели. Это изменит наше мнение о «замысле» в природе. Большая часть человеческих задумок никогда не работает с первого раза. Большинство горшочков до сих пор протекает. Дешевле изобрести новый тип горшков, даже если он окажется не лучше, чем платить лицензионные отчисления за один нормальный. Самая лучшая мышеловка, даже если она в самом деле лучшая, является только небольшой вариацией сотен других. Обычно так и бывает.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:51

Эволюция мышеловки это связный процесс, а не простая последовательность различных устройств. То же самое относиться и к велосипедам, машинам, компьютерам и даже кувшинам. Каждая новая способность способствует возникновения нового ответвления технологического пути и впоследствии и новой дороги. Один из основателей науки сложных систем, Стюарт Кауффман, ввёл термин «смежная возможность», который означает возможное поведение сложной системы, которое находится в двух шагах от существующего сейчас. Смежные возможности представляют собой список того, что потенциально может быть разработано. В том смысле, что это потенциал системы.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:52

Органическая эволюция происходит путём освоения смежных возможностей. Там где освоится не удалось, не происходит никаких значимых изменений. Успешное освоение не только изменяют осваивающую систему, но и меняют весь список смежных возможностей. Когда насекомые впервые поднялись в воздух, насекомые, которые остались наземными, внезапно подверглись атаке хищников сверху, хотя сами они никак не изменились. Подобным образом развивается и технология, постоянно осваивая смежные возможности. Технологическая эволюция происходит гораздо быстрее органической, поскольку человек может использовать своё воображение, чтобы перескочить в смежную возможность и узнать будет ли она полезна. Технологическая эволюция может осуществлять процесс копирования, который в органической эволюции происходит значительно реже и который совсем не похож на процесс воспроизведения близких копий организма. Эти процессы создают пути исторического развития и контексты, в которых жизнеспособны только отдельные эволюционные траектории. И только некоторые из выбранных траекторий работают. В противоположность, мышление в терминах инноваций создающих продукт заставляет процесс созидания действовать подобно магии.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:52

Есть только несколько уместных аналогий между технологической и органической эволюцией и много совсем ошибочных. Все сравнения между органической эволюцией и экономическим процветанием в литературе являются ошибочными – от социального дарвинизма до «стоимости» воспроизводства. Некоторые эволюционные траектории однако могут быть наглядно сопоставимы с биологическими. Примерами являются телеграф –>телефон, особенно с международными трансокеанскими кабелями, ручки -> электронные редакторы и ракеты -> космический лифт, к которому мы вскоре надеемся прийти. Эти изменения сняли ряд старых ограничений.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:54

Есть и прецеденты в биологии, когда эволюция привела не к увеличению сложности (как можно понять по информации полученной из ДНК), а совсем наоборот. Один из них это эволюция млекопитающих. Млекопитающие имеют более короткую ДНК в сравнении с их «более примитивными» земноводными предками. Такая хитрость стала возможной благодаря тому, что самка млекопитающих контролирует температуру среды для своих развивающихся детёнышей вынашивая их внутри своего собственного тела. Земноводным же необходимы большое количество генетических инструкций чтобы учесть множество различных сценариев, поскольку их зародыши развиваются в водоёме, который является объектом непредсказуемого воздействия погодных изменений. Млекопитающие обходятся без лишнего багажа, поскольку сделали ставку на систему терморегуляции.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:54

С увеличением возможностей основы в виде физико-химической вселенной и органической эволюцией в виде модели для возникающего фазового пространства нам следует задаться скорее вопросом о том, какие ограничения есть в технологической эволюции и есть ли они вообще, чем вопросом о закономерностях технологического развития. Иногда эти закономерности устойчивы. Закон Мура утверждает, что вычислительная мощность компьютеров за каждые 18 месяцев увеличивается вдвое. Закономерность была актуальна в течении десятилетий, при том что, (хотя на самом деле в силу того) технологии претерпевали существенные изменения. Некоторые эксперты убеждены, что увеличение вычислительной мощности в скором времени замедлится, но другие убеждены, что новые идеи, зачастую уже воплощённые в жизнь, не дадут процессу остановиться.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:56

Зачастую кажется, что наше культурное развитие тоже следует эволюционными путями. По отдельности мы реагируем на культуру в которой живём и направляемся в наше технологическое будущее в процессе её прогрессивных изменений. С точки зрения человека такие прогрессивные изменения больше напоминают развитие более сложных систем. Являются ли технологии злокачественными мутациями возникновения в обществе охотников-собирателей по мере их эволюции в новые формы? Или они экспериментальны и осваивают новые организации по мере их изобретения при этим придерживаясь легко приспособляемого, но в тоже время стабильного пути подобно развивающемуся зародышу? Зародыш разрушает множество организованных структур и большую часть своих клеток в процессе своего развития. Он создаёт строительные леса, а затем отбрасывает их, когда они больше не нужны.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:57

