Naturessa julkaistu
"The evolutionary origin of complex features." vuosimallia 2003, nyhääjinään Lenski RE, Ofria C, Pennock RT, Adami C, yhteenveto luettavissa:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=12736677&dopt=Abstract
Säätivät tietokonesimulaation, jossa tuotettiin yhteistyötä tekeviä funktioita vähittäisin muutoksin "sattuma valinta" -yhdistelmää apuna käyttäen. Kokeen lopputuloksen kannalta on yhdentekevää, että simulaatio oli ohjelmoitu, koska sillä kumottiin se, että tämäntyyppiset rakenteet eivät voisi syntyä vähittäisesti.
Koetta pidetään ilmeisesti "kovana kaurana", nimenomaan RC:seen nähden.
Mutta yhteenvedosta jäi auki juuri ne "minua kiinnostavat seikat". Kuten tunnettua, "moniosainen ei vielä ole palautumaton" -ollakko jollain tietoa kyseisen testin koko koejärjestelyraportista?
Sellaisesta, josta näkee onko niitä osia yritetty poistaa vai ei.
"The evolutionary origin of complex features." vuosimallia 2003, nyhääjinään Lenski RE, Ofria C, Pennock RT, Adami C, yhteenveto luettavissa:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=12736677&dopt=Abstract
Säätivät tietokonesimulaation, jossa tuotettiin yhteistyötä tekeviä funktioita vähittäisin muutoksin "sattuma valinta" -yhdistelmää apuna käyttäen. Kokeen lopputuloksen kannalta on yhdentekevää, että simulaatio oli ohjelmoitu, koska sillä kumottiin se, että tämäntyyppiset rakenteet eivät voisi syntyä vähittäisesti.
Koetta pidetään ilmeisesti "kovana kaurana", nimenomaan RC:seen nähden.
Mutta yhteenvedosta jäi auki juuri ne "minua kiinnostavat seikat". Kuten tunnettua, "moniosainen ei vielä ole palautumaton" -ollakko jollain tietoa kyseisen testin koko koejärjestelyraportista?
Sellaisesta, josta näkee onko niitä osia yritetty poistaa vai ei.
Vastaukset 8
Vanhimmat
En vastaa kysymykseesi, mutta aihetta voin sivuta.
Kyse on Avida-evoluutiosimulaatio-ohjelmasta.
Jos perehdyt tarkemmin kyseiseen systeemiin, niin siinä on joitakin reaalimaailmasta eroavia juttuja, verrattuna siis DNA-RNA-aminohappo-proteiinipohjaisiin eliöihin.
Ensiksikin se Avidan ympäristö on suotuisa kompeksisuuden kehittymiselle siten, että kompleksisempaa rakennetta palkitaan enemmän. Kyseisiin parametreihin kielletään kajoamasta!!!
Toisekseen Avidassa mahdollisuus avaruus on paljon rajallisempi, onnistumisen suhde epäonnistumiseen tehdy suotuisammaksi.
Käskykanta on rajallinen, n. 20, mikä vastaa ennemmin aminohappojen kuin proteiinien (eliöiden perusfunktiota/käskyjä) määrää. Toimivan genomin pituus on sadan käskyn luokkaa.
Yritys-erehdys -menetelmän käyttö on Avidassa tuota "evolutionary"-osaa. Jos vaihtoehtoavaruus on sopivasti rajoitettu ja palkintofunktiot säädetty, simulaatio tuottaa juuri niitä funktioita, joida etukäteen on ympäristöön ohjelmoitu, mutta "genomin" rakenne on etukäteen määräämätön. Ts. Avidassa genomien kompleksisuuden kasvulla on yläraja, joka on etukäteen määritetty palkintotoiminnolla.
tuttumies kirjoitti:
"Yritys-erehdys -menetelmän käyttö on Avidassa tuota "evolutionary"-osaa. Jos vaihtoehtoavaruus on sopivasti rajoitettu ja palkintofunktiot säädetty, simulaatio tuottaa juuri niitä funktioita, joida etukäteen on ympäristöön ohjelmoitu, mutta "genomin" rakenne on etukäteen määräämätön."
Mitä tarkoitat sillä, että ympäristöön on etukäteen ohjelmoitu funktioita?
Millä tavalla se ohjelmointi ilmenee siinä ympäristössä?
