Как работает мозг — страница 45 из 172

.

Четвертая альтернатива – это произвольный генетический дрейф. Полезные признаки являются полезными только с точки зрения статистики, а каждому реальному существу приходится переносить удары и превратности жестокой судьбы. Когда количество особей в поколении достаточно мало, полезный признак может и исчезнуть, если его обладателям не повезет, а неполезный или нейтральный признак возобладает только потому, что его носителям повезло. Генетический дрейф в принципе способен объяснить, почему популяция отличается тем или иным простым признаком вроде темной или светлой кожи или несущественным признаком вроде последовательности оснований ДНК в части хромосомы, которая ни за что не отвечает. Тем не менее из-за самой своей произвольности произвольный дрейф не способен объяснить появление маловероятного, но полезного признака – такого, как способность видеть или летать. Нужным для этого органам для функционирования необходимы тысячи сотен элементов, и шансы того, что соответствующие гены будут накоплены по чистой случайности, ничтожно малы.

Довод Докинза о внеземной жизни – вневременное утверждение о логике эволюционных теорий, о способности эксплананса логически приводить к экспланандуму. В самом деле, его довод позволяет опровергнуть и две альтернативные гипотезы, появившиеся позже. Одна из них – вариант ламаркизма, известный как направленная, или адаптивная, мутация. Разве не замечательно было бы, если бы организм мог реагировать на сложности в окружающей среде массой новых мутаций – причем не бесполезных и случайных, а мутаций в сторону развития признаков, которые позволили бы ему справиться с ситуацией? Конечно, это было бы замечательно – и как раз в этом состоит проблема: химии все равно, что нам кажется замечательным. Молекулы ДНК, скрывающиеся в яичках и яичниках, не могут выглянуть наружу и нарочно мутировать таким образом, чтобы у организма появился мех, если на улице холодно, плавники, если вокруг вода, и когти, если вокруг деревья; или нарочно поместить хрусталик перед сетчаткой, а не между пальцами ног или внутри поджелудочной железы. Именно поэтому краеугольным камнем теории эволюции – да и вообще краеугольным камнем научной картины мира – является постулат о том, что мутации в целом безразличны к выгодам, которые они приносят организму. Они не могут быть адаптивными в целом, хотя, естественно, некоторые из них могут оказаться адаптивными случайно. Периодически обнаруживаемые «адаптивные мутации» на поверку неизменно оказываются лабораторными курьезами или искусственно созданными признаками. Ни один механизм (разве что ангел-хранитель) не может сделать так, чтобы мутации всегда соответствовали потребностям организмов, поскольку существуют миллиарды разновидностей организмов, и у каждого тысячи потребностей.

Второй контраргумент выдвигают поклонники новой научной области, известной как теория сложности. Ее сторонники ставят своей целью обнаружить математические принципы упорядочения, лежащие в основе многих сложных систем: галактик, кристаллов, метеорологических условий, клеток, организмов, мозга, экосистем, обществ и т. д. Опубликованы десятки новых книг, в которых эти идеи освещаются в приложении к таким темам, как СПИД, упадок городов, война в Боснии и, конечно, фондовый рынок. Стюарт Кауффман – один из лидеров движения – выдвинул предположение, что такие достижения, как самоорганизация, порядок, стабильность и связанность, являются «врожденным свойством некоторых сложных систем». Эволюция, полагает он, может быть «результатом брака между отбором и самоорганизацией»[168].

Теория сложности поднимает интересные вопросы. Естественный отбор предполагает, что каким-то образом возник репликатор, и теория сложности может помочь объяснить, каким именно образом. Данная теория может внести свою лепту и в объяснение других предположений. Каждое тело, чтобы функционировать, должно достаточно долго удерживать форму, вместо того, чтобы разлететься на молекулы или превратиться в лужу. А для процесса эволюции мутации должны изменить тело в достаточной степени, чтобы его функционирование изменилось, но не настолько кардинально, чтобы оно рассыпалось на куски. Если существуют абстрактные принципы, которые определяют, будет ли система взаимодействующих частей (молекул, генов, клеток) обладать такими свойствами, то естественный отбор должен действовать в рамках этих принципов точно так же, как он должен действовать с учетом ограничений физики и математики – таких, как теорема Пифагора и закон всемирного тяготения.

