Книга: Сбитые с толку
Назад: Глава 11. Болезни
Дальше: Глава 13. Происхождение видов

Глава 12. Адаптация

Почему есть столько форм жизни? Как они меняются со временем?
Когда в детстве я узнал, что Исаак Ньютон «открыл гравитацию», я подумал: «Господи, ну и легкая тогда была наука!» Кажется, не надо быть гением, чтобы понять, что предметы без опоры падают. Но, разумеется, Ньютон не просто обнаружил факт гравитации, но и нашел ему объяснение — понял, что она тянет друг к другу два тела с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
То же самое верно для Чарльза Дарвина. Дарвин не просто «открыл» факт эволюции: над ее теоретической возможностью размышляли еще в древности, а как биологическую реальность ее изучали десятки лет до того, как Дарвин появился на свет. Дарвин прославился именно объяснением процесса эволюции — выборочного выживания и размножения наиболее приспособленных представителей вида на протяжении многих поколений.
Открытие Дарвином механизма эволюции — естественного отбора — повлекло за собой цепочку новых идей. Первой из них было то, что популяции организмов обладают потенциалом к экспоненциальному росту численности. Эта истина одновременно и математическая, и биологическая. Если каждый организм в популяции оставит после себя двух потомков, то с каждым следующим поколением размер популяции будет удваиваться и возрастет с двух особей в первом поколении до 32 в пятом и 1024 в десятом.
Сам Дарвин проиллюстрировал эту мысль в своем главном труде — «О происхождении видов» — на примере пары слонов, которая всего за 750 лет породила бы более 19 миллионов потомков. Но поскольку очевидно, что популяции не увеличиваются до таких размеров, планету не заполонили ни слоны, ни любой другой вид организмов: большинство особей не оставляют после себя потомства. Это вторая важная идея Дарвина: рост популяции сдерживается ограниченными ресурсами. В окружающей среде не так много пищи, безопасных мест и половых партнеров, поэтому организмам приходится конкурировать за эти ресурсы даже в рамках своего вида. Все формы жизни вовлечены в борьбу за существование, и лишь малая доля выживает, достигает зрелости и размножается.
Кто побеждает в борьбе? Те, кто родился с признаками, которые помогают добыть ресурсы и не попасться хищникам. В этом заключалась третья идея Дарвина. Борьба за существование неравная. Некоторые организмы появляются на свет с чертами, повышающими вероятность выживания и рождения следующего поколения. Их потомки, в свою очередь, с большой долей вероятности унаследуют признаки, благодаря которым выжили и размножились их родители. Тот факт, что черты наследуются, был четвертым озарением Дарвина. Генетические победители передают свои победы потомкам.
Дарвин понял и то, что этот процесс постоянно повторяется. Все организмы с полезными чертами выживают чаще и размножаются лучше, чем те, кому достались менее полезные черты, поэтому доля особей с полезными чертами растет и эти признаки становятся характерными для популяции в целом. Случайная особенность одного организма — чуть более длинный хобот, твердый панцирь, острый коготь — становится стандартом, если она продолжает быть полезной в бесконечной борьбе за существование.
Подытоживая, ключевые идеи Дарвина заключались в следующем:
1) организмы оставляют больше потомства, чем способна выдержать среда;
2) организмы обречены на борьбу за существование;
3) одни организмы справляются в борьбе лучше других благодаря врожденным особенностям;
4) полезные признаки наследуются;
5) эти признаки со временем становятся более выраженными, так как организмы, родившиеся с менее полезными чертами, вымирают (генетические проигравшие), а с более полезными начинают доминировать в популяции (генетические победители).
Идеи Дарвина привели к качественно иному взгляду на эволюцию, делающему акцент на выбывании неприспособившихся форм, а не на появлении приспособившихся, а также на изменениях популяций, а не отдельных особей. Дарвин не был первым биологом, задумавшимся о причинах адаптации видов к среде: его предшественники и современники выдвинули целый ряд других теорий. Однако эти теории делили биологический мир неправильно. Виды они рассматривали как целостные сущности, а не как совокупность разнообразных особей, а к эволюции относились как к единой адаптации, а не дифференцированному выживанию.
Самой знаменитой альтернативой дарвинизму была теория, предложенная французским биологом Жаном-Батистом Ламарком. Он утверждал, что организмы в течение жизни приобретают адаптивные признаки, так как используют или не используют уже имеющиеся черты, а потом передают свои признаки потомству. Например, жираф мог получить такую длинную шею благодаря тому, что много лет тянулся за высокими листьями, а орел стал лучше видеть, потому что фокусировал зрение на отдаленной добыче. Эти изменения передавались потомству, и следующее поколение жирафов рождалось с чуть более длинными шеями, а следующее поколение орлов — с несколько улучшенным зрением.
Ламарк ошибался: потомство не наследует приобретенные родителями особенности. Но теория Ламарка качественно отличается от взглядов Дарвина не этим. Проблема в том, что, если верить ей, все представители вида эволюционируют коллективно: все жирафы стремятся к длинным шеям, а все орлы — к лучшему зрению. В результате следующее поколение любого вида рождается чуть более приспособленным к среде, чем предыдущее.
