evolución media: un modelo heurístico
Durante la evolución de nuestro universo, la ocasión ha desempeñado un papel importante. Incluso a ese fragmento que sería improbable que la fauna y la flora reales reconstruirían si la evolución sería relanzada. Todos los esfuerzos de la clasificación de un biólogo como Carl Linneaus serían inaplicables cuando podríamos relanzar la evolución. Si Carl Linneaus todavía estuviera vivo, este pensamiento sería una pesadilla para él.Si la ocasión desempeña un papel tan importante en la evolución, y deseamos conseguir una buena penetración en los principios de base del proceso de la evolución, tendremos que reducir el papel de la ocasión a sus proporciones relevantes. Haremos esto realizando un experimento enorme del pensamiento. En vez preguntándose de si o no podemos relanzar la evolución de una manera idéntica, asumiremos que éste no es el caso ( debido al papel de la ocasión). Por lo tanto haremos otra pregunta:
" que la evolución recurrente modeló veríamos, si relanzaríamos la evolución millón de veces?".
Qué características del proceso de la evolución veríamos repetidamente?
Esto la pregunta es la pregunta básica a la cual este papel procura formular una respuesta.
En el extremo del siglo del th 19, del científico americano y del filósofo Las lijadoras Peirce (1839-1914) de Charles han encontrado que la " naturaleza tiene una tendencia para crear hábitos ". Si deseamos explicar estos hábitos, no es suficiente para identificar y explicar las leyes de la naturaleza orgánicas que gobiernan el desarrollo de nuestro cosmos; también necesitamos poder explicar la evolución de estos leyes sí mismo, porque también se han estado desarrollando lentamente.
Está claro que nuestra búsqueda en la creación de hábitos en la evolución, será influenciada por el contexto en el cual vivimos como est humano en la tierra, y por el conocimiento hemos recolectado hasta nuestra etapa actual en la evolución. Sin embargo, la naturaleza de esta pregunta es tan fundamental, eso que nos fuerza pensar muy críticamente de los aspectos realmente fundamentales de la evolución. Aunque nuestro proceso del pensamiento es influenciado por las muestras de nuestro tiempo, nosotros será obligado a buscar para la base de la pregunta.
El resultado de este proceso es lo que he llamado
" La Evolución Media ".
El modelo de la evolución que se presenta aquí es un " modelo heuristical ". Combina diversos pedazos del rompecabezas, para recombinarlo en una nueva versión del cuadro. No los pedazos del rompecabezas son diferentes, pero principalmente la composición. He llamado esto un modelo heuristical, porque está abierto para el desarrollo y la evolución adicionales. Es el resultado de una visión personal, y no debe ser considerado como solución final, conveniente para cada situación.
Como a consecuencia, invito a programa de lectura que piense junto con mí, durante la lectura de este trabajo.
Nota: este papel es un resumen de un libro virtual con el mismo título, publicado en holandés en el World Wide Web en abril de 2000 (para el texto completo y las referencias, consideran http://geocities.datacellar.net/evolutionweb). Pues el texto (holandés) completo es más entonces 10 veces más grandes que este sumario, el razonamiento detallado no se presenta aquí.De nuevo al índice del resumen
1. EL SEPARARSE EN LA EVOLUCIÓNEl separarse evolutivo
" todo secuencias " (rei de Panta en griego)
Esto es un concepto básico que origina del filósofo griego Heraclitus. Esto el concepto es también la base para el proceso entero de la evolución. El únicos constante y universal característico de la evolución es una secuencia interminable de la materia, de la energía y de la información. El universo no puede ser descrito describiendo partes de él, porque esencialmente es un entero sin repartir. Cada tentativa de describir un pedazo del universo, mecanismos impulsores la descripción lejos de la esencia holística del universo.
Si sería consiguiente con esta declaración en negrilla, debo parar aquí con otras escrituras en las características del universo y de su evolución.Sin embargo, continuaré porque me convencen de que algunas descripciones complementarias de aspectos y de partes específicos del universo, pueden contribuir a la comprensión del universo y de su evolución en su totalidad.
