воскресенье, 20 ноября 2016 г.

Ричард Докинз. Эгоистичный ген



Эта книга была написана автором раньше книги "Слепой часовщик". Большинство людей рассматривает процесс эволюции, концентрируясь в описании причин и эффектов на телах организмов. В этой книге предпринимается попытка взглянуть на эволюцию немного под другим углом, с точки зрения генов. Ген в этой книге назван эгоистичным, потому что его благотворное влияние на организм, в котором он находится, способствует наиболее широкому распространению в популяции. Если отбросить промежуточную стадию - организм, через который проявляет себя ген, то можно представить, что ген обладает целью распространиться как можно шире, существовать в как можно большем количестве экземпляров - своих точных копий. Если так, то ген можно по праву назвать эгоистичным.

Какой бы необычной не казалась мысль о том, что какие-то молекулы могут обладать целью, такая мысль позволяет объяснить множество разнообразных проявлений эволюции. Многие учёные ломали голову над тем, почему существует альтруизм. Ведь для определённого организма нет никакой причины помогать другому. Но с точки зрения гена альтруизм может способствовать большей распространённости гена, если одно тело, в котором есть этот ген, будет помогать другому телу, в котором есть этот же ген. Вероятность, с которой организм будет помогать другому организму, пропорциональна родству этих двух организмов. В частности, этим объясняется существование родительской заботы. Родитель и ребёнок обладают 50% одинаковых генов. Такое же родство существует между родными братьями и сёстрами. В случае муравейников и пчелиных ульев, степень родства всех особей вообще достигает 100%. Именно из-за этого любая рабочая особь будет готова пожертвовать своей жизнью ради королевы, потому что рабочая особь сама по себе не способна передать свои гены по наследству, но точно такие же гены способна передать по наследству королева.

Одно из интересных свойств генов состоит в их кооперации и коадаптации - гены, которые влияют на организм так, что каждый из них усиливает действие другого, имеют большую вероятность шире распространиться в популяции. Из этого их свойства вытекают различные интересные следствия. Например, так получаются хищники и травоядные. Когда-то могли существовать организмы, которые могли питаться некоторой органической пищей. Одни из них, вследствие небольших различий могли предпочитать поглощать малоподвижную пищу, которая оказалась рядом, не тратя энергию на перемещение. Другие могли предпочитать потратить немного энергии, чтобы переместиться поближе к пище, тем самым снизив время ожидания малоподвижной пищи. Эти две стратегии поведения в процессе эволюции усиливались естественным отбором. Все гены из того организма, который предпочитал малоподвижную пищу, если они способствовали экономии энергии, имели больший успех в сочетании с геном стратегии захвата. Все гены из того организма, который предпочитал перемещаться к пище, если они способствовали большей подвижности, имели больший успех в сочетании с геном стратегии охоты. Чем дальше, тем больше отличий накапливалось в организмах, предпочитающих разные стратегии поведения.

Подобным же образом можно объяснить возникновение разного строения мужских и женских особей одного и того же вида. Предположим, что изначально существовал организм с изогаметами - ничем не отличающимися друг от друга половыми клетками. Разных полов ещё нет, а для зачатия нужно просто объединить две гаметы одного и того же пола от разных организмов. Точно так же, из-за каких-то небольших случайных отклонений могли возникнуть две стратегии успешного размножения: сделать большую гамету, чтобы в ней был достаточный объём пищи для будущей особи, либо сделать больше маленьких гамет, которые будут соединяться с большими гаметами и использовать их запас пищи. Дальше коадаптация генов этих двух стратегий привела к появлению двух разных полов. Один из них делает больший вклад в небольшое количество потомков - женский пол, а другой делает меньший вклад, но в большее количество потомков. Таким образом появляются различия в строении организмов, предпочитающих разные стратегии размножения, появляются два разных пола.