Однако в реальности не существует биологического механизма, благодаря которому все следующее поколение рождалось бы более адаптированным. Одни организмы оказываются приспособлены лучше, другие хуже. Последние просто удаляются из пула генов, так как умирают, не оставив потомства. Дарвин, в отличие от Ламарка, понял, что биологическая адаптация — не один процесс, а два: изменчивость и отбор. Изменчивость слепа: потомки отличаются от родителей (и друг от друга) непредсказуемым образом. А отбор разборчив. Он «выпалывает» мутации, мешающие приспособлению, меняя общий ландшафт жизнеспособных изменений. В результате получается не популяция более адаптированных особей, а популяция, в которой адаптированных особей больше.
Научному сообществу потребовалось несколько десятилетий, чтобы признать гениальность теории Дарвина. Даже спустя 50 лет после того, как он ее предложил, многие биологи все еще отдавали предпочтение альтернативным теориям, в том числе теории ортогенеза Теодора Эймера, считавшего эволюцию побочным продуктом законов органической материи, или теории ускоренного роста Эдварда Копа, согласно которой эволюция — форма ускоренного эмбрионального развития, и даже теории Ламарка о наследовании приобретенных признаков. Окончательно убедило биологов в правоте Дарвина то, что его принципы сочетаются с генетическим пониманием наследственности, которое сложилось через много лет после смерти ученого. Гены показывают причину разнообразия признаков, которое постулировал, но не мог объяснить Дарвин. Сегодня биологи не только считают естественный отбор причиной эволюции, но и убеждены, что эволюция на базе естественного отбора — это основа, объединяющая биологические науки. Как выразился один современный биолог, «в биологии все имеет смысл исключительно в свете эволюции».
* * *
История повторяется. Биологи начала XX века, не оценившие важности естественного отбора, давно умерли, но школьники, изучающие сегодня биологию, по-прежнему не видят его значения. Многие вообще не верят в существование эволюции и придерживаются креационистских толкований биологической адаптации, к которым мы еще вернемся в последней главе книги. Но даже среди тех, кто принимает эволюцию, далеко не все понимают ее механизмы.
Взгляните на следующую задачу. Допустим, ученые открыли на одиноком острове новый изолированный вид дятлов. Клюв у них в среднем два с половиной сантиметра в длину, а единственный источник пищи — один из видов насекомых, живущих в среднем на глубине почти четырех сантиметров под корой деревьев. Если два дятла спарятся, какой вид клюва, скорее всего, будет у потомства?
1. Длиннее, чем у родителей.
2. Короче, чем у родителей.
3. Либо короче, либо длиннее с одинаковой вероятностью.
Правильный ответ третий, потому что птенцы будут отличаться от родителей случайным образом. В ходе отбора могут оставаться длинные, а не короткие клювы, но источники отличий между поколениями — мутации и генетическая рекомбинация — слепы к потребностям птиц. Большинство людей выбирают не третий вариант, а первый, предполагая, что эволюция гарантирует лучшую адаптацию потомства к среде по сравнению с родителями. Обычно это обосновывают фразами вроде «Им нужен более длинный клюв, чтобы достать до еды», «Это требуется для выживания», «Они адаптируются к своей среде» или просто «Такова эволюция».
Это был один из нескольких вопросов в тесте, который мы с коллегами составили для определения, понимают ли учащиеся роль естественного отбора. Из всех интуитивных теорий, рассмотренных в этой книге, представления об эволюции я знаю лучше всего, так как более десяти лет изучал их содержание, структуру и происхождение. Меня не перестает удивлять, насколько они похожи на теории эволюции, бытовавшие до Дарвина. Задумываясь на эту тему, большинство людей следует по стопам Ламарка, как будто никакого Дарвина не было и концепцию естественного отбора еще не открыли. Люди верят, что организмы наследуют те признаки, которые им нужно унаследовать для процветания в текущей среде, и что этот процесс происходит единообразно во всем виде. Изменчивость и отбор не играют никакой роли в массовом понимании эволюции.
Вот еще один вопрос, на который большинство людей отвечают неправильно: «На протяжении XIX века один вид бабочек в Англии — березовая пяденица (Biston betularia) — эволюционировал и приобрел более темную окраску, чтобы адаптироваться к загрязнению среды в ходе промышленной революции. Представьте себе, что биологи случайным образом собирали коллекцию березовых пядениц каждые 25 лет с 1800 по 1900 год. Какой спектр окраски вы ожидаете увидеть в каждый момент времени?» Участникам давали таблицу с очертаниями бабочек: пять рядов и пять столбиков. Ряды были обозначены годами: 1800, 1825, 1850, 1875 и 1900. Задачей участника было раскрасить насекомых так, чтобы изобразить случайную выборку, собранную в каждый период.
Правильный ответ, который давали далеко не все участники, — это закрашивать все больше бабочек в ряду, чтобы изобразить постепенное распространение в популяции случайной мутации — более темного цвета. В первом ряду может быть всего одна серая бабочка и четыре белых, во втором — три белых и две серых, в третьем — две белых и три серых и так далее. Неправильный, но самый популярный ответ — это единообразно окрашивать насекомых в более темный цвет от ряда к ряду: например, в первом ряду оставить всех бабочек белыми, во втором — закрасить всех светло-серым, в третьем — темно-серым, и так далее.