Limitación de separarse evolutivo
Cuando miramos el ambiente en el cual vivimos, vemos muchas formas de organización que tengan un alto grado de orden, y que tienen en un primer vistazo poco en campo común con la teoría de separarse evolutivo.
Durante la extensión del universo, los aumentos que se separan del potencial máximo continuamente. El separarse (observado) real también está aumentando continuamente, aunque la velocidad del aumento es más baja. Como la figura abajo está demostrando, hay un aumento continuo del boquete entre separarse real total, y el separarse potencial total.
la diferencia entre ambas se refleja en la orden que podemos ver en nuestro alrededores, e.g. en la forma de materia tangible. Con otras palabras, como separarse en el universo continúa, también la orden en el universo está aumentando.
Limitación de separarse evolutivo lleva a cabo un clave a la creación de la orden en el universo (Layzer, 1984)
Esto nos conduce a la pregunta crucial sobre el origen y la causa fundamental de esta orden. Cómo está venido que la evolución está sucediendo con un número etapas intermedias de formas más complejas de organización, en vez de resultar inmediatamente en el nivel (potencial) máximo de separarse?El hecho de que hay un número innumerable de menos o de formas más complejas de organización, es muy evidente en nuestro planeta casero, la tierra. Nosotros poder ver muy complejo forma organización, como uno internacional compañía o uno ejército, pero también más simple y abajo para conectar a tierra sistema como gusano y microorganismo.
La diferencia en complejidad y la coherencia de sistemas materiales es muy grande.
los sistemas el No-vivir son precio menos complejo, pero también diferencian en gran parte en el fragmento de separarse evolutivo. Un gas por ejemplo es una forma material que tiene un alto grado de separarse: la coherencia entre las diversas moléculas del gas es muy baja. Esto está en contraste con por ejemplo un diamante, en el cual los átomos se estructuran y se ordenan muy bien, el cual también está una causa principal de la simetría determinada de los cristales del diamante, y que también hace el diamante muy fuerte.
Sin embargo, la complejidad de un diamante es mucho más pequeña que la complejidad de un microorganismo o de una escuela de fishes.
Así, en nuestra búsqueda para la causa de la orden y de la limitación de separarse, tendremos que buscar esos factores que den lugar a diferencia en coherencia y la complejidad de los diversos sistemas materiales en nuestros alrededores.De nuevo al índice del resumen
2. Información Como Fuente De la Complejidad Y De la Coherencia En La Evolución
" en el impacto de la información en la evolución "
La información se percibe como más y más importante en el estudio de teorías evolutivas, también en la física como en biología.
El rodador físico de Juan del investigador dice esto de una manera absolutamente extrema ": Ningún elemento en la descripción de la física se muestra como más cercano a primordial que el fenómeno elemental del quántum, es decir, el acto dispositivo-intermedio elemental de plantear una pregunta física sí-no y de sacar una respuesta.... Si no indicado, cada cantidad física, cada, deriva su última significación de los dígitos binarios, binarios sí-o-ningunas indicaciones."
Esta conclusión es epitomised en la frase " la de dígito binario ".También de la investigación biológica, la atención para la información ha aumentado, hasta ahora que una disciplina científica separada está creada conocida como " biosemiotics ", o el estudio (desarrollo de) del significado de señales. El biólogo Jesper Hoffmeyer llama esto el " semiotisation de la naturaleza ", en el cual la naturaleza se considera más y más como universo que sea caracterizado por el intercambio de las señales (información).
Por lo tanto, terminaría los rodadores que la declaración con la declaración " cupo del dígito binario ", significando que también la " supervivencia " (de la selección natural más apta) y la " supervivencia del primera " (algunos tipos de uno mismo-organización no linear) se conduce cerca biológico información relevante. La complejidad actual de sistemas vivos en nuestra tierra es el resultado de la acumulación histórica enorme de la información.
Este papel está diferenciando del otro trabajo especialmente por el énfasis en la influencia evolutiva de la información, que ha conducido al título
" en el origen y el impacto de la información en la evolución media: de mordido al átomo y al ecosistema ".
