Ручка и бумага на голубом фоне.

Синдром Кривых Рук

Знаете ли вы, что компьютерные мастерские зарабатывают на эволюции огромные деньги?


Представьте себя на должности писаря. Перед вами — листок с исходным кодом и чистая бумага. Ваша работа — переписывать код с листка на листок.

Многократное копирование кода.

Смотрим на листок слева, переписываем на листок справа. И так много раз. Пять. Десять. Двадцать. Причём каждую новую копию мы кладём наверх предыдущей — слева уже начинает образовываться целая стопка переписанных кодов.

И вот приходит проверяющий, оценивать качество проделанной работы — увы, его ждёт неприятный сюрприз. Сравним исходник и самую последнюю копию:

Сравнение Первой и Последней Копии Многократного Копирования - Видно Много Ошибок.

Что-то здесь не так. Всё понять можно, но чтобы сделать аж двадцать (!) ошибок на листе — это каким криворуким и слепым надо быть? Что же, чёрт возьми, произошло?

Чтобы разобраться в этом нелёгком деле, давайте попробуем повторить эксперимент, только на этот раз каждое несоответствие исходному коду будет подсвечиваться для нас ярким цветом:

Копирование кода много раз подряд - ошибки подсвечиваются.

Процесс, который мы наблюдаем — неотъемлемый спутник последовательного копирования, и называется он накоплением ошибок. Протекает он всегда по одной и той же схеме:

  1. Информация последовательно копируется из раза в раз.
  2. Рано или поздно в одной из копий допускается ошибка.
  3. Поскольку каждая новая копия всегда снимается с предыдущей, эта ошибка перекочует во все последующие копии.
  4. Неизбежно, будут допскаться и другие ошибки — они будут приплюсовываться к уже имеющимся.
  5. Общее число ошибок в каждой новой копии будет всё расти и расти.

На самом деле, этот писарь не такой уж и криворукий: ну ошибался иногда. Вот только каждая сделанная им ошибка автоматически попадала и в следующую копию, и в копию копии, и в копию копии копии.

В итоге, на последнем листке он допустил всего-то одну ошибочку, а никак не двадцать. Все остальные ошибки он просто переписал с предыдущего листа. Самую первую ошибку он допустил аж двадцать копий назад, но слепо протащил её до самого конца.

При последовательном копировании каждая новая копия будет всё сильнее и сильнее отличаться от исходника, даже при том, что две последовательных копии могут и не отличаться друг от друга вовсе.

Именно этот процесс, друзья, и лежит в основе эволюции.

Q: Но ведь можно и не ошибаться!

Нельзя. Каким бы флегматичным задротом ни был этот писарь, он в любом случае будет допускать ошибки. Вопрос только в том, когда и как часто. Не на первом листке — так на десятом. Не на десятом — так на сотом. Не забываем также, что частота ошибок зависит и от объёма работы. Если переписывать код из десяти цифр, то ждать ошибки и впрямь придётся очень и очень долго, но что если цифр будет не десять, а десять миллионов? В человеческом геноме, например, более трёх миллиардов (!) пар оснований. Попробуй откопируй его без ошибок сто раз подряд.

Откуда именно берутся ошибки — из спешки, невнимательности, криворукости или просто невезения — не суть важно: откуда нибудь да возьмутся. Можно назвать это такой неприятной особенностью нашего мира: невозможно в принципе копировать что-то бесконечно долго с идеальной точностью. Даже если листки не переписывать от руки, а ксерокопировать, то на копиях всё равно будут возникать “артефакты”, и чем дальше, тем их будет больше.

Попробуйте для интереса: включите ксерокс и «пропустите» какое-нибудь изображение через него раз пятьдесят.

Q: Человек, может, и ошибётся, но ДНК же копирует особо точный аппарат репликации — разве нет?

Дискуссия на эту тему малосущественна, потому что ошибки происходят. Поздно спорить о непотопляемости лодки, которая уже лежит на дне реки.

Ошибки при копировании ДНК (они же мутации) не просто доказаны — их частоту даже измерили. Мутации — это факт, подтверждённый как теоретически, так и эмпирически.

Более того, в мире в принципе не может быть ничего на сто процентов точного. Компьютеры, например, копируют информацию в сотни и тысячи раз точнее, чем аппарат репликации ДНК, но даже они иногда дают сбой — иначе поток клиентов в сервисы восстановления «битых» жёстких дисков существенно поубавился бы. У меня уже лет десять пылится на полке один такой жёсткий диск…

Совет дня: не забывайте сохранять резервные копии всех важных данных. Я, например, храню файлы Delifort’а на трёх разных флешках.

Q: Есть ли способы избежать накопления ошибок?

Первый способ: просто писать цифры на каждом новом листке от балды. Наследственность — ключевое требование для протекания эволюции. Если каждая новая копия не будет никак связана с предыдущей, то и накопления ошибок не будет.

Второй способ: вместо того, чтобы переписывать каждый новый листок с предыдущей копии, надо положить перед собой исходник и делать все копии напрямую с него. В таком случае,  даже если ошибки будут происходить, они не будут накапливаться.

Q: В чём именно проблема второго способа?

Ни в чём. Но в случае с живыми организмами, он просто не имеет место быть. Все люди, которые живут на земле, перенимают код от своих родителей, а не от бабушек с дедушками, или не от какого-нибудь Адама, минуя всех непосредственных потомков.

Последовательная преемственность генетического материала — основа размножения живых организмов.

Что же такое «эволюция»?

Несмотря на кажущуюся сложность, суть эволюционного процесса крайне проста. Эволюция — это всего лишь неточное копирование из раза в раз. И именно неточному копированию мы и обязаны огромным разнообразием жизни на Земле.


Рекомендуемое чтиво:

Все статьи про эволюцию

Напишите, что вы думаете:

avatar
  Подписаться на обновления  
Оповещать о