![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
macroevolution![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif){kind=small}
greenishwarbler ). Очень внимательные читатели этого журнала знают, что речь в данном случае идет если не о конфликте мировоззрений, то о сильно различающихся научных школах как минимум.Замечания Н. Ковылова
Здравствуйте, Александр Владимирович. С большим любопытством читаю Вашу книгу, особенно впечатляет мощь технологии современных молекулярщиков. Поскольку сталкивался с проблемой выделения ДНК из зоомузейских тушек птиц – понимаю, насколько это круто – работать с костями.
Теперь по поводу книги. С особым пристрастием изучил «зоологический» материал, возникает ряд вопросов. Думаю, что выложу все это в виде нормального поста или отклика, а сейчас просто перечислю:
1. павлин и его хвост фигурирует у Вас лучшей демонстрацией полового отбора; пишете об этом Вы крайне живо: «привередливые павлинихи создали роскошные узоры на хвостах самцов-павлинов; без этого (активного выбора самками самцов) нельзя объяснить такие удивительные явления природы, как павлиний хвост», всего насчитал 6 упоминаний.
Но, во-первых, то, что Вы называете «роскошным хвостом» - это надхвостье. Во-вторых, единственная (подчеркиваю) полевая работа по павлинам не подтверждает наличие связи между орнаментацией, длиной надхвостья – и качеством самца. Ссылка -http://209.85.117.197/12418/66/0/p10282
Откликов на эту статью было довольно много, некоторые в том плане, что «хватит приписывать животным то, что нам кажется очевидным и необходимым…»
2. шалашники: Вы пишете «Изысканные беседки, сооружаемые самцами шалашников, не выполняют никакой утилитарной функции; ... они нужны только для того, чтобы произвести впечатление на самку». Ключевые слова здесь – «не выполняют» и «только». Хотя есть хорошие работы настоящего классика этологии Дж. Борджиа (конец 90-х где-то), в которых картина совсем иная. Об этом очень здорово написал вольф-кицес:
«…шалаш (и демонстрации самца) в брачном поведении вида в первую очередь играют роль барьера, удерживающего партнёров от прямого сближения, который к тому же «ставит» самку и самца в определённые позиции друг по отношению к другу (в которых минимизируется риск стрессирования для самки и её ухода для самца) и к тому же «притягивает» их друг к другу за счёт разного рода стимулов и сигналов»
То есть утилитарная функция (барьер, препятствие) тут есть. Так что Ваша позиция не подкрепляется эмпирикой.
3. Вы пишете, что п. Гамильтона настолько логично (пишу не дословно, поправьте, если ошибусь), что не требует экспериментальной проверки. Я не берусь обсуждать ПГ, про это сказано достаточно. Но «…не требует экспериментальной проверки» - в биологии это нонсенс.
4. Вы пробуете объяснить поведение чаек при помощи ПГ, на каком основании? =) Я не слышал, чтобы ПГ применяли полевые зоологи. Об этом пишут и Новак и др.:
http://faculty.virginia.edu/vaformica/M
Если пункты 3 и 4 скорее концептуальные, то 1 и 2 отсылают к накопленным фактам (что лично для меня важнее). Если по павлинам хорошие работы вот только-только появляются, то с шалашниками история уже давняя. Так что вполне можно было бы неточностей избежать.
С уважением,
Николай Ковылов
Ответ
Здравствуйте, Николай. Большое спасибо за замечания!
1. Павлиний хвост.
