Az élőlények agyuk segítségével, tanulással próbálnak alkalmazkodni a környezethez, hogy megjegyezzék, például, a táplálékforrások helyét. Az evolúciót olyan hosszú távú tanulásnak is tekinthetjük, amelynek évmillió alatt a környezethez legjobban alkalmazkodó egyedek és génjeik terjednek el. Régi nagy kérdés, hogy milyen mélyebb összefüggés létezhet az idegi tanulás és az evolúció között?
Szathmáry Eörs akadémikus, elméleti evolúcióbiológus és munkatársai újabban ezt a kapcsolatot vizsgálják, és a közöttük lévő mély párhuzamokra hívják fel a figyelmet. A tanulás, vagyis az a folyamat, amellyel egy élőlény egyre sikeresebb egy feladat megoldásában, hasonló ahhoz, ahogyan a rátermett élőlények a szelekció hatására elterjednek egy élőlénycsoportban. A két modell matematikailag is azonos alakú.
A való világban azonban a feladatok állandóan változnak. Ezért az okos tanuló nem mindig ugyanazt a megoldást erőlteti, hanem folyamatosan variál, új megoldási lehetőségeket próbál ki. Ennek evolúciós párhuzama a változó környezethez (pl. tengerelöntés, éghajlatváltozás) alkalmazkodás, ahol új genetikai változatokat kell kipróbálni. A genetikai változatok forrása pedig a gének állandó „újrakeverése”, vagyis az ivaros szaporodás (gondoljunk csak arra, hogy a gyermek sohasem hasonlít teljesen az egyik szülőre).
Miként tehát a mindig újjal próbálkozó, leleményes tanuló hamarabb rájön a feladat nyitjára, akként a nemzedékenként új tulajdonság-kombinációkkal előálló, így az élőlények lehetséges tulajdonságainak tárházát hatékonyan végigpásztázó szex is gyorsabban alkalmazkodik a változó körülményekhez. Ez a szex elsöprő sikerének titka – legalábbis evolúciós szemszögből nézve: ez az a folyamat, amellyel az evolúció megtanult hatékonyan tanulni.
Az evolúciós tanulás közbe olyan modellek jönnek létre, amelyek versenyben vannak egymással. Nézzünk egy fiktív tanulási helyzetet, amelyben őseink a ragadozókkal szembeni védekezést gyakorolják! Hatékony módszer lehet a ragadozó elől némán és mozdulatlanul elrejtőzni egy bokorban, és ugyanilyen jó lehet ijesztően kiáltozva és egy husánggal vadul hadonászva szembefordulni vele. A két viselkedés átlaga (közepes hangerővel szavalni, közben a husánggal lomhán legyezni) kevés sikerrel kecsegtet. A két viselkedéselem rossz kombinációi (kiáltozva bokorba bújni, némán hadonászni) sem ígérnek sok jót. Ebben a példában csak az a modell alakít ki hatékony viselkedést, amelyik valamilyen módon leképezi a két viselkedéselem, vagyis a némaság és az elrejtőzés, illetve a másik esetben a kiáltozás és a fegyverrel hadonászás közti kapcsolatot.
Szathmáry és munkatársai érdekes lehetőségként felvetik, hogy a tanuló rendszerek evolúciós analógiája nemcsak az egyed szintjén lehet érvényes, hanem esetleg kiterjeszthető az egyed fölött álló szerveződési szintekre is. Végül a nagy evolúciós átmeneteket a mély tanulás folyamatához hasonlítják a kutatók.
Minderről részletesen a Magyar Tudományos Akadémia honlapján megjelent cikkben olvashat, tessék kattintani!
Szathmáry Eörs az MTA rendes tagja, az ELTE TTK és a müncheni Ludwig Maximilien Egyetem professzora. Fő kutatási témája a nagy evolúciós lépések kérdése. Közéjük tartozik a sejtek eredete, a valódi sejtmagvas sejtek születése, a többsejtűség és az állati társadalmak megjelenése, s végül a természetes nyelvet használó emberi csoportok színre lépése.