En otros trabajos más clásicos sobre la evolución, la información se considera con frecuencia como algo que se origine en una última etapa de la evolución, después de la creación de átomos y de ecosistemas.En este trabajo, modificado la definición y la interpretación de la información se introduce, donde información se considera como siendo originado antes de la existencia de átomos y de ecosistemas.
Cuál es información en un contexto evolutivo?Esta pregunta puede ser contestado con una definición corta:
La información es que qué tiene significado, dentro de cierto contexto.
El significado de la información dentro de un contexto evolutivo, es que aumenta la probabilidad de la selección de ciertos caminos evolutivos, y disminuye así el separarse en ciertos contextos.
Esta definición es válida para un humano, pero también para una gota de la tinta en agua, para un electrón en un microchip y para cada partícula elemental en la evolución.
Tan esencialmente, no hay nada relacionado humano a la definición de la información.
Variaciones informadas y selecciones informadas en la evolución
Esencialmente, la evolución es una secuencia de variaciones, por el que se creen los nuevos caminos evolutivos, y de selecciones, por el que se seleccionen ciertos caminos evolutivos y se descuiden otros.El número total de los caminos evolutivos potenciales son un indicador de separarse máximo adentro evolución. Así pues, la variación aumenta el número de caminos evolutivos, mientras que la selección está enangostando el alcance de la evolución real.
Las variaciones y las selecciones, se pueden influenciar por la información, pues es el esquema abajo
el demostrar:
Principios de la evolución en naturaleza, estratificado basado en la influencia de la información en la variación y la selección
De acuerdo con la influencia de la información en la evolución, distinguiré 3 tipos de secuencias de la variación-selección o de principios de la evolución.Cuando no hay información presente en el sistema (y llana) ese consideramos, esto damos lugar a una " evolución oculta " en la cual la variación y la selección son al azar fenómenos. El resultado final será - en el promedio - una situación de separarse máximo. Esto sucede por ejemplo en un gas, donde el comportamiento total del gas es determinado por el comportamiento medio de los átomos individuales en el gas. Los átomos o las moléculas individuales se comportan totalmente al azar, y su camino evolutivo está en el extremo imprevisible; en el contraste, su el comportamiento medio es estadístico fiable y cuantificable.
Cuando las variaciones al azar son seleccionadas por la información en el ambiente, llamamos esta " selección natural " el proceso que está primer bien descrito por Charles Darwin (aunque Darwin no explicó el comportamiento del ambiente como adición de la información al proceso evolutivo).Muchas variaciones en naturaleza no son totalmente accidentales. Ciertas variaciones tienen una probabilidad más alta de la existencia, debido al proceso de la " uno mismo-organización " y por consiguiente, tenga también una ocasión más alta en ser seleccionado. Estas variaciones se informan de cierta manera.
Porque la mayoría de los sistemas en naturaleza son muy complejos, y así la selección y la uno mismo-organización naturales suceden en una concurrencia y una manera casi inseparable, este grupo de secuencias de la variación-selección será llamado " uno mismo-organización y selección natural "
Con las características no lineares y auto-catalytic de la uno mismo-organización, esto conduce en algunos casos a la " supervivencia del primera ", mientras que la selección natural es la mejor caracterizado por la " supervivencia del más apto ". El proceso combinado es la base de la diversidad biológica compleja como la encontramos hoy en la tierra, incluyendo la existencia del hombre.
El del ser humano tiene - debido a su pensamiento consciente - la habilidad avanzada con eficacia de combinar variaciones informadas con selecciones informadas, en un proceso que llamaré más lejos " construcción artificial "El hombre crea artificial las variaciones diseñando los experimentos sofisticados, en los cuales predeterminó factores se cambian, mientras que otras se mantienen constantes. En estos diseños experimentales, algunas de las variaciones son claramente informadas. En un paso de progresión siguiente, se selecciona el producto o el proceso deseado, basado en criterios de selección predefinidos.
