מטרת האבולוציה?

[רני שרוני]

רגע של מתמטיקה

"היחידה הבסיסית של אבולוציה היא אוכלוסיה"
מהו למשל פיטנס של אוכלוסיה? התוחלת של הפיטנס של פרטי האוכלוסיה, לא? שזה למעשה הפיטנס הממוצע, לא?

זה לא פרקטי לסכום את כל הפרטים אז דוגמים ולוקחים את ממוצע המדגם שעפ"י חוק המיספרים הגדולים שואף לתוחלת ומהר.

סה"כ הפיטנס של האוכלוסיה זה הפיטנס של הממוצע של הפרט שגלום באותו פרט ממוצע ומקורב היטב ע"י הפרט הממוצע במדגם. לא?

"אז אני גם לא יכול לנסח מחדש את התובנה המדוברת"
אתה יודע מה זה גיל (ממוצע) של פרט? שיכפול של גנים? שרידות של פרט?

לי זה מסובך אבל אתה ביולוג ממומחה אז לא חשבתי שיהיה לך קשה לנסח את הטענה.

"האם יכול להיות מצב שבו התפתחה תכונה שלא קשורה למיקסום הפיטנס? כן" - כמו מוטציה ניטרלית שהתקבעה ע"י סחף או ממש פנוטיפ?

 

[רני שרוני]

הבנתי את ההשגה שלך

אתה טוען שלפעמים מתקבעות תכונות *לא נייטרליות* שלא משנות את הפיטנס ביחס לחוסר הימצאות שלהן. יש לך דוגמא?

לדעתי חמש דקות מההרצאה צריכות להספיק לך:
http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=RXZxfy1klxg#t=2119s

 

[squalus]

אבולוציה לא נוגעת לפיטנס

אתה שוב מתבלבל בין אבולוציה לסלקציה. אלו 2 מושגים שאמנם קשורים אחד לשני, אבל מדברים על דברים שונים לחלוטין.
תלך לויקיפדיה ותקרא קצת על evolution, natural selection, ועל עיקרון הארדי-ווינברג.

אני לא מנסה לנסח מחדש את הטענה, כי כפי שרשמתי, אני זקוק לרקע שהוביל למסקנה הזו. אני לא רוצה לקפוץ למסקנות על בסיס משפט אחד שלא ברור לי לחלוטין.

לגבי מנגנונים שיכולים לגרום לקיבוע תכונות, אז כן, סחף זו דוגמא אחת, ויש עוד מספק כוחות, שמפורטים בעיקרון הארדי-ווינברג, אני ממליץ לך לקרוא את הערך.

 

[squalus]

כן

אתה יכול להבין את זה מזה שמופיעה המילה "פרט", שמשמעותה בודד

זה לא משנה אם אותו פרט מייצג את הממוצע או את הקיצון, זה עדיין פרט, והוא לא רלוונטי כשמדברים על אבולוציה, כי היחידה הבסיסית של אבולוציה היא אוכלוסיה.

תכונות מתקבעות באוכלוסיה, כאשר פועלים עליהם כוחות מסויימים שמביאים לקיבוע התכונה, למשל סלקציה. אם יש תכונה שפוגעת בפיטנס של האוכלוסיה, כוחות הסלקציה יפעלו כנגד הגן הזה, והיא בסופו של דבר תעלם.
האם יכול להיות מצב שבו התפתחה תכונה שלא קשורה למיקסום הפיטנס? כן, אם התכונה לא פוגעת בפיטנס, אבל גם אם תכונה כזו מתקבעת, עדיין האוכלוסיה עברה אבולוציה ביחס לאוכלוסיה עם התכונה ה"ישנה", כי זה בדיוק מה שאבולוציה - שינוי. בלי כיוון מסויים.

בגלל זה אני אומר לך שלא נשמע שאתה מדבר על אבולוציה, אלא על משהו אחר, ולפי מה שנשמע לי, אתה מתכוון לסלקציה.
אני לא יודע אם החוקר סטרנס מדבר רק שטויות, לא הקשבתי לכל ההרצאה שלו, הצצתי רק בחלק אליו קישרת, אבל המשפט אותו אתה מביא הוא רק ה" take home message" שלו, וזה קצת מנותק לי, כי אני לא יודע על מה הוא דיבר לפני כן, ואין לי כל כך סבלנות להקשיב לכל ההרצאה.
אז אני גם לא יכול לנסח מחדש את התובנה המדוברת, כי אין לי את הרקע שמוביל אותו לטענה הזו, אבל לפי מה שנראה לי, כפי שאמרתי קודם, אם תחליף את המילה "evolution" במונח "natural selection", אולי תהיה בכיוון.

 

[Gidi Shemer]

 

[רון סי]

כל דבר הוא תופעה בטבע

גם בן אדם הוא תופעה בטבע. גם מחשב הוא בהחלט תופעה בטבע.
אפשר להתייחס לתופעות ברמות שונות של הפשטה, ואם מתייחסים אליהן ברמה נמוכה מדי מאבדים יכולת הסבר.

 

[רני שרוני]

מספר צאצאים

לפרט שהביא שני צאצאים במהלך חייו יש פיטנס 2 (כך לפחות סטרנס הגדיר את זה). כשמדברים על פיטנס של אוכלוסיה אז המשמעות, להבנתי, היא התוחלת של הפיטנס של פרטי האוכלוסיה (קרי - ממוצע הצאצאים לפרט באוכלוסיה נתונה).

http://en.wikipedia.org/wiki/Fitness_(biology)

For example, according to Maynard Smith, "Fitness is a property, not of an individual, but of a class of individuals — for example homozygous for allele A at a particular locus. Thus the phrase ’expected number of offspring’ means the average number, not the number produced by some one individual.

