Masowe wymieranie przyspiesza ewolucję

Masowe wymierania w biologii postrzegane są jako zjawiska niszczycielskie, gdyż z ich powodu całe systemy organizmów żywych pozbawiane są ogromnej ilości materiału genetycznego. Niektórzy biolodzy ewolucyjni zakładają jednak, że w ostatecznym rozrachunku wymierania przyspieszają ewolucję, gdyż promują rozwój tych linii organizmów, które są najbardziej zdolne do ewolucji. To zaś oznacza, że u organizmów z tych linii mogą się szybko pojawić nowe, przydatne cechy czy zdolności.

Teoria ta dobrze opisuje rzeczywistość, przynajmniej wirtualną, w której świat zasiedlany jest przez zdolne do ewolucji roboty - uważają autorzy publikacji w "PLOS ONE", eksperci komputerowi z University of Texas w Austin, Risto Miikkulainen i Joel Lehman.

Eksperci komputerowi od lat wykorzystują algorytmy komputerowe inspirowane mechanizmami ewolucji. Dzięki takim programom szkolą oni sieci neuronowe (w uproszczeniu można je uznać za symulowane komputerowo, automatyczne układy przypominające mózgi) - tak, by kolejne ich pokolenia coraz lepiej rozwiązywały zadane problemy.

W swojej nowej pracy Miikkulainen i Lehman sprawdzali, czy w takiej komputerowej ewolucji może pomóc masowa destrukcja, stanowiąca odpowiednik wymierania w prawdziwym, biologicznym świecie.

W ramach symulacji komputerowych naukowcy połączyli zdolne do nauki układy - sieci neuronowe, z automatycznymi odnóżami (zasymulowanymi w programie komputerowym). Chcieli w ten sposób sprowokować ewolucję robota, który będzie się płynnie i stabilnie poruszał. W komputerowym procesie ewolucji przewidziano obecność przypadkowych mutacji (podobnie jak to jest w przypadku prawdziwej ewolucji). W wirtualnym otoczeniu robotów naukowcy przewidzieli też wiele różnych nisz, aby przebiegająca w komputerze ewolucja mogła tworzyć nowe cechy i zdolności.

Po setkach pokoleń wirtualne nisze "ekologiczne" zostały zapełnione przez wirtualne byty, posiadające bogaty repertuar zachowań. Wiele z tych zachowań nie było jednak przydatnych w ramach nauki kroczenia.

Później naukowcy naśladowali mechanizm wymierania, uśmiercając (w przypadkowy sposób) roboty zasiedlające 90 proc. nisz.

Po upływie kilku takich cykli ewolucji i wymierań naukowcy odkryli, że linie, które przetrwały, były najbardziej zdolne do ewolucji, i jednocześnie miały największy potencjał związany z tworzeniem nowych rodzajów zachowań. Mówiąc najogólniej, w tych symulacjach, w których doszło do masowego wymierania, wyewoluowały lepsze rozwiązania dotyczące kwestii kroczenia niż w symulacjach, w których wymieranie nie nastąpiło.

Wyjaśniając możliwości związane z zastosowaniem tych prac naukowcy mówią o rozwoju robotów, które lepiej pokonują przeszkody (np. pomocnych podczas szukania osób pod gruzami, np. po trzęsieniu ziemi, nawigacji po polu miniowym czy do badania powierzchni Marsa). Inne pole potencjalnych zastosowań dotyczy gier komputerowych. (PAP)

zan/ mrt/