Вьюрки наступают
Многообразие природы – дятловый вьюрок, вьюрок-вампир и другие – жертва олуши – дефекты копии как топливо для развития – сложность не есть цель – выживаемость и совершенство не одно и то же – свинья не птица
Наше знание о силах, участвовавших в формировании жизни, совсем недавнее достижение не только в геологических масштабах. В масштабах истории человека также прошло немало времени, прежде чем был получен вразумительный, а не ссылающийся на авторитеты ответ на простой вопрос – с чего все началось? То есть научный ответ, а не схоластический.
Выступать против собственного мозга и собственной телесности – отчаянное предприятие. В этих случаях организму сложно одержать победу.
В науке о становлении жизни, вопреки всеобщей мечте о гениальном творце, представлено множество ее авторов. Для вдохновения и логичного образного представления коллективного проекта развития часто вытаскивается на свет божий фраза Ньютона «If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants» (Я видел дальше других только потому, что стоял на плечах гигантов). Она указывает на один важный аспект – познание невозможно и немыслимо без подготовительных работ. Кроме того, приведенная сентенция имеет еще один грешок: как вы уже догадываетесь, Ньютон такого не говорил. Она гораздо старше и впервые упоминается в XII веке схоластиком Иоанном Солсберийским.
Известнейшим среди отцов эволюционного учения является, конечно же, английский ученый Чарльз Дарвин, с чьим преданным бульдогом Генри Хаксли мы уже встречались на страницах этой книги. Опубликованный в 1859 году его труд «Происхождение видов путем естественного отбора» остается монументальным началом революции в науке и мировоззрении. Даже сегодня, когда научные библиотеки заполнены отчетами более поздних исследований в области биологии, проливающими свет на причины многообразия видов, и особенно ставших возможными благодаря разработке генетических методов, работа Дарвина является основополагающей.
Ключевой идеей дарвиновской революции было радикальным образом перевернуть нашу (1) всеобщую картину мира. Радикализм начался с коллекции маленьких птичек. Из своего путешествия по Галапагосским островам Дарвин привез несколько чучел пернатых, которых он считал дальними родственниками известных ему дроздов, вьюрков, дубоносов и прочих птиц. Однако в ходе более точного исследования, проведенного в Лондоне орнитологом Джоном Гулдом, выяснилось, что все эти на первый взгляд разные виды принадлежат к одному и тому же семейству, известному сегодня как земляной вьюрок. Гулд заметил, что почти все виды земляных вьюрков больше нигде на Земле не встречаются.
Мир – это волшебный сад, полный ошеломительных чудес
Среди них были питающиеся насекомыми дятловые вьюрки, древесный вьюрок-вегетарианец, пьющие кровь других птиц вьюрки-вампиры и гигантские вьюрки, во время полета которых их ребра образуют форму, схожую со свирелью, и ветер играет в них. Ну ладно. Последний вид я придумал сам. Но разве это не более толковая идея для генетиков по сравнению с клонированием велоцираптора или мамонта? На случай, если вы теперь усомнились и в существовании вьюрка-вампира, вот его полное название Geospiza difficilis septentrionalis, он питается теплой кровью простодушных олуш, тоже птиц. Мир – это волшебный сад, полный ошеломительных чудес.
Так называемые биологические ниши в разных частях Земли населены разнообразными видами пернатых. На Галапагосских островах они сохраняются за различными видами вот этих земляных вьюрков (2). Неожиданное открытие вдохновило господина Дарвина на его основополагающий тезис. Согласно ему, каждая система в природе, обладающая определенными простыми механизмами существования, производит многообразие видов. Оно возникает потому, что члены одной системы вынуждены постоянно приспосабливаться к условиям окружающей среды и корректировать свой жизненный уклад, то есть адаптироваться к определенным биологическим нишам, а их очень уж много. Когда они отделены друг от друга большими расстояниями, как в случае с островами, то различия у потомства со временем могут стать столь велики, что общие черты утрачиваются – появляется новый вид. Некоторые виды сами создают себе ниши, достаточно вспомнить цветущие ландшафты, которые бобры превращают в грязные пруды.
Механизм, который был предложен Дарвином в качестве основного, часто называемый также «мутация» и «селекция», в терминах современных цифровых технологий можно назвать несовершенным, чреватым ошибками копировальным процессом. В биологии копированию соответствуют серии поколений, когда из более старой версии растений и животных появляется новая, как правило, довольно похожая на своих предшественников. Довольно похожая, но по разным причинам не идентичная – вот эту вариативность и использует эволюция в целях совершенствования организмов, чтобы лучше защитить их от возбудителей всяких болезней и паразитов.
В компьютерной безопасности говорили бы тогда о «методе грубой силы». Тот, кто хочет, например, взломать код-пароль этим способом, тот долго перебирает пароли вслепую, пока чисто случайно не наберет нужную комбинацию символов. В данном случае задача осложняется тем, что только правильное решение ведет к прогрессу: малейшее отклонение имеет те же последствия, что и полностью неправильно подобранная комбинация. На этом основании метод грубой силы применительно к взламыванию человеческого кода не работает: одно только количество кодов, которые нужно перепробовать, подорвет здоровье амбициозных хакеров.
В рамках эволюции ситуация не столь печальна, поскольку любое даже самое незначительное улучшение уже успех. Наилучшего результата можно достичь, продвигаясь маленькими шажками. Но это займет время, так как всякий прогресс обнаруживает себя через случайные изменения, а на каждую попытку приходится по нескольку поколений. У бактерий это занимает считаные минуты, а у человека 20 лет. Чтобы метод грубой силы вообще имел шансы на успех, необходимо либо действовать быстро, как компьютер, либо иметь столько времени, сколько есть у эволюции.
