ДЕЖАВЮ...
Сходил с сыном на фиксиков в кино.. и весь мультфильм у меня в голове было такое дежавю.
Сходил с сыном на фиксиков в кино.. и весь мультфильм у меня в голове было такое дежавю.
Мы представляем собой машины выживания, но «мы» – это не только люди. (Р. Докинз)
Все объекты, что мы видим вокруг себя, есть стабильными структурами атомов. Иногда атомы встречаются, и происходит химическая реакция, в результате которой они объединяются. До того, как возникла жизнь на Земле, уже тогда могла происходить некая эволюция молекул, с помощью обычных процессов физики. Не нужно придумывать какой-то разумный замысел или предначертанность. Если какая-то группа атомов объединялась в стабильную структуру, она такой и оставалась. Самая ранняя форма естественного отбора заключалась в сохранении стабильных форм и отбрасывании не стабильных.
Теория Опарина-Холдейна, которая является наиболее полно разработанной и аргументированной, дает нам возможность взглянуть на то, как зародилась жизнь на Земле. Нам неизвестно, какое химическое сырье имелось в изобилии до возникновения жизни, однако среди возможных химических веществ были вода, двуокись углерода, метан и аммиак – все это простые соединения, имеющиеся на некоторых других планетах нашей Солнечной системы. Химики пытались имитировать химические условия, существовавшие на юной Земле. Они помещали эти простые соединения в сосуд и подавали энергию, например ультрафиолетовое излучение. После нескольких недель такого воздействия в сосуде обычно обнаруживали: жидкий коричневатый бульон, содержащий множество молекул, более сложных, чем первоначально помещенные в сосуд. В частности, в нем находили аминокислоты – блоки, из которых построены белки, составляющие один из двух главных классов биологических молекул. До проведения этих экспериментов обнаружение природных аминокислот рассматривалось как свидетельство присутствия жизни. Так же при воссоздании в лабораторных условиях химического состояния Земли до возникновения на ней жизни были получены органические вещества, называемые пуринами и пиримидинами, из которых построена генетическая молекула – сама ДНК.
Процессы, аналогичные описанным, должны были дать начало «первичному бульону», из которого состояли моря 3000–4000 млн. лет назад. Органические вещества стали концентрироваться в отдельных участках, вероятно в высыхающей пене по берегам, или же в крошечных суспендированных капельках. В результате дальнейшего воздействия энергии, такой, как ультрафиолетовое излучение Солнца, они объединялись в более крупные молекулы.
В какой-то момент случайно образовалась особенно замечательная молекула. Мы назовем ее Репликатором. Она обладала необыкновенным свойством – способностью создавать копии самой себя. Может показаться, что такое событие вряд ли могло произойти. В масштабах времени, отпущенного каждому человеку, события, вероятность которых так мала, следует считать практически невозможными. Именно поэтому вам никогда не удастся получить большой выигрыш в лотерее. Но мы не привыкли оперировать сотнями миллионов лет. Если бы вы заполняли карточки спортлото еженедельно на протяжении ста миллионов лет, вы, по всей вероятности, сорвали бы несколько больших кушей.
На самом деле вообразить молекулу, которая создает собственные копии, вовсе не так трудно, как это кажется сначала, да и возникнуть она должна всего один раз. Представьте себе репликатор как форму для отливки или матрицу; как большую молекулу, состоящую из сложной цепи разного рода более мелких молекул, играющих роль строительных блоков. Эти блоки в изобилии содержались в бульоне, окружавшем репликатор. Допустим теперь, что каждый строительный блок обладал сродством к другим блокам одного с ним рода. В таком случае всякий раз, когда какой-нибудь строительный блок, находившийся в бульоне, оказывался возле той части репликатора, к которому у него было сродство, он там и оставался. Прикрепляющиеся таким образом строительные блоки автоматически располагались в той же последовательности, что и блоки репликатора. Поэтому легко представить себе, что они соединялись друг с другом, образуя стабильную цепь, подобно тому, как это происходило при образовании самого репликатора. Этот процесс может продолжаться в форме постепенного наложения одного слоя на другой. Именно так образуются кристаллы. Но две цепи могут также и разойтись, и в таком случае получатся два репликатора, каждый из которых будет продолжать создавать дальнейшие копии.
Итак, мы получаем обширную популяцию идентичных копий. Однако теперь следует сказать об одном важном свойстве любого процесса копирования: оно несовершенно. Случаются ошибки.
Мы считаем, что ошибки при копировании – это плохо, если речь идет об исторических документах. Во всяком случае, ошибки, допускаемые биологическими репликаторами при копировании, могут привести к реальным улучшениям, для прогрессивной эволюции жизни возникновение некоторого количества ошибок имело существенное значение. В итоге именно эти ошибки делают возможной эволюцию.
