|
U temeljne osobine zivoga spada ne samo mogucnost prezivljavanja kao organizma, i do izvjesne mjere, samooporavak kroz izvjestan vremenski period pod pogodnim perifernim uvjetima, vec takodjer i sposobnost samoreproduktivnosti. To implicira memoriju koja ne samo da skladisti digitalne i dvodimenzionalne informacije, vec takodjer sadrzi instrukcije za formiranje vlastitog odvojenog trodimenzionalnog organizma kao i novih organizama. Zbog pogresaka u repliciranju i vanjskih utjecaja ili, kod seksualne reprodukcije, krizajuci dva memorijska teksta, postoji mogucnost da ono sto je spremljeno bude izmijenjeno, cime sanse za prezivljavanje stvaranjem sredstava "adaptacije", odnosno kroz unutarnju reorganizaciju rastu.
Ovo implicira optimizaciju u kojoj teleoloski karakteristican jezik teorije evolucije moze biti doveden u sumnju, i nema nacina baviti se kriterijima adaptacije ne uvazavajuci banalne izjave da neki organizmi prezivljavaju jer je to njihova "funkcija". Govor o adaptaciji kroz cikluse mutacija i selekciju implicira pretpostavljenu stvarnost i posljedicno neku vrst klasicne istine medju konformizmom saznanja i subjekta saznanja, koji tesko da mozemo podrzati. Sam zivot, unatoc svemu, mijenja svoje periferne uvjete, na primjer, kao kada je u Prekambriju kroz fotosintezu stvorena kisicka atmosfera, koja predstavlja bazu danasnjeg eukariotskog zivota. Karakterizacija organizama kao 'rjesavaca problema' losa je metafora, koja je ipak bila znacajna pri generacijama genetickih algoritama kao i u slucaju o kojemu cemo govoriti ovdje - umjetnim okolisima. U mnogo slucajeva u teroju evolucije ugradjena je i ideja napretka, koja znaci postepeno poboljsanje populacije kroz narastajucu slozenost, sto je besmilseno jer 90 posto zivih bica postoji u formi mikro-organizama. Vecina ih je bezopasna za vise organizme, cak i suradjuje s njima u simbiotickim odnosima, ali u slucaju patogenih virusa poznato je da su sposobni mutirati enormnom brzinom da bi nadvladali imuni sistem koji u vecini slucajeva brze stvara mutacije. Neizmjerni varijeteti antitijela - pretpostavlja se da postoji 108 razlicitih vrsta - dokaz je i raznovrsnosti mikroorganizama od kojih pruzaju zastitu. Antitijela se stvaraju kroz mutaciju nekoliko osnovnih struktura i umnozavaju kao lavina jednom kada je antigen uhvacen receptorima. U ljudskom imunoloskom sistemu, vjerojatno i u njegovoj neuralnoj mrezi, evolucijski mehanizam je kopiran, ojacan i ubrzan. Visi organizmi su, dakle, samo vrh ledenjaka, naseljeni nebrojenoscu mikroorganizama i parazita, koji u evolucijskoj utrci naoruzavanja jos uvijek imaju mogucnost unistiti slozenija ziva bica kroz smrtonosnu komunikaciju, prepravljajuci programe njihovih stanica.
