Эгоистичный ген, Докинз, summary, Selfish Gene

Саммари получилось длинное, но я ОЧЕНЬ рекомендую одолеть. В школе такое не рассказывали.

• Книге 40 лет http://amzn.to/2CQr0dC
• Автор — эволюционный биолог.
• От вселенной до первичных репликаторов и генов, организмов, безжалостности эволюции, к полам, семьям, альтруизму, симбиотическим явлениям, мемам, теории игр и расширенному фенотипу.

Вселенная и жизнь

• Как вселенная появилась — непонятно, но в ней раньше была пустота.
• Выживает в мире что-то стабильное — атомы, итп. Жизнь — форма динамической устойчивости.
• Репликатор = что-то, что себя скопировало (сперва была просто органическая молекула).
• Докинз сделал бы ставку на один фундаментальный закон — закон о том, что все живое эволюционирует в результате дифференциального выживания реплицирующихся единиц.
• По-видимому, верно для любой части вселенной: если какие-то репликаторы “хотят” увеличивать свою популяцию, то они начинают усложняться и кооперироваться. Жизнь может принимать много разных форм, но механика “репликаторы учатся делать репликацию эффективнее и эффективнее” будет верным для любой части вселенной. Это и есть жизнь.
• До возникновения жизни на Земле, возможно, происходила какая-то рудиментарная эволюция молекул с помощью обычных физ и хим процессов. Нет нужды придумывать какую-то предначертанность или направленность. Если группа атомов в присутствии энергии образует некую стабильную структуру, то она имеет тенденцию сохранять эту структуру
• Единственный объект, существование которого необходимо для возникновения жизни в любом месте Вселенной, — это бессмертный репликатор.

Репликаторы

• Репликатор = просто какое-то органическое соединение, которое научилось себя копировать. Это произошло однажды, но этого было достаточно — дальше пошел процесс усложнения в силу конкуренции (сперва все репликаторы были идентичны, но заняв всю экосистему, выжили только те репликаторы, что стали наращивать свою сложность).
• Гены выросли уже потом, уже после появления клеток и ядер в клетках. (ведь эволюция долгое время шла делением клеток = наследие механизма появления репликации).
• В организме человека 6*10²¹ молекул гемоглобина (каждая из 570 аминокислот), и со скоростью 4x10¹⁴ в секунду гемоглобин разрушается и создается, и все эти молекулы — полностью идентичны.
• Организм человека: 10²⁸ атомов
• Единица отбора/эволюции — ген. Хотя на первый взгляд он всего лишь кодирует белки.
• Организм — машина, созданная генами. Запрограммированная на то, чтобы сделать все возможное для распространения копий сидящих в ней генов
• Гены создают организмы и порождают эффекты, тасуются между собой, едут дальше (в новые поколения).
• Какова судьба древних репликаторов теперь, спустя 4x10⁹ лет? Они не вымерли, ибо они — непревзойденные мастера в искусстве выживания. Но не надо искать их в океане, они давно перестали свободно парить. Теперь собраны в огромные колонии и в полной безопасности в гигантских неуклюжих роботах, отгороженные от внешнего мира, общаясь с ним извилистыми непрямыми путями и воздействуя на него с помощью дистанционного управления. Гены создали нас, души и тела; и единственный смысл нашего существования — их сохранение. Они прошли длинный путь. Теперь они существуют под названием генов, а мы служим для них машинами выживания.

