?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Чулан и склад Вольфа Кицеса Previous Previous Next Next
Вольф Кицес
wolf_kitses
wolf_kitses
Эволюционная лаборатория

Раз пришлось мне анализировать учебное пособие по теории эволюции для ВЗМШ, написанное одним из известных московских учителей. Что поразило, так это потрясающая сухость и скука этого документа. Все примеры абстрактные, с видом Х, признаком У и генами Z,  без какой-либо «связи с жизнью», то есть с практикой натуралистов, изучающих потерю и приобретение бронирования у колюшек (Gasterosteus aculeatus), взрывную эволюцию двустворчатых моллюсков в пересыхающем Аральском море, дифференцированное выживание цветных и полосатых улиток Cepea nemoralis, аллопатрическое видообразование вьюрков Neospiza на островах Тристан-да-Кунья и прочие красивые сюжеты, показывающие разные формы и механизмы эволюций организации под давлением изменений среды, как средневековая конница перестраивалась совершала эволюции под влиянием атак противника.

 

 

К глубокому сожалению, такого рода нежизненность и абстрактность описания эволюционных явлений, процессов и механизмов стала почти что нормой, хотя все эти вещи должны в первую очередь бежать абстракций и быть неотрывными от натуралистики, как мысли нельзя отрываться от фактов. Ведь эволюционная биология это занятие в первую очередь натуралистов (включая палеонтологов), которые в поле исследуют долговременные и направленные тренды преобразования форм (выделенных другими натуралистами – систематиками) в связи с видообразованием или с приспособлением к среде. Работы Фишера, Холдейна, Райта, вся популяционная генетика и «экспериментальная эволюция» появляются только потом, для проверки, корректировки и оценки выводов и предположений натуралистов.

И вся совокупность теории, моделирования и эксперимента (которую сейчас обычно и имеют виду, говоря о «теории эволюции», «эволюционной биологии» и пр.), нужна ровно настолько, насколько хорошо объясняет те эмпирические закономерности филогенеза, которые отыскиваются натуралистами (они же устанавливают область определения и область значений таких эмпирических зависимостей). Насколько она умеет «свести» разные эмпирические зависимости в непротиворечивую картину эволюции как целого, хотя по отдельности они и противоречат друг другу.

То есть преподавание теории эволюции должно быть приближено к реальности эволюционирования видов, популяций и сообществ  елико возможно (как минимум в той же степени, в какой преподавание зоологии – к жизни диких животных в природе, что достигается через полевые практики, экскурсии и пр.).

Программа «Эволюционная лаборатория» А.Н.Кузнецова, А.Б.Савинецкого и Е.Н.Букварёвой – первое известное мне пособие по теории эволюции, которое даёт живое и наглядное представление об этом процессе так, как будто ты всё это видишь своими глазами – да ещё и можешь процессом поуправлять, как управляют городом в игре SimCity или планетой в игре SimEarth. Наглядность достигается через погружение юзера в реальность компьютерного моделирования и компьютерных игр, вроде известной игры «Жизнь-Life». А эта реальность для школьников и студентов сейчас более естественна, чем дикая природа, в неё они погружаются сами, а натуралистике при том же уровне интереса приходится специально учить.

Авторы выделили основные принципы эволюционной теории (в варианте СТЭ), по минимуму и те, которые общие для всех СТЭшных модификаций. Причём выделили не декларативно, а операционально, задав «принципы эволюции» через правила взаимодействия эволюционирующих объектов – видов, дифференцирующихся на подвиды, и популяций, обособляющихся в новые виды (всё это моделируется клеточными автоматами)  со средой и друг с другом. При работе программы заданные нами объекты действуют по этим правилам и живут – дифференцируются, отделяя дочерние виды (которые могут повысить ранг до рода и дальше), выедают среду, создавая специфическую гетерогенность последней, и необратимо меняются = эволюционируют под влиянием взаимодействия со средой и собственной дифференциации.

То есть игровые объекты живут по сложным правилам взаимодействия (см.описание), как клеточки в игре «Жизнь-Life» живут и видоизменяются по более простым своим.

Все закономерности СТЭ здесь получаются простым проигрыванием модели «на выходе», их не надо преподавать догматически, ученики могут (и должны) сами вывести их «из жизней компьютерных популяций» в рамках своего рода исследовательской деятельности, в чём я вижу немалый плюс. А ещё больший – в использовании модели для проверки внутренних противоречий и ограничений частных эволюционных моделей, которыми СТЭ (и «теория эволюции вообще») переполнена как гранат зёрнышками.

Tags: , ,

32 comments or Leave a comment
Comments
sigizmund_trah From: sigizmund_trah Date: September 10th, 2008 01:35 pm (UTC) (Link)

Хе-хе...

Когда бы мне кто объяснил просто и популярно, как в результате эволюции могло получиться насекомое, детально копирующее формой и расцветкою древесный лист - может, я бы и задумался над теорией эволюции )))
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: September 10th, 2008 04:00 pm (UTC) (Link)

Re: Хе-хе...

Для этого нужен курс частной зоологии и ботаники, показывающий как именно эти насекомые связаны именно с этими листьями. Без этого бэкграунда эволюционное объяснение происхождения мимикрии непонятно как теорию относительности не освоить без тензорной алгебры.
sigizmund_trah From: sigizmund_trah Date: September 10th, 2008 04:14 pm (UTC) (Link)

Не надо отсылать кякобы источникам...

