Эпигенетика поведения: проще, чем вы думаете!

Christopher Badcock
Источник: Кристофер Бадкок

В предыдущем посте я указал на ошибочность в преформатизме и противопоставил его эпигенезу : истинную парадигму для понимания того, как ДНК развивает развитие.

Но я ничего не говорил о поведении. Здесь, более чем где-либо еще, предположения преформатора, которые большинство людей делают о генах, являющихся «чертежами» для тел или «программ» для поведения, приводят их в заблуждение. Конечно, такие ошибки требуют полного недоверия, когда вы пытаетесь предположить, что ДНК может управлять поколением поведения во многом таким же образом, что он явно демонстрирует развитие тел. В самом деле, вы иногда видите этот нелепый, преформационистский взгляд на эпигенетику поведения, проиллюстрированную рукой с надписью «гены» или «ДНК», контролирующей строки марионетки, предназначенной для представления человека (слева).

Но, как я предположил в предыдущем посте, ДНК не является объектом рисунка в смысле индивидуальной модели или плана: сиамские кошки окрашены в зависимости от того, как окружающая температура влияет на синтез меланина. В ДНК нет рисунка пальто или окрашивающей диаграммы. И ясно, что если это не может быть с телом, не может быть никакого поведения. Гены не могут и не могут запрограммировать организмы так, как спот-сварщики запрограммированы на автомобильных заводах, потому что организмы не могут каждый раз сталкиваться с одной и той же средой и иметь возможность действовать точно так же роботизированно, как спот-сварщик может каждый раз, когда чаша представленный ему на сборочной линии!

Но не все роботы работают таким образом. Например, роботизированные пылесосы работают свободно и не полагаются на жесткое программирование, подобное тому, которое наблюдается в спот-сварщиках. Напротив, все ваши пылесосы для домашних роботов – это бортовой компьютер, запрограммированный с помощью некоторых простых правил, таких как:

  • если вы столкнетесь с краем лестницы, немедленно остановитесь и отпустите; или
  • если батарея разряжена, вернитесь в док-станцию ​​и зарядите ее; или
  • если вы застряли, предупредите владельца, затем выключите, чтобы сохранить энергию и ждать спасения.

Каждое из этих правил может быть закодировано в цифровой форме и применено, если и когда это необходимо роботу, и естественный отбор может сделать то же самое. Действительно, что-то по существу такое же, как правило «стоп-и-назад-на-лестнице», запрограммировано реакцией страха на животных и людей. Например, это делает сканирование младенцев, которым никогда не учили делать это, останавливаться и отступать от неожиданно встреченного края скалы (ниже) во многом так же, как это делают пылесосы робота. И, конечно же, то, что будет работать с боязнью краев скалы, будет работать с множеством других вещей, которые естественный отбор может запрограммировать на организмы, такие как страх тьмы, чужих, диких животных, огонь и т. Д.

Wikimedia Commons
Источник: Wikimedia Commons

И это не все. Правило перезарядки с низким уровнем заряда батареи и базовой перезарядкой эквивалентно тому, что мы называем «усталым», и правило if-stuck-call-for-help-then-off-off-wait что-то вроде того, что происходит, когда люди впадают в депрессию.

Хорошо, эти правила немного сложнее в человеческом случае. Но я хочу сказать, что нет причин, по которым программисты могут запрограммировать бесплатные роботизированные пылесосы таким образом, что сопоставимые свободные организмы не могут быть аналогично запрограммированы их ДНК.

Первичный случай в человеческих существах можно найти в таких вещах, как механизм удовольствия / боли. Это просто ассоциирует поведение, благоприятное для выживания и репродуктивного успеха организма, с приятными ощущениями и поведением, наносящими ущерб тому же болью. Эволюция также может запрограммировать мозг организмов, чтобы быстро узнать правильные уроки, когда речь идет о серьезных угрозах выживанию. Например, обезьяны, выращиваемые в лаборатории, не боятся змей, но могут стать такими же страшными, как дикие после одного воздействия на страх-реакцию дикой обезьяны на змею. Тем не менее, лабораторные разведенные обезьяны не могут быть обусловливаны таким же образом, чтобы бояться цветов.

В сочетании с удовольствием / болью и другими подобными механизмами, такими как те, кто участвует в выборе социального или социального поведения, встроенные поведенческие уклоны такого рода могут вызывать сложное адаптивное поведение, способное служить выживанию и репродуктивному успеху организма в подавляющем большинстве случаев. Эпигенез поведения так же прост! ДНК не может напрямую контролировать поведение в реальном времени, но она может генерировать ее в соответствии с простыми правилами во многом так же, как роботы могут быть запрограммированы на очистку ваших этажей.

(С благодарностью и благодарностью моему роботу iRobot ® Roomba ® 770).