Гены

• Это одна из ключевых идей книги, что единицей отбора являются именно гены — хотя каждый из них очень простенький и безличный, но раз они выжили за миллиард лет = значит их стратегия оказалась успешной.
• Старые процессы автоматического отбора между соперничающими молекулами по критериям долговечности, плодовитости и точности копирования продолжаются так же слепо и так же неуклонно, как это было в далеком прошлом. Гены не наделены даром предвидения. Они не заглядывают вперед. Гены просто существуют
• Процесс обмена участками хромосомы называют кроссинговером. Каждая отдельная хромосома сперматозоида представляет собой как бы лоскутное одеяло или мозаику из материнских и отцовских генов.
• Ген, который игнорируется в данном организме, но передается дальше, называется рецессивным, а противостоящий ему ген — доминантным. (Пример: гены цветов глаз)
• Гены, конкурирующие за одно и то же место в организме, называются аллелями
• Эволюция — процесс, с помощью которого число одних генов в генофонде возрастает, а число других уменьшается. Благодаря половому процессу и кроссинговеру генофонд все время хорошо перемешивается, а гены частично перетасовываются.
• Естественный отбор в своей самой общей форме означает дифференциальное выживание организмов. Одни организмы сохраняются, а другие вымирают, но для того, чтобы эта селективная гибель оказывала какое-то воздействие на мир, необходимо еще одно условие: каждый организм должен существовать в большом числе копий, и по крайней мере некоторые должны выжить — в форме копий — в течение значимого периода эволюционного времени. Этими свойствами наделены мелкие генетические единицы, а индивидуумы, группы и виды лишены
• С генетической точки зрения индивиды и группы подобны тучам или пыльным бурям — это временные агрегации. Они не остаются стабильными в эволюционном масштабе времени. Популяции могут сохраняться долго, но постоянно смешиваются с другими, утрачивая свою идентичность.
• Стоит рассматривать индивида как машину выживания, создаваемую _короткоживущей конфедерацией_ **долгоживущих** генов.

Старость

• Одна из теорий: старческое угасание — просто побочный продукт накопления в генофонде тех действующих на поздних стадиях летальных и полулетальных генов, которым удалось пройти сквозь сети естественного отбора лишь потому, что их эффект проявляется в позднем возрасте

Половой отбор

• Узкое горлышко эволюции — пройти половой отбор, слить одну клетку одного организма и одну клетку другого: при половом размножении гены смешиваются и перетасовываются.
• 1) И они все как совокупность в целом “заинтересованы” в коллективном прогрессе дальше. А иначе — паразит например захватил себе организм или клетку чужого организма, но не передался с ним дальше в будущие поколения = надо “выходить в мир” — искать новый организм для себя или для своих потомков.
• 2) Организм всегда делался из одной клетки делением и апгрейдом, а не подкручиванием уже выращенного взрослого органа.
• Каждое отдельное тело лишь временное транспортное средство для короткоживущей комбинации генов. Данная комбинация генов ( = индивидуум), может быть короткоживущим, но сами гены потенциально являются долгоживущими. В ряду поколений их пути пересекаются и расходятся. Отдельный ген — единица, продолжающая существовать в ряду многочисленных последовательных отдельных тел.

Безжалостность эволюции

• Все гены, что дошли в разных видах до настоящего времени, прошли жесточайший процесс конкуренции и отбора — в смене поколений и в нахождении в экосистемах всех других видов рядом которые тоже пытаются своими генами нащупать наиболее приспособленные конструкции “машин выживания” — организмов
• Люди не едят друг друга, но — убеждены, что представители собственного вида заслуживают бережного отношения
• Неразбериха в этических представлениях о том, на каком уровне должен кончаться альтруизм — на уровне семьи, нации, расы, вида или всего живого, — отражается, как в зеркале, в параллельной неразберихе в биологии. Эволюцию лучше всего рассматривать как результат отбора, происходящего на самом нижнем уровне — генов.
• Вирусы, плазмиды — это оторвавшиеся от генома гены которые “научились” размножаться и модифицироваться, не дожидаясь прохождения через половой отбор

Генная машина

• Генная машина — это организм сотрудничающих генов
• Мозг и компьютер аналогичны, поскольку как тот, так и другой после анализа поступающей извне сложной информации и сопоставления ее с информацией, хранящейся в памяти, генерируют на выходе комплексную информацию.
• Главный способ, которым мозг помогает машинам выживания достигнуть успеха, это регуляция и координация мышечных сокращений.
• Но движения важно делать вовремя — так развились органы чувств
• Одно из самых удивительных свойств поведения машины выживания — это ее явная целенаправленность.
• Гены также регулируют поведение своих машин выживания не непосредственно, дергая пальцами за веревочки подобно кукольнику, а косвенно, подобно составителю программы для компьютера. Все, что они могут сделать, это заранее снабдить свои машины необходимыми инструкциями; затем машины действуют самостоятельно, а гены пассивно сидят внутри них. Почему они так пассивны? Почему не руководят процессом шаг за шагом? Это невозможно вследствие проблем, порождаемых отставанием во времени.

