醉汉理论

【2019-06-14】

@whigzhou: 刚才把我几年前写的那篇《“进化”还是“演化”?》  翻出来重读了一遍,发现当时漏写了一个要点,忘了回应Gould的那个醉汉理论(The Drunkard’s Walk),醉汉理论的意思是,进化过程(至少从大时间尺度看)就像一位醉汉在复杂性地图上随机游走,之所以在统计上会观察到复杂性最大值随时间递增的现象,只是因为生物体复杂性有个下限,低过下限就没法运转了,这就像一堵墙拦住了醉汉朝向左边的去路,所以游走所导致的随机性破纪录只能是破右边的纪录。

醉汉理论存在两大问题:

1)若要基于随机游走来解释复杂性最大值随时间递增,根本不需要那堵墙,即便左边不拦住,右边也会时而出现随机性破纪录的情况,因而在大时间跨度上,复杂性最大值仍然会随时间递增,左边被拦住只是会将两次破纪录之间的平均时间间隔缩短一些而已。

现实中,游走于复杂性地图上的不是一位而是千千万万醉汉,有多少游走在左边是无关紧要的,重要的是有多少游走在复杂性最高纪录附近,它们中只要有一个朝右边再跨几步,就破纪录了。

2)代表复杂性下限的墙不止一堵,实际上,每一次元系统跃迁(metasystem transition)都会在旧墙的右侧构造一堵新墙,真核生物的复杂性下限远高于原核生物,多细胞生物远高于单细胞,真社会性巢群远高于昆虫个体,关键是,元系统跃迁往往不可逆,真核退不会原核,多细胞退不回单细胞,因而其所有后代的游走只能发生在新墙右侧,而新墙会不断被构造出来,这正是大时间尺度上复杂性提升的一种重要方式。

@abada张宏兵: 指定具体环境当然有方向,长期看环境随机那么进化就没有方向。局域看来环境有一定的稳定性,长期看来环境有不确定性、随机性,因此不确定的环境选择什么进化方向也是不确定的。

@whigzhou: 谈论方向性总是默认假定了最起码的环境稳定性,否则方向性这个概念只能废除

@whigzhou: 一颗种子发育成一棵大树的过程有方向性吗?环境温度上升到摄氏1000度呢? 一枚飞行中的弹道导弹有方向性吗?要是地球被彗星撞飞呢?

@tertio:进化方向不需要环境稳定性就可以有。如果环境不停地在高温,低温之间转换,生物也不会来回重复之前的形态。

@whigzhou: 但气温不能高到1000度啊,所以我说『起码的稳定性』

@whigzhou: 而且方向性也不止是『不会来回重复之前的形态』,随机游走也不是重复

@whigzhou: 这事情远不是那么容易说清楚,要不我那篇文章写了那么长呢

 

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【2019-06-14】 @whigzhou: 刚才把我几年前写的那篇《“进化”还是“演化”?》  翻出来重读了一遍,发现当时漏写了一个要点,忘了回应Gould的那个醉汉理论(The Drunkard's Walk),醉汉理论的意思是,进化过程(至少从大时间尺度看)就像一位醉汉在复杂性地图上随机游走,之所以在统计上会观察到复杂性最大值随时间递增的现象,只是因为生物体复杂性有个下限,低过下限就没法运转了,这就像一堵墙拦住了醉汉朝向左边的去路,所以游走所导致的随机性破纪录只能是破右边的纪录。 醉汉理论存在两大问题: 1)若要基于随机游走来解释复杂性最大值随时间递增,根本不需要那堵墙,即便左边不拦住,右边也会时而出现随机性破纪录的情况,因而在大时间跨度上,复杂性最大值仍然会随时间递增,左边被拦住只是会将两次破纪录之间的平均时间间隔缩短一些而已。 现实中,游走于复杂性地图上的不是一位而是千千万万醉汉,有多少游走在左边是无关紧要的,重要的是有多少游走在复杂性最高纪录附近,它们中只要有一个朝右边再跨几步,就破纪录了。 2)代表复杂性下限的墙不止一堵,实际上,每一次元系统跃迁(metasystem transition)都会在旧墙的右侧构造一堵新墙,真核生物的复杂性下限远高于原核生物,多细胞生物远高于单细胞,真社会性巢群远高于昆虫个体,关键是,元系统跃迁往往不可逆,真核退不会原核,多细胞退不回单细胞,因而其所有后代的游走只能发生在新墙右侧,而新墙会不断被构造出来,这正是大时间尺度上复杂性提升的一种重要方式。 @abada张宏兵: 指定具体环境当然有方向,长期看环境随机那么进化就没有方向。局域看来环境有一定的稳定性,长期看来环境有不确定性、随机性,因此不确定的环境选择什么进化方向也是不确定的。 @whigzhou: 谈论方向性总是默认假定了最起码的环境稳定性,否则方向性这个概念只能废除 @whigzhou: 一颗种子发育成一棵大树的过程有方向性吗?环境温度上升到摄氏1000度呢? 一枚飞行中的弹道导弹有方向性吗?要是地球被彗星撞飞呢? @tertio:进化方向不需要环境稳定性就可以有。如果环境不停地在高温,低温之间转换,生物也不会来回重复之前的形态。 @whigzhou: 但气温不能高到1000度啊,所以我说『起码的稳定性』 @whigzhou: 而且方向性也不止是『不会来回重复之前的形态』,随机游走也不是重复 @whigzhou: 这事情远不是那么容易说清楚,要不我那篇文章写了那么长呢  


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