Прозрение - [16]

Но при попытке формального применения этого алгоритма к организмам возникает следующая проблема. Если условия окружающей среды не меняются, то для изменчивости нет причин. Опыт жизни многих поколений организмов, которые оказались в таких условиях, постепенно стабилизирует всю наследственную информацию, в том числе, и на высоких (менее жестких) уровнях памяти, где ранее она была достаточно изменчива. Тогда при начавшихся переменах в окружающей среде организмы, которые потеряли изменчивость, не могут к ним приспособиться и гибнут. Примеры массовой гибели организмов в истории эволюции общеизвестны. Но все организмы, без исключения, подвержены действию алгоритма накопления опыта, и, очевидно, их предки также попадали в стабильные условия внешней среды. Следовательно, изменчивость всех организмов со временем должна уменьшаться. В действительности это явно не так. Поэтому, если мы утверждаем, что этот алгоритм действует в биосфере, то мы должны понять, как организмы «обходят» это противоречие.

Удивительно, но Природа давно нашла выход из этого затруднения, «перемешивая» некоторую часть наследственной информации при размножении организмов, «соединяя опыт» существования разных организмов в разных условиях. Это, несомненно, увеличит изменчивость. Например, широко известен факт резкого улучшения приспособительных реакций организмов, размножающихся половым путем. Особенно это заметно, если их предки жили в различных, отдаленных популяциях. Известны и другие, биохимические механизмы случайного «перемешивания» наследственной информации [13, 15], например, кроссинговер и т. д. Поэтому в действительности этот алгоритм значительно сложнее и лишь в принципе соответствует простейшей последовательности, описанной выше.

К тому же, существует факт, когда некоторые свойства организмов не меняют степени изменчивости из поколения в поколение или даже увеличивают ее. Например, те же пропорции тела у собак наверняка сохранялись огромное число поколений, когда они еще не были приручены человеком. Но оказалось, что их легко изменить искусственным отбором. Это противоречие, скорее всего, кажущееся, так как есть возможность, опять же при помощи алгоритма накопления опыта, закрепить информацию о том, что некоторые структуры организма ужесточать нельзя. Такая потребность может возникнуть, например, при нестабильных условиях окружающей среды [25].

Приходит на ум следующая техническая аналогия. Возьмем для примера легковой автомобиль, который является продуктом производства социальных систем (фирм, заводов), где наши начальные алгоритмы эволюции действуют также неотвратимо, как и в природе. Легко заметить уровни памяти в конструкции этой машины. Например, на глубоких уровнях памяти лежат: смазка трущихся частей, применение резьбовых соединений и колеса. Они есть во всех, без исключения, автомобилях. Менее стабилен тип двигателя (дизель, бензиновый, электрический) и его расположение (впереди, сзади). Это свойство находится в стадии становления. Прошла много стадий усовершенствования подвеска колес. Но явно никогда окончательно не определится внутренняя отделка салона, внешний вид и цвет автомобиля. Опыт подсказывает, что здесь изменчивость обязательно нужна.

Но существует проблема применения этого алгоритма в организмах. Не известна его биохимическая интерпретация. Действительно, если различные элементы наследственной информации в разной степени доступны изменчивости, то, как это реализуется в организмах? Здесь мы не видим другого пути, кроме использования еще одного алгоритма.

3.3. Алгоритм восстановления испорченной информации

Этот алгоритм играет вспомогательную роль и предназначен для обеспечения работы первых двух алгоритмов.

Никакая физическая преграда не сможет защитить наследственную информацию в течение длительного времени, так как внешние факторы могут быть сильны непреодолимо, тем более, что у организмов нет ничего подобного. Но в теории информации известно много алгоритмов восстановления испорченной информации; выберем простейший из них и, как кажется, наиболее подходящий [1]. Это, так называемый, алгоритм «голосования». В простейшем случае это просто многократная передача по каналу связи одной и той же информации. Например, в обычном разговоре кто-то что-то не расслышал; он просит повторить сказанное.

При реальной работе этого алгоритма информация многократно повторяется и затем периодически сравнивается и исправляется при подсчете количества одинаковых элементов. Если это количество больше половины, то остальные элементы устанавливаются такими же.

Приведем небольшой пример для пояснения действия этого алгоритма (Рис. 6). Напишем на бумаге несколько колонок (не менее трех) одинаковых цифр, например номер телефона. Эти колонки располагаются так, чтобы их строки совпали. Заменим часть цифр случайным образом, т. е. испортим информацию. На рисунке испорченная информация (второй столбик цифр) выделена. Затем цифры сравним в строках. Если одинаковых цифр в строке больше половины, то остальные исправляются в соответствии с ними. Информация восстанавливается. Легко подсчитать вероятность случайной порчи более половины элементов строки.