Оптимальність під обстрілом. Багато тварин, хижаки чи травоїдні, у відношенні їжі поводяться так, ніби прагнуть максимально збільшити сумарну кількість енергії, що поглинається. Наприклад, звичайний в Європі співочий птах велика синиця, як правило, відмовляється від джерела корму, що виснажується, коли інтенсивність поглинання енергії падає нижче величини, що може бути забезпечена при зміні місця годівлі. Вухастий окунь в умовах вибору видобутку уникає «другосортних» харчових об'єктів, споживання яких знизило б загальну інтенсивність поглинання енергії.
Таке поводження підтверджує пророкування теорії оптимальної стратегії харчування (optimal foraging), що представляє собою видатний приклад застосування в біології математичної концепції оптимальності. Однак ця теорія зазнає жорстокої критики. Недавно проти її на сторінках екологічного журналу скандинавських країн «Oikos» виступили Г. Пірс і Дж. Олласон з Абердинського університету. Заголовок їхньої статті дуже красномовний :«Вісім доводів до питання про те, чому займатися теорією оптимальної стратегії харчування – це даремна втрата часу».
Теорія оптимальної стратегії харчування ґрунтується на ортодоксальному дарвінізмі. Передбачається, що мільйонорічний природний добір створив тварин, поводження яких спрямоване на збільшення пристосованості, обумовленої (досить розпливчасто) як здатність індивіда передати свої гени наступним поколінням. Власне пристосованість важко вимірити, і тому замість цього вивчається поводження тварини з погляду більш зручного для виміру аспекту його життєдіяльності. У теорії оптимальної стратегії харчування мірою служить середня інтенсивність поглинання енергії в одиницю часу, затрачуваного на годівлю. Ідея полягає в тому, що особи, що більш успішно годуються, залишать більше нащадків.
Математичні моделі, що враховують такі фактори, як загальна калорійність різних харчових об'єктів і розподіл цих об'єктів, служать для розрахунку найкращої стратегії харчування, оцінюваною обраною мірою. Якщо поводження тварини, що спостерігається, підтверджує теоретичні пророкування, вважається, що міра і вихідні посилки моделі обрані правильно; у противному випадку модель переглядається. На думку прихильників теорії оптимальної стратегії харчування, той факт, що моделі в рамках цієї теорії пророкують поводження багатьох тварин, доводить універсальність принципу природного добору.
Більшість заперечень, приведених Пірсом і Олласоном, вперше було висунуто С. Гоулдом і Р. Левонтіном з Гарвардського університету. Ці вчені стверджують, що поводження тварини, зв'язане з її харчуванням, обумовлено багатьма факторами крім самої потреби в їжі і її пошуках, – наприклад, необхідністю стежити за ворогами. Крім того, еволюція поведінки може продовжуватися і зараз: організми й умови їхнього існування змінюються протягом мільйонів років. Узагалі можливо, що «оптимальна» ознака ніколи не з'явиться, тому що гени виникають у результаті випадкових мутацій і притім складним образом взаємодіють між собою. Усі ці погляди означають, що навіть гарне співіснування моделі з реальністю може бути не більш ніж збігом.
Дж. Кребс з Оксфордського університету – один з основних захисників теорії оптимальної стратегії харчування – намагається довести, що оптимізація є загальним правилом процесу природного добору і результати її широко поширені: «Варто тільки подивитися навколо, щоб переконатися, що об'єкти живої природи, навіть частини вашого власного тіла, влаштовані щонайкраще для тієї ролі, що вони виконують». Кребс і Д. Стівенс із Массачусетського університету в Амхерсті у своїй книзі за назвою «Foraging Theory» пишуть, що заперечення критиків теорії оптимальної стратегії харчування пояснюють, чому прихильники цієї теорії можуть бути неправі, але не пояснюють, чому вони обов'язково повинні бути неправі. На думку Кребса, деякі ранні роботи з теорії оптимальної стратегії харчування дійсно претендували на занадто багато чого. «У ретроспективі оптимальність – це не закон природи, а спосіб розібратися в поводженні тварин». За словами Олласона, дії тварин явно мають сенс, і він не заперечує міць природного добору. Проте, як сказав цей дослідник, заявляти, начебто поводження оптимальне – це просто самообман, оскільки число факторів, що мають значення, величезне. Він і Пірс відзначають, що оскільки пророкування моделей рідко цілком збігалися з дійсністю, їх варто вважати, власне кажучи, невірними. Стівенс відповідає на це, що результати значної більшості досліджень на вибір харчових об'єктів і стратегії фуражування щонайменше якісно погодяться з пророкуваннями теорії оптимальної стратегії харчування і що явні розбіжності нечисленні.
Левонтін визнає: концепція оптимальності іноді може давати вірне пояснення біологічних явищ, але він ставить її прихильникам у провину те, що нескладні дослідження, що з'являються в підтримку теорії оптимальної стратегії харчування, приймаються некритично, у той час як вони не доводять нічого, крім мистецтва авторів у винаході розумних моделей. Оскільки переконливо продемонструвати оптимальність дуже важко, Левонтін задається питанням, чи не випливає еволюціоністам обмежитися виявленням розмаїтості живої природи без пояснення конкретних подій. Філософ Ф. Кітчер з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго більш оптимістична: доля теорії оптимальної стратегії харчування, на його думку, залежить від того, чи підходять моделі для широкого спектра видів чи ж їх у кожному окремому випадку треба «підганяти». Він думає, що ми ще не досягли у своїх знаннях тієї стадії, коли можна розмежувати ці дві ситуації.
Антенні ґрати з наддовгою базою
З тих пір як 400 років тому Галілей націлив свій телескоп на нічне небо, астрономи зайняті створенням усе більш складних приладів для спостереження Всесвіту. Кожне удосконалення, що підвищує роздільну здатність, дозволяло їм розглядати усе більш дрібні «деталі» Всесвіту і виявляти нові раніше невідомі об'єкти. Телескоп Галілея підвищив роздільну здатність у 20 разів і дозволив вперше розглянути фази Венери, кільця Сатурна, чотири яскравих супутники Юпітера, кратери і гори на Місяці і незліченні зірки Молочного Шляху. Гігантські сучасні оптичні прилади,