 

Рис. 12.1. Эволюцию часто ошибочно представляют не как селективное выживание и размножение некоторой подгруппы вида (таблица слева), а как преобразование всего вида (таблица справа)

 

Ключевое различие между этими подходами заключается в учете вариабельности (цвета) в рамках одного поколения. В первом случае отличия отражены как внутри, так и между поколениями. Во втором — изменения заметны только между поколениями: все бабочки приобретают более темный оттенок синхронно.
Придумав эту задачу, я быстро понял, что она будет успешно отсеивать людей, которые правильно понимают эволюцию (процесс, приводимый в движение отбором). Это сработало у одной из первых участниц эксперимента. Она закрасила один столбик бабочек от светлого к темному, а потом остановилась. «Мне продолжать?» — спросила она. «Да, конечно», — ответил я, не сообразив, почему она решила, что можно остановиться. Она продолжила и закрасила бабочек в четырех оставшихся столбиках точно так же, как в первом столбце: от белого к светло-серому, потом темнее, еще темнее и черным. Она явно показала эту закономерность в одном столбце. Зачем раскрашивать дальше?
Задача на раскрашивание бабочек проверяет понимание, что внутривидовые вариации — это необходимое условие адаптации. Это один из десятков тестов, которые мы с коллегами придумали, чтобы отличить людей, понимающих эволюцию, от тех, кто ее не понимает. Другие задачи оценивали разные грани эволюции: наследственность, популяционные изменения, одомашнивание, видообразование и вымирание. Оказалось, что участники, придерживавшиеся недарвиновских взглядов в одной теме, обычно заблуждались и почти во всех остальных. В частности, те, кто выбирал в описанном выше вопросе про дятла первый вариант, то есть проявлял веру в направленную изменчивость, обычно раскрашивали бабочек без каких-либо отличий внутри поколения.
Вымирание и видообразование — особенно интересные случаи. С постдарвиновской точки зрения вымирание — это отбор в большом масштабе: когда смертность превышает рождаемость, вид вымирает. Видообразование же с этой точки зрения является отбором, действующим на географически изолированные популяции. Когда части популяций одного вида в разных средах подвергаются разному давлению отбора, из них возникают новые виды. Тем не менее люди, как правило, не рассматривают вымирание и видообразование с таких позиций. Они считают вымирание редким событием, в ходе которого вид стирается с лица планеты каким-то катаклизмом (например, кометой или наводнением), а видообразование — редким событием, в ходе которого эволюция превращает одну популяцию в другую (например, обычных обезьян в человекообразных).
До Дарвина биологи тоже придерживались таких взглядов. Для них вымирание и видообразование было не повседневным действием естественного отбора, а редкостью, возникающей при необычайных обстоятельствах. Тенденция наших современников, изучающих эволюцию, разделять их мнение указывает на то, что такие заблуждения — не изолированные ошибки, прививаемые плохими учителями или непонятными текстами, а, скорее, глубоко укоренившееся непонимание, вытекающее из теории эволюции, которой не хватает постдарвиновских концепций изменчивости и отбора.
Это подтверждается стойкостью и огромной популярностью неправильного понимания эволюции. Подобные заблуждения были отмечены как у учащихся, которых еще не познакомили с эволюцией, так и у тех, кто изучал эту тему несколько лет. Они есть в младших, средних и старших классах, а также у взрослых с высшим образованием. Они бытуют даже в группах, которые, вообще говоря, должны разбираться в предмете: среди старшекурсников, специализирующихся в биологии, студентов-медиков, среди магистрантов-биологов и даже у учителей биологии.