«во-первых, то, что Вы называете «роскошным хвостом» - это надхвостье»
Здесь, как и в случае с африканским среднекаменным веком, я счел необходимым поступиться точностью терминологии ради понятности текста – просто чтобы не запутывать читателя без необходимости. Все читатели, кроме специалистов-орнитологов (составляющих наверняка менее 1% от общего числа читателей) привыкли называть это «хвостом». «Павлинье надхвостье» смутило бы их. Они бы подумали «о чем это он? что еще за надхвостье такое? Явно здесь речь идет не о знаменитом павлиньем хвосте, который все видели, а о чем-то другом». Пожалуй, мне следовало упомянуть о надхвостье в примечании, как я это сделал со среднекаменным веком. Я учту это, если будет переиздание. Однако менять по всему тексту «хвост» на «надхвостье» все же не буду. (дополнительный факт: результаты поиска в гугл по фразе "павлиний хвост" - 170 тысяч результатов, по фразе "павлинье надхвостье" - 2 (два) результата. Все картинки прекрасных надхвостий находятся по фразе "павлиний хвост")
«Во-вторых, единственная (подчеркиваю) полевая работа по павлинам не подтверждает»
Статья, на которую Вы ссылаетесь, мне попадалась, я знал об этих результатах, но не счел необходимым о них упоминать. Попробую объяснить, почему. Прежде всего, я знал также и о ряде других статей, в которых были получены иные результаты. Например: Marion Petrie, Halliday Tim, Sanders Carolyn. Peahens prefer peacocks with elaborate trains (из того же журнала Animal Behaviour). Вывод этой статьи ясен из ее названия. И это, кстати, тоже вполне полевое исследование. Непонятно, почему вы называете статью Takahashi et al «единственным» полевым исследованием! Сами авторы ссылаются на целый ряд других полевых исследований. В статье Takahashi et al. приведен подробный обзор, из которого видно, что вопрос этот очень непрост, и разные исследователи получали в разных популяциях разные результаты. Мне очень понравилось обсуждение и заключение этой статьи. Там все изложено грамотно и толково. Самое главное: авторы и не думают рассматривать свои результаты как довод против идеи о том, что павлинье надхвостье – результат полового отбора. Авторы, во-первых, честно признают, что «It is unclear why some researchers have detected both correlation and causality between male train elaboration and female preference, whereas others have failed to detect either» И вот какой вывод они делают в итоге: Nevertheless, this trait is thought to have evolved and to function for almost exclusively epigamic purposes (Ridley et al. 1984; Petrie et al. 1991; cf. Loyau et al. 2005a) and is thought to be a necessary condition for successful reproduction. Combining these considerations, we propose that the peacock’s train is an obsolete signal for which female preference has already been lost or weakened, but which has none the less been maintained up to the present because it is required as a threshold cue to achieve stimulatory levels in females before mating (Holland & Rice 1998) and/or it is maintained as an unreliable cue (Moller & Pomiankowski 1993). Это выглядит правдоподобно. Весьма интересны и правдоподобны также их рассуждения о том, что причины, по которым этот признак мог стать «ненадежным» как критерий выбора самками самца, могут быть связаны с его гормональной регуляцией: для развития красивого надхвостья нужен низкий уровень эстрогена, тогда как для самок, наоборот, адаптивным является очень высокий уровень эстрогена.
К этому можно было бы многое добавить, но остановимся на том, что иных внятных объяснений павлиньему надхвостью, кроме теории полового отбора, никем не предложено; что это объяснение не ставится под сомнение даже авторами цитируемой Вами статьи; что оно давно стало «классикой» (например, именно павлин изображен на обложке классической книги Амоса Захави «Принцип гандикапа»: а Захави, кстати, очень даже полевой исследователь и много наблюдал за птичками, хоть мне и не известно, изучал ли он конкретно павлинов). И, наконец, я не раз говорил, что утверждения типа «в действительности все не так просто», «на самом деле все сложнее» и т.п. можно ставить как неопределенный артикль чуть ли не после каждого утверждения, относящегося к сфере естественных наук. Но не всегда это необходимо и уместно. Мой двухтомник не про павлинов, и я считаю, что имел право опустить подробности, используя павлиний хвост в качестве классического примера действия полового отбора.
2. Шалашники.
