Zobrazujú sa príspevky s označením Evolúcia. Zobraziť všetky príspevky
Zobrazujú sa príspevky s označením Evolúcia. Zobraziť všetky príspevky

utorok 29. novembra 2011

Prečo utópie nemôžu prežiť?


Myslím, že väčšina ľudí sa stretla s tvrdením, že existencia utopistickej spoločnosti je nemožná.  Mám však dojem, že podstatne menej z nás má jasnú predstavu, prečo tomu tak je. Podľa môjho názoru  na to dokáže  veľmi pekne a názorne zodpovedať napríklad teória evolučne stabilných stratégií.

Predstavme si na začiatok nejakú tú utopistickú spoločnosť.  V našej ukážkovej Utópii si budú všetci rovní, budú si nezištne pomáhať, všetok majetok bude spoločný, pričom každý si bude brať len toľko koľko potrebuje. Proste klasika, a aby toho nebolo málo, predpokladajme tiež,  že priemerný človek v takejto spoločnosti je najšťastnejší, najbohatší a najzdravší zo všetkých potenciálne existujúcich spoločností. Prvý problém, s ktorým by sa naša utopická spoločnosť pravdepodobne stretla, by bolo to, ako by ju vnímali susedné krajiny, no keďže túto otázku teraz riešiť nechcem, naša utopická spoločnosť je celosvetová a každý jeden človek žijúci človek na Zemi je jej súčasťou. Prečo teda musí nevyhnutne stroskotať? No preto, že to nie je evolučne stabilná stratégia a to ani zďaleka. 

Za evolučne stabilnú stratégiu sa považuje stratégia, ktorá akonáhle prevládne v populácii, bude za každej situácie úspešnejšia, než ktorákoľvek iná stratégia (Maynard Smith & Price 1973).

Aby sme si to lepšie vysvetlili, pokúsme sa na chvíľu zabudnúť na našu utópiu a vysvetlime si, o čo v tých evolučne stabilných stratégiách ide, na klasickom príklade. Predstavme si veľmi zjednodušený model súťaženia dvoch stratégií, pričom každá stratégia reprezentuje typ správania, ktorým sa odlišní príslušníci jedného druhu môžu správať, nazvime ich obrazne model „holubice“ a model „jastraba“. Tieto dve stratégie sa uplatňujú, keď sa dvaja jedinci stretnú nad kusom potravy alebo iným vzácnym zdrojom. Ak sa stretnú dve holubice, rozdelia sa. V prípade, že sa stretnú dvaja jastrabí jedinci  pobijú sa, víťaz získa celú potravu a porazený len prípadné zranenia. Ak sa stretne holubica s jastrabom, holubica ujde a jastrab získa bez boja všetku potravu, holubica však neutrpí žiadne zranenia. Zmeny vo frekvencii oboch stratégií závisia od toho, ako úspešne sa darí ich nositeľom v porovnaní s ostatnými členmi populácie, teda podľa toho, koľko potravy si zo vzájomných stretov odnesú. Už z úvodného opisu týchto stratégií je jasné, že ani jedna z nich nie je evolučne stabilná. Totiž v prípade, že prevládne v populácii model „holubice“ situácia pre akéhokoľvek „jastraba“, ktorý do nej zavíta, sa stane priam ideálna, pri každom strete získa bez boja všetko jedlo. Následkom toho sa začne v populácii tento model prudko šíriť, no čím viac jedincov ho bude zastávať, tým menej bude výhodný, až nastane situácia, že stratí všetky svoje výhody. Totiž dostať občas všetko jedlo bez boja nie je výhoda, keď približne rovnako často  narazíte na iného jastraba a dajme tomu, že v polovici prípadov získate všetko, ale získať to so zraneniami nie je úplne ideálne a už dupľom nie je dobré odísť hladný a zranený. To už sa viac oplatí byť holubicou, ktorá ostane iba hladná. V prípade, že v populácii prevládnu jastraby, stane sa naopak oveľa výhodnejšie byť holubicou, pretože je vždy lepšie ostať hladný ako byť občas najedený a v kuse doráňaný, navyše nejaké to jedlo, pri ktorom vás nikto nezastihne sa tiež občas nájde (časté strety asi nebudú veľmi dobre vplývať na celkovú veľkosť populácie) a tak od hladu neumriete. Samozrejme, čím viac holubíc začne pribúdať, tým menej bude výhodné byť holubicou. Za takýchto okolností nastane akási rovnováha v počte jastrabov a holubíc, ktorá sa po jej narušení vždy časom obnoví. Žiadny z týchto dvoch modelov však nemôže trvalo prevládnuť, a preto nie je evolučne stabilným. Evolučne stabilné stratégie totiž prakticky nikdy nie sú takéto extrémy, väčšinou sú kombináciou prinajmenšom dvoch rôznych reakcií na podnet - napríklad v prítomnosti týchto dvoch stratégií by evolučne stabilná stratégia bola: správaj sa ako jastrab s frekvenciou x a ako holubica s frekvenciou 1 -x. Samozrejme, ak pripustíme aj existenciu alternatívnych stratégií, napríklad takej, v ktorej jedinec tak ako pri strete s iným nad potravou síce zaútočí, ale v prípade, že sa začne druhý jedinec brániť ujde, získame oveľa zaujímavejšie výsledky, ktoré sa realite podobajú oveľa viac a model, ktorý sa po matematickom vyhodnotení pomocou matice strát a ziskov ukáže ako evolučne stabilný, býva prakticky vždy podstatne sofistikovanejší ako „dobrá“ holubica a „zlý“ jastrab.