По мере того, как возникали и множились ошибки копирования, первобытный бульон наполнялся не идентичными репликами, а реплицирующимися молекулами нескольких разных типов, «происходивших» от одного и того же предка. Одни типы несомненно изначально обладали большей стабильностью, чем другие. Среди уже образовавшихся молекул вероятность распада для одних была ниже, чем для других. Молекул первого типа в бульоне становилось относительно больше не только потому, что это логически следует из их большего «долголетия», но также потому, что они располагали большим временем для самокопирования. Поэтому долгоживущие репликаторы оказывались более многочисленными и, при прочих равных условиях, в популяции макромолекул должно было возникнуть «эволюционное направление» в сторону большей продолжительности жизни.
Однако прочие условия, по всей вероятности, не были равными, и еще одним свойством одного из типов репликатора, которое должно было играть даже более важную роль в его распространении в популяции, оказалась скорость репликации, или «плодовитость». Третий признак молекул – репликаторов, который должен был сохраняться отбором, – это точность репликации.
Первичный бульон стали заселять стабильные разновидности молекул: стабильные в том смысле, что отдельные молекулы либо сохранялись в течение длительного времени, либо быстро реплицировались, либо реплицировались очень точно.
Следующее важное звено, на которое делал упор сам Дарвин (хотя он имел в виду растения и животных), это конкуренция. С возрастанием численности репликаторов эти блоки стали использоваться с такой скоростью, что очень быстро оказались дефицитным и дорогостоящим ресурсом. Репликаторы разных типов или штаммов конкурировали за них.
Между разными типами репликаторов шла борьба за существование. они боролись в том смысле, что любая ошибка копирования, в результате которой создавался новый, более высокий уровень стабильности или новый способ, позволяющий снизить стабильность противников, автоматически сохранялась и размножалась. Процесс совершенствования был кумулятивным. Способы повышения собственной стабильности или снижения стабильности противников становились более изощренными и более эффективными.
Некоторые из репликаторов могли даже «открыть» химический способ разрушения молекул-противников и использовать освобождающиеся при этом строительные блоки для создания собственных копий. Другие репликаторы, вероятно, открыли способ защитить себя химически или физически, отгородившись белковой стенкой. Возможно, именно таким образом возникли первые живые клетки. Репликаторы стали не просто существовать, но и строить для себя некие контейнеры, носители, обеспечивающие им непрерывное существование. При этом выжили репликаторы, сумевшие построить для себя машины выживания, в которых можно было существовать.
Они присутствуют в вас и во мне; они создали нас, наши души и тела; и единственный смысл нашего существования – их сохранение. Они прошли длинный путь, эти репликаторы. Теперь они существуют под названием генов, а мы служим для них машинами выживания.
Гены – это игра внутри игры, а не внутренний монолог игрока.
Одна из деталей автомобиля – карбюратор, его цель – смешивать воздух и бензин, а смешивание воздуха и бензина – это подцель основной цели автомобиля: транспортировки людей. Хотя у самого процесса естественного отбора нет цели, в результате его появились существа, которые (как и автомобиль) достаточно высокоорганизованы, чтобы реализовывать определенные цели и подцели. Для обратного проектирования мозга нам нужно разобраться с этими целями и постараться определить главную цель, для которой он был сконструирован. Был ли человеческий мозг предназначен для того, чтобы создавать прекрасное? Чтобы открыть истину? Чтобы любить? Чтобы работать? Чтобы достичь гармонии с другими людьми и с природой?
Ответ на эти вопросы дает логика естественного отбора. Конечная цель, для которой был создан наш мозг, – довести до максимума количество копий своего генетического набора. Естественному отбору важна долгосрочная судьба существ, которые способны к воспроизводству, то есть существ, которые сохраняют стабильную идентичность в течение многих поколений воспроизводства. Предсказуемо только то, что репликаторы, действие которых склонно увеличивать возможность дальнейшей репликации, начинают доминировать. Когда мы задаем вопросы типа: «Кто или что должно получить выгоду от данной адаптации?» или «Что является основным предназначением той или иной особенности строения живого организма?», теория естественного отбора дает ответ: долгосрочно устойчивые репликаторы, то есть гены. Даже мы сами, наши собственные тела не могут в конечном итоге получить выгоду от того, как мы устроены. Как пишет Гулд, «что такое есть этот “индивидуальный репродуктивный успех”, о котором говорит Дарвин? Не может быть, чтобы имелась в виду передача тела следующему поколению – ведь в этом смысле его уж точно нельзя забрать с собой!». Критерий, по которому идет отбор генов, – это качество тела, которое построено на их основе. Однако жить и бороться дальше, перейдя в следующее поколение, доводится не смертным телам, а генам.
