Социальность: сотрудничество, конкуренция и чаепитие с инопланетянами
Социальны ли инопланетяне? Это, вероятно, важнейший вопрос, который мы ставим в этой книге, и не только потому, что нам хотелось бы посидеть с ними за чашкой чая. Он важен прежде всего по той причине, что от ответа на него зависит, будут ли они обладать высокоразвитыми технологиями (включая радиотелескопы и космические корабли), много ли у нас с ними будет общего и сможем ли мы воспринять их мысли, желания и опасения. Есть ли у инопланетян свои семьи, профессии, домашние животные и магазины и насколько они будут похожи или не похожи на наши?
Чтобы разобраться в этом вопросе, давайте подумаем, сколько для биологического вида существует возможных путей к социальности? Предопределено ли появление социальных животных на любой обитаемой планете, или это лишь игра случая? Есть ли в земных условиях некие особенности, в силу которых социальные виды, от муравьев до зебр, у нас так широко распространены? Или социальность можно вывести теоретически на основе неких элементарных принципов? Кроме того, отражает ли разнообразие социальных животных на Земле все возможные пути эволюции социальности, или на других планетах могут существовать совершенно неизвестные нам типы социальной организации? Первое кажется вполне вероятным: теория эволюции объясняет, как и почему возникает социальность, и на Земле наблюдается то, что предсказано теорией. В таком случае мы располагаем неплохими возможностями для прогнозов в отношении фундаментальной структуры инопланетных сообществ, а значит, и природы самих инопланетян.
В этом разделе нам необходимо рассмотреть три важных вопроса. Во-первых, почему животные живут группами и почему они активно сотрудничают внутри этих групп? Во-вторых, при каких условиях эволюция животных пойдет в направлении формирования сообществ со сложной социальной структурой и каковы ограничения, которые могут помешать сотрудничеству у животных? И, в-третьих, каковы выгоды и ожидаемые эволюционные следствия совместной жизни в таких сообществах? Если мы хотим составить представление о социальной жизни инопланетян, нам следует опять-таки обратиться к единственному общему механизму биологической эволюции: естественному отбору. При этом необходимо избегать излишних экстраполяций, основанных на специфических особенностях человеческой социальности или результатах социологических исследований нашего собственного вида. Напротив, мы постараемся несколько отступить назад, в прошлое, и рассмотреть самые базовые и фундаментальные эволюционные процессы, которыми, по всей видимости, обусловлено поведение животных во всей Вселенной. Рассматривая социальность с точки зрения эволюции, мы сможем делать более достоверные прогнозы поведения инопланетян, чем если бы мы просто экстраполировали на них человеческий опыт.
Зачем жить группами?
Итак, начнем с нашего первого вопроса: для чего животным групповой образ жизни? Первую подсказку можно найти в далеком прошлом, когда еще не существовало животного мира: даже бактерии живут группами, а они вовсе не животные! Но бактерии не просто живут вместе — это как раз неудивительно, поскольку большинство бактерий не может далеко уйти от места своего «рождения», — они по-настоящему сотрудничают внутри групп. Микроорганизмы часто выделяют слизистые вещества, образующие тонкую липкую пленку, которая защищает размножающиеся организмы от внешней среды. Поскольку бактерии размножаются, слизистая пленка тонкая и пространство внутри нее ограниченно, то организмы в этом пространстве всегда вступают во взаимодействие. Они конкурируют за питательные вещества и время от времени убивают друг друга, выделяя токсины, чтобы освободить себе место. Это настоящий микроскопический Готэм-Сити. И все же некоторые бактерии сотрудничают, выделяя вещества, которые полезны другим клеткам, а не вредны, — например, пищеварительные ферменты, благодаря которым пища лучше усваивается всеми, кто находится поблизости. Кроме того, жители колонии поддерживают связь друг с другом; то, какие именно полезные вещества выделит бактерия, зависит от концентрации специальных сигнальных веществ, выделяемых другими бактериями в колонии. Бактериям групповой образ жизни явно выгоден.
