#006 Gerpedelucja

Skoro, jak pisałem w poprzednim artykule, nie znalazłem jednoznacznej i spójnej definicji ewolucji, to postanowiłem sam taką opracować.

Proszę się nie śmiać. Zamiast kpić lepiej trzeba samemu spróbować opracować taką definicję. Korzystać można ze wszystkich dostępnych źródeł – nie ma problemu, ale… definicja powinna:

1. być zrozumiała, spójna i logiczna,
2. wyjaśnić jak ten proces ewolucji działa,
3. przedstawić mechanizm powstawania nowych rozwiązań, przy czym musi on uwzględnić zjawiska endosymbiozy i symbiogenezy, a więc to czego dotychczasowa nauka nie wyjaśnia,
4. uwzględnić zjawisko transpozycji (procesu przemieszczania się całych sekwencji DNA na inną pozycję w genomie tej samej komórki), crossing over i innych, bo jak do tej pory mówi się tylko mutacjach, jako zmianach przypadkowych,
5. wyjaśnić, jak to się stało, że człowiek jest systemem złożonym z miliardów doskonale ze sobą współpracujących komórek,
6. wyjaśnić jak to się stało, że materia nieożywiona sama zorganizowała się w tak bardzo skomplikowane obiekty jak my,
7. wyjaśnić, dlaczego niektóre gatunki, jak na przykład bakterie lub rekiny od kilkuset tysięcy lat nie są doskonalone – pozostają przez stosunkowo długi czas na tym samym poziomie funkcjonalnym,
8. wyjaśnić słowa Darwina, że ewolucja nie zawsze doskonali, a czasem nawet prowadzi do „rewersji do stanu mniej doskonałego”,
9. i wreszcie jak mogło dojść do samozainicjowania się tego procesu.

Powyższe postulaty nie są jakoś szczególnie wydumane, nieprawdaż? Wydają się całkiem zdroworozsądkowe, a jednak dzisiejsza nauka nie udziela na nie odpowiedzi.

Zachęcam do przerwania czytania w tym miejscu i poświęceniu się pasjonującej pracy przy tworzeniu definicji ewolucji. Zabawa jest przednia i zarazem pouczająca. Warto taką definicję zapisać sobie na kartce i ją podpisać mniej więcej tak: „Definicja ewolucji – procesu, który powołał do istnienia życie – opracowana w dniu: data, przez: imię i nazwisko. Oznajmiam, że niniejsza definicja jest logiczna i spójna”. Po czym schować w bezpieczne miejsce, jeśli nie dla potomnych to tak dla samego siebie, by móc skonfrontować ją za kilkanaście lat.

No cóż, tym co nas opuścili życzę owocnej pracy natomiast my idźmy dalej.

Skoro nie znalazłem satysfakcjonującej i wyczerpująco wyjaśniającej definicji ewolucji, to jak już wspomniałem postanowiłem opracować ją samemu. Jak nietrudno się domyślić, skoro 150 lat po wydaniu „O pochodzeniu gatunków…” definicji nie ma, to znaczy, że sprawa ani nie jest prosta, ani oczywista.

Pierwsze rozważania dotyczyły kreacjonizmu, czyli, że coś lub ktoś podrzucił kiedyś na Ziemię, na przykład, pierwszą komórkę i od niej się wszystko zaczęło. Ten model poznawczy uznałem jednak za zbyt mało prawdopodobny. Wątpliwości było kilka:

1. Skąd niby miała się wziąć ta pierwsza komórka?
2. Jeśli ktoś ją zrobił, to kim jest ten ktoś i jak sam powstał?
3. Dlaczego komórka ta znalazła na zupełnie dla siebie obcej Ziemi doskonałe warunki do dalszego rozwoju?
4. Prawdopodobieństwo spadnięcia na Ziemię jakiejś jednej z przypadkowo rozsypanych we Wszechświecie komórek jest niewiarygodnie małe. Przecież nasze Ziemskie komórki nie odfruwają od Matki-Ziemi, poza tym odległości pomiędzy planetami są niewyobrażalnie ogromne. Czy taka komórka, nawet gdyby doleciała, przeżyłaby promieniowanie kosmiczne?
5. …

Ponieważ w trakcie studiów zajmowałem się mało znanym zagadnieniem samowzbudności (czyli samopowstawania drgań) uznałem, że o wiele bardziej prawdopodobne jest samopowstanie życia tu na Ziemi. Takie mniej więcej przyjąłem założenia.

Swoją przygodę związaną z opracowywaniem definicji rozpocząłem od opisania tego czego szukam.

Wiedziałem, że każdy obiekt żywy zbudowany jest ze znanych nauce i obecnych na Ziemi cząstek chemicznych. Zgadzałem się z Darwinem, że potomstwo może być różne od rodziców, bo to jest oczywiste. Zgadzałem się również i z tym, że dochodzi do selekcji naturalnej, czyli wyboru, pod pewnymi względami, najlepszych potomków, którzy mogą mieć swoje potomstwo i… uniemożliwienie tego wszystkim pozostałym. To też jest oczywiste, bo choć bardzo wielu znanych mi ludzi miało dzieci, to znałem też osoby, które umierały bezpotomnie. Jednym nie chciało się mieć dzieci, inni zbyt młodo umarli, inni z kolei nie znajdywali partnera/-ki. Uznałem, że są to fakty oczywiste. Wiedziałem też, że każdy obiekt żywy i nawet wirus, uznawany tylko przez nielicznych za żywy, ma w sobie projekt, na podstawie którego sam się potem buduje. Zaakceptowałem również i to, że jak do tej pory nie ma żadnych danych o tym, że obiekty żywe od momentu powstania/poczęcia są budowane przez jakieś czynniki zewnętrzne. To też przyjąłem za oczywistość, choć zdaję sobie sprawę, że są ludzie, którzy z tym się nie zgodzą. No ale cóż, skoro się tylko nie zgadzają, a nie potrafią udowodnić istnienia zewnętrznych czynników budujących, to ich model jest mniej prawdopodobny od mojego.