Выгоды планирования -> органы чувств -> мозг -> мышление:

• В нашем сложном мире делать предсказания — занятие очень ненадежное. Любое решение, принимаемое машиной выживания, подобно азартной игре, и гены обязаны заранее запрограммировать мозг таким образом, чтобы он в среднем принимал решения, которые обеспечивали бы выигрыш. Валюта в эволюционном казино — это выживание
• Один из самых интересных способов предсказывать будущее ~ это моделирование.
• Мозг оперирует абстракциями = частичными представлениями о мире
• Машины выживания, способные моделировать будущее, продвинулись на несколько шагов вперед по сравнению с теми, которые способны обучаться только путем проб и ошибок
• Эволюция способности к моделированию, очевидно, привела в конечном итоге к субъективному осознанию.

Агрессия

• Машины выживания, относящиеся к одному и тому же виду, более непосредственно покушаются на жизнь одна другой = конкуренция за одно пространство и ресурсы (в том числе самцы за самок)
• Но чисто драчливость дает и много рисков, поэтому в природе много просто обозначения агрессии и все
• Люди могут заключать пакты и вступать в заговоры, сулящие выгоду всем участникам, даже если эти пакты нестабильны в смысле ЭСС. Это возможно, однако, лишь потому, что каждый индивидуум ориентируется на свое осознанное предвидение и способен понять, что выполнение условий пакта в его собственных долговременных интересах. Даже при заключении соглашений между людьми постоянно существует опасность, что сиюминутная выгода от их нарушений может быть очень велика и соблазн окажется всепоглощающим.

(Ограниченный) Альтруизм в живой природе

• С точки зрения генов альтруизму не обязательно быть осознанным, хотя по факту процессы аналогичные вычислениям происходят на уровне эффектов генов во внешний мир, и потом это закрепляется сменой поколений
• Ради детей мы готовы на многое — в целом, наши гены НА УРОВНЕ ПОПУЛЯЦИИ В ЦЕЛОМ — хотят повысить вероятность выживания себя в следующих поколениях.
• Альтруизм к родственникам — чем ближе к нам генетически родственники, тем более теплые чувства мы к ним испытываем
• Межпоколенческий альтруизм — дедушкам и бабушкам нравятся внуки, потому что в них есть их гены.
• Внутривидовой альтруизм:
• 1) птицы в стае при виде хищника — подают крик (и это повышает вероятность что хищник атакует именно их), но популяция выигрывает.
• 2) потому что наш вид в целом должен выживать (в нем всюду разбросаны гены как и у меня). Это база для общечеловеческого гуманизма и альтруизма как вида в целом.
• 3) внутривидовой альтруизм, естественно, постоянно воюет с внутривидовой конкуренцией у животных у людей итп.
• 4) иногда на внутривидовом альтруизме строятся стратегии паразитов: кукушки используют в своих интересах правило, заложенное в птичьих родителей: «Относись хорошо к любой маленькой птице, сидящей в построенном тобой гнезде»

