Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет ivanov_petrov ([info]ivanov_petrov)
@ 2008-09-11 17:43:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
Теоретическая биология
Пока там мы доберемся, чтобы прямо уж теорию строить... Хотелось бы прикинуть, что мы можем сказать об основных понятиях.

Прежде всего: нельзя начать построение понятийной системы "из ничего". Всегда мы начинаем с чего-то, с какой-то уже готовой системы, а что мы с ней делаем - продолжаем, критикуем или перестраиваем - дело двадцать седьмое неполное.

Возьмем потому самую, почитай, распространенную систему понятий, претендующую на теорию биологии. Это понятия естественного отбора и конвариантной редупликации (ЕО и КР).

А теперь пойдем не "дальше" - добавлять к этим понятиям все новые принципы... как сейчас делают довольно часто. То симметрию приплетут, то еще чего. А пойдем мы потихоньку назад - посмотреть, что мы потеряли в подразумеваниях, пока пробивались к этим очень важным и богатым понятиям - ЕО и КР.

Тимофеев-Ресовский, автор понятия КР, говорит: построение себе подобных молекул встречается и у кристаллов. Но рост кристаллов - не то же самое, что КР. Не просто растет количество "живого вещества", а увеличивается число индивидов, элементарных отдельностей. индивид строит подобное себе и отталкивает от себя, давая начало новой отдельности. Это и называется КР (Тимофеев-Ресовский. 1984. Генетика, эволюция и теоретическая биология // Кибернетика живого. М. Наука).

То же и с понятием ЕО. Как только мы захотим развернуть это понятие, возникает вопрос - отбор кого? И нам придется вводить понятие индивида.

А что такое индивид? Ведь у нас есть, грубо говоря, физическая картина мира и еще пара слов - ЕС, КР. Там, дальше, лежит множество понятий современной биологии - мутации, рекомбинации, сплайсинг, генотип, фенотип, транскрипция... Очень много всего. Но мы не можем туда двинуться - нам надо сначала выстроить основные понятия теории. Как нам высказать индивид, какие для этого нужны понятия?

Можем ли мы сказать, что индивид - это то, что возникает из генов? Нет, весь разговор про гены будет потом, после введения понятия КР, а пока нам еще не удается ввести само КР - нам для этого требуется понятие индивида.

Вводя понятие индивида, мы введем и понятие класса, то есть таксона. Там надо что-то сделать с разнообразным строением индивида, вся эта сложная его внутренняя структура, благодаря которой индивиды сходны и не сходны, объединяются в одни таксоны и в другие. Для этого понадобится представление не только о экстенсионале, таксоне, но и о интенсионале класса - архетипе. Архетип означает целое некоего строения, а часть - это мерон.

Таков самый элементарный набор понятий, с которым можно начать говорить. Индивид, таксон, архетип, мерон - и далее: естественный отбор. Теперь нам надо описать изменчивость и наследственность, чтобы соединить эти понятия в общее представление об эволюции, и мы начинаем другую цепочку - от конвариантной редупликации, пойдут понятия генотипа, фенотипа, единицы наследственности, единицы транскрипции и т.п.

Интересно продолжить. Видимо, требуется не так уж и много - при введении некого нового понятия надо только сознавать, что требуется для его существования, можем ли мы описать его через уже введенные понятия или подразумевается еще что-то. При этом многие вещи полагаем взятыми из общих средств логики или математики - скажем, критерии гомологии не входят в основной словарь понятий, это операции с понятиями "уникальный", "общий", "особенность", этим мы разживемся и без особых "биологических" слов.


(Читать комментарии) - (Добавить комментарий)


[info]faceted_jacinth@lj
2008-09-11 17:19 (ссылка)
А не задумывались ли вы над тем, что понятие индивида является фикцией того же порядка, что и понятие "целей эволюции"?

И, соответственно, возникают ясные параллели между выбором того, что следует считать индивидом, -- ген, организм, популяцию, вид, биоценоз -- и выбором того, что следует считать целями эволюции, распространение гена, или, там, потомков организма (через приспособленность, а то и через усложнение не дай бог), или видов, или ей, эволюции, якобы хочется получить стабильные биоценозы, или наиболее эффективно утилизировать проходящую энергию, или ещё что-нибудь.

Понятно, что некоторые способы выбора в обоих случаях позволяет получить какие-то интересные, конструктивные результаты, но не более того.

Сам механизм, определяющий структуру мира в момент времени эн плюс один исходя из структуры в момент времени эн не имеет ни целей, ни малейшего представления о генах, организмах, популяциях, видах и биоценозах. Он просто работает. Ну, точно так же гравитации глубоко пофиг на то, что люди почему-то воспринимают некий набор атомов как отдельную сущность, как камень или планету.

Ну и вот. Можно, конечно, построить крайне упрощённую модель этого механизма, которая работает именно с какими-то дискретными сущностями, с "индивидами", можно даже многоуровневое что-то построить, там типа индивидуальный отбор, тут групповой, а тут чисто гены распространяются. И получить, как я уже говорил выше, интересные результаты и всё такое. Но "заранее понятно, что всё будет глючить и тормозить" -- что постоянно будут появляться разные неприятные corner cases, на которых модель в лучшем случае падает, а в худшем -- несёт чушь, тогда как механизм, понятия не имеющий о всех уровнях, слоях и границах между ними, работает гладко и чётко.