 

Рис. 12.2. На выставках собак ярко проявляется эссенциалистское мышление. Конкурсантов сравнивают с неким идеальным образцом и отклонения считают не естественными и ожидаемыми, а аномальными и проблемными

 

Эволюционные заблуждения явно сложно поколебать. Дело даже не в вере в наследование приобретенных черт (теория Ламарка) или в то, что эволюция приводится в движение ускоренным эмбриональным развитием (теория Копа). Проблема в том, что учащиеся убеждены в единообразной адаптации всех представителей вида в соответствии с текущими потребностями. Это додарвиновский взгляд на эволюцию по существу и духу, а не в деталях.
* * *
Физики говорят, что природа не терпит пустоты. Биологи — что природа не терпит категорий. Жизнь на Земле слишком разнообразна, чтобы вписываться в строгие рамки. Дарвин осознавал это лучше, чем любой биолог до него. Путешествие на Галапагосские острова — ему тогда было чуть больше 20 лет — и наблюдения за несколькими видами обитавших там вьюрков впечатлили его тем, насколько непохожими могут быть представители одного вида (или рода).
Однако такое глубокое понимание вариабельности было исключением не только в биологии того времени, но и для человечества в целом. Большинство считают разнообразие не более чем ошибкой, отклонением от какой-то «истинной» формы. Собаководство — образец такого подхода. Судьи и участники выставок ломают голову, пытаясь определить, какая собака — лучшая в своей породе. Вариации, например чуть более короткая морда или нетипично длинные ноги, рассматриваются как недостатки, хотя в реальности являются достоинством. Без разнообразия не было бы никаких такс и далматинцев, ретриверов и ротвейлеров, не говоря уже о том, что собаки не отличались бы от волков.
Биолог Стивен Джей Гулд много писал о том, что мы неправильно интерпретируем разнообразие, присущее биологическим системам. Люди обращают внимание на усредненные значения, например среднюю длину морды сеттера или среднюю длину ног таксы, и игнорируют и отвергают отклонения. По мнению Гулда, неправильная интерпретация разнообразия восходит к Платону, утверждавшему, что наше восприятие мира лишь иллюзия, за которой скрывается более глубокая, истинная реальность, как тени на стене пещеры — это лишь иллюзии тех предметов, которые их отбрасывают. «Платоновское наследие, — пишет Гулд, — подталкивает нас видеть в средних величинах и медианах жесткие “реальности”, а диапазон значений, по которым их вычисляют, считать преходящими, несовершенными измерениями этой скрытой сущности… Однако любой биолог-эволюционист скажет, что разнообразие как таковое — единственная неустранимая сущность природы. Это жесткая реальность, а не набор несовершенных измерений центральной тенденции. Абстрактны как раз средние и медианы».
Хотя Гулд винит Платона в том, что мы предполагаем существование «скрытых сущностей», эссенциализм — как мы уже видели в и — является важнейшей чертой человеческого познания. Мы были бы эссенциалистами, даже если бы Платона не существовало. Вспомните сказку Ганса Христиана Андерсена о гадком утенке. В ней птенец лебедя попадает в утиное гнездо. Над маленьким лебеденком смеются, потому что его внешность и поведение не похожи на утиные. Потом он вырастает и начинает выглядеть и вести себя как прекрасный лебедь. Эта сказка понятна читателям всех возрастов — даже совсем маленьким, — потому что мы инстинктивно знаем, что, как выразился Андерсен, «не беда появиться на свет в утином гнезде, если вылупился из лебединого яйца».
Мы знаем, что причины, по которым из гадкого утенка вырос прекрасный лебедь, никак не связаны с тем, что он ел, где жил и к чему стремился. Он просто родился лебедем. А его рождение лебедем не зависело от того, что ели его родители, где они жили и чего хотели. Родители тоже родились лебедями. Подобное рождает подобное. Это допущение полезно, когда мы рассуждаем об особенностях отдельных организмов, потому что вид хорошо предсказывает его черты. Зная, что организм — это лебедь, можно точно представить себе, как он должен выглядеть (коричневый в детстве, белый во взрослом возрасте), где он должен жить (у воды), чем питаться (растениями) и как размножаться (откладывать яйца).
Тем не менее, несмотря на преимущества, которые дает эссенциализм при рассуждениях об особях, он становится вреден, когда речь заходит о популяциях. Потомство напоминает своих родителей, но не является их точной копией. Каждый организм уникален, а популяции очень разнообразны, однако эссенциализм заставляет игнорировать эти различия или относиться к ним как к отклонениям. Лебедь — это и есть лебедь.
