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 53
    • Деловая литература 1
    • Корпоративная культура 4
    • Личные финансы 7
    • Маркетинг, PR, реклама 9
    • О бизнесе популярно 28
    • Управление, подбор персонала 3
    • Экономика 5
  • Детективы и триллеры 927
    • Боевики 115
    • Дамский детективный роман 11
    • Детективы 414
    • Иронические детективы 81
    • Исторические детективы 186
    • Классические детективы 63
    • Криминальные детективы 67
    • Крутой детектив 43
    • Маньяки 8
    • Политические детективы 23
    • Полицейские детективы 124
    • Прочие Детективы 263
    • Техно триллер 2
    • Триллеры 486
    • Шпионские детективы 31
  • Детские 115
    • Детская образовательная литература 4
    • Детская проза 49
    • Детские остросюжетные 17
    • Детские приключения 49
    • Детские стихи 4
    • Прочая детская литература 14
  • Детские книги 228
    • Детская фантастика 81
    • Детские детективы 3
    • Книги для подростков 23
    • Сказки 64
  • Документальная литература 284
    • Биографии и мемуары 181
    • Военная документалистика 1
    • Искусство и Дизайн 4
    • Критика 4
    • Научпоп 3
    • Прочая документальная литература 26
    • Публицистика 92
  • Дом и Семья 56
    • Домашние животные 5
    • Здоровье и красота 11
    • Кулинария 6
    • Прочее домоводство 1
    • Развлечения 3
    • Сад и Огород 1
    • Спорт 2
    • Хобби и ремесла 3
    • Эротика и секс 28
  • Драматургия 16
    • Драма 15
    • Киносценарии 1
  • Жанр не определен 1
    • Разное 1
  • Компьютеры и Интернет 2
    • Базы данных 1
    • Программное обеспечение 1
  • Любовные романы 11751
    • Исторические любовные романы 373
    • Короткие любовные романы 926
    • Любовно-фантастические романы 5432
    • Остросюжетные любовные романы 206
    • Порно 30
    • Прочие любовные романы 25
    • Слеш 225
    • Современные любовные романы 4970
    • Фемслеш 19
    • Эротика 2414
  • Научно-образовательная 134
    • 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 17
    • Литературоведение 10
    • Медицина 14
    • Обществознание 3
    • Педагогика 6
    • Политика 13
    • Прочая научная литература 26
    • Психотерапия и консультирование 8
    • Религиоведение 2
    • Секс и семейная психология 6
    • Технические науки 1
    • Физика 5
    • Философия 11
    • Химия 1
    • Юриспруденция 3
    • Языкознание 6
  • Образование 267
    • Бизнес 45
    • Биография и мемуары 46
    • Здоровье 10
    • История 133
    • Карьера 4
    • Психология 136
  • Поэзия и драматургия 12
    • Драматургия 5
    • Поэзия 7
  • Приключения 251
    • Вестерны 2
    • Исторические приключения 143
    • Морские приключения 32
    • Природа и животные 15
    • Прочие приключения 55
    • Путешествия и география 17
  • Проза 773
    • Антисоветская литература 2
    • Военная проза 35
    • Историческая проза 121
    • Классическая проза 61
    • Контркультура 7
    • Магический реализм 32
    • Новелла 4
    • Повесть 13
    • Проза прочее 7
    • Рассказ 38
    • Роман 52
    • Русская классическая проза 25
    • Семейный роман/Семейная сага 1
    • Сентиментальная проза 3
    • Советская классическая проза 28
    • Современная проза 755
    • Эссе, очерк, этюд, набросок 1
  • Прочее 485
    • Газеты и журналы 2
    • Изобразительное искусство, фотография 6
    • Кино 2
    • Музыка 2
    • Театр 1
    • Фанфик 473
  • Религия и духовность 75
    • Буддизм 1
    • Православие 1
    • Религия 8
    • Самосовершенствование 21
    • Эзотерика 46
  • Справочная литература 23
    • Прочая справочная литература 2
    • Путеводители 5
    • Руководства 6
    • Справочники 8
    • Энциклопедии 5
  • Старинная литература 38
    • Античная литература 1
    • Древневосточная литература 4
    • Мифы. Легенды. Эпос 12
    • Прочая старинная литература 22
  • Техника 2
    • Автомобили и ПДД 1
    • Архитектура 1
  • Фантастика и фентези 11153
    • Альтернативная история 1559
    • Боевая фантастика 2431
    • Героическая фантастика 602
    • Городское фэнтези 663
    • Готический роман 2
    • Детективная фантастика 269
    • Ироническая фантастика 70
    • Ироническое фэнтези 57
    • Историческое фэнтези 167
    • Киберпанк 107
    • Космическая фантастика 685
    • Космоопера 13
    • ЛитРПГ 629
    • Любовная фантастика 183
    • Любовное фэнтези 113
    • Мистика 186
    • Научная фантастика 425
    • Попаданцы 3333
    • Постапокалипсис 352
    • Сказочная фантастика 4
    • Социально-философская фантастика 190
    • Стимпанк 54
    • Технофэнтези 21
    • Ужасы 103
    • Ужасы и мистика 293
    • Фантастика 250
    • Фантастика: прочее 106
    • Фэнтези 5710
    • Эпическая фантастика 126
    • Юмористическая фантастика 562
    • Юмористическое фэнтези 396
  • Фольклор 2
    • Народные сказки 2
  • Юмор 72
    • Анекдоты 1
    • Комедии 1
    • Прочий юмор 29
    • Сатира 1
    • Юмористическая проза 37
    • Юмористические стихи 3
CHITAT-KNIGI.COM

Читать онлайн бесплатно книги полностью без регистрации

Контакты
  • [email protected]
Информация:
  • Карта сайта
  • Слушать Аудиокниги
  • Руководства по ремонту автомобилей
© chitat-knigi.com, 2025. | 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