Blog Post

O svete vedeckou optikou.
HomeClankyČlovek, správanie, evolúciaNenáhodný výber

Nenáhodný výber

Nenáhodný výber

V stene prvotnej kartónovej škatule je urobený otvor. Škatuľa je plná písmen abecedy, od a až po z vrátane diakritiky, čiarok, bodiek, otáznikov, výkričníkov, veľkých a malých znakov. Je ich dostatočne veľa, aby sa s nimi dalo splniť nasledovné: Vytriasať postupne písmená cez otvor tak, aby vznikol citát:
Majmeotvorenúmyseľ,nonieažtak,abynámvypadolmozogzhlavy.“

Pokus/omyl, dookola

Citát je potrebné vytriasť celý na prvý krát, bez chyby: ak náhodou vypadne iné písmeno ako má, treba začať odznova! Aby sa niečo také podarilo, je potrebné vykonať približne 10^115 pokusov. Ak by jeden pokus zabral najmenej 1 sekundu, úloha by trvala približne 2 × 10^97 krát viac, než je vek vesmíru (vesmír je starý približne 13,75 miliárd rokov). To je dlho.

Výber

Existuje však aj iná možnosť: Miesto jednej škatule bude škatúľ viac. Ak vypadne správny znak, škatuľa aj so znakom sa ponechá, ostatné škatule budú zničené. Škatule so správnymi znakmi budú namnožené. Ak vypadne nasledujúci správny znak, správny reťazec sa ponechá aj so škatuľou a ostatné nesprávne sa zničia. Škatule so správnym reťazcom budú neustále množené až pokým sa nedosiahne celý citát. Počet pokusov potrebných na zostavenie citátu sa zníži na 29 070, čo by trvalo (ak jeden pokus trvá sekundu) približne 8 hodín.

 

Zmenou pravidiel výberu a postupu sa prvotný nepredstaviteľný problém zredukoval na veľmi jednoduchú záležitosť. Toto myšlienkové cvičenie je analógiou zložitejšieho problému, ktorým je prírodný výber. Prírodný výber funguje trochu podobne, ako uvedená druhá možnosť: životaschopné znaky ponecháva, nevhodné (letálne) maže zo stromu života.

Skratky výberu

Ďalším spôsobom, ktorým prírodný výber uľahčuje znakom cestu je jeho benevolentnosť. Úvodzovky sú v tomto prípade namieste, pretože ide o život existenciu. Organizmu (škatuli) stačí, ak prežije výber a namnoží sa. To však nemusí znamenať, že splní do bodky podmienky hry. Funguje istá variabilita v tom, ako splniť úlohu a príliš neplytvať:

Variácie v reťazci

Citát Majme otvorenú myseľ, no nie až tak, aby nám vypadol mozog z hlavy. má svoje posolstvo a informačnú hodnotu, je funkčnou vetou, ktorej je možné porozumieť a vyvodiť z nej dôsledky. Dá sa však napísať aj inak, pričom jeho význam ostane viac menej zachovaný:
Majme otvorenú Myseľ, no nie tak, aby nám vypadol Mozog z hlavy.“ Namiesto niektorých malých znakov „m“ sa použili vké. Význam vety však ostal zachovaný.
Čo sa stane, ak sa citát spotvorí znakmi, ktoré nie sú v súlade s poriadkom gramatiky? Ak je podmienkou, aby sa dal citát prečítať, s trochou snahy sa dá aj taký:
M4jm3 0tv0r3nú my53l, n0 n13 t4k, 46y n4m vyp4d01 m0z0g z h14vy.“

Kde sa vzali čísla?

Ak sa „ukradnú“ znaky z iných škatúľ, dá sa jednoducho dospieť k cieľu bez veľkej námahy. Niečo podobné sa stalo, keď sa prvotné eukaryoty spolčili s baktériami, vďaka ktorým sa aj v ľudských bunkách nachádzajú mitochondrie – „spaľovacie motory“. 

Koniec analógiám!

Toto myšlienkové cvičenie samozrejme nie je dokonalé, príklady zmien vo význame reťazca určitých znakov v reči a v genetickej informácií nie sú úplne totožné: Genetický materiál človeka má len 4 základné bázy (A, T, C, G), no i napriek tomu sa z neho dajú utvárať variability, ktorých by mohlo byť viac, než neutrónov vo vesmíre.