Teraz si znova spomeňme na našu Utópiu zo začiatku. Takáto spoločnosť je spoločnosťou plnou holubíc. Akokoľvek dobre by sa  jej členovia mohli mať, vždy sa bude mať najlepšie ten, čo začne jej výhody zneužívať a profit na takomto správaní je natoľko vysoký, že mu nie je možné zabrániť a teda by dokázal takúto spoločnosť veľmi rýchlo celú rozložiť na niečo, čo by sa už utópiou nazvať nedalo. Mnoho ľudí sa po takomto vyhlásení iste zamyslí nad tým, ako by sa dali spoločné zdroje, či „žiadúce“ správanie kontrolovať. Správna odpoveď je nijako - akonáhle sa vytvorí skupina kontrolórov, vytvorí sa spoločenská hierarchia, ktorá dáva dôveru a moc „strážcom“. Problém však spočíva v jednoduchej otázke, „Kto bude strážiť strážcov?“. V spoločnosti, ktorá sa delí na tých, ktorí sú kontrolovaní a tých čo kontrolujú (a pritom je úplne jedno koľko stupňov kontroly existuje), budú vždy existovať ľudia, ktorí si vďaka svojmu postaveniu budú môcť,  aspoň do istej miery, dovoliť porušovať pravidlá a v žiadnej spoločnosti to nie je také výhodné ako v tej, kde ich všetci ostatní dodržujú. Samozrejme, že ideály dokážu niektorým ľudom pomôcť ubrániť sa pokušeniu profitovať na úkor druhých. Problém však je v tom, že vždy sa nájde aspoň jeden človek, ktorého ideály až také silné nie sú, nevyhnutne sa k nemu začnú pridávať ďalší ľudia a utópia sa rýchlo premení na niečo bežnejšie.

Zdroj: Maynard Smith, J. & Price, G.R. (1973): The logic of animal conflicts. Nature 246, 15-18

streda 10. augusta 2011

Nový možný scenár vzniku prvej "živej" molekuly

Dnes som na Sciencedaily narazil na veľmi zaujímavý článok  o novoobjavenom možnom spôsobe vzniku živej hmoty z neživej,  o ktorý sa jednoducho musím podeliť a keďže sa mi ľudia občas potom, čom dám odkaz na nejaký podobný článok na moje konto  FB sťažujú, že by si to aj prečítali, ale nerozumejú angličtine, prípadne nerozumejú pointe, povedal som si ,že sa tu pokúsim zhrnúť podstatu a pridať nejaký kontext.


Podľa článku zverejneného v prestížnom časopise Nature, dokáže relatívne jednoduchá kombinácia prírodne sa vyskytujúcich cukrov a aminokyselín vytvoriť látky, ktoré by mohli slúžiť ako stavebné bloky živých organizmov. O čo ide? V skratke, vedcom sa podarilo zachytiť podmienky, v ktorých v prírode sa vyskytujúce látky dokázali sformovať prekurzor pre RNA v kryštáli viditeľnom voľným okom. Kryštalická forma prekurzora je stabilná a dokázala by existovať  dovtedy, kým by nenastali správne podmienky na to, aby sa zmenila na molekulu RNA. Táto molekula by sa bola za určitých okolností schopná replikovať a teda stať sa objektom biologickej evolúcie, ktorá by týmto pádom viac-menej nevyhnutne (pre efekt steny) viedla k vzniku komplexnejších samo sa replikujúcich štruktúr a teda života. Táto štúdia je dôležitá preto, že ukazuje možný spôsob abiogenézy (vznik živej hmoty z neživej), čo je v podstate po dlhú dobu jeden z posledných veľkých otáznikov v evolučnej teórií. Hoci evolúcia ako proces je už roky pomerne ľahko preukázateľná (fluktačné testy atď...) obľúbenou taktikou niektorých obhajcov teórie "inteligetného designu" bolo poukazovať na to, že hoci evolúcia môže fungovať ak má k dispozícií samo sa replikujúcu molekulu napríklad RNA, vznik takejto molekuly je stále natoľko nepravdepodobný, že si vyžaduje "božský zásah", čo je tvrdenie, ktoré táto štúdia vyvracia. Samozrejme, je to len jedna z možných ciest vzniku prvotného života a ani náhodou si nemôžme byť istí, že toto bol  spôsob, akým život vznikol. Ukazuje však, že takáto udalosť je preukázateľne možná a myslím, že v budúcnosti sa môžme tešiť na ďalšie štúdie, ktoré budú schopné laboratórne preukázať aj množstvá ďalších možnosti.



RNA prekurzor sformoval krištáľ viditeľný volným okom (zdroj: Image courtesy of University of California - Merced )


Zdroj: Jason E. Hein, Eric Tse, Donna G. Blackmond. A route to enantiopure RNA precursors from nearly racemic starting materials. Nature Chemistry, 2011; DOI: 10.1038/NCHEM.1108


miesto kde som na tento článok narazil: http://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110809144517.htm