Склонность приписывать биологическим видам сущности заложена не только в культуре, например на выставках собак и цветов, но и в языке. Мы называем организмы одним словом — «утка» или «лебедь», — и эти ярлыки подталкивают расширять то, что уже известно об одном представителе вида, на весь вид в целом. Если кто-то скажет, что лебеди с момента рождения умеют плавать (это правда), вы поймете это не в том смысле, что большинство лебедей умеет плавать с рождения. Будет понятно, что имеется в виду умение всех лебедей: если организм — лебедь, это наделяет его врожденной, сущностной способностью плавать.
В нашей лаборатории мы изучали этот феномен, прося людей оценить вариабельность признаков у разных организмов. Например, мы предлагали взрослым и детям от четырех до девяти лет шесть видов животных — жирафов, кенгуру, панд, кузнечиков, муравьев и пчел — и просили оценить, отличаются ли их представители по своим признакам. Конкретно нас интересовали поведенческие признаки и два вида анатомических — внешние и внутренние.
Мы спрашивали участников исследования, отличаются ли жирафы своим поведением (спят стоя), внешним видом (пятнистая шкура) и внутренним строением (дополнительный шейный сустав). Все это настоящие признаки жирафов. Те же самые вопросы мы задавали в отношении муравьев: отличаются ли они по поведенческим (живут в муравейниках), внешним (усики на голове) и внутренним (трубчатое сердце) признакам.
Опрос проходил в два этапа. Сначала мы интересовались, все ли животные данного вида имеют эти черты или только большинство («У всех жирафов пятнистая шкура или только у большинства из них?»), а затем — может ли родиться представитель вида с другим вариантом этого признака («Может ли появиться жираф с другим рисунком шкуры?»). Первый вопрос был направлен на оценку представлений о фактическом разнообразии признака в текущей популяции, а второй — о потенциальном разнообразии признака в некоторой популяции в будущем.
О каком бы виде животного и признаке мы ни спрашивали, дети в основном отрицали, что животные различаются между собой, но не были уверены, появятся ли отличия в будущем. Чаще всего они признавали вариативность поведения — возможно, потому, что считали, что животные могут контролировать (и тем самым менять) свое поведение. У взрослых было отмечено два вида ответов в зависимости от понимания процесса эволюции, которое мы измеряли отдельным набором заданий. Если человек понимал эволюцию правильно, он говорил, что все признаки вариабельны как фактически, так и потенциально. Отрицание разнообразия почти всегда касалось внутренних признаков, так как в данном случае отклонение может поставить под угрозу само выживание животного. Взрослые, не понимавшие эволюции, отвечали точно так же, как дети. Они отрицали, что животные отличаются по своим признакам, особенно анатомическим.
Все признаки откуда-то появились и поэтому в какой-то момент эволюции вида должны были существовать в иных формах. Однако только взрослые, правильно понимавшие эволюцию (как процесс, приводимый в движение отбором), демонстрировали осознание этого факта. Взрослые, не понимавшие эволюцию, и дети, которые еще не успели про нее узнать, видимо, полагали, что вариабельность нетипична для биологических видов.
Впоследствии другая группа ученых провела немного измененный вариант этого исследования и обнаружила, что дети отрицают вариабельность признаков, даже если видят различия своими глазами. Авторов беспокоило, что в нашем исходном опросе дети отрицали возможность различий просто потому, что не могли себе их представить. Как, например, может выглядеть жираф без пятен? И где будет жить муравей, если не в муравейнике?
Чтобы разрешить эти сомнения, пяти- и шестилетним детям показывали новое, вымышленное животное и спрашивали о вариабельности его признаков, иллюстрируя вопросы картинками. Например, детям показывали «хергоба» — грызуна с пушистыми ушами — и спрашивали, у всех ли хергобов будут такие уши или только у некоторых. Первый вариант был проиллюстрирован изображением четырех пушистоухих хергобов, а второй — двух хергобов с пушистыми ушами и двух с голыми. Даже в этих условиях дети считали, что животные вряд ли будут отличаться друг от друга. Первый увиденный ими хергоб сформировал мнение, что все хергобы должны выглядеть похоже. Увидел одного хергоба — увидел всех.
* * *
Знать о разнообразии не то же самое, что понимать роль изменчивости в эволюции. Биологи времен Дарвина, безусловно, были в курсе вариабельности в рамках одного вида — она явно проявлялась в их обширных коллекциях флоры и фауны, — но не замечали ее связи с эволюцией. Историки науки, анализировавшие переход от додарвиновских теорий эволюции к постдарвиновским, часто указывают на то, что понимание Дарвином разнообразия — это ключевое отличие его взглядов от воззрений его коллег. Но не менее важно и понимание Дарвином отбора — явления, которое не меньше противоречит интуиции.