Спасибо, было бы интересно поближе познакомиться с работами Борджиа по шалашникам (есть ли они в сети?). Я читал несколько работ по шалашникам, но, соглашусь, не влезал в тему очень глубоко. Впрочем, я сомневаюсь, что тут наберется проблем больше, чем на небольшое подстрочное примечание. Из того, что Вы написали (если все это действительно подкреплено серьезными фактами – а я Вам верю, что подкреплено), следует, что шалаш помогает определенным образом структурировать взаимоотношения самца и самки и их брачное поведение. Это очень интересно, если нас интересуют детали брачного поведения, но, вообще говоря, тривиально, если нас интересует эволюция. Само собой разумеется, что раз уж есть шалаш, то брачное поведение, совершающееся в нем и вокруг него, будет этим шалашом как-то структурироваться – и, более того, что оно будет приспособлено к наличию шалаша, потому что у видов, строящих шалаши, отбор будет поддерживать такие генетические изменения, которые способствуют более эффективному брачному поведению именно в условиях наличия шалаша. Вряд ли шалаш – а особенно его украшения – развились в ходе эволюции ДЛЯ этого. Скорее, это вторичные функции. И я бы не стал ни в коем случае называть такие функции шалаша «утилитарными». Это, конечно, дело вкуса, но мне кажется более естественным оставить обозначение «утилитарные» за теми функциями, которые перечислены в тексте (использование в качестве гнезда, выведение птенцов, защита их от непогоды и т.п.). А детали брачного поведения, определяемые шалашом – это не «утилитарные», это как раз относящиеся к сфере интересов полового отбора, «лирические», если можно так выразиться, функции (это вольная метафора, не придирайтесь :)
3. Правило Гамильтона.
«Я не берусь обсуждать ПГ, про это сказано достаточно»
Да, это одна из идей, на понимание которых оказывают радикальное влияние вышеупомянутые концептуальные расхождения, о чем я очень сожалею, но давайте, правда, не будем это обсуждать (я тоже считаю, что сказано достаточно).
«Но «…не требует экспериментальной проверки» - в биологии это нонсенс.»
Вы ошибаетесь, это вовсе не нонсенс, это обычная вещь. Там ключевая фраза – следующая, где говорится о том, что п.Г. выводится из исходных посылок (определений переменных) точно так же, как теоремы геометрии выводятся из ее аксиом. В теоретической биологии существует много идей, разработок, моделей – именно таких, не требующих экспериментального подтверждения, потому что они выводятся чисто логически из определенных посылок. Из общеизвестных можно привести закон Харди-Вайнберга. Или вот еще более наглядный, совсем простой пример биологического утверждения, не нуждающегося в экспериментальной проверке: «Если в популяции численностью N особей ежегодно рождается B и умирает D особей, то, при условии отсутствия миграции, через T лет численность популяции будут равна N + T(B-D)».Согласитесь, это не нуждается в эмпирической проверке. Правило Гамильтона образовано по этому же принципу: «если (перечень исходных посылок), то (ожидаемое следствие)». Логика там безупречна. Не о чем спорить. И в тексте книги п.Г. далее объясняется на пальцах. Жаль, что я, как видно, все-таки не сумел сделать текст достаточно понятным.
Спорить можно о другом: о том, насколько часто в природе выполняются условия, предполагаемые правилом Гамильтона, и насколько важен этот (гамильтоновский) механизм в эволюции «альтруистического» поведения у реальных организмов по сравнению с другими механизмами, которых немало. Я считаю, что даже беглый обзор самых ярких случаев наглядно показывает, что он весьма важен. Почему разнообразные и сложные многоклеточные организмы у эволюции «получились» только из клонов – потомков одной клетки (зиготы), а из скоплений генетически различающихся клеток не вышло ничего, кроме плазмодиев и плодовых тел? Правило Гамильтона предлагает простое объяснение: потому что в первом случае R=1. Почему эусоциальность возникла у креветок, живущих в губках? Потому что очень трудно найти новую губку для основания новой колонии, величина C низкая. У термитов – исходная моногамия, обеспечивающая высокое значение R (0,5). У перепончатокрылых – тоже, скорее всего, исходная моногамия + гаплодиплоидность (да, да, я знаю, что все не так просто :). У тлей – партеногенетические клоны, R=1. У трематод – то же самое. У с/х грибных культур муравьев и термитов поддерживается R близкое к 1. На диктиостелиуме недавно экспериментально показали, что чем выше R, тем ниже вероятность развития социального паразитизма. Это пример подтверждения действенности п.Г. в прямом эволюционном эксперименте. Дети у некоторых млеков и птиц помогают своим родителям выращивать братьев и сестер (а не кому попало кого попало). В конце концов, забота о потомстве в большинстве случаев направлена все-таки на родных детей, а не на любых встречных-поперечных (да, я знаю, что есть исключения, я говорю об общей тенденции). Да, много других факторов. Да, «в жизни все сложнее». Но отрицать действенность п.Г. в целом – по-моему, просто немыслимо, глядя на все эти факты.
«Вы пробуете объяснить поведение чаек при помощи ПГ, на каком основании?»
