CHITAT-KNIGI.COM
Читать бесплатно хорошую книгу!
  • Главная
  • Жанры
  • Авторы
  • ТОП книг
  • ТОП авторов
  • Контакты

Огарок во тьме. Моя жизнь в науке

Часть 83 из 101 Информация о книге

Последний абзац затрагивает один из основных биологических уроков, что я вынес из этого упражнения в программировании. Перед моим внутренним взором стояла Страна биоморфов, многомерный морфологический ландшафт, девятимерный гиперкуб, в котором скрывались все возможные биоморфы – каждый соединялся со всеми остальными плавной траекторией пошаговой эволюции. В теории (хоть и не так аккуратно, потому что количество генов не задано) мы можем представить себе всех возможных реальных животных, расположенных в n-мерном гиперкубе: в третьей главе “Слепого часовщика” я назвал это генетическим пространством. Большинство обитателей этого чудовищного (выбор слова не случаен) гиперкуба не только никогда не существовали, но и не выжили бы, если бы появились: “Количество способов быть мертвым неизмеримо больше количества способов быть живым” (эта фраза, к моему удовольствию, вошла в “Оксфордский словарь цитат”). Существующие животные – островки в этом гиперпространстве, рассеянные далеко друг от друга, будто в некоей Гиперполинезии: они окружены прибрежными рифами из близкородственных животных и отделены от остальных островов во многом непреодолимыми пространствами невозможных животных. Реальная эволюция отражена в траекториях внутри гиперкуба. Видите ли, хоть я и не силен в решении уравнений, но, может быть, во мне есть зачатки математической души. По крайней мере, я на это надеюсь.

Огарок во тьме. Моя жизнь в науке - i_009.jpg

Набор биоморфов, выведенных программой “Слепой часовщик”.

Позже Дэн Деннет плодотворно развил мою идею под названием “Менделевская библиотека”, а я подхватил ее дальше в книге “Восхождение на гору Невероятности”, в воображаемом Музее всех возможных животных:

Представьте себе музей с залами, простирающимися во все стороны, а также вверх и вниз сколько хватает глаз. В его хранилищах собраны все виды животных, которые когда-либо существовали в природе или гипотетически могли бы существовать. Каждый вид помещается рядом с теми, на кого он больше всего похож. Направление одной музейной галереи – это одно измерение, отвечающее тому или иному направлению, в котором может проявляться изменчивость животных. <… > Галереи должны пересекаться всевозможными способами, и не только в привычном для нас и нашего восприятия трехмерном пространстве.

В книге “Восхождение на гору Невероятности” я говорил об этом музее на особом примере раковин моллюсков. Довольно давно было понятно, что раковина – это (логарифмически) расширяющаяся трубка, которая растет с краю. Если не обращать внимания на форму поперечного сечения трубки (скажем, принять ее за круг), то форма любой раковины определяется всего лишь тремя числами, которые в “Восхождении на гору Невероятности” я назвал “расширение”, “червячность” и “конусность”. “Расширение” определяет, с какой скоростью трубка расширяется по мере роста, “конусность” – ее отклонение от плоскости. У типичного аммонита конусность равна нулю (он лежит в одной плоскости), а вот у раковины Turritella она высока. Расширение высоко у моллюска-сердцевика (“трубка” расширяется так быстро, что моллюск обретает конечную форму, так и не дойдя до подобия трубки), но низко у Turritella. “Червячность” дольше объяснять словами, но воплощением высокой “червячности” на иллюстрации служит Spirula. Американский палеонтолог Дэвид Рауп сообразил: если разнообразие форм ряда животных определяется всего лишь тремя числами, то этих животных можно расположить в простом математическом пространстве – в трехмерном кубе. Обойдемся без гиперкуба – достаточно будет обычного куба. И таким же образом я сообразил, что могу написать версию биоморфной программы для улиток, где будет всего три гена вместо девяти. Я бы выбирал для дальнейшего размножения не набор древоподобных биоморфов, а набор улиткоморфов – или, чтобы не смешивать языки, конхоморфов. Если поколение за поколением выбирать определенного “производителя”, можно провести эволюцию от любой одной раковины к любой другой. Эволюция воплотится в пошаговой траектории сквозь куб всех возможных раковин.

Огарок во тьме. Моя жизнь в науке - i_010.jpg

Раковины, на которых видно “расширение”, “червячность” и “конусность”:

(a) высокое “расширение”: Lt conch a castrensis, двустворчатый моллюск;

(b) высокая “червячность”: Spirilla: (с) высокая “конусность”: Turritella terehra.