Эту мысль хорошо иллюстрирует пародийный выпуск новостей в программе Onion. Репортаж озаглавлен «Самый кровавый день в истории. Естественный отбор убил тридцать восемь квадриллионов организмов». В нем говорится: «Естественный отбор сеет смерть в Африке южнее Сахары, в Тихом океане, в тропосфере и других раздираемых конфликтами регионах. Его жертвами уже пали императорские пингвины, коралловые змеи и сине-зеленые водоросли, а также несколько выводков синекрылых ос, скопления гиацинтов, 130 орангутанов и множество микроорганизмов. Как сообщается, все они оказались не готовы убежать от ужаса, сметающего их экосистемы. Многие считают тактику естественного отбора просто вопиющей. Похоже, убийца выбирает самые уязвимые организмы — особенно молодые и физически слабые — и без тени жалости с ними расправляется, пока другие представители вида в панике спасаются бегством».
Борьба за существование выглядит далеко не миловидно. Дарвин многое почерпнул у экономиста Томаса Мальтуса, писавшего о влиянии нехватки ресурсов на рост популяций. Используя математику и логику, Мальтус доказывал, что популяции не могут расти безгранично, так как это неизбежно приводит к нищете и раздорам.
Тем не менее нищета и конфликты редко затрагивают людей в сегодняшних индустриализированных сообществах — несмотря на то, что наш вид очень многочисленный. Успехи сельскохозяйственных технологий, архитектуры и медицины позволили человечеству бросить вызов борьбе за существование, характерной для всех остальных видов. Вообще говоря, мы про нее даже забываем. В развитых странах большинство жителей имеют достаточно еды и не страдают от хищников, поэтому нам кажется, что то же верно и для других организмов. Об этом свидетельствует опрос студентов, проведенный на вводном курсе экологии. Как оказалось, они верят, что стабильные экосистемы характеризуются:
— изобилием пищи, воды и укрытий;
— гармоничным балансом между перенаселением и вымиранием;
— взаимовыгодными отношениями между землей и населяющими ее организмами;
— возможностью выживать и размножаться, доступной всем видам.
В собственных исследованиях я случайно обнаружил, насколько противоречит интуиции мальтузианский взгляд на мир. Мне нужно было проанализировать результаты опроса людей с высшим образованием, в ходе которого они определяли истинность и ложность двухсот научных утверждений. Одно утверждение выбивалось из общей картины: «Большинство организмов умирают, не оставив потомства». Его признали верным всего треть участников — гораздо меньше, чем число согласившихся с тем, что «у микробов есть ДНК» (71%), «лед обладает теплотой» (66%) и «атомы — это в основном пустое пространство» (50%).
Вдохновленный этим результатом, я решил сопоставить понимание студентами эволюции с их восприятием природы как места мирного сотрудничества или жесткой конкуренции. Чтобы оценить последнее, я попросил участников предположить, насколько часто у животных встречаются конкретные виды поведения. Одни варианты были «неблаговидными», другие «благородными». Благородным поведением считалось внутривидовое сотрудничество (например, воспитывать чужое потомство) и сотрудничество между видами (например, делиться гнездом или норой). «Нехорошим» поведением было соперничество внутри вида (например, поедать сородичей) и межвидовая конкуренция (например, обманывать животное другого вида, заставляя его воспитывать своих детенышей).
Участников просили определить, какое из шести предложенных животных проявляет данное поведение, а какое — нет. Я выбрал незнакомых животных, в частности зуйков и голубых губанчиков, чтобы участники не знали правильный ответ и угадывали. В реальности упомянутое поведение из вопроса было характерно для половины животных.
В целом участники переоценивали распространенность сотрудничества по сравнению с конкуренцией, особенно во внутривидовых отношениях. Они полагали, что у предложенных животных воспитание неродственного потомства встречается чаще, чем каннибализм и подобные вещи. Крайне важно, что чем больше участник переоценивал сотрудничающее поведение, тем хуже он понимал эволюцию: этот параметр выясняли с помощью отдельного набора заданий. Другими словами, участники, которые смотрят на природу сквозь розовые очки и считают, что животные чаще делятся ресурсами, чем конкурируют за них, считают эволюцию единообразной адаптацией всех особей вида. Участники, придерживавшиеся более реалистичных взглядов, полагают, что эволюция — это селективное выживание и размножение лишь некоторых представителей вида.
С эмпирической точки зрения нельзя однозначно охарактеризовать природу как мирное царство или как клубок зубов и когтей. Биологи, безусловно, найдут возражения в обоих случаях. Однако последний подход, видимо, способствует более правильному пониманию эволюции. В корреляции между восприятием природы и пониманием эволюции важнее всего было признание не конкуренции в целом, а именно конкуренции внутри вида. Чем больше участник соглашался, что представители одного вида борются за ресурсы, тем лучше он понимал эволюцию.

