Kauffmanovy cesty krajinami zdatnosti

Biologie |

Přírodní výběr se někdy znázorňuje jako cesta různými adaptivními krajinami či krajinami zdatnosti. Organismy se postupně dostávají do lokálních a někdy i globálních extrémů. Celý pohled lze ale ještě obrátit: Život totiž adaptivní krajinu sám vytváří a modifikuje. Jaké vlastnosti musí mít adaptivní krajina, aby v ní probíhala evoluce, respektive, aby probíhala "pozemským" způsobem?




Přírodní výběr se někdy znázorňuje jako cesta různými adaptivními krajinami či krajinami zdatnosti. Organismy se postupně dostávají do lokálních a někdy i globálních extrémů. Celý pohled lze ale ještě obrátit: Život totiž adaptivní krajinu sám vytváří a modifikuje. Jaké vlastnosti musí mít adaptivní krajina, aby v ní probíhala evoluce, respektive, aby probíhala "pozemským" způsobem?

Obvykle se uvádí, že svahy musejí být relativně pozvolné a plynulé, bez ostrých vrcholků oddělených hlubokými údolími. V opačném případě by metody používané pozemskou evolucí (mutace, rekombinace genů sexem) byly zřejmě nepříliš účinné. Jakákoliv drobná změna by hrozila pádem. Pohyb "prostorem" by nevedl k optimalizaci, ale evoluce by zřejmě měla tendenci "zatuhávat". Naproti tomu relativní pozvolnost pozemské adaptivní krajiny vede k tomu, že občas se podaří překonat i nějaké nehluboké údolí (tj. určitý druh je třeba nějakou dobu v nevýhodě vzdálen od optima, ale než stihne vyhynout, přemístí se do jiného lokálního maxima – lidoopi oproti opicím prohrávali, ale stihli mezitím nechat vypučet vývojovou linii směřující k člověku).
Pokud se nad tím ještě trochu zamyslíme, vyjde nám, že adaptivní krajina je téměř celá tvořená jinými živými organismy. Optimalizovat se k neživému prostředí by bylo mnohem snazší a pokud pomineme např. klimatické výkyvy, chyběla by evoluci hybná síla. Naproti tomu adaptivní krajina vytvářená živými organismy vlastně zatuhnout nemůže. Systém má totiž mnoho zpětných vazeb, pohyb adaptivní krajinou ji zároveň mění (evoluce jednoho druhu mění podmínky pro jiný druh).
Americký biolog Kauffman se navíc domnívá, že živé organismy se snaží přímo o tvorbu hladkých adaptivních krajin, tj. samy sobě vytvářejí prostředí pro svoji evoluci. V jiných podmínkách by rekombinace a mutace nebyly účinnými "hledacími strategiemi" a pro cestu adaptivní krajinou by bylo potřeba najít jiné algoritmy (možná se v nějaké jiné evoluci skutečně používají).
Kauffman to vidí tak, že živé organismy se "rozhodly" používat rekombinaci a mutaci a jaksi uvědoměle mění okolní krajinu tak, aby zde tyto strategie byly účinné (to lze ostatně chápat i jako sobeckou strategii obdobou změně okolní krajiny stavbou bobří hráze, nemusíme nutně předpokládat žádný globální altruismus). Sama mutace jako princip evoluce je vlastně důsledkem přírodního (meta)výběru.
Druhý princip, který organismy dle Kauffmana používají, je cesta k co největší diverzitě v "nejbližším příštím". V každém bodě narůstá počet různých vrcholků, možností, cest. Roste počet chemických sloučenin v živém světě i způsobů, jak si opatřit králíka (zatímco neandrtálec ho mohl pouze ulovit, my si ho můžeme navíc koupit v supermarketu). Vývoj lidské kultury se nijak neliší od evoluce. Čím větší diverzita, tím více možností jak získávat a usměrňovat energii a zvyšovat i přes zákon o růstu entropie vlastní uspořádanost – pro Kauffmana jsou živé organismy do značné míry chytré termodynamické stroje.
Neustálý růst diverzity také činí mimořádně obtížné jakékoliv prognózy budoucího vývoje a Kauffman to přímo chápe jako porážku determinismu. Předvídat můžeme pouze další růst složitosti systému.

Zdroj: Rukopis překladu knihy Investigations, překlad Antona Markoše, v ČR dosud nepublikováno
Za interpretace je zodpovědný Pavel Houser (nejsem si příliš jist srozumitelností a budu rád, pokud čtenáři dají najevo, zda jim text přišel srozumitelný).
Ukázky z textů
http://www.natur.cuni.cz/~markos/Publikace/Vyber4z.htm
Doslov Antona Markoše
http://www.natur.cuni.cz/~markos/Publikace/Doslov4z.htm

Poznámka: Zde by stálo za to zdůraznit, že v tomto bodě se s Kauffmanem snad shodne i Richard Dawkins, který uvažuje, že nad "normálním" přírodním výběrem, ať už mezi jedinci a geny, existuje ještě jakási úroveň, kde se řeší samotná schopnost podléhat evoluci. U Kauffmana ovšem zůstává nejasné, nakolik podle něj organismy/geny konají ve svém sobeckém zájmu a nakolik se biosféra chová jako provázaný celek se společnými zájmy, tedy nakolik celá biosféra spolupracuje.








Související články




Komentáře

Napsat vlastní komentář

Pro přidání příspěvku do diskuze se prosím přihlašte v pravém horním rohu, nebo se prosím nejprve registrujte.