На первый взгляд преимущества такого образа жизни очевидны. Животные в группах лучше защищены от хищников; они могут добывать пищу способами, недоступными для тех, кто действует поодиночке; сотрудничество позволяет животным достигать потрясающих результатов в возведении сооружений — от кроличьих нор до термитников и небоскребов. При групповом образе жизни за брачными партнерами не надо далеко ходить, и, хотя можно сказать, что почти все животные на Земле в той или иной степени социальны, потому что им приходится встречаться для спаривания и размножения, мы не можем знать наверняка, как происходит этот процесс у инопланетян, поэтому данное преимущество группового образа жизни мы не можем априори считать универсальным.
У социальности есть и не столь очевидные преимущества, которые мы еще рассмотрим подробнее в этом разделе. Можно оказывать помощь членам своей семьи, причем это, вероятно, вообще единственный выход в том случае, если покидать место, где вы родились, в одиночку слишком опасно. Если вы неподвижны или передвигаетесь с трудом, как, например, микробы или растения, с общественным образом жизни придется попросту смириться. Даже тех, кого можно назвать типичными миллениалами, жизнь принуждает к своего рода социальности, когда съехать от родителей им не по средствам.
Но если у общественного образа жизни столько преимуществ, почему далеко не все животные на Земле демонстрируют яркие успехи социальности: огромные стада антилоп гну, сложные сооружения термитов, большие города типа Нью-Йорка и т.п.? Многие другие виды — тигры, белые медведи, ленивцы — ведут в основном одиночный образ жизни. Разумеется, потому, что у социальности есть и свои недостатки. В группе из множества особей возрастает конкуренция за ресурсы, есть почва для конфликтов и травм, и могут возникать дополнительные проблемы, например благоприятные условия для распространения паразитарных и инфекционных заболеваний. Так что здесь, очевидно, речь идет о балансе преимуществ и недостатков, но что определяет природу этого баланса? При каких условиях эволюция склонна порождать социальность и, главное, насколько универсальными могут быть наши выводы о происхождении социальности и об ограничениях, при которых она возникает?
Когда речь идет о социальных животных, первое преимущество, которое приходит на ум, — защита от хищников. Зебры живут табунами, овцебыки выстраиваются в оборонительный круг, отбиваясь от хищников. Павианы активно нападают на леопардов и отгоняют их, а кролики роют общие системы туннелей для укрытия. У многих животных, таких как сурикаты и западноамериканские сойки, есть особые сигналы тревоги для оповещения сородичей об опасности. Хищничество универсально, потому что в любой экосистеме кто-нибудь рано или поздно попытается откусить кусочек от кого-нибудь другого; давление отбора, требующее получать как можно больше энергии, слишком велико. Даже хищники, находящиеся на вершине пищевой пирамиды, например львы и косатки, на определенных этапах своей жизни могут стать для кого-то едой. Поэтому мы можем быть уверены, что инопланетные миры (на радость Голливуду) будут кишеть кровожадными хищниками.
Хищничество не просто неизбежно — более того, это один из самых мощных факторов адаптации. Когда есть вероятность погибнуть, а следовательно, не оставить потомства, огромное эволюционное преимущество состоит в том, чтобы не быть съеденным. Всякое животное — в том числе инопланетное — должно выработать способы не стать жертвой. Хищники, в свою очередь, без еды умрут, поэтому они тоже испытывают огромное давление отбора, становясь все более умелыми охотниками. Совершенствование навыков охоты у хищников ведет к совершенствованию методов защиты от них, а совершенствование защиты — к появлению еще более совершенных охотников. Эту положительную обратную связь — бегло упомянутую в разделе 4 — часто называют эволюционной гонкой вооружений, и этим явлением обусловлено большинство самых удивительных примеров поведения животных. Например, существуют муравьи-смертники, которые взрываются, защищая свое гнездо от врагов, и ночные бабочки, издающие ультразвуковые помехи, глушащие эхолокаторы летучих мышей. Можно сказать, все средства хороши в войне за то, чтобы не быть съеденным.