Чтобы написать программу, мне требовалось всего лишь заменить старую девятигенную эмбриологию биоморфов на новый модуль трехгенной эмбриологии раковин. Все прочее оставалось без изменений. И вправду, оказалось очень просто вырастить любую раковину из любой другой – просто выбирая в каждом поколении раковину, которая больше всего была похожа на конечную цель. В те времена еще не было 3D-принтеров, а то бы я мог напечатать весь свой куб. Но пришлось обойтись тем, чтобы напечатать шесть его граней на плоских листах бумаги, которыми я обклеил картонную коробку. На цветной вклейке есть фотография: Лалла держит в руках “коробку улиток”.

Огарок во тьме. Моя жизнь в науке - i_011.jpg

Настоящая эволюция, предположительно, не ограничена в своих блужданиях по кубу – Музею всех возможных раковин. Но, как уже заметил Рауп, существует довольно много зон (точнее, объемных областей), куда хода нет: хоть математически в них все возможно, но в них не выжил ни один моллюск. Такие формы были бы нежизнеспособны. Мутанты, забредшие в такие области, где “обитают драконы”, попросту умирали. Ниже приведены четыре математически возможных жителя необитаемой области куба. Они не существуют в виде раковин – но, что занятно, существуют в виде рогов антилоп и других полорогих.

Но строго говоря, Музей всех возможных раковин – не трехмерный куб. Его можно считать кубом, только если не брать в расчет поперечное сечение растущей трубки и принять его, скажем, за круг. Я попробовал добавить к исходным трем генам четвертый, дающий разнообразные эллиптические формы вместо круга. Но реальная жизнь не склонна к такому геометрическому совершенству. Поперечное сечение многих раковин непросто определить математически (хотя в принципе это возможно), поэтому я вводил его в программу вручную. За исключением изменений в эмбриологическом модуле, программа осталась в том же виде, в ней было всего три гена, и я вывел на экране компьютера обнадеживающе реалистичную коллекцию раковин (см. ниже):

Огарок во тьме. Моя жизнь в науке - i_012.jpg

Можно ли было добавить в мою эволюционную программу новые эмбриологические модули, вдобавок к исходной эмбриологии деревьев и эмбриологии раковин? Меня давно увлекали “преобразования” Дарси Томпсона. Этот великий шотландский зоолог (см. стр. 111–112) был в числе тех, кто вдохновлял и Раупа, и, позже, меня самого в работе над раковинами. Но главным образом он был известен своими демонстрациями того, как одну биологическую форму можно превратить в другую путем математического преобразования. Это можно представить наглядно, изобразив определенную форму животного – скажем, краба Geryon — на растянутом резиновом листе. И вы обнаружите, что можете преобразовать его в разнообразные родственные формы, растягивая резину математически заданными способами. Вот как Дарси Томпсон изображает этот процесс. Вверху слева на бумаге (“резине”) в клетку изображен Geryon. Формы (увы, лишь приблизительные) пяти других крабов можно получить, растягивая координаты (“резину”) пятью разными изящными математическими способами.