Одним источником вариативности является мутация. Во время биохимического копирования генома в клетках постоянно случаются ошибки. Если ошибка произошла при делении половой клетки, то она передастся следующему поколению. Другой источник – смешение родительских генетических характеристик в результате полового контакта, при этом и без ошибок копирования и мутации могут возникнуть отклонения между генетическими признаками родителей и детей. Способность этих детей зачать потомство определяет, будет ли измененный геном распространяться дальше или мутация была тупиковой.
В этом и заключается движущая сила биологического развития: организмы размножаются и меняют свои свойства. Те из них, чьи свойства наилучшим образом соответствуют условиям окружающей среды, размножаются быстрее и преобладают в популяции. На этом заканчиваем с блицизложением основного принципа эволюции. Он занимает центральное место в понимании развития нашего восприятия. Что из него следует, а что нет?
Именно положения теории эволюции вводят нас в заблуждение. Одна ошибка касается идеи прогресса, с которым часто уравнивают эволюцию. Она берет свое начало в западной религиозной традиции. В библейских текстах о сотворении мира человек создается в самом конце творческого процесса и помещается в уже готовый мир, чтобы править им. Человек – вершина развития, которое начиналось с таких простых вещей, как свет и вода, через растения и земноводных двигалось к все более сложным птицам и млекопитающим. Ему как наивысшей точке в истории мира подчинено все стоящее ниже. Похожим образом нам представляется и эволюционный путь, с неким встроенным указателем, стрелкой в сторону прогресса – из незамысловатого прошлого вперед в сложное будущее, от первичного бульона к атомным электростанциям, от бактерий к председателю наблюдательного совета. Сложных существ мы считаем более развитыми, чем простых, рассуждаем с высокомерием, даже если и восхищены, об ископаемых останках живых организмов, когда в очередной раз кто-то где-то пробил стену какой-то пещеры и обнаружил внутри животное, которое так больше никогда и не эволюционировало. На самом деле с точки зрения всегда прогрессирующего биологического развития скот уже давно отстал, но удивительным образом он все еще существует.
Тут надо быть осторожным. Все животные и растения, существующие в настоящий момент на земле (включая и тех немногих на околоземной орбите), имели столько же времени в своем распоряжении на развитие и берут свое начало от того самого древнего организма.
Возвышающий нас в собственных глазах тезис, что эволюция стремится к усложнению, усердно трудится во имя некой цели и что мы как самая сложная форма из существующих ныне на Земле представляем конечный пункт долгого, возможно, обдуманного развития, не имеет иных доказательств, кроме наших убеждений. Большая часть биомассы Земли – растения, насекомые, планктон и бактерии, а не парикмахеры и дезинфекторы телефонов, которыми населил свою девственную планету Дуглас Адамс. А у более простых существ наверняка имелась бы своя теория насчет того, почему именно папоротник и вонючие клопы являют собой вершину эволюции, и что вся эта сложность без надобности и даже представляет собой ложный путь. Если бы только они были достаточно сложны, чтобы выдумывать подобные теории (3). Другими словами, лишь очень сложное животное может прийти к нелепой мысли, что сложность сама по себе представляет ценность.
Но у эволюции нет никакой цели, и она ни к чему не стремится. Она лишь заботится о том, чтобы живые существа с течением времени лучше приспосабливались к существующим и относительно стабильным условиям жизни. Если условия поменяются, будь то затянувшаяся зима Ледникового периода или потепление, весь замечательный прогресс растворится, как кубик льда в горячей воде: продвинутый организм вымрет. Не помогут и миллионы лет развития.
Эволюция не только не имеет никакой высшей цели и совершенствует подчиняющихся ее законам живых существ не из объективных соображений, а всегда строго в рамках конкретных обстоятельств. В них она отнюдь не страдает перфекционизмом. «Survival of the Fittest», или «Приспосабливающиеся лучше всего выживают», – неофициальный рекламный слоган эволюции, из которого, однако, вовсе не следует, что выживающие – это наилучшим образом приспособившиеся.
Два туриста, спасаясь от медведя, взобрались на дерево. Один из них предлагает товарищу спуститься и бежать. Второй отговаривает, поскольку медведи передвигаются гораздо быстрее, чем люди. Даже будь у них спортивный автомобиль, у зверя в лесу все преимущества. Но это ничего, возражает первый турист, мне и не надо быть быстрее медведя. Мне нужно всего лишь быть быстрее тебя.
Так и с эволюцией. Нет надобности изыскивать наилучшую стратегию. Достаточно чуть лучше справляться с проблемой, чем твой непосредственный сосед. А когда эволюция не поспевает за изменениями условий окружающей среды, то почти гарантировано, что ни один из организмов с проблемой не справится. Пройдет просто слишком мало времени для взлома генетического кода. А возможно, более ранние способы адаптации стоят теперь на пути решения актуальной проблемы. Невозможно заставить эволюцию отрастить свинье крылья, даже если популярная на YouTube теория о темной стороне геофизики – правда, и полы по всему миру скоро обратятся в лаву (если вам это ни о чем не говорит, погуглите «The Floor is Lava» (пол – это лава (англ.). – Прим. пер.), найдете себе новое хобби). В любом случае свинья – плохая отправная точка, если вы хотите создать птицу. Это так и для таксидермистов, и для эволюции.
Резюмируем. Эволюция постоянно привносит изменения в живые организмы, чтобы они при сложившихся условиях окружающей среды производили большее потомство, чем их конкуренты. Но это не значит, что эти организмы безупречно приспособлены к окружающему миру. Это также не говорит о том, что они всенепременно более сложные и умные существа. И это ни в коем случае не значит, что их шансы на выживание действительно выше, поскольку конкуренты и хищники находятся под тем же эволюционным давлением и в той же степени приспосабливаются к изменениям.