Демон Дарвина. Идея оптимальности и естественный отбор

Книга А. Н. Горбаня и Р. Г. Хлебопроса 'Демон Дарвина. Идея оптимальности и естественный отбор' посвящена рассмотрению математическим моделям в биологии. Оба автора являются докторами физико-математических наук, и они хорошо знакомы с математическим моделированием. В то же время они занимаются эволюционной биологией и таким образом хорошо знакомы с состоянием дел в этой области. Книга написана с небольшим количеством уравнений, и она является хорошим введением в рассмотрение идей, лежащих в основе теории эволюции и естественного отбора:

'Теория эволюции с помощью естественного отбора, как это ни странно, предстает перед нами сейчас одним из воплощений идеи Ньютона: описываются изменения, связанные с наследственными вариациями, рождениями, выживанием, размножением и смертностью на сравнительно небольших временах, и утверждается, что биологическая эволюция сводится к большой последовательности таких изменений.'

'Явно свести всю эволюционную биологию к динамическим моделям отбора наследуемых вариаций невозможно, да и не нужно, а вот мыслить все эволюционные события как происходящие в том мире, где “все по Дарвину” (или по современной синтетической теории) полезно - это способствует упорядочению и согласованию знаний.'

Отличие от биологов в том, что как представители точных наук авторы книги настороженно относятся к чисто качественным рассуждениям:

'Злоупотребление апелляциями к отбору, призванному в конечном итоге объяснить сложные биологические свойства, без попыток измерить эти свойства с помощью коэффициента размножения или изобрести замену такому измерению, вызывает недоумение.'

Правда, заключение книги несколько пессимистично - авторы признают, что непонятно, как построить количественную теорию макроэволюции. Авторы считают, что означенные проблемы возможно удастся решить в будущем ('сверхзадача - увидеть единство целого в мозаике моделей'), но книга показывает, что эта задача пока не решена.

Кратко о содержании. Первые три главы являются введением в построение моделей. Сравниваются физика и биология, теория и модель, дается классификация моделей. По поводу моделирования отмечу следующее неплохое высказывание:

'Живые существа во всей их чувственной данности не принадлежат предмету биологии.'

Подразумевается, что в особенности в эволюционной биологии предметом рассмотрения является не живое как таковое, а модели размножающихся объектов (матемазавры). Также вводится главное понятие эволюционной биологии:

'коэффициент размножения - среднее число выживших потомков на одного предка'

и утверждается, что

'коэффициент размножения в данных условиях - единая мера оптимальности.'

Далее рассматривается модель дарвиновской эволюции (генотип, фенотип, биосфера, организм, окружающая среда и т. д.), основы генетики, и вопросы, что подразумевается под отбором по признаку, что такое наследование и изменчивость. Все вопросы рассмотрены взвешенно при обсуждении вводимых приближений и появляющихся неоднозначностей.

В заключение цитаты, которые показывают отсутствие количественной модели макроэволюции. Авторы честно пишут про состояние дел в эволюционной биологии и это главное преимущество книги:

'Вновь мы уткнулись в проблему синтеза знаний. Не исключено, что она является основной проблемой современной биологии и дальнейшее развитие этой науки будет определяться в первую очередь прогрессом в направлении синтеза.'

'Беда в том, что в нынешней теории эволюции отсутствует процедура сборки целостной картины из разнообразных фрагментов. И, увы, можно сделать такое предсказание: как только какой-нибудь отчаянно смелый коллектив начнет организовывать эту сборку, тут же окажется, что накопленные знания о фрагментах, эффектах не годятся для такого использования. Они добывались не для этого, и многие важные для сборки детали остались неизвестными.'

А. Н. Горбань, Р. Г. Хлебопрос. Демон Дарвина. Идея оптимальности и естественный отбор, 1988.

Источник