Семья

• Два вида активности: деторождение и забота о детенышах.
• Каждой индивидуальной машине выживания приходится принимать решения двух совершенно разных типов: решение о заботе и решение о деторождении. Под решением понимается, естественно, неосознанный стратегический ход.
• “Вот детеныш; я связан с ним такой-то степенью родства; он погибнет с такой-то вероятностью, если я не буду его кормить; стоит ли мне кормить его?”
• “Стану ли я предпринимать шаги, необходимые для того, чтобы произвести на свет новый индивидуум; буду ли я размножаться?”
• В зависимости от особенностей экологии данного конкретного вида эволюционно стабильными могут оказаться различные сочетания (в одной особи) стратегий заботы и деторождения
• Многие животные тратят немало времени и энергии на защиту определенного участка земли/места обитания. Явление широко распространено в царстве животных, не только у птиц, млекопитающих и рыб, но у насекомых и даже у актиний. В животном мире наличие территории = право на размножение ( = могу прокормить) = самки выбирают самцов кто может защитить свою территорию.
• Вместо того, чтобы сражаться за самок, самцы дерутся за статус в сообществе, а затем смиряются с тем, что раз не сумели занять высокое положение в иерархии, значит, не заслуживают права на размножение. Они воздерживаются от прямых драк за обладание самкой. Логика? Вместо того, чтобы производить чересчур много потомков и на горьком опыте убеждаться в ошибочности такой практики, популяции используют формальные состязания за положение в иерархии и территорию как средства, удерживающие их численность ниже того уровня, на котором голод сам забирает свою дань
• Уинн-Эдвардс считает, что индивидуумы подчиняют интенсивность размножения интересам группы в целом и при высокой плотности популяции рождают меньше детенышей. Эпидейктическое поведение = намеренное скапливание животных в одном месте, облегчающее оценку плотности популяции. Не осознанная оценка численности, как результат действия какого-то автоматического нервного или гормонального механизма, позволяющего данной популяции связать сенсорное восприятие ее плотности со своими репродуктивными системами
• Государство = социальная сфера = с биологической точки зрения это по сути эквивалент “остальная часть популяции заботится о вас или ваших детях”. В природе состояние всеобщего благосостояния — вещь неестественная.

Битва полов

• Вклад мамы и папы в геном ребенка — по 50%, обоим может быть выгодно кооперироваться для выращивания этих детей.
• С точки зрения биологии в идеале каждый индивидуум “хотел бы” раздать свой ген как можно большему числу партнеров противоположного пола, предоставляя в каждом случае выращивание детей своему партнеру = взгляд на половое партнерство как на отношения, характеризующиеся взаимным недоверием и взаимной эксплуатацией
• Пол в биологии — это условность, его суть в том, что половые клетки, или «гаметы», самцов гораздо мельче и многочисленней, чем гаметы самок. Все остальные внешние признаки не важны и развились уже как следствие. Логика в том, что питательных веществ яйцеклетки вносят гораздо больше = их дольше делать, дольше копить на них так тяжело достающуюся из внешнего мира энергию.
• Мать с самого начала вкладывает в ребенка — в форме своего крупного богатого питательными веществами яйца — больше, чем отец, она уже в момент зачатия принимает на себя более серьезные «обязательства» в отношении каждого ребенка, чем это делает отец. Если ребенок гибнет, то она теряет больше, чем отец. Точнее, ей пришлось бы внести больший, чем отцу, вклад в будущем, чтобы родить на замену нового ребенка и довести его до того же возраста. Если бы она попыталась оставить ребенка на отца, а сама ушла бы к другому самцу, то отец мог бы за счет относительно небольших потерь для себя отомстить ей, в свою очередь бросив ребенка.
• Наблюдаемые у животных разнообразные типы системы скрещивания — моногамия, промискуитет, гаремы и другие — можно объяснить на основе конфликта интересов самок и самцов. Каждая самка и каждый самец «хочет» максимизировать свой вклад, вносимый в размножение за всю жизнь. Вследствие фундаментальных различий между размерами и числом сперматозоидов и яиц самцы вообще отличаются склонностью к промискуитету и отсутствием тенденции к заботе о потомстве. Самки пытаются противодействовать этому с помощью двух уловок: стратегия “Настоящего мужчины” и “Домашнего уюта”. Склонность самок пользоваться той или другой из этих стратегий, а также характер реакции на них самцов зависят от экологических особенностей данного вида

