November 3rd, 2008

knot

Эволюция, оптимальность и Илзилла

Если не ошибаюсь, Гельмгольц как-то заметил, что если бы он проектировал человеческий глаз, он бы сделал оптический инструмент получше, чем то, что у нас есть. С тех пор биологи с этим утверждением попеременно то соглашались, то спорили. Глаз, конечно, удивительный прибор - но нельзя не заметить, что целый ряд неудачных "хардверных" решений приходится "компенсировать в софтвере". Наиболее известный пример - слепое пятно, область на сетчатке, где нет светочувствительных клеток. Мозг компенсирует этот недостаток, хитроумно интерпретируя информацию от обоих глаз - или от одного глаза в разные моменты времени. Причина тут том, что нервы "заходят" в клетки сетчатки не снаружи яблока, а изнутри. Представьте себе, что вы делаете "разводку" экрана, но провода подключаете не с изнанки, как любой разумный инженер, а с лицевой стороны. Понятно, что вам понадобится "дырка" в экране, чтобы протянуть через неё кабель. Это странное решение, похоже, вызвано тем, что глаз развился из примитивных светочувствительных органов с низкой плотностью рецепторов, которые были устроены именно так - с разводкой по лицевой стороне. Понятно также, что эволюции проще двигаться постепенными шажочками, добавляя очередной "патч" в обработку данных и заставляя каждый глаз всё время слегка двигаться, чтобы получать разные картинки, - чем "вывернуть глаз наизнанку".

Собственно, если мы уж заговорили на компьютерном языке - в любой "выросшей" системе легко найти такие патчи, компенсирующие ранние неудачные проектные решения. Впрочем, вроде бы у каких-то животных, например, головоногих, глаз устроен "правильно". Я не знаю, является ли это результатом независимой эволюции - или какой-то совершенно невероятной мутации.

Я вспомнил об этом на семинаре, где Джин Шу рассказывал о своей недавней работе Collapse )