Doszedłem zatem do wniosku, że szukam definicji procesu, który:

1. sam się zainicjował;
2. konsekwentnie doprowadził do powstania z prostych cząstek chemicznych obiektów bardziej złożonych;
3. i potem w bardzo konsekwentny sposób dalej przekształcał kolejne pokolenia tych obiektów w obiekty coraz to doskonalsze. Przynajmniej niektóre, bo przecież bakterie od kilkuset milionów lat pozostały na tym samym poziomie funkcjonalnym;

Podsumowując najkrócej, jak tylko się da: będę próbował zdefiniować proces, który z cząstek chemicznych wyprodukował samobudujące się, na podstawie przechowywanych w sobie projektów, obiekty i jeszcze na dodatek sam się zainicjował.

No cóż, skoro już wiem czego szukam, to nadałem temu opisowi definiendum „ewolucja biologiczna”. Nie „ewolucja”, lecz właśnie „ewolucja biologiczna”. Zrobiłem to po to by nie mieszać w to wszystkich dotychczas znalezionych definicji ewolucji, łącznie z ewolucją gwiazdową. Zresztą, gdyby nazwa „ewolucja biologiczna” była już gdzieś w użyciu to niech ta moja będzie się nazywała „ewolucja biologiczna w ujęciu Fizyki Życia” i dopiero w uproszczeniu „ewolucja biologiczna”.

Ok, wiem czego szukam, a teraz od czego by tu zacząć?

W oparciu o oczywiste fakty, które przed chwilą opisałem sporządziłem takim oto schemat:

… i nazwałem go Gerpedelucja. Jest to teoretyczny, cykliczny proces składający się z trzech, powtarzających po sobie, etapów:

1. Produkcji zbioru obiektów na podstawie zbioru projektów. Projekty symbolizowane są prostokącikami z cyferkami, zbudowane na ich podstawie obiekty kółkami poniżej w tym samym kolorze co projekty.
2. Selekcji spośród wyprodukowanych obiektów, tych, które spełniają pewne kryterium, tzw. kryterium selekcyjne. Symbolizuje je biało-czarna elipsa, od której niektóre obiekty się odbijają jak od patelni, a niektóre przechodzą przez nią jak przez sito.
3. Powielenia z modyfikacją zbioru projektów, na podstawie których były stworzone obiekty, które spełniły kryterium selekcyjne. Powstały w ten sposób zbiór projektów kierowany jest do kolejnego etapu produkcji. Jak widać na schemacie przez sito-selekcję przeszły obiekty zbudowane w oparciu o projekty zielony i niebieski. Na etapie powielenia może dojść do zmiany projektu. Proszę zwrócić uwagę, że z zielonego 000 w wyniku powielenia powstały dwa łańcuchy: 001 i 0001. W pierwszym przypadku jedna cyferka została zamieniona z 0 na 1 a w drugim do początku łańcucha została doklejona jedna cyferka 0. Projekt niebieski został powielony ze zmianą (dwa zera zamieniły się w dwie jedynki) i bez zmiany.

W ten oto sposób w wyniku jednego cyklu otrzymaliśmy z wejściowego zbioru projektów zbiór wynikowy nieco innych projektów. Na ich podstawie, w kolejnym trzyetapowym cyklu, wyprodukowana zostanie kolejna populacja obiektów, z których część przejdzie przez kolejne kryterium sito selekcyjne i na podstawie projektów obiektów, którym się to uda, w wyniku powielenia, powstanie kolejny nowy zbiór projektów.

I cykle te będą się powtarzały w kółko i bez przerwy.

A skąd nazwa „gerpedelucja”? Nazwa tego definiendum pochodzi od:

1. G – od matematycznej teorii g
2. erpede – zjawiska RPD (wyjaśnimy je w artykule omawiającym samozainicjowanie się ewolucji biologicznej)
3. lucja – końcówki zapożyczonej od będącego w powszechnym użyciu, lecz niejednoznacznego terminu ewolucja.

Gerpedelucja nie jest definicją ewolucji biologicznej, jest natomiast jej podstawowym modelem poznawczym. Aczkolwiek, nie można powiedzieć, że ze 100% dokładnością odzwierciedla on jej działanie. Modeluje on ewolucję biologiczną dość dobrze jednak jest sporo odstępstw od niego. Ot chociażby, nie uwzględnia on rozmnażania płciowego.

Należy zwrócić szczególną uwagę na to , że jest to proces cykliczny, który ciągle się powtarza, a liczba tych powtórzeń, jak to zostało pokazane w artykule „#003 Czy Fred Hoyle miał rację?” może być niewyobrażalnie duża – rzędu 10^{494 441 767 878}.

O tych odstępstwach i ich niuansach będziemy mówić w kolejnych artykułach.

PS.

Jest na angielskiej, a na polskiej Wikipedii go nie ma, hasło „Evolutionary Game Model” (https://en.wikipedia.org/wiki/Evolutionary_game_theory#Models). Jest on dość podobny do gerpedelucji. Sądząc z „Historii” tego wpisu, postał on w roku 2017, gerpedelucja natomiast została opracowana o 10 lat wcześniej i opublikowana w 2009 roku.