Bioloska informacija jamci za proces koji se moze konstantno razvijati, ali i ostaviti stvorenu teksturu da nestane. Sto je, naravno, nesigurno, i ostaje pitanje da li je "automatska" mutacija genoma u spoju sa selekcijom zaista toliko vazna za evoluciju, koliko klasicna teorija vjeruje. Na primjer, molekule koje su subjekti trenutnog funkcijskog zahtjeva, mijenjaju se daleko brze no one koji su subjekti visih zahtjeva. Kao pravilo, mutacije unutar genetske usmjerenosti pokazuju se ili smrtonosnima ili neutralnima sto znaci da utjecaji iz okolisa ili samoorganiziranih procesa unutar organizma mogu biti mnogo efektivniji no sto su mnogi pretpostavljali. Opcenito govoreci tranzicijske forme su nestale, a lomovi i racvanja se dogadjaju iznenada. Zbog cinjenice da su organizmi vrlo slozeni sistemi koji integriraju razlicite nivoe samoorganiziranih podsistema, mozemo pretpostaviti da tranzicija nije konstantan proces, vec da se dogadja nestalno. Jednosmjerna ulica razvoja od genoma do organizma takodjer se moze staviti u sumnju jer, povremeno, seksualno zrele jedinke izgledaju gotovo jednako i imaju isto ponasanje, pa ipak njihov rast moze biti vrlo razlicit. U tom smislu larve vrlo bliskih morskih kukaca su potpuno razlicite. Neke mogu slobodno plutati, i hraniti se planktonom dok se druge prizemljuju i tamo ostaju. Iz ovoga se moze izvuci zakljucak da je pritisak vanjskog okolisa veci od morfogenetskog razvoja dizajniranog u genima. Cinjenica da postoji citav set instrukcija za formiranje trodimenzionalnog bica u genomu, moze posluziti jedino kao potkopac evolucijskog pristupa koji se drzi tradicionalne kompjuterske arhitekture. Kao rezultat primjene teorije vjerojatnosti, informacija spremljena u genomu ne moze stipulirati instrukcije za svaku pojedinu stanicu, bas kao sto ne moze niti stipulirati trodimenzionalne forme proteina u jedan-na-jedan ekvivalentu. Genom, u tom smislu, treba razumijeti prije kao katalizator i morforegulator za formiranje trodimenzionalnih uzoraka i interaktivnih kemijskih procesa. Genetski kod bi u tom slucaju davao samo smjer i ogranicenja razvoju koji bi stvarao raznovrsnost i mnogostrukost unutar organizma sredstvima evolucijskih mehanizama, i dozvoljavao bi razlicitim tipovima stanica nezavisno evoluiranje. Ukoliko prihvatimo ovaj koncept, mehanicisticka nastojanja na deriviranju morfogenetickog razvoja fenotipa kroz kompletno mapiranje genoma i njegovih proteina, kontrolnog i strukturalnog koda i utjecanje na njega postaje fantazma. Cak i s nelinearnim algoritmima ponasanje kompjutera u kojemu je hardware i sofware razdvojen, suprotno bioloskim sistemima, ne moze biti predvidjeno kroz program. Kada odnosi izmedju genotipa i fenotipa nisu linearni, odnosno kada kada su bazirani na interakciji medju dijelovima koji se ne kontroliraju sredisnjom organizacijskom jedinicom, tada niti trodimenzionalna bica ni njihovo ponasanje ne mogu biti predvidjeni iz genetskog programa.
Definicija zivota je dobro poznata, kao sto je i cinjenica da granica prema nezivotnom nije cvrsto markirana. Kristali, na primjer, takodjer mogu biti reproduktivni i mutirati. Kemicar Graham Cairns-Smith izgradio je svoju hipotezu o porijeklu zivota upravo na toj cinjenici. Kako su DNA i RNA molekule vrlo slozene, on je zakljucio da mora postojati neki drugi replikator, jednostavni anorganski kristal koji se moze replicirati, slican onima nadjenim u glini. Cim se jezgro kristala stvori - bilo spontano, bilo da upadne korespondirajuce "sjeme" - on raste i poprima cvrst, odredjeni oblik. Zatim se raspada na dijelove, koji takodjer nastavljaju rasti. Ako sekemijska ili mehanicka nesavrsenost moze pojaviti tijekom rasta vrlo regularnih kristalnih struktura, ocito je da mora postojati mutacijski mehanizam kojime varijanta rasta moze biti prenesena "djeci" - raspadom na dijelice. Neki kristali nastaju brze od drugih i mogu se siriti i dobivamo pre-formu evolucije u kojoj se informacije stvaraju i predaju slijedecim generacijama. Ti multiplicirajuci kristali, s vremena na vrijeme stvaraju organske komponente koje im pomazu da opstanu. Cairns-Smith vjeruje da se ti organski elementi, zamisljeni najprije kao pomagala, mogu iznenada umnozavati brze no kristali, slijedeci pojavljivanje prvih samoreplicirajucih, jednostavnih RNA i krecuci se polako iz parazitskog statusa prema autonomnim bicima koja su na kraju izbacila kristalni zivot iz utrke. U ovoj hipotezi je sigurno tocno da novi zivot moze nastaviti svoj razvoj iz kristalne formacije, cinjenica na koju nismo obracali dovoljno paznje. Ono sto cini ovu teoriju preuzimanja pikantnom cinjenica je da ostavlja prostor ponavljanju procesa preuzimanja, dakle u jednoj alternativi dopusta kompjuterima, baziranim na siliciju da ponove proces. Bioloski zivot bi tada bio samo epizoda u povijesti zivota baziranog na siliciju. Jer, danas se pocinje pojavljivati takozvani umjetni zivot u obliku stanicnih automatona ili kompjuterskih virusa.