Este proceso de gran alcance de la construcción artificial (también en formas menos sofisticadas) ha conducido a los " artefactos innumerables " usados por los hombres, de las lanzas y de los arqueamientos de los seres humanos primitivos, a las lanzaderas de espacio estudiando la tierra de espacio.
Porque ambos pasos de progresión de la secuencia, de las variaciones y de las selecciones, se manipulan y se informan consciente, el humano puede construir construcciones complejas y eficaces.
Parte posteriora al índice del resumen
3. FLUX-maximisation Y ATTRACTORS EN LA EVOLUCIÓN MEDIA
3,1. El humedecer de variaciones y del origen de la información y de los attractors en la evolución
Hemos visto que la información desempeña un papel crucial en la evolución, influenciando variaciones y selecciones. Por consiguiente, debemos hacernos la pregunta cómo información sí mismo se crea durante el proceso evolutivo, en otras palabras: Cuál es el origen de la información
La evolución es esencialmente una secuencia de la materia y de la energía (que descuidan la información por un rato). Si dentro de cierto sistema, una variación ocurre en una secuencia entrante de Matter/Energy (M/e), después este sistema reaccionará a este cambio. Si el sistema consiste en muchas partículas, estas partículas experimentarán esta variación como " tensión adicional ". Pasando cierto valor de umbral crítico de la " tensión ", cada uno de estas partículas " egoístas " se moverá de tal manera, de que que reducen al mínimo la tensión para sí mismos. Pues el número de las soluciones para resolver la tensión es limitado, muchas partículas se moverán en la misma dirección. El resultado es que muchas de las partículas, aunque ellos quizá intrínseco independientes, hacen un movimiento coherente junto, hasta que la variación se humedece totalmente.
Piense por ejemplo en una gota de agua que esté cayendo en una piscina de agua. En el momento del impacto de la gota de agua, las moléculas individuales del agua intentarán moverse lejos desde la punta del impacto (ésta no es la " voluntad " de las partículas, él es el resultado de lo que llamó el neutonio " acción conduce a la reacción"). Porque todas las moléculas vecinas están intentando hacer igual, hay solamente pocas posibilidades (medias) totales, conduciendo a un movimiento coherente de las moléculas. En un nivel macroscópico, esto será visible en la forma de ondas circulares, ampliándose alrededor de la punta del impacto de la gota de agua, hasta la inicial la energía-inyección causada por la gota descendente se disipa totalmente
Esto significa que el comportamiento que humedecía individual de las partículas " egoístas ", ha causado un comportamiento colectivo en el grupo, en quien las partículas se mueven " en la formación ". Para hacer esto, una clase de " comunicación molecular " (intercambio de información molecular) ha sucedido entre las moléculas de agua.
Cada vez que una gota de agua cae en una piscina de agua, veremos el mismo comportamiento: este modelo que humedece es un modelo con una probabilidad creciente de la ocurrencia. Es un " hábito " de la naturaleza.
Llamaré este tipo de modelos variación-que humedecen con la probabilidad creciente " attractors "
Qué llamamos aquí la formación de attractors, está en línea con la penetración mencionada anterior de Charles Peirce que la evolución tiene una tendencia a crear " hábitos ".
En la base de la probabilidad creciente de estos " evolutivos hábitos ", hay cierto tipo de información evolutiva. Como a resulte de la presencia de esta información, el local (microscópico) el separarse es limitado, y (grupo -) un comportamiento colectivo es visible (a fenómeno macroscópico). Llamaremos este comportamiento colectivo " coherencia " en comparación con y complementario con el término " que se separa ".
Hay muchas maneras de clasificar la información.
Dentro de este contexto, mí evolutivos tipos distintos de la voluntad 3 de información, basados principalmente en la relación entre el significado de la información, y del portador físico de la información. Esta relación dependiente del contexto entre el significado de la información y de su portador, se llama " el código "
Estos 3 tipos de códigos, son la base de 3 tipos distintos de información, y 3 tipos distintos de attractors.