 

[רוקד עם שבלולים]

מה זה פיטנס?

 

[רני שרוני]

תודה לך - רדוקציוניזם זה מה שחיפשתי

גידי כבר ממש עירער לי את הבטחון:
"רני, אפילו עם שימוש בדימויים אי אפשר להשתמש במילה מטרה פה."

מסתכלים על משחק השח כקופסא שחורה רק ע"י מהלכי המשחק ואז מכריעים האם יש מטרה לשחקנים. באותו אופן מסתכלים על האבולוציה כקופסא שחורה רק עפ"י התוצרים ושואלים אם יש בכלל מטרה. סביר למדי. מה שמדהים הוא שבאמת עפ"י מבחן "הקופסא השחורה" מגלים מטרה אחת ויחידה שהיא מקסום הפיטנס (קרי מדובר באלגוריתם סטוכסטי לאופטימיזציה של פיטנס).

 

[רוקד עם שבלולים]

עדיין לא לגמרי...

אלמנט שקיים במשחק שח ואיננו קיים בתהליך אבולוציוני הוא נקודת סיום. שחקן שח ישחק עד להשגת המטרה - ניצחון - ואז הוא יגדיר לעצמו מטרה חדשה (ללכת לשירותים, למשל, בפרט אם זה היה משחק ארוך).
לאבולוציה אין נקודת סיום, ולכן אורגניזם (או גן, או מין, לא משנה כרגע) שהפיטנס שלו מוקסם, לא "ניצח" - הוא רק השיג יתרון נקודתי במשחק האינסופי שנקרא "החיים".

זו בעיה יסודית עם הנסיון שלך לדבר על "מטרה" באבולוציה - אין שום נקודה שהיא טובה מחברתה שבה אנחנו יכולים לעצור ולשאול אם המטרה הושגה.

אנחנו יכולים לנסות ולדמיין משחק שח שימדל (מלשון מודל) בצורה טובה יותר תהליך אבולוציוני - מן הסתם במודל כזה, משחק השח הוא לא משחק אחד אלא טורניר מתמשך, אינסופי, וצריך שלא כל מפסיד יודח מיידית, וצריך שהמנצחים לא יקבלו פרס כספי אלא את האפשרות ליצור עותקים של עצמם, ושהעותקים יתחרו גם זה בזה, וצריך שתהיה גם אפשרות לשיתוף-פעולה בין שחקנים שונים, וצריך שהטרוניר לא יסתיים לעולם ושהמנצחים יהיו תמיד על-תנאי, כי אין דבר כזה "מנצח" באבולוציה אלא רק מפסידים ושורדים....וצריך....

 

[רני שרוני]

זה משנה?

דוגמים את התהליך לאורך זמן סופי כדי להגיע למסקנה לגבי העקרונות של התהליך. במשחק שח לא צריך משחק שלם כדי לקבוע את מטרת השחקן (מה עוד שניתן לשנות במצב המשחק כדי לבחון את מטרתו).

לגבי "מטרת" משחק האבולוציה אפשר לעשות ניסוי או סימולציה ותצפית על התוצרים.

למשל הזכרתי את האישוש הבא:
flies evolving in a highly dangerous environment responded evolutionarily by speeding up their development, decreasing their age and size at maturity, laying more eggs earlier, and living shorter: they adapted to high levels of random mortality by shifting their reproductive effort to earlier ages and by compressing their entire life history into a shorter lifespan.

http://www.nature.com/scitable/knowledge/library/life-history-evolution-68245673

 

[רני שרוני]

נכון בילבלתי משהו

הכוונה שלי היתה להראות את מבחן הקופסא השחורה שלפיה קובעים מהיא מטרת\שאיפת התהליך עפ"י תוצריו. עפ"י תוצריה של האבולוציה השאיפה של התהליך הוא מקסום הפיטנס. כשאומרים שלאבולוציה אין מטרה או שהיא לא שואפת לכלום אז הייתי מצפה גם לראות תוצרים שלפיהם ירד הפיטנס מעצם התהליך. יש כאלה?

האנלוגיה עם השח - הייתי מצפה שאותו תהליך שמניע את הכלים (תוצרים) לא תמיד ישאף לנצח. למשל לפעמים הוא ישאף לאחר 10 מהלכים להפסיד כמה שיותר מהר.

 

[רוקד עם שבלולים]

עשית צעד מוטעה מאד של בלבול קטגורי:

כשעברת בין המערכות, התבלבלת בין שחקן למשחק.

במשחק שח צריך לדגום משחק שלם (ויותר מאחד) בשביל להבין מה מטרת המשחק. נסה ללמוד מטרת משחק שאינו מוכר לך אך ורק מצפיה במהלכים שלו (ובלי להסתייע בהסברים או בתגובות של השחקנים) ותראה שזה לוקח לך הרבה יותר ממשחק אחד בשביל להבין מה קורה ומה המטרה.

כפי שאמרת בעצמך (ואני מסכים איתך), האבולוציה היא לא שחקן אלא (אם כבר) משחק. אם אתה מקביל את האבולוציה לשחמט, אתה לא יכול להשוות בין האבולוציה לבין אלגוריתם שחמט , אלא בין משחק השחמט כולו לבין האבולוציה.
כשאנחנו מסתכלים על אבולוציה, אנחנו מנסים להבין את כללי המשחק מצפיה בכל הכלים זזים על הלוח. האם הכלים הם השחקנים? כמה שחקנים משחקים? האם הם נענים כולם לאותם הכללים? האם יש כללים בכלל? וכן הלאה.