Слепой часовщик - [149]

Приложение (1991). Компьютерные программы и эволюция самой эволюции

Компьютерная программа «Биоморф», описанная в третьей главе сейчас доступна для «Эппл Макинтош», «Нимбус» и IBM-совместимых компьютеров. Все три программы поддерживают девять основных «генов», необходимых для генерации биоморфов, как показанных в третьей главе, так и триллионов им подобных (или не подобных). Версия программы для компьютера «Макинтош» также поддерживает ряд дополнительных генов, производя «сегментированные» биоморфы (с «градиентной» сегментацией) и биоморфы, обладающие различными видами симметрии. Эти усовершенствования биоморфных хромосом, вместе с новой цветной версией программы, сейчас уже разработанные для «Макинтош-2», но ещё не выпущенные, навели меня на мысли о «эволюции самой эволюции». Это новое издание «Слепого часовщика» предоставляет мне возможность поделиться некоторыми из этих мыслей.

Естественный отбор может работать лишь с теми вариациям, которые сгенерированы мутациям. Мутация определяется как «случайная», но это означает лишь то, что она не смещена систематически к усовершенствованию, и мы можем постичь лишь в высшей степени неслучайную субпопуляция всех вариаций. Мутация действует, изменяя процесс уже действующего эмбриогенеза. Вы не сможете сделать слона с помощью мутации, если действующий эмбриогенез — эмбриогенез осьминога. Это вполне очевидно. Что же было мне менее очевидно, пока я не начал играть с усовершенствованной программой Слепого часовщика, так это то, что не всякий эмбриогенез одинаково плодородно-отзывчив на попытки побудить его к дальнейшей эволюции.

Представьте себе, что внезапно открылись широкие перспективы эволюционных возможностей — скажем, целый континент опустел вследствие природной катастрофы. Какие виды животных заполнят эволюционный вакуум? Конечно, это должны быть потомки индивидуумов, успешных в деле выживания в пост-катастрофических условиях. Но ещё интереснее, что некоторые виды эмбриогенеза могут быть особенно удачны не только для выживания, но и для эволюции. Возможно, что причина, по которой млекопитающие так распространились после вымирания динозавров, состояла не только в том, что млекопитающие были успешны в индивидуальном выживании в пост-динозавровом мире. Возможно, что способ развития тел млекопитающих оказался также «хорош» и для генерации большого разнообразия типов — плотоядные, травоядные, муравьеды, лазающие, роющие, плавающие и так далее, в силу чего про млекопитающих можно сказать, что они хороши и в эволюции.

Какое отношение это имеет к компьютерным биоморфам? Вскоре после разработки программы Слепого часовщика, я экспериментировал с другими компьютерными программами, которые делали то же самое, однако использовали другой эмбриологический базис — другие принципы рисования тел, на которые могли воздействовать мутация и отбор. Эти другие программы, будучи поверхностно подобными «Слепому часовщику», оказались уныло скудными по предлагаемой широте эволюционных возможностей. Эволюция постоянно застревала в бесплодных тупиках. Вырождение, казалось, было самым типичным результатом даже тщательнейше ведомой эволюции. Напротив, эмбриология ветвящихся деревьев, лежащая в основе программы Слепого часовщика, выглядела «постоянно беременной» возобновляемыми эволюционными ресурсами; не наблюдалось никакой тенденции к автоматическому вырождению в ходе эволюции — богатство, многогранность и даже красота, казалось, бесконечно возрождались по мере вырисовывания поколений.

Однако, как бы плодовитой и разнообразной ни была биоморфная фауна, порождаемая оригинальной программой «Слепого часовщика», я постоянно наталкивался на явные барьеры на пути дальнейшей эволюции. Но раз эмбриология «Слепого часовщика» эволюционно столь превосходит альтернативные программы, то нельзя ли предложить какую-нибудь её модификацию, расширяющую эмбриологические правила вычерчивания, которая могла бы сделать «Слепого часовщика» ещё более обильным в смысле эволюционного разнообразия? Или, другими словами, нельзя ли основную хромосому из девяти генов расширить в направлении большей плодотворности?

Разрабатывая оригинальную программу «Слепого часовщика», я преднамеренно старался не использовать мои биологические знания. Моя цель состояла в демонстрации мощи неслучайного отбора случайной вариации. Я хотел увидеть биологию, совершенство и красоту как результат отбора. Я не хотел давать самому себе поводов для обвинений в том, что я сразу встроил эти качества в программу. Эмбриология ветвящихся деревьев «Слепого часовщика» была самой первой испробованной мною эмбриологией. И как оказалось, я угадал, что стало ясно по результатам моего последующего разочаровывающего опыта с альтернативными эмбриогенезами. В своих размышлениях о способах усовершенствования основной «хромосомы», я позволил себе роскошь использовать кое-что из моих биологических знаний и интуиции. Большинство эволюционно успешных групп животных обладают сегментированным строением тела. Также в числе фундаментальных особенностей строения тела животных — виды их симметрии. Стало быть, новые гены, которые я добавил к хромосоме биоморфа, управляли сегментацией и симметрией. Мы с вами, и все позвоночные, сегментированы. Это видно по нашим рёбрам и нашему позвоночнику, повторяющийся характер которых виден не только на самих костях, но и в связанных с ними мышцах, нервах и кровеносных сосудах. Даже наши головы в сущности сегментированы, но сегментная структура головы у взрослого незаметна никому, кроме специалистов, изучающих эмбриональную анатомию. Рыбы сегментированы более явно, чем мы (вспомните о батарее мышц, проходящих вдоль позвоночника копчёной сельди). У ракообразных, насекомых и многоножек сегментация хорошо видна даже извне. Различие в этом отношении между многоножкой и омаром состоит в степени однородности. Многоножка подобна длинному товарному поезду с почти идентичными вагонами. Омар подобен поезду с пёстрым разнообразием товарных и пассажирских вагонов, в основе одинаковых и одинаково соединённых между собой, с придатками, исходящими из каждого. Но кое-где вагоны сварены вместе в группы, а придатки стали большими ногами или клешнями. В области хвоста вагончики и меньше, и однообразнее, а их когтистые боковые отростки стали маленьким, перообразными «лопастями».