На основании логики. Логика такая: посмотрим на поведение чайки. Можно ли его объяснить при помощи п.Г.? Да, можно, все отлично сходится. Больше ничего тут не имелось в виду.
Еще раз спасибо за замечания.
С уважением, А. Марков
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2012-01-16 12:18 pm (UTC)no subject
Date: 2012-01-16 12:43 pm (UTC)no subject
Date: 2012-01-16 12:53 pm (UTC)Интерпретация МОЖЕТ быть отброшена полностью, даже не будучи опровергнутой - например, если найдётся явление В, которому ТОЖЕ можно уподобить явление А, и модель на основе этого уподобления окажется лучше/удобнее/точнее, чем модель на основе уподобления явления А явлению Б.
Куновские "смены парадигм" как раз и представляют собой появление в научном обороте новых классов моделей, новых явлений, которым уподобляются изучаемые. То, что НЕ ВСЁ научное знание сводится именно к таким моделям, а заодно и то, что это различие *принципиально* - Кун как-то не заметил :).
no subject
Date: 2012-01-16 08:07 pm (UTC)Знания не выводятся логически из опыта. Это ж чуть ли не в детском саду проходят.
no subject
Date: 2012-01-16 08:47 pm (UTC)1. Знания могут быть логически выведены из других знаний - с этим Вы согласитесь или нет?
Если нет - есть такая история.
--
В 1684 г. молодой астроном Эдмонд Галлей посетил Ньютона и задал ему вопрос, по какой траектории будет двигаться планета, если сила меняется обратно пропорционально квадрату расстояния. Ньютон немедленно ответил: "По эллипсу". Галлей был поражен и спросил, откуда Ньютон знает это. Ньютон коротко ответил: "Я это вычислил".
--
Если у нас есть 3 закона механики Ньютона и закон всемирного тяготения - законы Кеплера *выводятся*. Обратное тоже верно: закон всемирного тяготения ("обратных квадратов") может быть логически выведен из законов Ньютона и законов Кеплера.
2. Знания могут быть получены обобщением опыта. С этим Вы согласны?
Сами законы Ньютона - это ведь именно обобщение опыта.
Если Вы согласны с 1 и 2, то придирка ваша... техническая. Если нет... я бы предложил перенести спор в другое место, здесь всё-таки журнал биолога :).
no subject
Date: 2012-01-16 09:54 pm (UTC)Ежели эти знания - математические теоремы, то да. И их истинность в этом случае определяется тем, насколько истинна математика как таковая. Здесь следует вспомнить, что Гёдель сотоварищи доказали, что истинность математики доказать нельзя, а значит, приятие математики - суть вопрос веры.
> Если у нас есть 3 закона механики Ньютона и закон всемирного тяготения - законы Кеплера *выводятся*.
Выводятся. Как математические теоремы.
> Обратное тоже верно: закон всемирного тяготения ("обратных квадратов") может быть логически выведен из законов Ньютона и законов Кеплера.
А вот это уже неверно. Для этого надо проявить т. н. интеллект, сиречь выбрать (а сначала найти!) одно из бесконечного множества возможных объяснений. Причём, что характерно, измерения у нас будут с ошибками, так что идеального соответствия опыту, необходимого для логического вывода, у нас никогда не будет. Более того, даже идеальное соответствие вас бы не спасло. Дать вам график функции, скажем, из десяти случайных символов школьной математики от одной переменной и попросить восстановить её формулу - ни за что не восстановите.
> 2. Знания могут быть получены обобщением опыта. С этим Вы согласны?
Скажем так, обобщение - не логическая операция, а творческая. Обобщение по сути - сжатие с потерями. У нас было много информации, мы её, скажем, обобщили до нескольких символов ньютоновского закона. Тем самым мы неизбежно выкинули всю другую информацию, которая у нас была. И что самое главное - результат обобщения совершенно не очевиден, то бишь его нельзя вычислить механическим (сиречь логическим) способом, но его можно угадать (то бишь использовать случайную генерацию гипотез, оптимизированную в ходе предшествующей эволюции). Один и тот же набор данных можно обобщить приблизительно бесконечным числом способов. Скажем, из тех же данных по движению планет Кеплер помимо всего прочего вывел чуть ли не нумерологический закон соотношения радиусов орбит планет (каковой, насколько я понимаю, до сих пор вызывает проблемы с объяснением). Не говоря уже о том, что Птолемей аналогичные данные предпочитал обобщать эпициклами. Более того, ежели мы объясняем вращение планет тем, что их черти движут - это тоже будет обобщение, только с нашей точки зрения менее оправданное.
