Дмитрий Шабанов: Подножка от Невидимой Ноги Дмитрий Шабанов

Дмитрий Шабанов: Подножка от Невидимой Ноги

Дмитрий Шабанов

Опубликовано 16 мая 2012 года

Когда каждый отдельный человек прилагает максимальные усилия к тому, чтобы вложить свой капитал в поддержку местной промышленности <...> он преследует только личные цели <...> но им руководит невидимая рука, и его действия позволяют достичь результатов, о которых он даже не думал. -Адам Смит, 1776

Купил я недавно замечательную книгу: Медоуз Д.Х. «Азбука системного мышления». М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. — 343 с. Эта книга позволяет не только структурировать собственные мозги, но ещё и получить от этого удовольствие.

Донелла Медоуз — крупнейший американский и мировой авторитет в области моделирования, системной теории, глобальной экологии. Со своим мужем, Деннисом Медоузом, она вошла в 1972 году в состав группы, создавшей по заказу Римского клуба модель World3. В 1974 году был опубликован доклад «Пределы роста», первым автором которого была Донелла.

_{Донелла Медоуз (1941-2001)}

Она же была основным автором работы «За пределами роста», вышедшей через 20 лет. Доклад «Пределы роста. 30 лет спустя», появившийся в 2004 году, вышел уже после её смерти.

Во время создания второго из «Пределов» Донелла Медоуз написала черновик популярного текста, вводящего в курс системного мышления. Много лет он ходил среди её коллег в виде распечаток. После смерти Донеллы её последователи довели эту книгу до выхода в свет. Исчерпать фейерверк идей из этого источника я не смогу и здесь обсужу лишь один аспект.

То, о чём я буду рассказывать, связано с двумя системными принципами. Первый — целеполагание. «Наименее явная часть системы — её назначение или цель — оказывает определяющее влияние на поведение системы». Второй — иерархичность. Системы состоят из подсистем, которые сами являются системами.

На системном языке можно сказать, что восхитившая Смита «невидимая рука», упомянутая в эпиграфе, связана с тем, что достижение цели подсистем (отдельных экономических игроков) способствует успеху системы в целом (экономики). Увы, не все системы устроены столь удачно.

Медоуз приводит серию примеров, когда "...люди, действуя рационально для достижения наилучших краткосрочных результатов, в результате получают нечто, что не радует никого <...> Рыбаки вылавливают слишком много рыбы и тем подрывают источник собственного благосостояния <...> Беднейшие слои населения производят на свет столько детей, что не могут их вырастить".

Помните позапрошлую колонку о горизонте планирования? Примеры Медоуз можно рассматривать и как печальные последствия сужения горизонта планирования. Из её книги я узнал остроумное название для этого феномена.

"Причину всего этого Герман Дейли, экономист Всемирного банка, метко назвал «невидимой ногой», а научно то же самое явление называется ограниченной рациональностью — этот термин ввёл Герберт Саймон, лауреат Нобелевской премии по экономике".

Итак, «невидимая нога» — следствие суженного горизонта планирования. Но сужение это может быть не только относящимся ко времени. Главная его причина — непонимание функционирования вышестоящей системы. На уровне рыбаков всё просто: «больше ловишь — больше рыбы». Парадоксальную реакцию «больше ловишь — меньше рыбы» обеспечивает вышестоящая система: экосистема, частями которой являются и рыба, и её потребители. Невидимая нога прячется не в необозримом будущем, а во взаимосвязях внутри системы. Невидимая нога — следствие субоптимизации, преобладания целей подсистемы над целями системы.

Субоптимизацию я уже поминал в предыдущей колонке, когда говорил о том, что борьба за престиж среди олигархов вредит экономике страны. Но здесь я хочу подробно рассказать о примере субоптимизации (и невидимой ноги), в котором нет никакого рационального планирования и отчётливо виден конфликт системы и её подсистемы.

Скоро десять лет, как я занимаюсь проблемой гибридизации зелёных лягушек: прудовой (Pelophylax lessonae) и озёрной (Pelophylax ridibundus). Как и люди, эти лягушки имеют по два генома — комплекта хромосом: один от матери, другой — от отца. Геномы прудовой лягушки обозначаются L (по первой букве видового имени), озёрной — R. Далее я буду называть этих лягушек просто LL и RR.

Представители этих видов могут скрещиваться, производя гибриды: LL?RR?LR. Особи LR называются съедобными лягушками (Pelophylax esculentus) и обладают целым рядом удивительных особенностей. Первая из них состоит в том, что они не передают своим потомкам смесь материнского и отцовского геномов, то есть некое сочетание фрагментов L и R. В типичном для них случае они передают или геном R (так чаще бывает в Западной Европе, или L (что типично для нашего региона). Наш вариант пояснён на схеме.

_{Один из типичных вариантов воспроизводства гибридов зелёных лягушек. В первом показанном на рисунке скрещивании появляются межвидовые гибриды. Во всех следующих они воспроизводят сами себя при скрещивании с представителями одного из родительских видов}

Да-да, понимаю, что схема непростая. В ней важно то, что при скрещивании гибридов с особями родительского вида всё потомство состоит из гибридов. Чтобы этот процесс мог продолжаться неограниченно долго, гибриды и представители родительского вида должны жить вместе. Именно такие популяционные системы (популяциями их не назовёшь, ведь все особи в популяциях принадлежат к одному виду) населяют пруды в районе, где я живу.

Нерестовой котёл зелёных лягушек, находящийся прямо в черте города Харькова. Самцы RR имеют тёмные резонаторы, LR — светлые

А вообще-то на предыдущей схеме показан ещё довольно простой случай. У зелёных лягушек есть и гибриды с тремя наборами хромосом (их воспроизводство упоминалось в этой колонке), и ещё более сложные популяционные системы. Более подробные сведения об этом гибридогенном комплексе есть тут — в обзорной статье, которую мы с моим российским коллегой публиковали в журнале «Природа».

