Эволюция на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям - Александр Никонов

На последний вопрос мы уже частично отвечали, помните? Безмозглая природа умеет находить вполне разумные решения сложных задач, не зная ни математики, ни физики и не умея даже сформулировать задачу. Она действует, вслепую, путём проб и ошибок, выдавая мириады случайных ответов, безжалостно отсеивая неудачные и сохраняя случайные удачные варианты. Вернее, не сохраняя их целенаправленно, а просто получая результат — удачные варианты сохраняются сами, поскольку точно попадают в условия среды.

Люди на протяжении всей истории тоже постоянно что-то изобретали. Они пользовались для этого головой, но действовали при этом отчасти стихийно — путём творческого поиска, то есть перебирая возможные варианты решений. Но они перебирали варианты не в реальности, как природа, а в виртуальности — в собственной фантазии, в недрах своего «бортового компьютера». И вот в середине XX века впервые была предпринята попытка формализовать творческий разумный процесс, алгоритмизировать его. (Алгоритм — это способ решения типовых задач. Ключ, который можно воткнуть в замочек задачи, и с его помощью её решить).

Казалось бы, техническое изобретение — это каждый раз решение уникальной и совершенно нетипичной задачи, ведь области техники совершенно разные, проблемы разные… Тем не менее изобретатель Генрих Альтшуллер решил классифицировать, разбить на группы весь спектр задач, найдя в них что-то общее, и выработать типичные способы решения для разных групп задач. Он хотел избавиться от «полуприродного» метода перебора, сразу определив направление, в котором нужно думать, и сузив таким образом коридор возможных блужданий.

Для этого Альтшуллер проанализировал десятки тысяч (!) изобретений и разработал теорию решения изобретательских задач (ТРИЗ). Но начав изучать общие закономерности изобретательства, он ещё не знал, что изучает не что иное, как общие законы эволюции — только не на материале биологии, как Дарвин, а в области развития технических систем. Они эволюционируют по тем же законам, что и системы социальные, биологические, химические, экономические. В мире неразумном эволюция идёт по тем же законам, что и в мире разума.

Разные виды технических устройств размножаются (производятся на заводах). Одни системы вытесняют другие, менее удачные, которые снимаются с производства. Только роль естественного отбора здесь играет рынок, то есть люди, которые перестают покупать и использовать устройства. А изобретения и усовершенствования играют роль мутаций, вносящих изменения в конструкцию.

Альтшуллер открыл, что развитие технических систем в какой-либо области не линейно, а подчиняется так называемой логистической кривой. Она показана на рисунке ниже.

Рис. 17. Логистическая или S-образная кривая. Она имеет два характерных участка — участок ускоряющегося роста (1) до точки перелома (2), участок торможения до некоего уровня насыщения (3)

Эту кривую мы с вами потом увидим и в биологии, и в истории развития обществ, и в области демографического роста, и даже в эволюции всей вселенной целиком.

Посмотрите на график. Сначала идёт медленное накопление результата, небыстрый рост. Этот рост постепенно ускоряется, буквально ракетой взлетает к точке перелома, после которой начинаются торможение и выход на плато насыщения.

При химической эволюции мы видим ту же логистическую кривую: сначала медленный, потом резкий рост и торможение. Знаете, как проходит реакция Бутлерова в колбе? Несколько часов формальдегидный раствор греют, греют, греют. И ничего с ним не происходит. А потом в какой-то момент он начинает желтеть, причём всё быстрее и быстрее, и буквально на глазах у изумлённой публики содержимое колбы густеет, темнеет и карамелизуется, застывая. На последних этапах, когда «пищи» для автокатализа уже нет, скорость реакции замедляется, и когда загустевшими сахарами забивается вся колба, рост числа молекул наконец останавливается.

Но если колбу после этого остаётся только выбросить, то в технике (а также биологии) на место прекратившего своё развитие и канувшего в историю устройства приходит новое.

К примеру, когда-то люди изобрели весло. Они стали делать вёсельные лодки. Появились лодки с двумя гребцами. С тремя. С четырьмя. Потом появились вёсельные корабли — галеры. С одним рядом рабов на вёслах, с двумя, тремя! Огромные! А затем вёсельный флот, достигший пика своего могущества, был вытеснен парусным. Какое-то время они существовали параллельно, но парусное вооружение совершенствовалось, и постепенно парусный флот полностью вытеснил вёсельные корабли, как мелкие млекопитающие вытеснили устаревшие «конструкции» — огромных динозавров.

Вы можете возразить: но ведь вёсельные лодки кое-где ещё остались и используются! Да. Эволюция редко совсем убирает то, что сменилось более совершенными конструкциями. Старое не исчезает совсем, а просто уходит на второй план. Жизнь на Земле когда-то возникла из одноклеточных существ, а потом усложнилась неимоверно — организмы стали многоклеточными, клетки потеряли универсализм и получили специализацию. Так же, кстати, развивались и общества: люди теряли свой животный и первобытный универсализм и получали профессии, становясь более узконаправленными. Но одноклеточные не вымерли, они и сейчас прекрасно существуют на нашей планете — где-то на обочине прогресса. Так же как существуют и некоторые примитивные человеческие сообщества, в которых нет профессий, а каждый сам себе и охотник, и собиратель, и сам стрелы для лука может изготовить.