И все же некоторые его читатели пошли еще дальше и сделали вывод, что естественный отбор – понятие банальное, или устаревшее, или, в лучшем случае, сомнительного значения. (Кстати, сами пионеры теории сложности, такие, как Кауффман и Мюррей Гелл-Манн, пришли в ужас от этой экстраполяции.) Типичный пример – вот это письмо в «Нью-Йорк тайме бук ревью»:

Благодаря последним достижениям в нелинейной динамике, неравновесной термодинамике и других дисциплинах на границе между биологией и физикой, у нас есть все основания полагать, что происхождение и эволюция жизни наконец-то будут поставлены на прочное научное основание. Сегодня, на пороге XXI века, мы видим, что еще два великих пророка XIX века – Маркс и Фрейд – наконец низвергнуты со своих пьедесталов. Давно пора освободить и дискуссии об эволюции от анахронистического и ненаучного поклонения Дарвину[169].

Автор письма, по-видимому, рассуждал следующим образом: сложность всегда рассматривалась как характерный признак естественного отбора, но теперь ее можно объяснить с помощью теории сложности; следовательно, естественный отбор можно считать устаревшим. Однако эта аргументация основана на игре слов. «Сложность», которая так впечатляет биологов, это не просто старый добрый порядок или стабильность. Организм – не какая-нибудь упорядоченная клякса, или красивая симметричная спираль, или аккуратная сетка. Это машина, и ее «сложность» представляет собой функциональный, адаптивный замысел: сложность поставлена на службу достижению некоего интересного результата. Структура пищеварительного тракта не случайна; он устроен как заводской конвейер для извлечения питательных веществ из поглощаемой пищи. Никакая совокупность уравнений, применимых ко всему на свете – от галактик до войны в Боснии – не может объяснить, почему зубы располагаются во рту, а не в ухе. А поскольку каждый организм представляет собой совокупность пищеварительного тракта, глаз и других систем, нацеленных на достижение целей, общих законов сложных систем может быть недостаточно. Материя просто не обладает внутренним стремлением конструировать из самой себя брокколи, вомбатов и божьих коровок. Получается, что естественный отбор – это единственная теория, которая способна объяснить, как может возникнуть не просто сложность, а именно адаптивная сложность, потому что это единственная теория, которая без обращения к сверхъестественным силам и ретроактивной причинности показывает, как то, насколько хорошо что-то функционирует, может играть причинную роль в том, как оно появилось в нашем мире[170].

* * *

Поскольку альтернатив нет, мы были бы практически вынуждены принять естественный отбор в качестве объяснения существования жизни на этой планете, даже если бы оно не подтверждалось никакими доказательствами. К счастью, доказательств предостаточно. Я имею в виду доказательства не просто того, что жизнь эволюционировала (это даже не подлежит сомнению, невзирая на все аргументы креационистов), а что она эволюционировала в ходе естественного отбора. Сам Дарвин указывал на значимость селекционного разведения – прямого аналога естественного отбора – для формирования организмов. Например, различия между разными породами собак – чихуахуа, борзыми, шотландскими терьерами, сенбернарами, шарпеями – являются результатом селекционного разведения волков на протяжении всего нескольких

тысяч лет. На селекционных станциях, в лабораториях, в растениеводческих питомниках благодаря искусственной селекции уже появились целые каталоги замечательных новых организмов, достойных фантазии Доктора Сьюза.

Естественный отбор легко можно наблюдать в дикой природе. Классический пример – белая березовая пяденица, бабочка, которая в Манчестере XIX века была вытеснена мутантной черной формой после того, как сажа от промышленных предприятий покрыла лишайники, на которых обычно сидели бабочки, тем самым сделав белую разновидность слишком заметной для птиц. Когда благодаря законам против загрязнения воздуха лишайники в 1950-е годы опять посветлели, редкая на тот момент белая форма снова начала восстанавливаться. Есть и много других примеров; вероятно, самый привлекательный из них был приведен в работе Питера и Розмари Грант. На создание теории естественного отбора Дарвина вдохновила отчасти информация о существовании тринадцати видов вьюрков на Галапагосских островах. Было очевидно, что все эти виды родственны виду, обитающему в материковой части Южной Америки, но все они отличались от него и друг от друга. В частности, их клювы напоминали разные виды щипцов: универсальные плоскогубцы, кусачки, прямые тонконосые плоскогубцы, изогнутые тонконосые плоскогубцы и т. д. В итоге Дарвин сделал вывод, что один вид птиц, случайно занесенный ветром на острова, дифференцировался на тринадцать видов из-за требований, связанных с разным образом жизни в разных частях острова: одним нужно было сдирать кору с деревьев, чтобы добраться до насекомых, другим – проникать в цветки кактуса, третьим – раскалывать твердые семена. Тем не менее в реальном времени увидеть естественный отбор Дарвин отчаялся: «Мы ничего не замечаем в этих медленных переменах в развитии, пока рука времени не отметит истекших веков»[171]