Восхождение на гору Невероятности

Не могу покинуть “запретные” залы, хотя бы вкратце не рассказав о некоторых причудливых, но тем не менее ныне живущих видах. Маленький морской головоногий моллюск Spirula (к этой же группе принадлежат кальмары и аммониты) – родственник наутилуса. Неплотная раковина с большими интервалами между витками указывает на высокое значение червячности (больше 1/расширение) – это ее качество уже было проиллюстрировано на рис. 6.4. Spirula могла бы послужить ярким примером, подтверждающим гипотезу о том, что раковины с большой червячностью – хрупкие и потому не выживают. Моллюску она служит не жилищем, а как бы внутренним плавательным пузырем. Поскольку эта раковина не несет защитных функций, природа позволила ей следовать по такому эволюционному пути, который ведет в непопулярные залы Музея Всех Возможных Раковин. Но все‐таки она занимает свою нишу. То же относится и к виду Vermicularia spirata (рис. 6.15). Вермикулярия обитает в Карибском море, а образом жизни и формой напоминает кольчатого червя. Во всяком случае, если вы спуститесь в правый нижний угол рис. 6.8, то попадете примерно в тот сектор музея, где хранится эта раковина. При этом ее близким родственникам – равно как и некоторым вымершим аммонитам, – не таким стройным и красивым, не нашлось подходящего местечка.

Рис. 6.15. Настоящим раковинам из малонаселенных отделов музея не так-то просто выживать в природе. Spirula spirula и встречающаяся в Карибском море Vermicularia spirata.

В нашем трехмерном музее игнорируется не только тот факт, что не все раковины круглые в сечении. Не учитываются также рельеф и окраска – тигровые и леопардовые узоры (рис. 6.10), каллиграфические шевроны (рис. 6.4а), бороздки и каннелюры всех разновидностей, которые так украшают раковины. Можно включить в программу нужные команды и внедрить в модель некоторые рисунки – например, по такой схеме: по мере образования новых витков расширяющаяся труба нарастает кольцами, причем каждое n-ное кольцо толще остальных. По этому алгоритму в зависимости от значения n на отдельных участках поверхности раковины появятся вертикальные полосы. Можно придумать более сложные алгоритмы для вычурных узоров. Немецкий ученый Ханс Майнхардт проанализировал такие алгоритмы. На рис. 6.16 вверху показаны рисунки раковин двух моллюсков – представителей оливид (сем. Olividae) и волютид (сем. Volutidae). Под ними – почти точные их копии, нарисованные в программе Майнхардта. Как вы можете убедиться, его алгоритм работает примерно так же, как биоморфное “дерево” – с той разницей, что результатом является не ветвление, а периодическая смена окрашенных и неокрашенных графических элементов. Подробнее об этом можно прочитать в его книге “Законы красоты морских раковин” (The Algorithmic Beauty of Sea Shells), но я вынужден оставить эту тему и вернуться к нашей основной, то есть в Музей Всех Возможных Раковин.

Рис. 6.16. Рисунки живых раковин и их компьютерные модели.

Концепцию музея я предложил по одной-единственной причине – если не усложнять картину и не учитывать сечение трубы, узоры и переменные параметры, то большинство известных раковин более или менее хорошо поддается количественному описанию тремя включенными в алгоритм рисования числами. Если мы захотим описать не раковину, а какое‐нибудь животное, нам придется выдумать музей, в котором будет больше координат, чем мы сможем отобразить. Пусть визуализация многомерного Музея Всех Возможных Животных – задача неподъемная, но есть некоторые связанные с ним простые идеи, которые легко укладываются в голове. Во-первых, животным свойственно располагаться рядом с теми животными, на которых они больше всего похожи, и, во‐вторых, по галереям музея можно перемещаться в любом направлении, а не только прямо, вдоль коридоров. Эволюционная история представляет собой траекторию, петляющую по некоторым частям музея. Поскольку в каждой филогенетической группе необыкновенно разнообразных царств животных и растений эволюция идет независимо, можно проследить тысячи таких траекторий, пронизывающих в разных направлениях разные отделы гигантского многомерного музея; обратите внимание, как далеко мы отошли от горы Невероятности, совершенно другой метафоры.