Cak i molekularno-Darvinisticki pristup koji je razvio Manfred Eigen razvija se na tezi da su selekcijski mehanizmi vec aktivni u nezivotnom podrucju materijala, da se zivot moze pojaviti iz samoorganiziranih makromolekula. Ta teorija ne korespondira sa znanstvenim objasnjenjima o nastanku zivota, ali uzbudljiva je jer tvrdi da ce se samoorganiziranje pojaviti kada razliciti procesi pod specificnim okolnostima "koriste" jedni druge zajednicki, ne bi li se pojavilo nesto novo, unutar granica interkaktivnih sila. To osigurava posjedovanje sposobnosti skladistenja informacija i instrukcija, koristenje ili "porobljavanje" agenata i i njihovo integriranje, kao sto stanica cini s mitohondrijem, virus sa stanicom, visestanicni organizam s razlicitim tipovima stanica. Suprotno uobicajenoj slici evolucijskog stabla koja pokazuje raznolikost samo u svojoj krosnji, ovo govori u prilog cinjenici da postoji mnogo grana cak i na dnu debla zivota, na kojima su se stanice ili cak visestanicna bica pojavili nezavisno jedan od drugog. Osim dviju glavnih linija - zivotinjski i biljni svijet - vec smo pronasli jos jedan: arhebakterije. To nas tjera da pretke svega zivoga stavimo daleko ispod prokariota, kako sugerira tradicionalna teorija. Raznolikost bakterija je ogromna i jos nitko nije uspio u konstruiranju pedigrea za razlicite vrste, tipove metabolizma i adaptivne sposobnosti. Evidentno je da razlicite bakterije mogu komunicirati medjusobno, razmijenjujuci gene, sto stabilizira one sa seksualnom reprodukcijom. Bakterija, dakle, moze imati sredisnji komunikacijski sistem koji omogucuje cak i razmjenu dijelova njezina DNA s biljkama i zivotinjama. Pretpostavlja se da stanica eukariote koja sadrzi jezgro s DNA i manje podjedinice ogranicene membranom, nastala iz simbioze prokariota sa samo jednim DNA prstenom. Kao dodatak, tu su i virusi, koji se uobicajeno ne smatraju zivim organizmima, ali koji sadrze strukove DNA ili RNA i koji su okruzeni proteinskim kaputom. Suprotno organelama koje imaju vlastiti genetski kod, oni sebe ne integriraju u stanicu domacina, vec cuvajuci svoju informaciju infektiraju stanicu, i preprogramiravaju ju za vlastito umnozavanje. Dok se ne prokrijumacare u stanicu i njezinu genetsku teksturu i ne natjeraju je da radi za njih, oni su "bezivotni".
Iz tih mnogih interakcija akvizicije i parazitizma moze se zakljuciti da paraziti u najmanju ruku ubrzavaju evoluciju i da borba izmedju parazita koji su se razvili od prvih zivih jednostanicnih organizama i stanica domacina, i da su otpoceli znacajan, kreativan, ali i smrtonosan mehanizam. Bez bakterija niti jedan visi organizam ne bi mogao postojati. Cak i virusi spadaju u okolis zivih organizama i evolucija nikada ne nagradjuje individuu ili pojedini gen, vec populaciju koja je u kooperativnoj interakciji, ukljucujuci i odnose medju parazitima i stanicama domacinima ili zvijerima i njihovim plijenom. Ukoliko je nisa prejednostavna ili organizmi nisu u opasnosti, tada uglavnom nema daljeg razvoja. Umjesto toga dolazi do redukcije programa.
