Принцип оптимальности в биологии - Розен Р.
Скачать (прямая ссылка):
Взаимоотношения индивидуальных многоклеточных организмов друг с другом развивались в том же направлении, что и взаимоотношения предшествовавших им свободноживущих одиночных клеток. Сначала отдельные особи (за исключением облигатных паразитов и некоторых симбионтов) были независимы от остальных особей этой популяции. Затем некоторые виды многоклеточных организмов неизбежно сами приобрели своего рода колониальную форму организации, и тогда на такую организацию начало непосредственно действовать давление отбора; как следствие этого, у наиболее высокоразвитых колониальных форм появляется разделение труда.
Стабильные колониальные агрегаты многоклеточных организмов, в которых наблюдается некоторая степень разделения труда, называют обычно сообществами, а организмы, образующие такие сообщества, называют общественными. Наиболее известные и хорошо изученные сообщества — это сообщества муравьев, пчел, ос и термитов.
Из высказанных н^ми соображений и принципа сходимости с очевидностью вытекает, что структура сообществ многоклеточных организмов должна быть во многом аналогична структуре многоклеточных организмов, состоящих из отдельных клеток. Такие аналогии были подмечены Платоном, их обсуждал и Фома Аквинский. С течением времени в этой области сложилась обширная литература, охватывающая сочинения самого разнообразного плана — начиная от чисто философских работ (например, труды Гоббса, Руссо, Гегеля) и кончая детальными
1 В гл 7 и 9 было рассмотрено несколько физиологических механизмов гомеостаза у многоклеточных организмов, в частности механизмов, связанных с обеспечением постоянства внутренней среды Нетрудно понять, что такое постоянство внутренней среды организма минимизирует конкуренцию между его клетками, органами и тканями, т. е защищает их от конкуренции друг с другом и от контакта с внешней средой. По этому поводу мы отметим, что там, где минимизируется конкуренция, отбор прекращается.
зоологическими исследованиями. Мы не намереваемся углубляться здесь в эту литературу, но важно отметить, что аналогия между структурой многоклеточного организма и структурой сообщества значительно глубже, чем обычно думают; особенно это относится к сообществам насекомых. В этих сообществах разделение труда повлекло за собой соответствующую биологическую дифференциацию; любой школьник знает, например, что между рабочей пчелой, трутнем и маткой имеются большие морфологические различия. В соответствии с этим сообщества насекомых делят на касты, основываясь непосредственно на биологических признаках, причем каждая структурная модификация определяет роль соответствующего индивидуума в сообществе. Это разделение на касты аналогично дифференцировке в многоклеточном организме, которая тоже основана на морфологических и вытекающих из них функциональных различиях индивидуальных клеток, обладающих одними и теми же наследственными задатками. Более того, такие касты, как рабочие 'особи или солдаты, стерильны; это различие между стерильными и. половыми кастами в таких сообществах очень напоминает различие между клетками зародышевой линии и соматическими клетками, о котором говорилось выше. Более того, гнезда, которые строят общественные насекомые разных видов, обладают признаками, которые являются такими же надежными видовыми признаками, как особенности раковины у моллюсков, наружного скелета у насекомых и внутреннего костного скелета у высших позвоночных '.
Человеческое общество не основано, разумеется, на биологической дифференциации, но разделение труда в нем тем не менее существует. В наши цели не входит философское обсуждение этих проблем; мы хотим лишь отметить, что ввиду многочисленных аналогий между структурой организмов и структурой сообществ изучение последних может дать весьма полезную информацию, позволяющую проникнуть в сущность биологических явлений. В определенном смысле организмы и сообщества можно рассматривать как реализации одних и тех же абстрактных математических моделей [так же как механический и электрический осцилляторы описываются одним и тем же уравнением вида (7.10)], и поэтому физиолог, изучающий свойства многоклеточных организмов, и, скажем, экономист, изучающий экономику человеческого общества, с математической точки зрения могут прийти к одним и тем же математическим
1 Обсуждение параллелей между организмами и сообществами, а также ссылки на обширную литературу можно найти в работах зоолога А Эмерсона [115, 116].
моделям. В прошлом такой метод рассуждения часто использовался в общественных науках; можно рассчитывать на то, что с помощью такого ^подхода биологу также удастся узнать нечто новое.
12.2. Задачи программирования в экономике
Экономика является одной из наиболее развитых общественных наук, и в ней шире всего применяются количественные методы. Она представляет собой такую область общественных наук, которая наиболее удобна для построения математических моделей и формализации. Поэтому в свете отмеченной выше аналогии между математическими моделями, которые строятся в биологии и в экономике, полезно попытаться отыскать среди экономических моделей те черты, которые, возможно, имеют отношение к биологии и дадут возможность глубже проникнуть в сущность биологических явлений, и затем сравнить эти модели с их чисто биологическими аналогами. Такое сравнение имеет смысл особенно потому, что, как оказывается, большая часть аппарата математической экономики опирается в явном виде на соображения оптимальности.