 

Рис. 12.3. Картина Эдварда Хикса «Мирное царство» (1826) прекрасно показывает взгляд на природу, противоречащий естественному отбору — представлению о том, что организмы соперничают, чтобы выжить, и что большинство из них умирают, не оставив потомства

 

Мысль о том, что белые пушистые кролики сражаются за территорию или что милые рыжие лисички дерутся над трупом, не так просто отогнать. Чтобы в этом убедиться, посмотрите на реакцию общественности на онлайн-камеры, установленные в гнездах скоп и орлов. На видео видно много «недостойных» поступков: птенцы дерутся, крадут друг у друга пищу, матери скармливают детенышам домашних животных, не обращают на них внимания, даже поедают их. Увидев эти ужасы, неравнодушные граждане инициировали кампанию по спасению птенцов от обид и пренебрежения. Они писали и ядовитые комментарии в социальных сетях: «Я, конечно, понимаю, что это природа, но… вы обязаны при необходимости вмешаться и спасти». «Лично я не перестану бороться за то, чтобы его [птенца] убрали из этого гнезда… позор всем, кто в этом участвует». «Просто отвратительно, что вы не хотите забрать птичек у ненормальных извергов-родителей!»
По интернету ходит еще одна прекрасная иллюстрация неприязни к борьбе за выживание — ответ студента на задание по биологии. От студента требовалось интерпретировать три рисунка. На первом два жирафа жуют листья на верхних ветках дерева, а третий — слишком низкий и никак не может до них дотянуться. На втором рисунке низкий жираф лежит у ног высоких, а те продолжают спокойно жевать. На третьем от низкого жирафа осталась куча костей.
Рядом было задание: «Какую теорию или принципы лучше всего иллюстрируют эти рисунки:
1) теорию эволюции по Ламарку,
2) теорию эволюции по Дарвину,
3) принципы Мальтуса,
4) теорию Лайеля о прошлых изменениях?»
Под этими вариантами карандашом было написано: «5. Жирафы — бессердечные твари».
Нам хочется верить, что животные заботятся друг о друге, но если бы это было так, не было бы внутривидовой конкуренции и, следовательно, эволюции. Величественная шея жирафа не возникла сама по себе. За нее пришлось заплатить смертями короткошеих жирафов, которым не доставалось пищи.
* * *
Как уже отмечалось выше, эволюция противоречит двум глубоко укоренившимся заблуждениям: что все представители вида в сущности одинаковы и что все представители вида имеют в своем распоряжении избыток ресурсов. Чтобы искоренить эти представления и не дать им вырасти и пустить корни, преподаватели биологии должны как можно раньше вводить эволюцию в учебную программу. Но в Соединенных Штатах происходит обратное: эволюция не появляется на уроках биологии вплоть до старших классов. Американская национальная ассоциация учителей естествознания, например, рекомендует в начальных классах рассказывать школьникам об анатомии, физиологии, таксономии и экологии, но не об эволюции. Вследствие этого дети узнают о биологической адаптации без ссылок на давление естественного отбора, которое привело к ее формированию, и, следовательно, без объяснения ее функции. В некоторых школьных системах ученики вообще не получают объяснений, так как теория эволюции не входит даже в программу старших классов.