С точки зрения отдельного человека, захваченного технологической гонкой вооружения, такое потрясение определённо является симптомом социальной патологии, как утверждает Элвин Тоффлер в своей книге «Шок будущего». Напротив, при рассмотрении с точки зрения культуры, оно больше напоминает процесс естественного развития. Такое различие точек зрения скорее напоминает два способа описания процесса мышления: нервные клетки и сознание. Если выразиться более общими словами, то любая сложная система может быть описана не только несколькими непересекающимися способами, но и на нескольких уровнях… как цемент или мост, как архитектурное сооружение или как уязвимое место при вторжении врага.

Krevedko_boo 13.01.14 в 19:58

Эволюция человека происходит на двух уровнях: в процессе эмбриологического и культурного развития. Ни один из этих процессов не является преформацией, с уже готовыми необходимыми ингредиентами. И не являются точными чертежами. Эволюционные изменения возникают посредством взаимодействия нескольких программ, каждая из которых влияет на будущее остальных. С течением времени каждая программа влияет не только на своё собственное будущее, но и на их общую внутреннюю динамику: она так же меняет своё будущее посредством изменений вызванных ей в других программах.

Krevedko_boo 13.01.14 в 20:00

В какой же степени эти изменения предсказуемы или случайны? Есть разница между двумя современными точками зрения, одна из которых связана с палеонтологом Саймоном Конвеем Моррисом и его книгой «Решение Жизни: неизбежные люди в одинокой вселенной», а другая с покойным Стивеном Джеем Гулдом и его книгой «Удивительная Жизнь». И эта разница является ключевым моментом в подходе к проблеме замысла в эволюции.

Krevedko_boo 13.01.14 в 20:00

Гулд создал великолепную работу о разнообразных животных представленных в окаменелостях Сланцев Бёрджесс, датируемых началом кембрийского периода, то есть 570 миллионами лет назад. Эти окаменелости были описаны и другими биологами, но Моррис значительно всё пересмотрел и реконструировал их. Он классифицировал эти окаменелости в широкий ряд морфологических типов - фактически это была большая часть основных типов строения живых организмов. Гулд использовал всё это разнообразие строений тела, немногие из которых представлены среди современных живых организмов, чтобы доказать то, что с помощью морфологии жизнь может делать практически всё что угодно, и что существующие сейчас организмы являются лишь случайными остатками былого разнообразия начала Кэмбрийского периода.

Krevedko_boo 14.01.14 в 18:34

Моррис однако склонен считать наоборот, а именно: в связи с многочисленными конвергенциями, некоторые образцы должны были одержать превосходство вне зависимости от их реализации. И поэтому любой разнообразный спектр вариантов строений тела обязательно бы развивался с тем чтобы произвести точно такой же спектр, какой мы наблюдаем сегодня, автоматически выбранный потому что именно такие строения тел живых организмов оказались лучшими. Ископаемые окаменелости содержат множество примеров такого рода конвергенции: (3) ихтиозавры и дельфины очень похожи на акул и других хищных рыб, потому что такая форма тела для хищной рыбы является самой эффективной. Короче говоря, Моррис полагает, что если бы мы нашли живых существ на планете похожей на Земли или запустили бы эволюцию заново, то столкнулись бы с многими из существующих видов животных. В похожем на наш мире пришельцы выглядели бы почти как мы, хотя биохимически очень бы отличались.

Krevedko_boo 14.01.14 в 19:10

А Гулд наоборот считал, что получившийся вы в результате спектр форм живых организмов был бы совершенно другим. Столь же вероятны были и совершенно другие формы строения тел. А нынешние являются лишь вероятностью и случайной комбинацией тех, кто был способен выжить. Вероятно, что даже самые высшие формы инопланетной жизни имели бы совершенно не похожее на нас строение, вне зависимости от того, в каком мире они эволюционировали. Включая и нас в случае перезапуска эволюции.

Krevedko_boo 15.01.14 в 17:20

Старый взгляд на роль генов в дарвиновской эволюции делает акцент на мутациях - случайных изменениях в последовательностях ДНК.Однако, по крайне мере у размножающихся половым путём видов, главным источником генетического разнообразия является рекомбинация: перетасовка разных вариантов одного гена обоих родителей. Мутациям нет нужды быть инновациями: комбинации существующих генов будет достаточно. Разнообразие всех доступных вариантов генов можно проследить до момента возникновения более древних мутаций. Однако теперь чтобы произвести изменения в организме мутация вам не нужна.