Один из первых вопросов, возникающий у биологов, когда они видят какой-то сложный феномен: «Зачем?» Если у гибридных лягушек развился сложный и необычный механизм воспроизводства, он должен был поддерживаться отбором. Раз так, гибриды в чем-то оказались более приспособленными, чем родительские виды.

Окончательного ответа на этот вопрос нет ни у меня, ни у кого-либо другого. Очевидно, что гибридные лягушки экологически пластичнее родительских видов. В них может происходить межвидовая рекомбинация — перенос генетической информации от вида к виду и поиск оптимальных сочетаний наследственных задатков. Используя один из родительских видов, они могут расселяться туда, где первоначальная межвидовая гибридизация невозможна. Так, в бассейне Северского Донца, где расположен Харьков, вообще отсутствуют лягушки LL. Почему?

Полного ответа на этот вопрос нет. Особи LL непрерывно возникают при скрещивании гибридов друг с другом и закономерно гибнут, не оставляя потомства. Это как-то связано с изменениями, которые претерпевает геном L во время передачи из поколения в поколение. Но как-то геном L в бассейн Северского Донца всё же попал. Или особи LL в бассейне Северского Донца когда-то были, а потом исчезли (например, были вытеснены гибридами), или их там не было никогда, а геном L туда принесли особи LR.

_{В популяционных системах, о которых я рассказываю, особи отсутствующего родительского вида оказываются нежизнеспособными}

Давайте внимательнее рассмотрим относительно простую популяционную системы, такую, как на видео. В ней есть особи RR и гибриды, (L)R. То, что геном L взят в скобки, показывает, что именно он передаётся потомству клонально, без изменений. Здесь возможны три типа скрещиваний: RR?RR?RR; (L)R?RR?(L)R; (L)R?(L)R?LL?†. Вы поняли, к чему это приводит? Если размножению гибридов не препятствуют никакие дополнительные факторы, их доля в популяционной системе неминуемо растёт, а после того, как они вытесняют особей родительского вида, популяционная система гибнет.

Я уже писал об Иськовом пруде в связи с населяющими его жабами. Лягушки на нём тоже интересные. В 1995-1996 году здесь побывал батрахолог из Тамбова Георгий Лада (он, кстати, защитил на этой неделе докторскую — поздравляю!). Он нашел тут чистую популяцию гибридных лягушек, некоторые из которых, вероятно, передавали геномы L, а другие — геномы R. В 2000 году этот пруд спустили, а в 2001-2002 начали восстанавливать. Вероятно, в местной популяционной системе потерялось большинство клональных геномов и остался только один их тип.

К чему это привело, мы видели в 2006 году. Поверхность пруда была покрыта сотнями надрывно поющих гибридных самцов. Местных самок не было. Из других водоёмов к пруду иногда подходили единичные самки, в основном — RR.

Пол у лягушек наследуется приблизительно так же, как у людей. Обозначим геном с женской половой хромосомой значком ^x, а с мужской — ^y. Большинство скрещиваний в Иськовом пруду были такими: ^xR^xR ? ?(^yL)^xR ? ?(^yL)^xR

_{Если гибридные лягушки будут размножаться более успешно, чем особи родительского вида, популяционная система может, как в Иськовом пруду, оказаться на грани вымирания!}

При скрещивании гибридных самцов с самыми вероятными в тех условиях самками всё потомство опять состояло из гибридных самцов! Популяционной системе угрожала гибель.

К счастью, Иськову пруду повезло. Через несколько лет там появились и иные гибридные лягушки. Сейчас популяционная система на нём восстанавливается; я надеюсь, что мы отследим траекторию её изменений в ближайшие годы.

С помощью моделей (наподобие описанных тут) можно увидеть, какая судьба угрожала Иськовому пруду.

_{Моделирование динамики состава популяционной системы зелёных лягушек. В популяцию родительского вида попали гибриды, которые размножались столь успешно, что вытеснили всех представителей родительского вида и вымерли и сами вместе с гибелью популяционной системы}

Как видите, слишком хорошо — тоже плохо. Как только численность гибридных лягушек в модели рванула вверх, она получила подножку от невидимой ноги. Через восемьдесят с небольшим лет модельная популяционная система исчезла.

Я заканчиваю описание лягушачьего примера. Как вы понимаете, Невидимая Нога ставит подножки самым разным системам. А вот ещё пример навскидку: обрывок цитаты из текста Юлии Латыниной: «...люди, которые работают в органах и не просто ничего не делают, а которые занимаются тем, что уменьшают внутренний валовой продукт страны, которые для того, чтобы получить 1 доллар взятки, наносят 20 долларов ущерба». Невидимая Нога работает и там.

Что определяет, почувствует система Невидимую Руку или Невидимую Ногу? Механизмы её целеполагания и структурные связи в вышестоящей системе.

Простой пример. Один руководитель стремится выращивать компетентных сотрудников и преемников. Ему поможет Невидимая Рука. Другой, почти такой же, зачищает пространство вокруг себя от реальных и потенциальных конкурентов, окружая себя теми, на фоне кого хорошо смотрится сам. Рано или поздно его (или его дело) настигнет Невидимая Нога. Да-да, горизонт планирования, и временнОй, и иерархический, проявляется и тут. Невидимая Рука действует там, где цели системы и её подсистем согласованы, Невидимая Нога — там, где оптимизация подсистем противоречит оптимизации системы.

Так выпьем же за то, чтоб нас окружали Невидимые Руки, а не Невидимые Ноги!

К оглавлению