Теория оптимизации в эволюции

В последние годы все чаще предпринимаются попытки использовать математические методы, заимствованные из инженерных наук и экономики, для интерпретации многообразия жизни. Предполагается, что эволюция происходила посредством естественного отбора, и поэтому сложные структуры и поведение следует интерпретировать с точки зрения их вклада в выживание и размножение обладателей, то есть в дарвиновскую приспособленность. В этой логике нет ничего особенно нового: она лежит в основе функциональной анатомии, а также значительной части физиологии и молекулярной биологии. Ею руководствовался и сам Дарвин в своих исследованиях вьющихся и насекомоядных растений, механизмов оплодотворения и приспособлений, обеспечивающих перекрестное опыление. Новым является использование таких математических методов, как теория управления, динамическое программирование и теория игр, для выдвижения априорных гипотез, а также применение этого метода к поведению и стратегиям жизненного цикла. Такое изменение методологии привело к критике (например, 54, 55), согласно которой базовая гипотеза адаптации непроверяема и потому ненаучна, а вся программа функционального объяснения посредством оптимизации превратилась в проверку изобретательности, а не в исследование истины. С этим связана и критика отсутствия теоретического обоснования каких-либо принципов максимизации в биологии, вследствие чего оптимизация не может заменить адекватную генетическую модель. Цель настоящего обзора состоит не в том, чтобы обобщить наиболее важные выводы, полученные с помощью методов оптимизации, а в обсуждении методологии этой программы и критики, которой она подвергалась. В качестве отправной точки я использовал две статьи Левонтина (54, 55). Я не согласен с некоторыми высказанными им взглядами, однако полагаю, что развитие эволюционной теории могло бы выиграть, если бы исследователи, занимающиеся оптимизацией, серьезно отнеслись к его критическим замечаниям. Сначала я излагаю основную структуру аргументации, основанной на оптимизации, иллюстрируя ее тремя примерами...