Avida tuottaa vain niitä komleksisia funktioita, joita on määritetty tavoitteiksi. Nuo funktiot eivät esiinny niissä geeneissä, mutta kylläkin palkintosysteemissä. Mites muuten osattaisiin palkita juuri siitä tietystä keskitason kompleksisesta funktiosta hieman suuremmalla palkinnolla kuin yksinkertaisemmasta funktiosta ja edelleen keskitason funktiosta vähemmän kuin kompleksisemmasta.
Jos perehdyt Avida-systeemiin ja kerrot, että olen väärässä, voin tarkistaa asiaa uudestaan. Ainahan on mahdollista, että olen erehtynyt, mutta tämä kantani on kuitenkin syntynyt sillä perusteella, että olen tutustunut noihin julkaistuihin juttuihin ja vähän itse ohjelmaankin. Jäkimmäinen jäi kuitenkin pinta-puoliseksi. Tuntui vievän liikaa aikaa.
Kun tuloksia halutaan melko pian, on turhaa alkaa rakentamaan mitään huiman realistista evoluutiosimulaatiota missä kompleksisuuden kehittyminenkin veisi miljoonia vuosia. On aivan ymmärrettävää että mahdollisuuksia parannetaan mikä näkyy vain nopeammassa kehittymisen simulaatiossa. Minusta Life-peli oli aivan riittävä, mutta kreationistit löysivät siitäkin niin paljon nuristavaa (kuten juuri jotakin tyyliin "tämä ei ole riittävän realistinen koska huiman monimutkainen DNA on kuvattu vain väritettynä ruutuna").
Minusta kreationistit voisivat tehdä oman simulaationsa välillä uskonnostaan. Miten olisi vaikkapa realistiset olosuhteet maapallolla eläinten ja kasvien suhteen ja sitten voisi testata olisiko maailmantulva todellakin mahdollinen.
Avidassakin on vain yksi kehityksen huippu ja melkolailla määrätyt välitasot, joiden kautta kehitys toistettavasti etenee. Joskus tosin jää huippu saavuttamatta, mutta vaihtoehtoavaruudessa ei ole toista huippua, saati miljoonatta.
Avidan eliön "genomi" ei säätele tuon genomin kopiointimekanismia "solun rakennetta", vaan genomi on pikemminkin viruksen kaltainen olio. Muuttumaton, evoluutiolta suojattu, kopiointiohjelma huolehtii itse koodin lukemisesta ja monistamisesta.
Kanattaisi verrata Avidaa Maynard Smithin esittämään korjaamattoman RNA:n virherajaan teoksessa "Evolutionary Genetics". Muistaakseni yli 100 emäksen RNA on jo niin pitkä, että ilman virheen korjausta tuloksena on virhekatastrofi, vaikka käytettäisiin nykyaikaisimpia kopiointientsyymejä. Maynard Smith perusti arvionsa kokeista tehtyihin havaintoihin.
Dawkinsilla oli aikoinaan joku semmoinen "Methinks it is like a weasel" -lause, jonka hän sai tietokoneen tuottamaan "satunnaisesti". Kyse oli kuitenkin siitä, että satunnaisesti tuotettu oikea kirjain lukittiin lauseeseen, ja seuraavalla kierroksella arvottiin vain niitä kirjaimia, jotka vielä olivat väärin.
Tuollainen "kumulatiivisen valinnan simulaatio"-ohjelma toimi siis "oikean" tiedon varassa, vaikka kirjaimet tulivatkin satunnaisesti. Avida on mielestäni tämän saman periaatteen hienostuneempi versio. "Yksi ainoa oikea tieto" on kätketty ohjelmaympäristöön ja sitten se kuin "itsekseen" syntyy koodijonoon. Avidassa edetään vielä useamman välivaiheen kautta jne.
Jos Dawkinsin "Wheasel"-ohjelmaan tehtäisiin pieniä realistisuutta lisääviä muutoksia, esim. merkkijonon pituus vapautettaisiin 28 merkin rajasta, joku muukin lause katsottaisiin lähes yhtä hyväksi tavoitteeksi jne. ohjelma joutuisi tekemään helpostikin enemmän yrityksiä kuin se ehtisi tehdä ennen hajoamistaan.
"In addition to making a good choice of fitness function, the other parameters of a GA - the size of the population, the rate of mutation and crossover, the type and strength of selection - must be also chosen with care. If the population size is too small, the genetic algorithm may not explore enough of the solution space to consistently find good solutions. If the rate of genetic change is too high or the selection scheme is chosen poorly, beneficial schema may be disrupted and the population may enter error catastrophe, changing too fast for selection to ever bring about convergence."
http://www.talkorigins.org/faqs/genalg/genalg.html
"Error catastrofeen" vaikuttaa myös populaation koko sekä valinnan voima. Ja geenien redundanssi. Onko ne otettu huomioon kyseisessä laskussa?