Prispôsobenie, alebo život!

Tento materiál, rovnako ako genetický materiál iných organizmov prechádza a prechádzal neustálym výberom. Dôvodom sú zmeny životného prostredia každého organizmu, ktoré kladú neustále nové nároky a nové výzvy: teplota, podnebie, potrava, iní príslušníci vlastného druhu, organizmy iných druhov, paraziti atď.
Niektorým organizmom stačí málo, stačí aby prežili s krátkym citátom, niektoré potrebujú viac, keďže sa špecializujú na určitý druh potravy, prostredia, alebo majú iné nároky na partnerov.
Chyby a nesprávne znaky nie sú ničím výnimočným práve naopak, sú tak časté. S trochou nadsádzky možno povedať, že Zem je pohrebiskom druhov. Druhov, ktoré nemali v správny čas správny súbor znakov, možno je viac mŕtva, než živá, ale to je téma pre básnikov.

Nedokonalosti

Výber nevedie k dokonalosti, ale k tomu, čo stačí na prežitie. Stačí znamená, že organizmus prejde životom (vyhne sa predátorom, katastrofám, či nájde dostatok potravy) a rozmnoží sa (svoje znaky). Na toto všetko nepotrebuje dokonalé nástroje. Rovnako ako škatuľa s citátom plným čísiel, vyhodených a nahradených znakov.
Zo všetkých možných príkladov nedokonalostí ľudského tela, z ktorých možno zostaviť dlhý a úmorný zoznam, je najkrajším ľudské oko: poprekrúcané, vyvrátené, so slabým rozlíšením no stačí na prežitie v prostredí, v ktorom človek doteraz žil, rovnako ako stačí Eugléne svetlo-citlivá škvrna.

Nezastavujeme!

Vývoj sa nezastavuje, nezastavuje sa totiž premenlivosť prostredia. Neustále sa mení klíma, môžu nastať radikálne zmeny (premnoženia druhov, paraziti, choroby, zemetrasenia, výbuchy sopiek, požiare, záplavy, iné katastrofy..), ktoré zmenia požiadavky výberu. Niektoré sú také radikálne a prudké, že sa im druh nedokáže prispôsobiť a vyhynie, iné doženú druh k zmene, ktorá vedie k odštiepeniu od pôvodného až natoľko, že sa z neho vyvinie druh úplne nový.

Evolúcia je však pomalá, ak nie je umelo riadená človekom (šľachtenie, genetická manipulácia), sú zmeny ťažko badateľné a objavujú sa len časom. Premena pôvodného citátu na citát plný čísiel a skrátený o niekoľko slov sa môže stať postupne, ak k nemu vedie výber. Nie je to okamžitá zmena tieto skratky a nahradenia sa nedejú tak markantne a tak často, aby sa druh menil z generácie na generáciu, preto aj mnoho druhov neustojí rýchle zmeny prostredia.

Použime rozum

Vyhodením, nahradzovaním, strácaním, obohacovaním reťazcov možno časom, postupne dospieť veľmi odlišným výsledkom, než bol pôvodný (pôvodná krabica). Výsledkom by mohlo byť aj motto Použime rozum!, keďže je možné ho považovať za prenesený význam pôvodného citátu. Lenže to je len analógia, ktorá má slúžiť k lepšiemu pochopeniu problému.

 

Predstava náhodnosti

Je nepredstaviteľné a ľahko nemožné, aby mohli vzniknúť zmeny náhodou, okamžite a hneď bez chýb. Vďaka rôznym skratkám a úľavám (rekombinácii, mutáciám a pod.), nepotrebnosti dokonalých výsledkov je možné evolučne dosiahnuť zaujímavých zmien. Nie je možné zo zhluku znakov okamžite stvoriť zmysluplný, či úplne iný citát, ani zo zhluku genetickej informácie zajaca zrazu stvoriť mačku.
To sa však v evolúcii netvrdí.

Ani tento článok netvrdí, že sa jeho text zmenil z modrej na zelenú skokom. Od začiatku sa jeho písmená pomalými zmenami menili od modrej k červenej a potom k zelenej. Možno povedať, kedy presne už môžeme hovoriť o čistej červenej? Alebo zelenej? Kedy začínajú byť písmená zelené?