Симбиоз

• Взаимовыгодные симбиотические отношения часто встречаются среди животных и растений
• Слово «стратегия» означает слепую неосознанную программу поведения.
• Эволюционно стабильная стратегия, или ЭСС, определяется как стратегия, которая, если она будет принята большинством членов данной популяции, не может быть превзойдена никакой альтернативной стратегией
• Симбиоз паразита и хозяина — это отличный пример ЭСС.
• Митохондрии внутри каждой нашей клетки — тоже крайне древний и устойчивый симбиоз. Митохондрии — это химические заводы, поставляющие большую часть необходимой нам энергии. Утрата митохондрий повлекла бы за собой смерть в течение нескольких секунд.
• Гипотеза Докинза: каждый из наших генов представляет собой симбиотическую единицу. Люди — это гигантские колонии симбиотических генов.
• Вирусы состоят из чистой ДНК (или аналогичной самореплицирующейся молекулы), окруженной белковой оболочкой. Все они паразиты. Предполагается, что они возникли из «взбунтовавшихся» генов, которые освободились и теперь путешествуют из тела в тело прямо по воздуху, а не более традиционным способом — в таких «экипажах», как сперматозоиды и яйцеклетки.
• Если это так, то мы могли бы с тем же успехом рассматривать себя как колонию вирусов. Некоторые из этих вирусов ведут себя как симбионты, переходя из тела в тело в сперматозоидах и яйцеклетках. Это наши обычные «гены». Другие ведут паразитический образ жизни и путешествуют любыми доступными им способами.
• Долгая память и способность распознавать отдельных индивидуумов хорошо развиты у человека. Следует ожидать поэтому, что реципрокный альтруизм играл важную роль в его эволюции.
• Трайверс высказывает предположение, что многие психологические свойства человека, такие как зависть, чувство вины, благодарности, симпатии, и т. п., были созданы естественным отбором для того, чтобы повысить его способности мошенничать, обнаруживать обманщиков, а самому избегать подозрений в мошенничестве.

Мемы

• Докинз считает, что, ВНИМАНИЕ: мемы — это НОВЫЕ РЕПЛИКАТОРЫ. Первые репликаторы состоялись на уровне молекул полимерных веществ. А теперь мемы — это репликаторы на несколько слоев выше.
• Что такое мем — это идеи, которые передаются от одной особи к другой (а не просто вспыхнули в голове одной особи). По сути — это высокоскоростные репликаторы — им не надо дожидаться копирования своих генов от поколения к поколению.
• Мемы не обязательно передаются только словами — у животных паттерны поведения тоже являются мемами (мама научает чему-то малышей)
• Культура — набор мемов и невербальных, и вербальных.
• Примеры: мелодии, идеи, модные словечки и выражения, способы варки похлебки или игр.
• Передача культуры = эволюция сама по себе
• Аналогию между научным прогрессом и генетической эволюцией с помощью естественного отбора особенно подробно рассмотрел Карл Поппер
• Мемы характеризуются выживаемостью, виральностью, итп
• Как только в первичном бульоне сложились условия, в которых молекулы могли самокопироваться, репликаторы приняли эту функцию на себя. В течение более чем 3 млрд ДНК была единственным на свете репликатором, заслуживающим внимания
• Новые репликаторы будут стремиться взять верх и начать собственную эволюцию нового типа. Эволюция старого типа доехала до мозга и создала “бульон” нового типа.
• Предполагаю, что коадаптированные мемокомплексы эволюционируют таким же образом, как коадаптированные генные комплексы. Отбор благоприятствует мемам, которые эксплуатируют среду на собственное благо. Эта культурная среда состоит из других мемов, которые также подвергаются отбору. Поэтому мемофонд в конечном счете приобретает атрибуты эволюционно стабильного набора, проникнуть в который новым мемам оказывается трудно.

