Восхождение на гору Невероятности

Эволюционная линия каждой конкретной группы пролегает по своему маршруту в Музее Раковин, и чтобы это проиллюстрировать, я встроил свою программу для рисования раковин в более крупную программу искусственного отбора, о которой рассказывал в “Слепом часовщике”. Просто удалил из программы “Слепого часовщика” модуль эмбрионального развития ветвлением и вставил вместо него модуль эмбрионального развития с ростом раковины. Объединенную программу я назвал “Слепой строитель”. Напомню, что раковины-соседки всегда очень похожи друг на друга, поэтому мутации эквивалентны небольшим перемещениям по “музейным залам”. В программе каждому параметру раковины отвечает один локус – ген с переменным числовым значением. Поэтому малые изменения расширения, червячности и конусности отвечают трем типам мутаций. До известной степени изменения могут быть как “полезными”, так и “вредными”. Расширение может быть не меньше 1 (иначе это было бы не расширение, а сужение); верхнего предела для расширения нет. Ген червячности принимает дробное значение от 0 до 1; единица отвечает такой тонкой и извилистой трубе, что вряд ли это вообще возможно. Конусность возможна любая, отрицательные числа говорят о том, что раковина перевернута. В центре экрана, аналогично тому, как работала исходная программа “Слепого часовщика”, помещается родительская раковина, окруженная целым выводком бесполых отпрысков со случайными мутациями – ее ближайшими соседями по Музею Раковин. Человек (селекционер) выбирает компьютерной мышкой одну из раковин для дальнейшего разведения. Перемещает ее в центр, и на экране появляется новая группа отпрысков. Селекционер может повторять этот процесс, пока не устанет. Постепенно вам начинает казаться, что вы бродите по залам Музея Всех Возможных Раковин. Вам могут встретиться знакомые экспонаты, похожие на те, что вы когда‐то подбирали на берегу моря. В другой раз вы словно выйдете за границы реальности и окажетесь в математическом мире, среди таких раковин, какие в природе не существуют.

Как я уже говорил, практически все множество раковин описывается тремя параметрами, но при одном условии, которое мы приняли для простоты, но которое может быть ошибочным, – что в сечении труба всегда круглая. Как правило, труба, расширяясь, действительно сохраняет свои очертания, но далеко не всегда она круглая. Для овального сечения в моей компьютерной модели есть четвертый “ген” – параметр форма, который измеряется отношением высоты овальной трубы к ее ширине. Круг – это крайний случай овала, форма которого равна 1. Этот ген позволяет колоссально расширить возможности модели для изображения настоящих раковин. Но и этого мало. Сечение природных раковин – вовсе не обязательно круг или овал, и они вовсе не обязаны подчиняться простым математическим правилам. На рис. 6.10 показаны раковины с отличным от окружности, фигурным сечением основной трубы, которые, кстати, занимают в нашем кубическом музее разные “витрины”.

Дополнительная переменная включается в программу легко и без затей – в виде набора предварительно нарисованных сечений разной формы. Затем каждый такой контур трансформируется – сплющивается в горизонтальном или вертикальном направлении – текущим (изменяемым) значением гена формы. Далее программа завивает трубу точно так же, как круглую, и генерирует измененные контуры. Лучше всего – и когда‐нибудь я попробую это сделать – было бы научить компьютер имитировать реальный, непостоянный процесс роста раковины вдоль направляющей линии трубы и таким образом рисовать сечения произвольной формы. Как бы то ни было, на рис. 6.11 представлен “парк” компьютерных раковин, выращенных с помощью нашей программы селекции с участием человека. Они были отобраны для размножения за сходство со знакомыми нам раковинами; для каких‐то из них можно найти аналоги на рис. 6.10, еще какие‐то напоминают ракушки, которые вы могли бы увидеть на пляже или в море, плавая под водой.

Рис. 6.10. Настоящие раковины в разрезе: (сверху слева по часовой стрелке): пятнистый нассариус, Сominella adspersa; левозакрученный нептун, Neptunia contraria; японская удивительная татчерия, Thatcheria mirabilis; брюхоногий моллюск, Acteon eloisae; рапан, Rapa rapa; большой гребешок, Peten maximus; изящный фикус, Ficus gracilis.

Рис. 6.11. Коллекция компьютерных раковин с различными сечениями, выведенных в программе “Слепой строитель”. Они были отобраны в процессе селекции по принципу внешнего сходства с существующими в природе раковинами, в частности, с некоторыми из тех, что показаны на рис. 6.10.