Ono sto je zanimljivo u svemu ovome jest da umjetni zivot slavi svoj prvi, iako u mnogo slucajeva nezeljeni uspjeh kroz takozvane kompjuterske viruse. Oni imaju program bas kao i bioloski virusi, odnosno memorija im sadrzi informacije koje, kada inficiraju domacina, koriste kompjuter kao domacinski organizam da bi se kopirali u slijedeci kompjuter i umnozavali. U ekologiji kompjutera virusi se ponasaju autonomno i komuniciraju s njegovim programima - sto ne znaci nuzno da ostecuju domacinski organizam. Na primjer Harald Thimbleby je programirao samoreproduktivne viruse koje je nazvao lifeware tako da uporedjuju banke podataka. Ukoliko banke ne korespondiraju jedna s drugom, nedostajuci podaci se automatski kopiraju u drugu banku. Fred Cohen cak vjeruje da ce u buducnosti simbiotski kompjuterski virusi brinuti za subordinativne zadatke unutar informacijskih sistema. Nitko, medjutim, ne zna - kao sto je slucaj i s genetski izmijenjenim mikroorganizmima - da li ce oni nastaviti biti "kind helpers", jednom kada udju u evolucioni val. Vecina virusa jos uvijek nije programirana sistemskim korisnicima, vec su kompjuteri inficirani izvana s vise ili manje opasnim virusima. Konzekvenca lici na utrku u naoruzavanju: kompjuterski sitemi su bolje cuvani, a virusi postaju sve inteligentniji. Jos uvijek postoje samo rudimentarne forme mutacija kojima se kompjuterski virusi prilagodjavaju na novu sredinu. Njihova evolucija je ovisna o ljudskim programerima, ali vjerojatno ce ubrzo biti moguce razviti i osloboditi viruse koji ce se moci mijenjati da bi izbjegli antivirusne programe i adaptirati se efektivnije na nova okruzenja.
U slucaju genetskih algoritama koji koriste evolucijske mehanizme selekcije, mutacije i gentskog krizanja parenjem da bi optimizirali programe za rjesavanje zadataka, struktura koja mora biti prepoznata u detalje, populacija neidenticnih programa ili lanaca komponiranih slucajnim jedinicama i nulama, biti ce prikazana u prostoru mogucnosti i tada procijenjena prema njezinim kvalitetama. Genetski algoritmi organizirani su nelinearno da ne bi bili reducirani dominantnom pravilu, i to ih cini nepogodnim za kompleksne situacije, ali pravila se takodjer natjecu jedno s drugim i sva pravila koja su umijesana u "uspjesnu" akciju biti ce nagradjena. Takvi programi koji se postepeno organiziraju heterarhijski i hijerarhijski mogu biti vrlo fleksibilni, ali su izlozeni rigidnom okolisu i procjenjuju se iskljucivo izvana. Njihova prednost nad bioloskim organizmima je u tome da mogu informacije prenijeti slijedecoj generaciji velikom brzinom a evolucija moze biti promatrana, i sve razvojne faze spremljene, mogucnost koju bioloska evolucija nema. Iako se s genetskim algoritmima, koji mogu biti usporedjeni s virusima, mogu pojaviti zaista novi novi gradbeni planovi ili modeli ponasanja, John H. Holland smatra da cak i tada mogu biti promatrani fenomeni kao simbioza, parazitizam, mimikrija, koevolucija predatora i plijena. U slucaju genetickih algoritama pokazalo se da je mutacijska rata u suprotnosti s krizanjem, gotovo neznatne vrijednosti za evoluciju. Genetski algoritmi i stanicni automatoni restriktvni su u samoorganiziranju, najvecim dijelom cinjenicom da ne postoje u slozenom okolisu, iako i tada u procesu povratne sprege, proizvode relativno slozene kolektivne modove ponasanja.
Cinjenicu da postojanje parazita i genetskog preuzimanja moze biti vrlo vazan katalizator za raznovrsnost i slozenost zivota ilustrirao je Danny Hillis u kompjuterskoj simulaciji na jednoj od svojih Connection Machines s paralelno operativnih 64000 procesora. On je poslao "organizme", odnosno binarne lance brojeva predstavljajuci gene koji su trebali rijesiti zadatke na bazi genetskih algoritama, u evolucijsku utrku u naoruzavanju zajedno s parazitima koji su dokazano uspjesni. Koevoluirali su reagirajuci vrlo vjesto na napad ili obrambene strategije. Uvijek kada se organizam stabilizirao i imunizirao i cinilo se da je parazit izgubio, plima napadaca iznenada bi se pojavljivala i uspjevala savladati sigurnosni sitem. Hillis je otkrio da se tijekom faza zastoja u slucaju fenotipa ovdje definiranog kompjuterskim mogucnostima, promjena vec desila u digitalnom nasljednom materijalu sto bi iznenada uzrokovalo velike promjene. Evolucioni biolozi su cesto promatrali promjenu izmedju perioda zastoja i rapidnih inovacija na nivou fenotipa, ali nisu mogli objasniti zasto se ista desava. Zamjetno je da organizmi trebaju mnogo vise generacija za promjene, kada nema parazita. Njihovo prisustvo ubrzava evolucijski proces zadrzavajuci ih na rubu kaosa i osiguravajuci nesrazmjer i nesigurnost.