Однако точно так же, как ядерная гонка вооружений между США и Советским Союзом пожирала все больше ресурсов, став непосильным бременем, так и в животном мире гонка вооружений не может длиться бесконечно. Меры защиты от хищников осложняют последним жизнь, а все более эффективные охотники ставят добычу в невыносимые условия. Если все время уходит на поиски добычи или на то, чтобы уберечься от хищников, то некогда даже поесть или спариться! Это так называемое нелетальное воздействие хищников оказывает гораздо более серьезное влияние на поведение большинства видов, служащих добычей, чем само их умерщвление. Если вам случалось наблюдать, как олень или кролик боязливо кормится на опушке, вы имеете представление, насколько всевластен страх жертвы перед хищниками. Привычка пускаться в бегство, едва завидев потенциального врага, не способствует получению достаточного количества калорий.
Так или иначе, кому-то приходится сдаться. Знаменитая сцена битвы тираннозавра с трицератопсом отлично это иллюстрирует (и не имеет значения, происходила ли она в действительности): сверхсвирепый хищник против сверхзащищенной добычи. Затраты на все более дорогостоящее вооружение перестают окупаться, поэтому эскалация не может продолжаться до бесконечности.
Когда приходится иметь дело со столь совершенными хищниками, то, возможно, групповой образ жизни обеспечивает безопасность лучше, чем массивный рогатый череп. Прежде всего элементарная статистика свидетельствует о том, что в группе для каждой особи вероятность стать неудачливой жертвой хищника понижается. Стремление сбиваться в стада, теряться в группе сородичей, чтобы вас не съели, по-видимому, неизбежное следствие ситуации, когда большое количество животных на открытом пространстве вынуждено спасаться от хищников. А кто бы не стал нырять в группу других животных, чтобы укрыться от разъяренного тираннозавра? Склонность к стадному образу жизни должна существовать во всей Вселенной, поскольку в ее основе лежит простой пассивный процесс, проистекающий из стремления снизить личные риски. Конечно, не все животные сбиваются в стада — тем, кто мельче, подвижнее и быстрее, может быть легче справиться в одиночку. Если хищники подстерегают вас в густом лесу, жизнь в стаде уже не столь полезна. Но принцип стадности сам по себе может быть достаточным, чтобы запустить процесс образования социальных групп у животных.
Есть и иные типы объединения, к которому животных принуждают хищники, но, в отличие от пассивного стадного поведения, эти адаптации требуют настоящего сотрудничества между особями. Например, многие животные выставляют дозоры и издают сигналы тревоги. Если кто-то стоит на страже, то не нужно самим тратить время на то, чтобы оглядываться по сторонам — можно сосредоточиться на еде. Сурикаты, например, время от времени встают на задние лапы и высматривают хищников, пока их собратья кормятся, а в случае опасности подают тревожный сигнал всей группе. Одним из таких животных является также и капский даман, которого я много лет изучал, — маленький пушистый зверек, похожий на очень крупную морскую свинку, хотя на самом деле он приходится более близким родственником слону. Три ныне живущих вида даманов — последние уцелевшие представители группы, в которую когда-то входили животные размером с лошадь. Даманы выходят кормиться из своих нор группами, но некоторые особи всегда занимают место на высокой скале и вместо того, чтобы есть, высматривают хищников и издают громкий тревожный крик, если кого-то увидят. Тогда все даманы бросаются в укрытие.
Подобное поведение заметно отличается от пассивной стадности, а животное в дозоре идет на ощутимые лишения ради сородичей. Дозорный не только упускает возможность кормиться, но и ставит себя в уязвимое положение, так как его легко заметить и он может привлечь внимание хищников. Для чего дозорному совершать этот альтруистический поступок? Ведь естественный отбор способствует вашему собственному выживанию, а не чужому? Тем не менее эволюция породила это поведение, а значит, оно должно быть выгодно. Чем обусловлено появление этих явно альтруистических стратегий в процессе эволюции?
