January 13th, 2014

Запоминание случайного выбора

Существует популярный фразеологизм «запоминание случайного выбора», автором которого является Генри Кастлер. Кастлер пишет о «запоминании случайного выбора» как о способе создания новой информации [1]. Кроме того, существует представление об отождествлении этого самого «запоминания случайного выбора» с естественным отбором (источник указать не берусь, но слышал такое не раз). У Кастлера этого нет. Кто-нибудь может сказать, откуда берёт начало это представление?
На мой взгляд, естественный отбор в общем случае не является запоминанием случайного выбора, так как выживают не случайные особи, а соответствующие каким–то требованиям среды. Таким образом, среда изначально содержит информацию, передающуюся живым организмам в процессе отбора. Кроме того, организмы уже обладают определённой организацией (содержат информацию), частично определяющей их дальнейшую эволюцию. В результате информационное поле требований среды накладывается на информационное поле существующей организации (предшествующего опыта). Учитывая, что изначально они не связаны между собой (в смысле не однозначно связаны), их наложение по идее должно давать хаотическую динамику, которая и будет источником случайности в ходе эволюции.
Остаётся вопрос о процессе мутагенеза как об источнике случайности. Классические модели, рассматривающие информационные процессы (типа поведения чёрных и белых шариков в ящике, которые могут быть где попало, а могут быть «чёрные слева, а белые справа») вообще не рассматривают появление элементов нового типа, и не оценивают такое событие с точки зрения информации. Хотя, строго говоря, оно, видимо, связано с возникновением информации. Модели естественного отбора, хоть и указывают на наследственную изменчивость как фактор эволюции, фактически действуют так, как будто такая изменчивость существует изначально (в системе есть шум, который как бы с самого начала содержит в себе всё, что угодно). В то время как на самом деле система, эволюирующая и извлекающая информацию из шума, по мере своей эволюции начинает и «шуметь» по-новому (это очевидно и банально, скажем, у бактерии нет изменчивости по цвету шерсти).
С точки зрения ЭТЭ любые признаки, появляющиеся в фенотипе, являются частью нормы реакции, и поэтому не могут считаться новыми (отбор же работает лишь на их фиксацию). Это согласуется с идеей о том, что новые признаки представляют собой лишь шум до тех пор, пока они не отобраны; а шум сам по себе не содержит информации. Когда же появляется информация? Видимо, раньше, когда система приобретает свойство «шуметь» по-новому, и происходит это в момент предшествующего акта отбора, закрепившие какие-то черты и привязавшего таким образом их к старым.
Вопрос: что считать появлением нового признака – возможность обнаружить его среди шума или закрепление?
Вернёмся к вопросу о «запоминании случайного выбора». Вот цитата из Черданцева: «Выбор же одного из двух центральных макромеров – какой из них станет дорсальным макромером – скорее всего случаен. Коль скоро развитие запоминает случайный выбор, оно, по определению, создаёт новую информацию, что в данном случае нисколько не противоречит однозначности его исхода, потому что два накрестлежащих макромера ничем не отличаются друг от друга» [2].
По-моему, если «два макромера ничем не отличаются друг от друга», то и выбора никакого не происходит, и запоминать нечего. Если бы они отличались, то запомнить можно было бы, что дорсальным стал, скажем, тот, что поменьше, или тот, что потемнее и т. п. Синтез информации здесь происходит именно потому, что на макроуровень выводятся ранее не значимые различия между клетками (флуктуации), и теперь две клетки отличаются друг от друга. Но – все исходы для системы в целом эквивалентны («один из двух неразличимых с точки зрения системы макромеров станет дорсальным»), не значит ли это, что синтеза информации здесь нет? Получается, что для отдельного макромера выбор происходит – он выбирает один из вариантов, для системы же в целом вариантов нет – результат абсолютно предсказуем. Аналогичные рассуждения справедливы для образования ячеек Бенара и других подобных процессов.


1. Г. Кастлер, «Возникновение биологической организации», М., Мир, 1967, стр. 29.
2. В. Г. Черданцев, «Морфогенез и эволюция», М., изд. КМК, 2003., стр. 217.