S Tierrom, biolog Thomas Ray pokusao je stvoriti evoluirajuci sistem u kojemu ce digitalna ziva bica moci biti mijenjana razlicitim mutacijama dok se natjecu za procesorsko vrijeme i memorijski prostor. Okolis se takodjer mijenja kroz neku vrst kompjuterske buke i organizmi s 80 gena-komandi imaju ogranicen zivotni vijek odnosno, cak i dobro "adaptirani" moraju u jednoj tocki izaci iz sistema. Nakon sto sistem radi neko vrijeme i mutacije otpocnu, pojavljuju se iznenada virusi sa samo 45 gen-komandi i nesposobni za reprodukciju. Zato moraju potraziti domacina da bi iskoristili svoj reprodukcijski kod. Buduci su jednostavniji mogu se brze siriti nego kompleksnija bica. Ali, ukoliko ubiju previse domacina i njihov broj se smanjuje. S njima se javljaju i novi periferni uvjeti medju zivim bicima razvijajuci sistem bez kojega mutanti ne mogu opstati u stabilnom okolisu s konstantnim prostorom mogucnosti.
Paraziti se pojavljuju, dakle, zajedno s izvjesnom slozenoscu za ocuvanje evolucijskih zivotnih oblika, bez obzira radi li se o kompetitivnoscu ili simbiotskim odnosima. Postoji ogromni varijeteti parazita u bioloskom zivotu, vjerojatno njihovi tipovi prevazilaze uvelike one ostalih zivotinjskih vrsta. Veci paraziti imaju velike varijetete metamorfoze i eksploatiraju nevjerojatan broj privremenih domacina. Paraziti su predatori, gosti koji izbacuju kompleksne sisteme iz ravnoteze i uzrokuju priomjene: oni su agenti metamorfoze. Oni vrlo vjerojatno ne samo da djeluju iznutra, ostecujuci ili poboljsavajuci organizam, vec takodjer dovode do direktnih mutacija domacina kroz informacijski rad. Njihovi oblici ponasanja nisu ograniceni na parazita koji prodire u domacina, zivi u njemu i igra se s njegovom memorijom. Uostalom i zivot sam je parazit na zemlji koji ju napao i izmjenio. I svaki domacin koji je napadnut parazitom parazit je nekog drugog zivog bica. Ako su RNA ili DNA bili paraziti na zivotu baziranom na silikonu, tada su i oni postali paraziti stanice domacina koju koriste kao stroj za opstanak i u kojoj ce se njihovi neuralni sistemi vjerojatno razviti u slijedeceg parazita.
Ukoliko postoji okolis i rigidni prostor mogucnosti kao sto su kompjuterski virtualni svjetovi, tada paraziti ocito mogu biti iskoristeni da optimiziraju algoritme. Oni tada mogu biti od znacaja za nastavak razvoja umjetne inteligencije na bazi genetskih algoritama. Ipak, treba uzeti u obzir i uvijek prisutna ogranicenja: cinjenicu da mogu srusiti sistem ili otpoceti s nekontroliranim razvojem s neizvjesnim, i ne nuzno opzitivnim ishodom. Moramo se naviknuti na cinjenicu da balans nije cilj prema kojemu teze bioloski, fizikalni ili drustveni sustavi, da je njihov cilj uvodjenje zlih, destruktivnih virusa i parazita koji stvaraju nove forme zivota, razmisljanja i umjetnosti. Mozda trebamo, ako zelimo prezivjeti, stvarati sami lose, koje ce mijenjati i proilagodjavati zivotni i bezivotni okolis u kojemu zivimo kao paraziti. Bez obzira da li se mijenjamo samo evolucijski, ili kroz geneticku tehnologiju, ili smo oslobodili post-bioloski zivot koji ce nas jednog dana poraziti u borbi za prostor, ili s kojim cemo uspjeti ostvariti simbiotski odnos, biti cemo prisiljeni da priznamo kako nismo stabilan finalni proizvod evolucije koju mozemo promatrati i kontrolirati izvana. Pa cak i ako uspijemo postici neke uspjehe u razvoju i kontroli AI, AL ili genskoj tehnologiji, zavrsicemo u drugom evolucijskom valu koji ce biti jednako nepredvidljiv i koji ce biti imun i stabilan samo do izvjesne mjere, dok se iznenada ne pojave novi virusi i paraziti.