Krevedko_boo 15.01.14 в 17:33

В настоящий момент все биологи согласны с утверждением о том что любая форма строения живого организма не создавался по кусочку, мутацией за мутацией, а вы был отобран в процессе рекомбинации. На месте новых мутаций мы находим рекомбинации множества старых. Они не соединялись сумбурно, а отбирались в каждом поколении как набор взаимосвязанных частей. Если только несколько траекторий могут привести к зародышу, который может питаться и вырасти в жизнеспособную взрослую особь, то ожидаемо, что между успешными образцами присутствую логические пробелы. Недостающие звенья вовсе и не такие уж недостающие, да и не звенья вообще - поскольку непрерывное изменение не является дискретным процессом.

Krevedko_boo 15.01.14 в 17:47

Глядя на так называемых r-стратегов, организмов вроде камбалы или устриц, чьё потомство содержит только несколько особей способных дожить до момента полового созревания, мы можем понять как проходит этот процесс сегодня. Что в принципе не говорит нам о том, (и здесь взгляды Морриса и Гулда разнятся) существуют ли успешные модели разных форм жизни где-то в платоновском пространстве или организмы сами по мере своего развития придумали собственное непредсказуемое строение тела. Моррис, будучи христианином, придерживался первого мнения: возникновения различных форм жизни есть открытие трансцендентных точек задуманных богом возможных организмов. Однако мы считаем, что существует достаточно много успешных форм жизни и шагающая нетвёрдой поступью эволюция продолжает находить их даже среди ещё большего числа неудачных вариантов.

Krevedko_boo 15.01.14 в 18:14

В частности, мы считаем, что теория разумного замысла слишком подробно фокусируется на эволюции относительно современных специфических структур вроде точной формы гемоглобина или бактериального "мотора". В ретроспективе такие структуры кажутся маловероятными: если бы природа ставила перед собой такие цели, она бы никогда их не достигла. Но эволюция выбрала именно эти структуры, когда с ними столкнулась. Важна именно вероятность с которой эволюция смогла бы такие структуры обнаружить, а не их специфический характер. При достаточном количестве подходящих структур процесс отбора автоматически остановится на всём, что поспособствует увеличению шансов обнаружить одну низ них.

Krevedko_boo 15.01.14 в 18:33

Представьте насколько вы маловероятны. Если бы два генома сложились по другому, если бы яйцеклетка и сперматозоид не встретились, если вы ваш папаша не встретил вашу маму, если бы во время войны вашего дедушку не убило бы бомбой, если бы Наполеон выиграл Ватерло, а в войне за независимость одержала бы победу другая сторона, а на зарождающейся Земле не образовалось бы океанов или всполохи Большого Взрыва были бы несколько другими.. то вас бы не было.

Krevedko_boo 15.01.14 в 18:40

Вероятность вашего существования крайне мала.

Krevedko_boo 15.01.14 в 18:41

Не так. Вероятность вашего существования вполне определённа, поскольку это действительно так.

Krevedko_boo 15.01.14 в 18:42

Процессы, которые привели к вашему возникновению, достаточно надёжны и при повторном запуске на каждом из этапов могли привести к чему-то похожему на вас. Ни один сложный процесс в двух случаях не даст одинакового результата. Но если вместо этого он произведёт похожий результат, то его последствия будут определённы и вероятны. Различия будут заключаться в мелких деталях. Глазами будущего чемпиона лотерея жизни воспринимается совершенно по другому, нежели случайного участника соревнований.

Krevedko_boo 17.01.14 в 18:36

Так и хочется предположить, технологическая эволюция может поведать нам об эволюции органической или наоборот, однако эти процессы приводят к возникновению очевидного замысла довольно разными способами. Однако, есть очень большое сходство в том, как мы представляем себе обе системы, и в особенности в том, как изменилось наше мышление за последние несколько лет. Очевидность замысла является самой яркой составляющей обоих систем. Хотя в двух этих случаях его происхождение имеет различные истоки, нас оно больше не удивляет. Мы поняли что вселенная вовсе не обречена постоянно наращивать энтропию вплоть до своей "тепловой смерти" (традиционное, но несколько обманчивое понятие, которое на самом деле означает, что вселенная закончит свои дни как теплый бесструктурный бульон). Вместо этого вселенная просто сама создаётся по ходу дела, и создаёт именно новые модели. В этом смысле можно сравнить возникновение новых моделей в технических и органических системах. Однако не стоит распространять метафору слишком уж широко.