Вообще к мысли, что знания не следуют из опыта, приходит любой человек, сколько-либо серьёзно задумывающийся о построении искусственного интеллекта. И Гёдель с Расселом из той же оперы, и все, кто пытался создать искусственный интеллект в пятидесятых-семидесятых годах двадцатого века. У нас есть входная информация и нам надо сгенерировать выходную, причём так, чтобы стало "лучше" с некоторых позиций. В общем случае эта задача решается только полным перебором (т. н. no free lunch theorem). А полный перебор, как известно, с ростом размера задачи очень быстро становится невозможным. Вот и получается, что угадывать хорошие решения - это искусство, и все попытки научить машину этому искусству, насколько я знаю, доселе терпели неудачу (по крайней мере в общем случае, а не тогда, когда берётся одна конкретная область и по сути формализируются уже найденные человеком решения).
Настоятельно советую вам прочитать статью Карла Поппера "Эволюционная эпистемология".
> здесь всё-таки журнал биолога
Сия проблема имеет наипрямейшее отношение к биологии, теории эволюции и эволюции человека в частности.
no subject
Date: 2012-01-17 03:46 pm (UTC)1.
Ежели эти знания - математические теоремы, то да.
Ну так я Вас обрадую: практически вся физика, например, и есть "математические теоремы", слегка приправленные физическим смыслом. Вон и биология туда же тянется.
2.
А вот это уже неверно. Для этого надо проявить т. н. интеллект, сиречь выбрать (а сначала найти!) одно из бесконечного множества возможных объяснений.
Вообще-то именно так закон всемирного тяготения и был открыт :). У Ньютоны были законы механики и законы Кеплера. И было чёткое понимание того, что *какая-то* сила на планеты действует. Собственно, его предположение было - что это то самое тяготение, от которого знаменитое яблоко упало.
И всё, никакого "бесконечного множества возможных объяснений" не осталось. Если а)планеты двигаются по орбите именно под действием силы тяготения и б) при этом соблюдаются законы Кеплера, то закон всемирного тяготения может быть только такой, какой он и есть: притяжение пропорционально произведению масс, обратно пропорционально квадрату расстояния. Это выводится вполне строго, простора для творчества тут уже нет.
3.
В общем случае эта задача решается только полным перебором (т. н. no free lunch theorem).
Вы, сударь, только что сказали чудовищную ерунду. NFL Theorem даже формулируется так, что это очевидно: "любые два оптимизационных алгоритма будут эквивалентны при усреднении по всем возможным задачам оптимизации". Это означает не то, что "в общем случае задача решается только полным перебором", а то, что "любой алгоритм при усреднении по всем возможным задачам будет эквивалентен, то есть не лучше, чем полный перебор".
NFL совсем не запрещает оптимизационным алгоритмам *в некоторых областях* быть лучше, и намного лучше, чем полный перебор. Она ничего не говорит о том, к каким областям относятся практически интересные задачи оптимизации. Она также не запрещает "покрытия" множества всех задач семейством алгоритмов, каждый из которых в своей области намного лучше, чем полный перебор.
И поэтому ваш вывод о том, что "угадывать хорошие решения - это искусство", получается совсем даже не из NFL, а из каких-то других, не озвученных и, возможно, не осознаваемых Вами убеждений.
3. Статью Поппера я прочитал, спасибо, интересно. Не очень, конечно, хочется Вас гнать к Хоцею, он длинный, но хорошо бы. Давайте я Вам на себя ссылку дам :). Там всё это - подробнее. И ссылка на Хоцея тоже есть.
http://blog.imhonet.ru/author/CowboyJo/post/1950070/
У Поппера в статье есть сходные проблемы: теории и интерпретации Поппер тоже не различает.
А про Поппера - у меня нет ощущения, что то, что пишет он, в чём-то существенном противоречит тому, что говорю я :). И если Вам кажется, что таки противоречит - ну... укажите это место, подумаем.