Огарок во тьме. Моя жизнь в науке - i_013.png
Перейти к странице:
Предыдущая страница
Следующая страница
Жанры
  • Военное дело 2
    • Спецслужбы 2
  • Деловая литература 60
    • Деловая литература 1
    • Корпоративная культура 4
    • Личные финансы 7
    • Малый бизнес 1
    • Маркетинг, PR, реклама 11
    • О бизнесе популярно 32
    • Управление, подбор персонала 5
    • Экономика 5
  • Детективы и триллеры 1065
    • Боевики 132
    • Дамский детективный роман 12
    • Детективы 414
    • Иронические детективы 87
    • Исторические детективы 203
    • Классические детективы 74
    • Криминальные детективы 76
    • Крутой детектив 52
    • Маньяки 9
    • Политические детективы 23
    • Полицейские детективы 131
    • Прочие Детективы 302
    • Техно триллер 2
    • Триллеры 539
    • Шпионские детективы 33
  • Детские 138
    • Детская образовательная литература 4
    • Детская проза 56
    • Детские остросюжетные 19
    • Детские приключения 65
    • Детские стихи 4
    • Прочая детская литература 21
  • Детские книги 243
    • Детская фантастика 89
    • Детские детективы 3
    • Книги для подростков 23
    • Сказки 72
  • Документальная литература 311
    • Биографии и мемуары 197
    • Военная документалистика 1
    • Искусство и Дизайн 5
    • Критика 5
    • Научпоп 5
    • Прочая документальная литература 27
    • Публицистика 100
  • Дом и Семья 65
    • Домашние животные 5
    • Здоровье и красота 13
    • Кулинария 8
    • Прочее домоводство 1
    • Развлечения 3
    • Сад и Огород 1
    • Спорт 2
    • Хобби и ремесла 3
    • Эротика и секс 33
  • Драматургия 24
    • Драма 23
    • Киносценарии 1
  • Жанр не определен 1
    • Разное 1
  • Компьютеры и Интернет 3
    • Базы данных 1
    • Программное обеспечение 1
    • Прочая компьютерная литература 1
  • Любовные романы 12716
    • Исторические любовные романы 403
    • Короткие любовные романы 1023
    • Любовно-фантастические романы 5845
    • Остросюжетные любовные романы 245
    • Порно 33
    • Прочие любовные романы 27
    • Слеш 244
    • Современные любовные романы 5330
    • Фемслеш 23
    • Эротика 2692
  • Научно-образовательная 147
    • Альтернативная медицина 1
    • Астрономия и Космос 3
    • Биология 13
    • Биофизика 2
    • Биохимия 1
    • Ботаника 1
    • Военная история 2
    • Геология и география 3
    • Детская психология 3
    • Зоология 1
    • Культурология 19
    • Литературоведение 11
    • Медицина 16
    • Обществознание 3
    • Педагогика 6
    • Политика 13
    • Прочая научная литература 28
    • Психотерапия и консультирование 11
    • Религиоведение 3
    • Секс и семейная психология 7
    • Технические науки 1
    • Физика 5
    • Философия 12
    • Химия 2
    • Юриспруденция 3
    • Языкознание 6
  • Образование 285
    • Бизнес 45
    • Биография и мемуары 46
    • Здоровье 10
    • История 144
    • Карьера 4
    • Психология 144
  • Поэзия и драматургия 13
    • Драматургия 5
    • Поэзия 8
  • Приключения 280
    • Вестерны 2
    • Исторические приключения 156
    • Морские приключения 33
    • Природа и животные 15
    • Прочие приключения 65
    • Путешествия и география 23
  • Проза 881
    • Антисоветская литература 2
    • Военная проза 42
    • Историческая проза 135
    • Классическая проза 62
    • Контркультура 8
    • Магический реализм 35
    • Новелла 4
    • Повесть 15
    • Проза прочее 8
    • Рассказ 38
    • Роман 57
    • Русская классическая проза 30
    • Семейный роман/Семейная сага 1
    • Сентиментальная проза 3
    • Советская классическая проза 29
    • Современная проза 827
    • Эссе, очерк, этюд, набросок 1
  • Прочее 558
    • Газеты и журналы 2
    • Изобразительное искусство, фотография 6
    • Кино 2
    • Музыка 2
    • Театр 1
    • Фанфик 546
  • Религия и духовность 95
    • Буддизм 1
    • Православие 1
    • Прочая религиозная литература 1
    • Религия 9
    • Самосовершенствование 28
    • Эзотерика 58
  • Справочная литература 25
    • Прочая справочная литература 2
    • Путеводители 6
    • Руководства 6
    • Справочники 8
    • Энциклопедии 6
  • Старинная литература 48
    • Античная литература 1
    • Древневосточная литература 4
    • Мифы. Легенды. Эпос 16
    • Прочая старинная литература 28
  • Техника 2
    • Автомобили и ПДД 1
    • Архитектура 1
  • Фантастика и фентези 12305
    • Альтернативная история 1741
    • Боевая фантастика 2603
    • Героическая фантастика 657
    • Городское фэнтези 762
    • Готический роман 2
    • Детективная фантастика 310
    • Ироническая фантастика 72
    • Ироническое фэнтези 58
    • Историческое фэнтези 191
    • Киберпанк 117
    • Космическая фантастика 745
    • Космоопера 16
    • ЛитРПГ 678
    • Любовная фантастика 183
    • Любовное фэнтези 113
    • Мистика 215
    • Научная фантастика 457
    • Попаданцы 3723
    • Постапокалипсис 393
    • Сказочная фантастика 4
    • Социально-философская фантастика 210
    • Стимпанк 59
    • Технофэнтези 24
    • Ужасы 103
    • Ужасы и мистика 333
    • Фантастика 250
    • Фантастика: прочее 117
    • Фэнтези 6130
    • Эпическая фантастика 135
    • Юмористическая фантастика 597
    • Юмористическое фэнтези 463
  • Фольклор 2
    • Народные сказки 2
  • Юмор 75
    • Анекдоты 1
    • Комедии 1
    • Прочий юмор 30
    • Сатира 1
    • Юмористическая проза 39
    • Юмористические стихи 3
CHITAT-KNIGI.COM

Читать онлайн бесплатно книги полностью без регистрации

Контакты
  • chitatknigicom@gmail.com
Информация:
  • Карта сайта
  • Слушать Аудиокниги
  • Руководства по ремонту автомобилей
© chitat-knigi.com, 2021 - 2026. | Вход
Этот сайт использует cookie для хранения данных. Продолжая пользоваться сайтом, вы даете свое согласие на работу с этими данными в соответствии с нашей политикой конфиденциальности.
Я согласен