La diferencia entre la alfa -, beta y los Gamma-códigos se basa en la independencia creciente entre el significado del (I) de la información y el vehículo de la información (M/e) esta independencia es alto para el Gamma-código, intermedio para el Beta-código, y bajo para el Alfa-código.
- Gamma-información
Ésta es información simbólica según lo utilizado en el lenguaje humano y en el código genético de todos los organismos biológicos.
La relación entre el significado de los símbolos, y los símbolos sí mismo, es completamente convencionales.
la Gamma-información es la base de toda la Gamma-attractors. Todos los sistemas vivos son el resultado del desarrollo de la Gamma-attractors, como por ejemplo microorganismos, las plantas, los animales, los seres humanos, las organizaciones humanas y sociedades. Es exacto la independencia grande entre el significado de los símbolos, y su aspecto físico, que es la causa de la complejidad grande de las estructuras que son estructura según esta información. Debido a esta independencia, hay dos niveles del significado (que se llama " articulación doble " del " doble que modela " en semiótica). Por ejemplo en lenguaje humano, cada palabra tiene un significado en sí mismo (primer nivel del significado), pero además, las palabras se pueden combinar de maneras innumerables en un número innumerable de sentencias con otros significados (segundo nivel del significado). Ésta es la potencia de la articulación doble.En los dos tipos siguientes de códigos, la relación entre el significado de la información y el portador de la información está más directo, y ésta es más el caso para Alfa-información, que para la Beta-información. Debido a este más directo la relación, articulación doble es casi un-existente, y así la complejidad de originar las estructuras es más pequeña.
- Beta-información
la Beta-información es proceso-información Esto significa que ciertos modelos en tiempo son la base para el significado dentro de cierto contexto.
En el ejemplo de la gota de agua que cae en una piscina, la comunicación entre las moléculas del agua es el resultado de un proceso dinámico; éste es tan un ejemplo de la Beta-información. Las ondas en el agua son el resultado macroscópico del Beta-attractor, en las cuales el significado de la información se relaciona directamente con el proceso time-dependent.
Otro los ejemplos de Beta-modelos son:
- todos los modelos dinámicos en los líquidos (e.g. ondas, secuencias turbulentas, secuencias laminares...)
- la formación de multitudes de los animales de la pista, o la formación de escuelas de pescados y de pájaros
- la estructura dinámica de nubes en el cielo
- la formación de dunas y de encadenamientos de dunas en un desierto
- la estructura regular del fern hojea
- los modelos negros y blancos de una cebra
- el diseño colorido de los muchos pescados tropicales que observamos alrededor de los filones coralinos tropicales.
- Alfa-información
la Alfa-información es información materia-dependiente. Es la consecuencia de la estructura y de la forma espaciales de materia.
la relación entre el significado de la información, y el portador es así muy directo.
Como ejemplo, las hormonas (u otros transmisores de la información) en plantas, los animales o los seres humanos satisfacen un papel importante de la comunicación. significado de la información que llevan, que son directamente dependiente en estructura espacial de las moléculas, comparable a la manera que un clave cabe adentro el bloqueo de una puerta. Cuando los ajustes del clave en la puerta, o ajustes de una hormona en su " receptor ", esto conduce a un go/no va decisión o binario señale dentro del contexto del clave o de la hormona. Cuando una hormona conecta con un receptor biológico, un eléctrico o la señal química transmítase a través del cuerpo. En el estudio de la farmacología, y el diseño de medicinas en industria farmacéutica, mucha investigación se hace para encontrar los receptores nuevos que se relacionan con las enfermedades importantes. Cuando se encuentra un receptor nuevo, una molécula química nueva se puede diseñar, actuando como clave al receptor, que puede abrir puertas nuevas en una vida más sana para el paciente. El conocimiento sobre este tipo de Alfa-información biológica ha dado lugar a la invención de muchas drogas salvavidas.