Môžete povedať, že posledné slová sú viac zelené, než prvé. Ale to až keď vidíte celý text. Rovnako je to aj s evolúciou: môžete povedať, že ste viac homo sapiens než homo erectus - s odstupom času; no kde presne je tá hranica? Nie je žiadna hranica, sú to len teoretické taxonomické jednotky na označenie podobností a rozdielností. Môžete povedať, že nejaké slovo tohto textu je viac modré ako červené, no ťažko povedať, že nejaké je čisto modré.

 
Zajačia mačka

Mačka Manx z ostrova Mann je zvláštnou „odrodou“ domestikovanej mačky, ktorá má však zvláštnu mutáciu – nemá chvost, alebo ho má len zakrpatený. K tomu má guľatejšiu hlavu a dlhšie zadné nohy, pohybuje sa trochu ako zajac.

Zvláštne je, že Mannská mačka nemôže mať potomka s jedincom svojho vlastného bezchvostého plemena. Možné je jedine párenie s mačkami, ktoré majú skrátený chvost. 

Neschopnosť neospravedlňuje

Je naozaj ťažké si predstaviť ako sa Homo heidelbergensis zmenil na Homo sapiens, pretože nikdy nebudete mať vedľa seba toľko článkov, aby ste to mohli vidieť, rovnako ako ste videli meniť sa tento článok. Dôvodov je viacero, jednak je skôr šťastie, že sa nájdu zachované pozostatky organizmov, na ktorých by sa to dalo pozorovať. Určité zrýchlenie evolúcie môžete pozorovať pri šľachtení a pokiaľ sa dosiahne stav, kedy sa druhy od seba odštiepia (jedinci nebudú môcť vzájomne splodiť životaschopné jedince náš štandard rozlišovania druhov), budete svedkami vzniku nových.

Akokoľvek môže byť predstava evolúcie nenáhodným výberom viac menej postupnými krokmi náročná, nič to nemení na tom, že je reálna.

Sme výsledkom dlhého vývoja, ktorý nestojí. Naše mozgy sú schopné toto všetko spoznávať a učiť ostatných. Kto vie, kam smerujeme, kto vie akí budeme o 100 000 rokov? Možno nám pribudne trochu modrej, alebo zelenej, alebo jedna ruka vzadu na chrbte, aby sme sa mohli lepšie škriabať na hlave, pri používaní rozumu..

Podporte článok na: http://vybrali.sme.sk/c/Nenahodny-vyber/

Poznámky:
Článok nemá za cieľ dostatočne a presne vysvetliť všetky doposiaľ poznané mechanizmy evolúcie, má len analogický charakter pri vysvetľovaní toho, že prírodný výber nie je náhodný, ale podmienený prostredím. Evolučná biológia, genetika a zmeny v živých systémoch sú príliš zložité, aby boli vysvetliteľné jedným článkom. Pre záujem o ďalšie štúdium problematiky odporúčam minimálne priložené zdroje a literatúru.

Čítajte viac:
http://invivomagazin.sk/-101.html
http://www.pouzimerozum.sk/2012/01/06/evolucna-teoria-nie-je-mimozemstan/
http://www.pouzimerozum.sk/2012/01/10/nase-temne-bakterialne-ja/
http://www.pouzimerozum.sk/2011/08/08/geneticke-vlaciky/

Zdroje:

DUNBAR, R. 2004: Příběh rodu Homo.Praha: Academia. 2009. 224 s, ISBN 978-80-200-1715-4
FLEGR, J. 2005: Evoluční biologie, Praha: Academia. 2005. 560 s. ISBN 8020012702
ZRZAVÝ, J., STORCH, D., MIHULKA, S. 2004.: Jak se dělá evoluce. Praha: Paseka. 2004. 296 s. ISBN 8071855782

http://www.ufaw.org.uk/manxsyndrome.php
http://en.wikipedia.org/wiki/Manx_(cat)
http://www.celysvet.cz/manska-kocka-.php
http://phys.org/news82979065.html
http://naturalselection.0catch.com/Files/whichcamefirst.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Homo_heidelbergensis

Perexový obrázok: Autor
Schéma: Autor

 

Leave a Reply

© 2012 Použimerozum.sk, všetky práva vyhradené.