Хотя у теории есть оппоненты (такие, как сам Гулд), взгляд на эволюцию с точки зрения отбора генов доминирует в эволюционной биологии и пользуется ошеломительным успехом. Этот подход поднимает самые глубокомысленные вопросы о жизни – и уже находит на них ответы: например, как появилась жизнь, зачем нужны клетки, почему возникли тела, зачем нужен секс, какую структуру имеет геном, почему животные вступают в социальные отношения, зачем нужно общение. Для исследователей поведения животных этот подход так же необходим, как законы Ньютона для инженеров-механиков.
В то же время эту теорию почти всегда неправильно интерпретируют. Вопреки распространенному убеждению, геноцентрическая теория эволюции не подразумевает, что главная цель существования человека – распространять свои гены. Если не считать репродуктолога, который искусственно осеменял пациенток собственной спермой, доноров банка спермы для лауреатов Нобелевской премии и некоторых других чудаков, ни один человек (да и животное тоже) не стремится намеренно распространять свои гены. Докинз объяснил эту теорию в книге под названием «Эгоистичный ген», и эта метафора была подобрана очень точно. Люди не распространяют эгоистично свои гены; это гены эгоистично распространяют сами себя за счет того, каким они делают наш мозг. Заставляя нас радоваться жизни, здоровью, сексу, друзьям, детям, гены как будто покупают лотерейный билет, надеясь выиграть новую жизнь в следующем поколении, причем наибольшей вероятность выигрыша оказывается у тех генов, которые оказались выгодными в той среде, в которой мы эволюционировали. Наши цели – это подцели конечной цели генов, которые стремятся воспроизводить сами себя.
Вместе с тем цели и подцели очень различаются. С нашей точки зрения, наши цели, будь то сознательные или подсознательные, не имеют ничего общего с генами, они касаются нашего здоровья, сексуальных отношений, детей и друзей.
Путаница между нашими целями и целями наших генов неоднократно приводила к неразберихе. В рецензии на одну из книг об эволюции сексуальности автор пишет, что склонность людей к изменам, в отличие от аналогичного поведения в животном мире, не может рассматриваться как стратегия распространения генов, потому что нарушающий супружескую верность человек принимает меры, чтобы избежать беременности. Но о чьей стратегии мы говорим? Сексуальное влечение нельзя назвать стратегией людей, направленной на распространение своих генов. Это стратегия людей, направленная на достижение удовольствия от секса, а удовольствие от секса – это стратегия генов, направленная на распространение самих себя. Если у генов и не получается распространять себя, это только оттого, что мы умнее их. Автор книги об эмоциональной жизни животных сетует на то, что если, как утверждают биологи, альтруизм – это просто помощь родственнику или обмен услугами (и то и другое отвечает интересам генов), то это вовсе не альтруизм, а какое-то лицемерие. Здесь тоже налицо путаница. Употребляя слово «черновик», мы совсем не имеем в виду, что в нем все будет написано черным. Точно так же, говоря об «эгоистичных генах», мы не имеем в виду эгоистичный организм. Как мы увидим далее, иногда самое эгоистичное, что ген может сделать, – это создать неэгоистичный мозг. Гены – это игра внутри игры, а не внутренний монолог игрока.
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi
Компания Hewlett-Packard планирует произвести на рынке компактной 3D-печати настоящую революцию. Она уже объявила приём предварительных заказов на принтер Jet Fusion. Внешне Jet Fusion выглядит вполне обыденно:
Данное семейство использует порошковый метод печати и способна параллельно распечатывать несколько десятков деталей, а не одну, как обычно. Кроме того, она базируется на воксельной модели и каждый воксель теоретически может иметь свой цвет, фактуру и физические свойства, включая электропроводность, а в будущем, вероятно, и полупроводниковые характеристики. Достигается это применением специальных модификаторов материала. Звучит поистине революционно. Теоретически, такой принтер, в отличие от различных клонов RepRap, действительно может напечатать себя если не целиком, то большую часть деталей; впрочем, на данный момент речь пока идёт о 50 % запчастей.
В качестве примера способностей Jet Fusion приводится электрическая зубная щётка: такой принтер может напечатать её за один цикл, причём распечатаются все элементы сразу: щетина, ручка, двигатель и все необходимые электрические каналы. Достаточно будет отряхнуть готовую щётку от пыли, вымыть, просушить и вставить батарейку. Это уже довольно близко к фантастическим «синтезаторам» и «репликаторам». Приведённое выше видео позволит лучше понять принцип действия Jet Fusion. К производству HP пока планирует две модели, Jet Fusion 3200 и 4200, последняя будет примерно на 25 % быстрее первой. Цены соответствуют возможностям новой технологии и стартуют с отметки 130 тысяч долларов США.