I mi opinión, también las fuerzas físicas fundamentales en naturaleza puede estar clasificado como Alfa-attractors (estoy enterado esta idea quizá algo polémico). Las formas de potencia-campos de estas fuerzas físicas están determinando la interacción que resulta de las fuerzas. Otra diferencia con la Alfa-attractors descrita arriba es que el contexto donde está relevante la información, está extendiendo al conjunto o a una parte grande del universo (también en contraste con la gamma o Beta-attractors). Por lo tanto, podríamos llamar estos attractors físicos " attractors universales " pues la información es relevante en el conjunto del universo; podríamos también decir que el contexto para esta información es el universo entero.
Como conclusión, podemos indicar la relación entre el portador de la información, y el significado de la información, ha cambiado substancialmente durante la evolución.
Originalmente, había una relación directa entre el portador de la información, y su significado. El portador y el significado de la información, han crecido suavemente aparte en el curso de la evolución. Consecuentemente, la necesidad de convenciones del contexto sobre el significado de la información, y la importancia de interpretar la información ha crecido.
En la fase más posterior de la evolución, el significado de la información se levanta de la interpretación correcta del código de la información (la convención). Por ejemplo en organismos biológicos, el huevo fertilizado interpreta la información llevado por la DNA, para expresar el significado del código genético a su fragmento completo.
Así, los attractors conducen a los modelos estructurados en naturaleza, que tienen poco en campo común con la " evolución que se separa ", que definimos anterior como principio de base de la evolución media en naturaleza. Attractors puede limitar separarse evolutivo en ciertos contextos.
La causa de Attractors una clase de estado del equilibrio, de que está ausente lejano del estado medio del equilibrio de el cual es típico para una etapa el " separarse total " en la evolución media. Por lo tanto concluiremos que los attractors pueden causar un estado del " cuasi-equilibrio " en naturaleza.
En el mismo tiempo, tenemos que hacer una nota importante aquí. Donde el separarse evolutivo es un fenómeno universal, la estructuración la importancia de attractors se limita al contexto en donde la información tiene significado.
Sin embargo, pues un del ser humano nosotros tiene la tendencia intuitiva de overweighing la importancia del efecto limitado y del contexto de la ordenación causado por los attractors, contra el efecto más importante y más universal de separarse evolutivo (esto será una característica antroposophic típica).
La limitación de separarse causada por attractors se limita así, pero muy visible (porque los seres humanos se entrenan en la detección de modelos, más bien que caos).
- Interactors en la evolución
Las estructuras de la evolución o los modelos de la evolución se forman bajo influencia de attractors. Llamaré estos modelos " interactors ", y el traject seguido por el interactor, será llamado " interacción ".
Attractors es las características del " promedio evolución "; éstos son los hábitos que vemos cuando observamos evolución en varias ocasiones. Los interactors son los temas del individuo caminos de la evolución, que están conforme a interacciones de la vida real. Mientras que los attractors representan los hábitos evolutivos, los interactors son los jugadores en la arena de la evolución que siguen los hábitos.
Consiguiente con esta extensión de nuestra jerga evolutiva, utilizaremos más lejos los términos analogicos como Gamma-información, Gamma-attractors, Gamma-interactors, etcétera...
Así, los attractors son ("promedio") clases algo teóricas de humedecer modelos, mientras que los interactors y sus interacciones se relacionan con el camino verdadero en la evolución.
La distinción entre los interactors y los attractors es artificial, y quizá algo abstracta. Pero este acercamiento no es así que inusual, como por ejemplo Darwin también ha utilizado la " especie " como idea abstracta, de realzar la comprensión del poste-factum del proceso de la evolución.
Para el ejemplo, la fuerza de la gravitación se puede considerar como Alfa-attractor, mientras que una piedra que cae bajo influencia del la fuerza de la gravitación se considera ser un interactor. También, la luna, la tierra y el sol son los interactors que tienen un comportamiento cíclico que sea debido también la Alfa-attractor universal que es la fuerza gravitacional.
La piscina genética de una especie de ranas se relaciona con cierta Gamma-attractor, mientras que un individuo y una rana " verdadera " es un interactor.
Tan las nociones del " attractor " y del " interactor " según lo descrito arriba, permiten la misma terminología para los fenómenos físicos y biológicos (y por supuesto ésta era también la razón de introducir esta terminología).