Теория игр

• Разбирает дилемму заключенного. Потом говорит что в природе игры — повторяющиеся, поэтому все выкипает к эволюционно-стабильным стратегиям — тем стратегиям, которые закрепляются в популяции.
• Приводит примеры как во время первой мировой войны солдаты выбирали (вопреки приказам руководства) тактику “живи и дай жить другим” — устраивали плановые дни без обстрелов, итп, плановые дни когда стороны не считали друг друга врагами — ходили за километр вглубь линии фронта врага и возвращались обратно. Это было bottom up. Взаимное кооперирование, с точки зрения генералов, было нежелательно, так как не помогало им выиграть войну. Однако оно было в высшей степени желательно с точки зрения отдельных солдат обеих сторон. Они не хотели быть убитыми = в этом и есть ненулевая сумма. А в чистой войне = это игра с нулевой суммой — либо ты убьешь, либо тебя. Локально стабильной стратегией в каждой отдельной части линии окопов не обязательно должна была быть стратегия “Око за око”.
• Говорит его коллега несколько раз проводил соревнования компьютерных программ от разных авторов с разными стратегиями (“око за око”, “злопамятный”, “добряк”, “подражатель” итд итп) и в повторяющихся играх с ненулевой суммой “хорошие парни финишируют первыми”. По итогам их симуляций идеальная стратегия в мире/природе с ненулевой суммой — на первых ходах тестировать противоположного игрока, а потом если он оказался хорошим — постоянно быть тоже хорошим.
• Очень важная мысль: наша природа — это игра с НЕнулевой суммой = выигрыш кооперирующихся больше, чем вклад каждого из них в игру = кооперирующиеся молекулы подтягивают извне себе другие молекулы и энергию извне = им рационально и кооперироваться, и наращивать свою сложность.
• 1) Именно поэтому несмотря на разные жесточайшие конкуренции на всех уровнях эволюции постоянно есть альтруизм, кооперация/симбиоз, и поэтому эволюционно стабильные стратегии можно условно назвать стратегией незлопамятного добряка. Потому что добряки после серии игр начинают кооперироваться друг с другом и не взаимодействовать с читерами, и далее уходят в отрыв по сумме своих выигрышей по сравнению с колониями читеров, которые все пытаются и пытаются друг друга надурить только паразитируя.
• 2) Это верно для молекул репликаторов друг с другом, для генов друг с другом, для компонентов клеток, для клеток друг с другом, для паразит/симбионт как разные организмы, для популяций и коллективов, для сообществ, для стран (страны где больше доверие — более развитые, чем низкодоверительные), итп

Расширенный фенотип / Длинная рука гена

• Влияние гена на нервную систему или же фактически на цвет глаз или на форму горошин никогда не бывает прямым. Ген определяет аминокислотную последовательность некоего белка, который влияет на X, влияющий на У, влияющий на Z, которое в конечном счете определяет форму семени или связи между нервными клетками.

//// Виктор: в целом конечно сейчас, спустя 40 лет после выхода книги, понятно, что он описывает механику действия скомпилированного кода, или, если угодно — механику действия кода который был создан итерационно, а не целенаправленно. ////

• Некоторые фрагменты ДНК не включены в хромосомы, но свободно плавают и размножаются в жидком содержимом клеток; особенно это относится к бактериальным клеткам (вироиды, плазмиды). Плазмида мельче вирусной частицы и состоит из нескольких генов. Некоторые плазмиды способны встраиваться в одну из хромосом без «швов» = встроенную плазмиду невозможно отличить от других участков. Эта же плазмида может затем вырезаться из хромосомы. “Способность ДНК в любой момент включать в себя новые участки и исключать их — одно из самых захватывающих открытий, сделанных после выхода в свет первого издания этой книги.”
• С одной стороны, перед нами встает обманчивая картина независимых ДНК-репликаторов, перескакивающих свободно и беспрепятственно из одного поколения в другое и временно оказывающихся вместе в обреченных на выброс машинах выживания; бессмертные спирали избавляются от бесконечной вереницы смертных тел, медленно шествуя каждая к своей собственной вечности. С другой стороны, глядя на сами индивидуальные тела, мы видим, что каждое из них явно представляет собой некую целостную интегрированную, невероятно сложную машину с ясно выраженным единством цели.
• Естественный отбор не действует на гены непосредственно. ДНК окутана белком, запеленута в мембраны, защищена от внешнего мира и невидима для естественного отбора. Если бы отбор пытался непосредственно выбирать молекулы ДНК, то ему едва ли удалось бы найти для этого какой-нибудь критерий (так как все гены сходны друг с другом). Важные различия между генами проявляются только в их эффектах. Эти эффекты называют “фенотипические”.
• Фенотипическими эффектами данного гена следует считать все воздействия, оказываемые им на окружающий мир. И эти рычаги могут выходить за пределы индивидуального тела.
• Можно представить себе ген, расположившийся в центре и излучающий во все стороны фенотипическую энергию. А тот или иной объект внешнего мира представляет собой центр, к которому сходятся нити влияний от многих генов, находящихся во многих организмах. Длинная рука гена не знает границ. Весь мир покрыт перекрещивающимися причинными связями между генами и их фенотипическими эффектами, далекими и близкими.