 

Рис. 12.4. Большинству людей сложно смириться с мыслью, что некоторые организмы из-за своих особенностей обречены на смерть от голода, болезней и хищников

 

Когда (и если) учеников наконец знакомят с эволюцией, у них обычно складывается шизофренический взгляд на биологические адаптации. Иногда приспосабливание рассматривают с точки зрения отбора, но чаще — в категориях эссенциализма (какова сущность организма?), намерений (чего организм хочет?) или телеологии (в чем организм нуждается?). Телеология — рассуждения, основанные на потребностях, — особенно вредна. Нужды отдельных организмов не имеют отношения к эволюции вида в целом. Эволюция не наделяет организмы необходимыми им чертами. У некоторых организмов они случайным образом появляются с рождения, благодаря чему те переживают всех остальных и оставляют больше потомства.
Тем не менее студентам, которым преподают эволюционные механизмы адаптации, очень сложно отделить рассуждения о потребностях от соображений отбора. Студенты объясняют адаптацию с обеих точек зрения, что проявилось в ответах на описанный выше вопрос про дятла: «Дятлы будут рождаться с более длинным клювом, потому что такой клюв им нужен для выживания», «Длинный клюв гарантирует выживание вида», «Птицы будут рождаться с длинными клювами, чтобы больше есть и дольше жить». Здесь действует обратная логика, так как адаптация — не причина, а следствие увеличения продолжительности жизни (и шансов на размножение).
Почему нам так сложно отказаться от мыслей о потребностях и ограничиться только соображениями отбора? Возможно, дело в том, что в большинстве СМИ эволюцию изображают как процесс, направляемый необходимостью. В компьютерной игре Spore, например, игроки управляют «эволюцией» своих аватаров, выбирая черты, которые могут потребоваться в текущей среде. В фильме 2001 года «Эволюция» попавший на Землю инопланетный организм оставляет адаптировавшееся потомство, унаследовавшее именно те черты, которые могут понадобиться для преодоления препятствий.
Кроме неправильного изображения эволюции к рассуждениям о потребностях может подталкивать то, что объяснения, основанные на отборе, не до конца удовлетворяют людей. Отбор дает ответ на вопрос, почему так хорошо адаптированы к своей среде виды, а не отдельные особи. Из этого следует неприятный вывод, что конкретное живое существо эволюции совершенно безразлично. Организмы приходят и уходят, а их репродуктивный успех в значительной степени определяется везением и генетической лотереей. Сохраняются лишь виды, и поэтому только виды эволюционируют.
Эволюция, подобно теплу и давлению, — это целостное (эмерджентное) явление. Биологическая адаптация вытекает из взаимодействия бесчисленных организмов на протяжении многих поколений. Но, как мы уже упоминали в третьей главе, людям не нравится целостность. Такие явления не поддаются упрощенному анализу (например, «все представители вида в сущности одинаковы») и не имеют простых объяснений (например, «организмы наследуют те черты, которые им пригодятся»). Такой взгляд, как отметил Дарвин в «Происхождении видов», подчеркивает величие жизни, но сеет сомнения и неопределенность. Разум должен измениться, чтобы принять эволюцию — и только эволюцию — в качестве причины, по которой живые существа так искусно приспособлены к своей среде.
Назад: Глава 11. Болезни
Дальше: Глава 13. Происхождение видов

APASTECAW
lasix patient teaching Apoptosis assays were performed to investigate whether simvastatin induces apoptosis in tamoxifen resistant cells