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 71
    • Деловая литература 1
    • Корпоративная культура 4
    • Личные финансы 7
    • Малый бизнес 1
    • Маркетинг, PR, реклама 13
    • О бизнесе популярно 40
    • Управление, подбор персонала 6
    • Экономика 8
  • Детективы и триллеры 1229
    • Боевики 151
    • Дамский детективный роман 12
    • Детективы 414
    • Иронические детективы 93
    • Исторические детективы 224
    • Классические детективы 89
    • Криминальные детективы 90
    • Крутой детектив 60
    • Маньяки 9
    • Политические детективы 27
    • Полицейские детективы 144
    • Прочие Детективы 352
    • Техно триллер 2
    • Триллеры 594
    • Шпионские детективы 39
  • Детские 162
    • Детская образовательная литература 4
    • Детская проза 64
    • Детские остросюжетные 23
    • Детские приключения 77
    • Детские стихи 4
    • Прочая детская литература 28
  • Детские книги 277
    • Детская фантастика 101
    • Детские детективы 3
    • Книги для подростков 23
    • Сказки 95
  • Документальная литература 364
    • Биографии и мемуары 227
    • Военная документалистика 2
    • Искусство и Дизайн 7
    • Критика 5
    • Научпоп 6
    • Прочая документальная литература 30
    • Публицистика 122
  • Дом и Семья 87
    • Домашние животные 5
    • Здоровье и красота 15
    • Кулинария 13
    • Прочее домоводство 3
    • Развлечения 3
    • Сад и Огород 2
    • Спорт 3
    • Хобби и ремесла 3
    • Эротика и секс 45
  • Драматургия 33
    • Драма 32
    • Киносценарии 1
  • Жанр не определен 1
    • Разное 1
  • Компьютеры и Интернет 3
    • Базы данных 1
    • Программное обеспечение 1
    • Прочая компьютерная литература 1
  • Любовные романы 14078
    • Исторические любовные романы 453
    • Короткие любовные романы 1187
    • Любовно-фантастические романы 6341
    • Остросюжетные любовные романы 334
    • Порно 42
    • Прочие любовные романы 32
    • Слеш 261
    • Современные любовные романы 5880
    • Фемслеш 27
    • Эротика 3072
  • Научно-образовательная 170
    • Альтернативная медицина 1
    • Астрономия и Космос 3
    • Биология 15
    • Биофизика 2
    • Биохимия 2
    • Ботаника 2
    • Военная история 2
    • Геология и география 3
    • Государство и право 1
    • Детская психология 4
    • Зоология 2
    • Культурология 25
    • Литературоведение 12
    • Медицина 19
    • Обществознание 4
    • Педагогика 7
    • Политика 14
    • Прочая научная литература 31
    • Психотерапия и консультирование 17
    • Религиоведение 4
    • Секс и семейная психология 7
    • Технические науки 1
    • Физика 5
    • Философия 13
    • Химия 2
    • Юриспруденция 5
    • Языкознание 6
  • Образование 312
    • Бизнес 45
    • Биография и мемуары 46
    • Здоровье 10
    • История 157
    • Карьера 4
    • Психология 158
  • Поэзия и драматургия 16
    • Басни 1
    • Драматургия 5
    • Поэзия 10
  • Приключения 329
    • Вестерны 2
    • Исторические приключения 183
    • Морские приключения 38
    • Природа и животные 15
    • Прочие приключения 80
    • Путешествия и география 29
  • Проза 1038
    • Антисоветская литература 3
    • Афоризмы 1
    • Военная проза 50
    • Историческая проза 155
    • Классическая проза 67
    • Контркультура 9
    • Магический реализм 41
    • Новелла 5
    • Повесть 16
    • Проза прочее 9
    • Рассказ 42
    • Роман 61
    • Русская классическая проза 33
    • Семейный роман/Семейная сага 1
    • Сентиментальная проза 4
    • Советская классическая проза 35
    • Современная проза 928
    • Эссе, очерк, этюд, набросок 2
  • Прочее 646
    • Газеты и журналы 3
    • Изобразительное искусство, фотография 6
    • Кино 3
    • Музыка 2
    • Театр 1
    • Фанфик 632
  • Религия и духовность 117
    • Буддизм 1
    • Православие 1
    • Прочая религиозная литература 1
    • Религия 9
    • Самосовершенствование 36
    • Эзотерика 73
  • Справочная литература 26
    • Прочая справочная литература 2
    • Путеводители 7
    • Руководства 6
    • Справочники 8
    • Энциклопедии 6
  • Старинная литература 56
    • Античная литература 1
    • Древневосточная литература 4
    • Мифы. Легенды. Эпос 18
    • Прочая старинная литература 34
  • Техника 2
    • Автомобили и ПДД 1
    • Архитектура 1
  • Фантастика и фентези 13886
    • Альтернативная история 1953
    • Боевая фантастика 2866
    • Героическая фантастика 734
    • Городское фэнтези 905
    • Готический роман 3
    • Детективная фантастика 343
    • Ироническая фантастика 76
    • Ироническое фэнтези 61
    • Историческое фэнтези 227
    • Киберпанк 132
    • Космическая фантастика 846
    • Космоопера 17
    • ЛитРПГ 743
    • Любовная фантастика 183
    • Любовное фэнтези 113
    • Мистика 241
    • Научная фантастика 503
    • Попаданцы 4263
    • Постапокалипсис 443
    • Сказочная фантастика 8
    • Социально-философская фантастика 247
    • Стимпанк 67
    • Технофэнтези 34
    • Ужасы 103
    • Ужасы и мистика 370
    • Фантастика 250
    • Фантастика: прочее 131
    • Фэнтези 6671
    • Эпическая фантастика 150
    • Юмористическая фантастика 652
    • Юмористическое фэнтези 579
  • Фольклор 3
    • Народные сказки 3
  • Юмор 89
    • Анекдоты 1
    • Комедии 1
    • Прочий юмор 34
    • Сатира 1
    • Юмористическая проза 49
    • 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