... даже в шутку, ибо вопрос того не стоит. Достаточно банального ннженерного мышления.
Попросту: любое изменение (мутация) должно быть критичным для выживания, иначе оно не закрепляется в потомстве. Для повторения рисунка листа необходимы были бы не просто случайные мутации, а целый ряд последовательных мутаций, каждая из которых критично влияет на выживание. Представьте, сколько их должно было бы быть (совершенно случайных), чтобы совершенно случайным образом повторить рисунок листа на спине насекомомого.
Я вот попросту теряюсь, пытаясь оценить количество комбинаций даже в масштабах времени.
asafich From: asafich Date: September 10th, 2008 04:36 pm (UTC) (Link)

Банальное инженерное мышление

Дело в том, что листья деревьев и крылья насекомых построены на одинаковых конструктивных принципах: и то, и другое - сетчатый каркас, на который натянута мембрана. Так что ничего удивительного в том, что они похожи друг на друга. Ну а если такая похожесть приобретает приспособительное значение, то отбор вполне может сделать крыло ещё более похожим на лист. Изменение окраски и формы крыла - это дело нескольких мутаций. Кстати, детальность сходства между крыльями и листьями не стоит преувеличивать.
From: (Anonymous) Date: December 28th, 2012 09:02 am (UTC) (Link)

Re: Не надо отсылать кякобы источникам...

У кого-то из ученых читал, что на 1.000.000 мутаций приходится одна положительная.
denis_poltavets From: denis_poltavets Date: September 10th, 2008 01:40 pm (UTC) (Link)
попробуйте игру Spore http://denis-poltavets.livejournal.com/213101.html - там есть ссылки на ворованную игру, но я, конечно же, уверен, что Вы купите лицензионную версию. Заведомо уверен, что такая игра нам нужна. Начинается все с одной клетки и доходит до цивилизации. при это везде - ДНК, естественный отбор и презабавные зверюшки, которых делаешь из конструктора фактически.
sigizmund_trah From: sigizmund_trah Date: September 10th, 2008 01:44 pm (UTC) (Link)

(задумчиво)

То есть, по сути, вы верите в управляемую эволюцию?
denis_poltavets From: denis_poltavets Date: September 10th, 2008 01:52 pm (UTC) (Link)

Re: (задумчиво)

По сути - верю. Управлять можно чем хочешь. Более того, я не вижу способа, которым можно доказать, что я не являюсь властелином мира, эволюции и чего хотите.
Эволюцией же управлять вообще легко и просто. Возьмите, к примеру, культурные злаки и сравните их с дикими аналогами. Разве не виден результат управления эволюцией? А управляли-то ею какие-то примитивные гоблины, без мобилок и вообще.
vita_kh From: vita_kh Date: September 10th, 2008 01:57 pm (UTC) (Link)
печально, что столь важное направление преподносится так сухо, хотя и понятно почему, наверное писать об этом учителям вообще не следует, это не тот уровень, а ведь при наличии хороших учебников с дисскуссии на предмет состоятельности эволюционной теории не возникали бы так же как не возникают они по поводу математических теорем
удивительно, что учебники сейчас пишет кто не попадя, и чаще не тот кто разбирается в проблемме, а тот кто пробился к гранду по его написанию
sigizmund_trah From: sigizmund_trah Date: September 10th, 2008 02:04 pm (UTC) (Link)

Видите ли...

... не во всех еще убито сосетсткое систематическое образование, при всех его недостатках. А воспитанному систематически человеку необходимо понимать хотя бы в первом приближении, как работает теория. А если она не работает - тем хуже для нее.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: September 10th, 2008 04:06 pm (UTC) (Link)

Re: Видите ли...

Ну несмотря на советское систематическое образование мне кажется Вы почему-то сичтаете что в эволюцию надо верить. Хотя эволюция есть факт, установленный натуралистами ии палеонтологами, а разные теории дают разные объяснения механизмов эволюционной трансформации форм. Но что существующее разнообразие видов родов и т.д. до типов возникло естественным образом от неких предковых форм, скорей всего восходящих к общему корню, никто не сомневается
sigizmund_trah From: sigizmund_trah Date: September 10th, 2008 04:20 pm (UTC) (Link)

(охотно)

Разумеется, я верю в эволюцию. Как в частный случай какого-то более рационального, но пока нами непонятого процесса.
Это как с этногенезом Гумилева
vita_kh From: vita_kh Date: September 10th, 2008 04:19 pm (UTC) (Link)

Re: Видите ли...

теория работает на разных уровнях, но лучше всего использовать примеры доступные для восприятия детей
sigizmund_trah From: sigizmund_trah Date: September 10th, 2008 04:27 pm (UTC) (Link)

На мой взгляд...

... теория работает как раз только на уровне осознания школьника, и то не слишком пытливого умом. Стоит мозговитому школьнику вдумчиво изучить теорию вероятностей - и "слепая" эволюция отправляется в мусорную корзину. А когда он еще начнет, не приведи Господи, изучать матстатистику, теорию массового обслуживания и тд.- вообще можно говорить о теории эволюции только при наличии управляющего фактора. Увы.
From: xeus_top_88 Date: September 17th, 2008 06:06 pm (UTC) (Link)
Ваш пост написан настолько интересно, что вы попали в Топ-30 Зиуса самых обсуждаемых тем в Живом Журнале.
Это очень положительное явление. Пожалуйста, продолжайте в том же духе. © Зиус
32 comments or Leave a comment