То есть я что сказать хочу: любая теория, выделяющая понятие индивида, на которого якобы "действует эволюция", неизбежно ограничена. Ограничена ровно потому же и ровно тем же, что и теория, говорящая о "целях эволюции". Есть ли смысл вообще за неё браться в таком случае? Вроде, всё уже сказано, практические результаты и так получаются вполне, им как раз в такой ситуации нечёткие модели больше способствуют по понятным причинам, так зачем пытаться строить очередную красивую и внутренне логичную башню на болоте?

(Ответить) (Ветвь дискуссии)


[info]muh2@lj
2008-09-11 18:02 (ссылка)
Любая модель начинает нести чушь, если выйти за границы ее применимости. Например при рассмотрении движения Земли вокруг Солнца вполне вполне можно ее аппроксимировать точкой. А если рассматривается движение Земли на орбите очень близкой к Солнцу, то окажется, что Земля - это фикция, вроде "целой эволюции", поскольку приливные силы ее разорвут на куски.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]faceted_jacinth@lj
2008-09-12 15:29 (ссылка)
Хорошая модель указывает в том числе и на свои границы применимости.

Мне пример с теорией движения небесных тел на самом деле очень нравится, он поучительный.

В нём есть одна крайне важная но редко проговариваемая тонкость: шарообразность, жёсткость, центральная симметричность плотности, отсутствие внешних воздействий и всё прочее не являются в ней постулатами, в том смысле, в каком обычно понимается это слово. Это не аксиомы. Постулаты/аксиомы у неё другие, взятые непосредственно из модели нижнего уровня, что точечные массы притягиваются обратно пропорционально квадрату расстояния между ними, что получающиеся силы аддитивны, плюс закон, связывающий мгновенную силу с мгновенным ускорением и интеграл по мгновенному ускорению со скоростью и положением. У _этих_ постулатов (точнее, у нижележащей модели, в которой они формулируются) очень широкая область применимости.

Но. Сама нижележащая модель совершенно неинтересна. Она описывает происходящее с отдельными атомами (которых в подавляющем большинстве случаев вполне можно считать точечными массами), причём поскольку эти отдельные атомы обычно взаимодействуют с близкорасположенными атомами совсем другими способами, описывать что либо она как правило отказывается, но дело даже не в этом. В ней в принципе нельзя сформулировать интересующие нас вопросы, о положении Луны на небосклоне в такое-то время, например. Она о Луне не знает, точно так же, как о Луне не знают те законы, которые на самом деле двигают Луну -- именно поэтому она довольно хорошо их приближает, это необходимое условие.

Поэтому появляется высокоуровневая модель -- модель движения небесных тел. И тут эта тонкость, о которой я говорил: её утверждение имеет вид импликации: ЕСЛИ "мы рассматриваем жёсткое шарообразное тело с центральносимметричным распределением массы, не взаимодействующее с другими такими же телами иначе как гравитационно, и так далее, и тому подобное" ТО "его поведение можно описывать вот так".

Тут важно вот что:

Во-первых, эта импликация имеет ровно ту же область применимости, что и базовая модель. Она истинна всегда, когда истинна базовая модель. Её антецедент (левая часть) может оказаться ложным, тогда консеквент (правая часть) может быть любым, но сама импликация останется истинной.

Во-вторых, эта импликация _доказывается_, из постулатов нижележащей модели.

В-третьих, можно смотреть, что происходит, если левая часть оказывается чуть-чуть неистинной -- тело не совсем шарообразное, например, -- и получать осмысленные предсказания величины ошибки в правой части.

В-четвёртых и в главных: у нас получается очень "скромная" модель, не претендующая на всеобщность. Она с готовностью соглашается: да, если заметить, что Луна, например, на самом деле не очень жёсткая, тогда я немножко перестаю работать, потому что в результате Луна оказывается а) яйцевидной и б) повёрнутой к Земле всегда одной стороной. И Земля в свою очередь пытается синхронизировать своё вращение с Луной. А на всякую пыль давит солнечный ветер, поэтому она либо улетает нафиг, либо наоборот тормозится и падает на солнце. Окей, теория остаётся истинной, хоть и отказывается предсказывать, это же отлично, что она сама отказывается!

Да, ещё хочется заметить, что на самом деле антецедент импликации, составляющей суть теории, нарочито нечёткий. Это очень правильно, потому что в результате она не путается под ногами со своими глупыми требованиями -- даже если понятно, что она в каком-то случае вовсе не обязана работать, можно её всё равно заставить. Ну, раз мы умнее её и лучше, чем она, знаем, что происходит за известными ей границами её применимости.


Возможно, я не прав, возможно, это мои личные галлюцинации, но у умопостроений уважаемого Александра Александровича я подобной скромности не увидел. То, что написано в посте, можно уподобить чему-то ещё до-Кеплеровскому, когда шарообразность небесных тел именно постулировалась, как некое проявление Высшей Гармонии, а дальше такие же рассуждения приводили к красивым но абсолютно бессмысленным моделькам, в которых сферические планеты ходили по экваторам концентрических сфер, перемежающихся описывающими одну и вписанными в другую правильными многогранниками. Потому что Сферичность и Онтология!


Вот. Надеюсь, что никого не обидел.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]muh2@lj
2008-09-12 15:58 (ссылка)
Да, у меня тоже осталось ощущение, что проблемы биологических теорий в том виде в котором эти проблемы видны в постах ИП (а в других видах они мне толком неизвестны) происходят от отсуствия более-менее четких границ применимости.

(Ответить) (Уровень выше) (Ветвь дискуссии)


[info]faceted_jacinth@lj
2008-09-12 16:37 (ссылка)
Ненене, нечёткость границ применимости сама по себе скорее благо, а вот их тотальное отсутствие должно мешать, наверное.

(Ответить) (Уровень выше)


(Читать комментарии) -