Lisäksi kun otetaan huomioon Dembskin legendaarinen tulos -evoluutioalgoritmit "lainaavat informaatiota" ympäristöstä ja tuottavat sitä sitä kautta sinne missä sitä ei aiemmin ole, ei "geneettisen algoritmin ehdot sisältää kaiken tiedon minkä se voi tuottaa" ole enää lainkaan evoluutiokritiikkiä -evoluutiossahan luonnonvalinta sisältää "fitness function", eikä evoluutio voi tuottaa sellaista joka olisi tämän "ulkopuolella".
Pistän pari lausetta Daviesin "5. ihmeestä" ajattelun lähteeksi:
240, kohdassa 9
"Lukija on kenties epävarma siitä, miksi valinnan tekeminen on sama asia, kuin informaation synnyttäminen, mutta laajimmassa merkityksessän informaatio on vain mahdollisuuksien karsimista. Jos fysikaalisella järjestelmällä on vain yksi mahdollinen tila, sen tutkimisesta ei opi mitään. Mitä enemmän mahdollisuuksia on, sitä enemmän opimme todellisen tilan havaitsemaan. Luonnonvalinta eliminoi sopimattomia eliöitä ja näin valitsee tiettyjä perimiä paljon suuremmasta mahdollisesta perimien joukosta. Kaikki muut mahdollisuuden kielletään. Tämä tarkoittaa, että perimiin lisätään informaatiota."
luvussa 2("vastavirtaan")
mukaan universumin informaatio on peräisin gravitaation aikaansaamasta entropia -aukosta:
Universumin entropiataso on laskenut gravitaation vaikutuksesta, alkuräjähdyksen satunnaisesti levinnyt aines sisälsi keskittymiä -ja koska jos erot hiukkasten välillä olisivat tasan samanlaisia, sisältäisi se runsaasti negentropiaa- on tämä johtanut gravitaation pieniin eroihin,jotka ovat kasautuneet.
Gravitaatio sisältää siis entropia-aukon,josta biologisten systeemeidenkin kompleksisuus loppupelissä johtuu.
Tietenkin, Design -kannattaja ihmettelee että "mistäs tämä on tullut", mutta tätä ketjuahan hän voi jatkaa ikuisesti. Mikään määrä faktaa ei riitä "design kannattajalle" ennen kuin Suunnittelijaan törmätään.
Ja jos kysyt, että "mistäs se informaatio on siihen tullut" katsovat kuin tyhmää...
Universumi ei ole voinut vain saada infoaan, mutta Suunnittelija on voinut "saada" omansa, isomman infon.
"Ei ole ilmaista lounasta, joten voimme saman tien lähteä viinikekkereihin". Onhan se toki rattoisa ajatus :)
Tuon tutkimuksen nimen kun laitat Googleen saat heti ensimmäisenä tällaisen linkin (tai ainakin minä sain):
http://myxo.css.msu.edu/papers/nature2003/
Siitä heti alusta löytyy PDF:nä koko tutkimus. Siinä on varsin hyvin mielestäni kuvattu tuo koejärjestely.
Lisäksi sivulta löytyy lisätietoa Avidasta, joka toimi 'elinympäristönä' noille organismeille.
"Before the pivotal mutations, each line of descent had already experienced 50 or more steps, including beneficial, neutral and
deleterious mutations. Some deleterious mutations had small effects and hitchhiked with beneficial mutations; others reverted
or were compensated by mutations elsewhere. But in the case study, we showed that one deleterious mutation had genetically predisposed
(through an epistatic interaction) the subsequent origin of EQU. To investigate this possibility further, we examined all of the
mutations one step before the pivotal mutations. Five of the 23 onestep- prior mutations were deleterious in the backgrounds in which
they occurred (including the case study). When these five were reverted in the pivotal genotypes, the EQU function was eliminated
in three cases. Thus, three genotypes that first performed this complex function depended on a one-step-prior mutation that was deleterious when it appeared."
Vaikka kompleksisuudesta (ainakin mikäli tuttumiestä uskomme -ja miksi emme uskoisi) palkitaan, niin deleetiot olivat tärkeitä "astinkiviä".