Самое грандиозное шоу на Земле

Лет двадцать пять назад я придумал компьютерную модель, прекрасно иллюстрирующую мощь искусственного отбора: компьютерную игру, имитирующую выращивание выставочных роз, собак или коров. Игрок видит на экране девять фигур-биоморфов, средняя из которых — «родитель» остальных восьми. Все формы образованы на основании примерно дюжины «генов» — набора чисел, передающегося от «родителя» «потомству» с небольшой вероятностью «мутации» — малого изменения численного значения. Каждая форма, таким образом, моделируется на основании уникального набора генов. Игрок, в свою очередь, о генах не знает; он видит девять форм на экране и может выбрать форму, которую он хочет размножать дальше. Остальные биоморфы пропадают с экрана. Отобранная форма перемещается в центр и «порождает» восьмерых «потомков». Игра продолжается так долго, как позволяет время или запас терпения. Внешний вид «организмов» на экране с каждым «поколением» меняется. «Потомкам» передаются только «гены», и игрок, отбирая биоморфов по внешним признакам, неосознанно выделяет и определенный комплект «генов». Точно так поступают и селекционеры.

Биоморфы, созданные программой «Слепой часовщик»

С генетикой, пожалуй, все. Игра становится еще интереснее, если ввести в нее «эмбриологическую» составляющую. «Эмбриология» биоморфа — это процесс, при помощи которого численные значения «генов» влияют на форму биоморфа. Можно представить себе множество эмбриологических схем, и немалое их количество я перепробовал. «Слепой часовщик» — первая программа, которую я написал, — основывается на модели бинарного дерева: «ствол» разделяется на две «ветви», каждая из них — еще на две, и так далее. Количество ветвей, их длина и угол соединения со стволом определяются численными значениями «генов». Важно отметить, что неотъемлемым свойством бинарных деревьев является их рекурсивность. Читателю, желающему узнать об этом больше, следует вооружиться книгой об информатике. Скажу только, что рекурсивность подразумевает: мутация влияет на все дерево, а не на отдельный его участок.

Несмотря на то, что мой «Слепой часовщик» начинает с простого бинарного дерева, он довольно быстро порождает целый калейдоскоп эволюционно развитых форм, многие из которых по-своему красивы, а некоторые (в зависимости от устремлений игрока) могут сильно походить на знакомых нам насекомых, пауков и морских звезд. На иллюстрации вы видите бестиарий, собранный в потаенных уголках компьютерной страны чудес одним-единственным игроком (мною). В следующих версиях программы эмбриологические алгоритмы были усовершенствованы. Это позволило «генам» изменять окраску и форму «ветвей» при помощи мутаций.

Следующую, более сложную программу — «Артроморфы» — я написал вместе с Тедом Келером (тогда он работал в «Эппл»). Эмбриологический алгоритм этой программы учитывает особенности строения насекомых, пауков, многоножек, других членистоногих и предназначен для создания артроморфов — существ, сходных с членистоногими. В книге «Восхождение на пик Невероятности» я подробно описал артроморфов, биоморфов, конхоморфов (компьютерных моллюсков) и подобных им существ.

Конхоморфы — смоделированные компьютером раковины

По стечению обстоятельств, математические свойства алгоритмов развития раковин моллюсков глубоко разработаны и в целом выяснены; поэтому моя программа «Конхоморф» способна создавать формы, чрезвычайно близкие к существующим. В главе 13 я вернусь к этим программам. Сейчас я упомянул о них, чтобы продемонстрировать могущество искусственного отбора, огромное даже в сильно упрощенном пространстве компьютерной модели. В реальном мире сельского хозяйства и животноводства, в мире голубятника и заводчика собак, искусственный отбор может достичь куда большего. Биоморфы, конхоморфы и артроморфы только иллюстрируют принцип. По большому счету, сам искусственный отбор иллюстрирует принцип отбора естественного (речь об этом — в следующей главе).

Дарвин не понаслышке знал о возможностях искусственного отбора и воздал ему должное в первой главе «Происхождения видов». Он рассчитывал подготовить читателя к восприятию величайшего своего открытия — могуществу естественного отбора. Если человек смог превратить волка в пекинеса, а дикую капусту — в цветную, и это за несколько сотен или тысяч лет, то почему неслучайное выживание растений и животных на протяжении миллионов лет не должно иметь сходных последствий?

Глава 3 Усыпанный розами путь к макроэволюции