Вообще, в книге довольно много внимания уделяется стратегиям поведения. Существуют эволюционно-стабильные стратегии, которые могут сосуществовать с другими эволюционно-стабильными стратегиями. В отличие от них, нестабильные стратегии со временем полностью вымываются из популяции. Некоторые стратегии можно назвать условно-стабильными. При достаточно высокой распространённости условно-стабильной стратегии, она со временем может вытеснить менее успешные стратегии, за счёт того, что большинство особей придерживаются именно этой стратегии, а эта стратегия умеет успешно взаимодействовать сама с собой. Однако, при низкой распространённости, такая стратегия редко встречается с собственными копиями, не может скооперироваться и уступает другим стратегиям.

В конце книги есть глава, посвящённая рассмотрению "парадокса заключённых" - сдать подельника или молчать. Оба молчащих скорее всего будут освобождены. Если один из них настучит на другого, то сам получит небольшой срок, т.к. серьёзного компромата на него нет, а подельника обречёт на длительное заключение. Если оба стучат друг на друга, то получают длительное заключение с небольшим смягчением за сотрудничество со следствием. При одном единственном ходе это действительно парадокс, т.к. нет стратегии, которая гарантированно приведёт к выигрышу. Но если предстоит сделать серию таких решений, то расклад меняется. В книге описывается компьютерный эксперимент, в котором участвовало множество самых разных стратегий. Все эти стратегии играли друг с другом одинаковое количество раз, а победитель определялся по сумме очков в турнирной таблице. Как ни странно, победителем из соревнований вышла простая стратегия "око за око", которая первым ходом молчала, а следующий ход копировала с хода подельника. Более сложные стратегии могли дать больший выигрыш, если играли только со стратегией "око за око", но против них самих существовали более выигрышные стратегии. В среднем же наиболее успешной была именно стратегия "око за око".

Кроме генов в книге вводится понятие мема. Это понятие уже стало для нас привычным, однако впервые это понятие придумал и ввёл в обиход именно Докинз. Он рассматривает мемы как аналог генов. Отличие между ними заключается лишь в том, что мемы передаются не через гены. Их размножение больше походит на размножение вирусов. Мемы тоже способны к мутациям и коадаптации. Например, разного рода субкультуры и религии являются примерами такой взаимной коадаптации мемов. Субкультура металлистов легко приняла в себя кожаные клёпанные куртки из субкультуры геев, а христианская католическая религия легко приняла в себя органную музыку.

Честно говоря, читать книгу мне было не очень интересно, почти до самого конца. Но дело в том, что я уже читал эту книгу в 2009-2010 годах с мобильного телефона. Но, судя по тому, что окончание книги показалось мне интересным, тогда я книгу до конца не дочитал. Кроме того, тогда я читал оригинал, а в этот раз в книге каждая глава снабжалась обширными комментариями автора, а в конце и вовсе была добавлена глава "Длинная рука гена", в которой раскрываются идеи следующей книги автора - "Расширенный фенотип". В ней описывается, как ген может распространять своё влияние на неодушевлённые предметы и на другие организмы. Запруды у бобров, домики песчаников запрограммированы в генах и тоже подвергаются естественному отбору и эволюции. Гены паразитов оказывают влияние на организм хозяина. Если паразит передаёт свой геном в будущие поколения вместе с геномом хозяина, например, в его яйцах, то такой паразит со временем превратится в симбионта, т.к. цель и средство её достижения совпадают и у паразита и у хозяина. Симбиоз станет со временем настолько тесным, что разница между двумя организмами и их генами может вовсе исчезнуть, т.к. гены паразита будут стараться увеличить успех организма хозяина, как и гены хозяина. Если же паразит и хозяин размножаются разным путём, то у них неизбежно будет существовать конфликт интересов. Даже смерть хозяина может оказаться желательной для паразита, если до этого паразит успеет размножиться и переселить своих потомков в другую среду обитания.

Комментариев нет:

Отправить комментарий