Третья планета

Природа

История происхождения и развития жизни





3.3.7. Математическая интерпретация эволюционных процессов

Популяционно-генетический подход к рассмотрению эволюционных проблем, который может быть очень сложным, охватывает лишь область микроэволюции. Такие расчеты являются важными инструментами для понимания микроэволюционных процессов, как в эволюционной модели, так и в теории сотворения. Но из этого невозможно сделать никаких научных выводов о макроэволюции. В подобного рода расчетах всегда оперируют только уже имеющимися в наличии генами или соответствующими аллелями. Это касается и тех случаев, когда к рассмотрению привлекаются вновь созданные аллели. Только исследования генетики могут установить, какие именно изменения могут происходить путем мутаций. Тогда с помощью математических моделей можно исследовать возможное поведение аллелей в генофонде в зависимости от мутационного воздействия (частоты мутаций) и селективного воздействия, а также эффекта случайности (генетического дрейфа) и генетической рекомбинации.

Эволюционные модели

Соответственно (с помощью математических методов) создаются так называемые эволюционные игры, которые делают наглядными способы воздействия эволюционных факторов. Но воспроизведены, однако, могут быть только микроэволюционные процессы. Просчитать можно только имеющиеся в наличии аллели. Появление новых организационных признаков не может быть охвачено подобными расчетами. Правила игры определяют рамки возможных результатов.

Эволюционная стратегия в технических системах

В эволюционных моделях, в которых стратегия эволюции переносится на технические системы, также исходят из уже имеющихся структур. Приведем пример этого из HOFF, MIRAM (1979, с. 71, рис. 3.47):

"Пластина, омываемая потоком в боковой плоскости, должна принимать форму, которая гарантирует минимальное сопротивление потоку. При этом задняя точка опоры должна находиться ниже передней на четверть длины пластины. Исходное состояние - пластина растянута на всю длину. Она вся разделена на шесть явных участков; сочленения по линиям границ участков можно видоизменять в 51 точке, благодаря введённым в канавки приспособлениям. Была осуществлена экспериментальная проверка сопротивления пластины в аэродинамической трубе, при этом регулировка углов изменялась на основании случайного распределения. Если значения углов дают положительный эффект, то они сохраняются, если отрицательный - отбрасываются... После примерно 200 "селекционных циклов" устанавливается идеальная форма плиты".

В данном случае наглядно продемонстрирован принцип мутация - селекция (изменение угловой настройки - отбор по принципу наименьшей сопротивляемости). В ходе этих экспериментов негласно исходили из того, что все промежуточные ступени имели положительную или отрицательную селективную оценку, а, следовательно, и могли быть "отобраны". Для некоторых технических систем это вполне подходит, но не обязательно подходит для систем биологических. Подобные примеры не могут описать переходы от одной эволюционной ступени к другой, когда лишь после 10 или 20 мутационных циклов достигается селективно-положительная "ступень" (такого рода пример "просчитан" в главе 4). Гофф и Мирам пишут (1979, с.71): "Эволюция - это, в конце концов, проблема оптимизации". Это высказывание неверно, оно не годится в тех случаях, когда речь идет о развитии от простых форм к сложным, о макроэволюции. Корректная формулировка должна была бы гласить : "Эволюция - это, в конце концов, проблема конструкции". Если, например, бескрылые насекомые должны обрести способность летать, чтобы избежать угрозы нападения со стороны врагов, то речь идет не об оптимизации, но о конструкции. Если было бы необходимо создать объектив с переменным фокусным расстоянием, то бесполезно было бы варьировать параметры линзы (радиус кривизны, толщину и показатель преломления) у объектива с жестким фокусным расстоянием - необходимо было бы создать новые структуры.

Рис. 3.47. Эволюционно-стратегическая оптимизация наклонно сходящей сочлененной плиты. (По RECHENBERG, 1978.)



Атлас мира: страны и города. История земли, мир животных, биология, ботаника, географические карты, общая география...


Третья планета © 2007-
При копировании материалов с сайта, гиперссылка на сайт обязательна.
Рейтинг@Mail.ru