יש אבולוציה!

מאת מיכאל רוטשילד

תורת האבולוציה היא אוסף של חוקים מתמטיים הטוען שכאשר מתקיימים תנאים מסוימים תחול אבולוציה.

התנאים שעליהם מדובר, בגדול, הם קיומם של פרטים המסוגלים להשתכפל תוך שינויים קטנים כאשר יכולת השכפול שלהם היא תוצאה של הצלחתם בהתמודדות על משאבים שנמצאים במחסור. האבולוציה שתתרחש בתנאים אלה תיווצר על ידי מותם או שכפולם המועט של פרטים שתכונותיהם אינן מאפשרות להם להתמודד על המשאבים מול הפרטים האחרים שמצליחים בכך יותר.

מדובר בתופעה סטטיסטית גרידא וקיימים לא מעט משפטים מתמטיים המתארים היבטים אלה ואחרים שלה. אחד המשפטים הראשונים שנוסחו בתחום הוא משפט פישר.

עובדה היסטורית המעוררת אסוציאציות מבדחות היא שאדם בשם פרייס פעל לא מעט להעלאת האמון בתוצאות של פישר. אני מניח שזה לא קשור לחברת הצעצועים פישר-פרייס :)

היום התחום של אבולוציה מתמטית הוא תחום ענף שלא מעט חוקרים עוסקים בו.

בהיותה חוק מתמטי, קל לבדוק אם תנאי החוק מתקיימים בטבע ולהסיק מכך שהיא מתחוללת בו. את הפרטים המשתכפלים אפשר לבחור בתור גנים או יצורים שלמים שבהם באמת מתקיים שכפול עם שינויים קלים ותחרות על משאבים כאמור, ולכן חלה בהם אבולוציה.

קיומה של האבולוציה בטבע מאושש באופנים רבים מאד - בין שעל ידי תצפיות במאובנים ובעלי חיים, בין שעל ידי ניסויים ביצירת מינים חדשים, בין שעל ידי בחינה של הגנום של יצורים שונים ובין שעל ידי התפתחות עמידות לאנטיביוטיקה אצל חיידקים ועמידות לקוטלי חרקים אצל חרקים.

האמת היא שגם אבותינו הסתמכו על אבולוציה (מבלי לדעת זאת) הן בביות והשבחה של בעלי חיים וצמחים והן בניסיונות להשבחת הגזע על ידי בחירה מושכלת של בני זוג.

אפשר למצוא לנ"ל סימוכין רבים, למשל כאן, כאן וגם כאן. אבל האישוש המרשים ביותר, לטעמי, הוא זה הנגזר ממבנה החלבונים.

כאמור - אלה אישושים לכך שהאבולוציה מתקיימת בעולם החי וזאת ללא שום קשר לעובדה שהמשפטים המתמטיים נכונים מבלי להיזקק לעולם החי.

מכיוון שמדובר בחוק מתמטי שלא תלוי בהיותם של המשכפלים חיים, משתמשים בתורת האבולוציה גם לפיתוח של תוכנה ורובוטים. עושים זאת בין השאר על ידי אלגוריתמים אבולוציוניים.

ההישגים בתחום זה אינם מעטים ולמעשה מדובר בחוקים מתמטיים (שקיימים, לטענתי במציאות) שלא רק מסבירים (שזה בפני עצמו יותר ממתארים) - אלא ממש יוצרים - מציאות גשמית. ביניהם נוכל למצוא תוכנה שמשחקת שח, רובוטים המתפתחים אבולוציונית ועוד.

כל אלה - כמובן שאינם הוכחות למשפטים המתמטיים כיוון שאלה הוכחו מתמטית באופן בלתי תלוי. מדובר ביישום טכנולוגי של המשפטים על ידי יצירה מלאכותית של התנאים בהם מראים המשפטים שתחול אבולוציה - כדי לקבל אבולוציה.

נושא אחר שמצוי הן בתחום היישום והן בתחום עולם החי הוא פיתוח תרופות על ידי תהליך אבולוציוני של ברירת וריאנטים של חומרים כימיים המצטיינים יותר ויותר בהתמודדות עם המחלה או עם רעלן, כמו למשל בדוגמה זו.

הערת המערכת: ראו גם את משחק החיים שפורסם בעבר באתר 'חופש'.