Krevedko_boo 17.01.14 в 19:07

Культуру тоже можно рассматривать как эволюционирующую. Во многих отношениях культурная эволюция находится где-то между технологической и органической. Продвинутые человеческие общества делают свои членов разными и разнообразными. Все общества создают бесконечное число различных ролей, начиная от тех, что ограничены полом и возрастом, вроде вынашивания детей и посещения школы и заканчивая теми, который выбирает сам человек: воин, бухгалтер, вор. Среди социологов существует разделение сопоставимое с различиями мнений Морриса и Гулда. Некоторые считают что роли трансцендентны или универсальны - они ищут прото бухгатера в "примитивных" обществах охотников-собирателей. В теории ахтетипов Карла Густава Юнга есть такие архетипы как персона, тень и самость. По его мнению они являются чрезвычайно древними образами, возникшими в коллективном подсознании человечества, которые влияют на то, как мы понимаем окружающий нас мир. Другие однако считают, что в различных обществах некоторые роли могут фундаментально отличаться, при том что выглядят довольно похоже и называются одинаково: японская рабочий имеет совершенно другое мировоззрение нежели его британский коллега и занимает другую социальную нишу.

Krevedko_boo 17.01.14 в 20:00

Оба социологических подхода могут дать нечто полезное: разные общества, подобно различным условиям обитания и разным культурам, предоставляют своим челнам разные роли. Культурное изобретение различных профессий можно сравнить с органическим изобретением вещей вроде хордовых, трилобитов, мускулатуры и гнезда. И так же сравнимо с технологическими изобретениями вроде велосипеда, двигателя внутреннего сгорания, пшеницы или верёвки. В человеческом обществе деньги являются удобной аналогией того как клетки производят и обмениваются энергией, используя молекулы АДП и АТП (аденозиндифосфат и аденозинтрифосфат). И в самом деле, АТП зачастую называют единицей молекулярной валюты. Целесообразно сравнить возникновение новых моделей в органической эволюции, культуре, технологии и даже в языке. Но при этом такие сравнения следует делать очень осторожно и в разумных пределах.

Krevedko_boo 17.01.14 в 20:16

Идея технологической эволюции не является ортодоксальной, тогда как замысел и эволюция считают противоположностями. Зачастую в технологии внешний облик бывает изобретён, а не развивается в результате эволюции. Эта предположение лежит в основе знаменитой аналогии, которую Пейли провел между живым организмом и часами. Часы это сложный механизм, сконструированный и созданный при участии внешнего разума. Таким образом, если вы обнаружите нечто столь же сложное в живом организме, следовательно оно тоже было сконструировано не без участия внешнего разума. Стало быть должен быть космический творец - что и требовалось доказать. То же самое предложение лежит в основе гипотезы разумного замысла, в которой перечислены все основные аргументы Пейли с использованием примеров из современной биохимии.

Krevedko_boo 17.01.14 в 20:19

Однако анализ историй практически всех изобретений свидетельствует о том, что все они были усовершенствованием прошлых технологий, то есть адаптациями и искажениями этих технологий в другой сфере. (Некоторые действительно не имеют предшественников и кажутся возникшими из ниоткуда.) Биологическое понятие для таких явлений - экаптация, - термин представленный Гулдом и Элизабет Врба в 1980 годах. Он обозначает технологические новшества, которые возникают из совершенно другой структуры или функции. Примером является использование перьев для полёта. Впервые перья возникли у динозавров, однако строение их скелета свидетельствует о том, первые оперившиеся динозавры не летали. Мы не знаем точно для они были им нужны, но наиболее вероятными функциями является сохранение тепла или привлечение партнёра. А возможно и то и другое сразу. Позже перья оказались полезны для крыльев и полётов - так начали свою эволюцию птицы. Природа большой приспособленец. Технологическим примером экзаптации является использование звукозаписи в музыкальных целях. Изначально Эдисон разрабатывал свой фонограф для более серьезных целей - чтобы записать для потомков последние слова известных людей и важные речи политических деятелей. Он сильно сожалел по поводу использования его изобретения ради таких фривольностей вроде музыки, но тем не менее исправно получал все отчисления.

Krevedko_boo 18.01.14 в 06:31

Экзаптация является менее заметным тузом в рукаве эволюции и зачастую является ответом на многие её загадки, в которых отдельная функция может возникнуть только тогда, когда одновременно должны появится несколько взаимосвязанных структур, не способных выполнить её по отдельности. Хотя очень заманчиво сделать вывод о том, что такие структуры могут эволюционировать только в случае экзаптации. Тогда эти структуры изначально связаны с выполнением различных функций.

Krevedko_boo 18.01.14 в 06:41

Классическим примером является бактериальный жгутик, структура которая по утверждению сторонников теории разумного замысла не могла бы эволюционировать любым мыслимым путём. Жгутик позволяет бактериям двигаться по их собственной воле. Он является самым важным компонентом крошечного молекулярного мотора, который заставляет жгутик вращаться подобно тому как вращается пропеллер моторной лодки. Бактериальный мотор (5) состоит из большого количества различных молекул белка. До недавнего времени эволюционные биологи не могли предложить убедительных объяснений происхождения такой сложной структуры посредством естественного отбора.

Krevedko_boo 18.01.14 в 07:03