У хищников также наблюдаются и простое объединение в стаи, и альтруистическое сотрудничество. Волки, например, сотрудничают (среди прочего), когда охотятся на добычу крупнее себя, поскольку отдельному животному в одиночку не выжить. Охотясь сообща, каждый из них получает только часть добычи, а не всю тушу, но это лучше, чем ничего, а охота в одиночку, скорее всего, закончится неудачей. Однако хищники демонстрируют и такое поведение, которое выглядит по-настоящему альтруистическим. Львицы заботятся о детенышах других самок. Сурикаты ловят добычу, чтобы накормить чужих детенышей. Сами волки тоже заботятся о чужих щенках и отрыгивают для них пищу. Эти виды поведения невозможно объяснить простой стадностью; они отражают фундаментальный механизм, который обеспечивает животным, живущим в группе, преимущество перед одиночками.
Очень многим животным — как хищникам, так и их добыче — присущи групповой образ жизни и взаимопомощь. Поведение, которое выглядит альтруистическим, широко распространено на Земле. Для некоторых видов альтруистическое общественное поведение, можно сказать, является определяющим признаком — от семьи пчел до социального государства у человека. Но альтруизм на первый взгляд кажется настолько странным типом поведения, что ставит под вопрос наши общие представления о поведении животных. Не является ли альтруистическое социальное поведение, наблюдаемое у волков, людей и даманов, результатом некоего необычного феномена, присущего лишь Земле и не встречающегося ни на каких других планетах? Если это так, то, хотя жизнь повсеместно распространена во Вселенной, социальность — весьма редкое явление. А если социальность встречается редко, то, наверное, не следует ожидать от инопланетян технологических свершений (например, постройки космического корабля), требующих высокой степени кооперации. Очевидно, необходимо разобраться в самих основах такого явления, как альтруизм, если мы хотим понять, как ведут себя разумные существа на других планетах.
Существование альтруизма озадачивало ранних биологов-эволюционистов. Дозорный меньше ест и с большей вероятностью будет съеден сам. Почему бы не отказаться от дежурства, оставив это рискованное занятие кому-то другому? Рытье нор требует затрат энергии — так почему бы не свалить работу на других и не воспользоваться затем плодами общих усилий? Стать жуликом и халявщиком — вроде бы очень эффективный способ получить желаемое, и, согласно холодному расчету естественного отбора, эгоистичные стратегии должны всегда побеждать, так что жулики будут оставлять больше потомства и гены жульничества распространятся по всей популяции. Получается, что зло выгодно.
Одно из решений этой загадки, предлагавшихся биологами того времени — в частности, Конрадом Лоренцем в его книге «Так называемое зло» (Das sogenannte Böse, 1963), — состояло в том, что, возможно, существует некая жизненная сила, которая заставляет животных действовать «в интересах группы». Некоторое время эта идея служила предметом споров, но, поскольку было неясно, какой реальный механизм мог бы лежать в основе стремления к объединению в группы, это весьма туманное и поверхностное объяснение не задержалось надолго в научном сообществе. Конечно, на данную загадку имеются строго научные ответы, и общепринятое объяснение альтруизма у животных основывается на достаточно универсальных и общих математических принципах, наличие — или отсутствие — которых, несомненно, может быть экстраполировано на другие планеты. Два важнейших фактора, обусловивших появление и развитие альтруизма, особенно значимы для нас, поскольку они должны действовать на любой планете.
Что заставляет нас держаться вместе?
Разобраться в том, как земная эволюция породила альтруизм, — значит получить часть ответа на наш второй вопрос: что заставляет животных сотрудничать? Ключевая подсказка заключается в том, что животные в группах обычно приходятся друг другу родственниками, а значит, у них много общих генов. Например, в колонии сурикатов многие самки — сестры доминантной самки, поэтому ее детеныши приходятся им племянниками. У этих подчиненных самок нет собственного потомства, поскольку доминантная самка не позволяет им размножаться, обычно прибегая к насильственным методам: изгоняя забеременевших сестер из группы или просто убивая детенышей подчиненных. При этом низкоранговые «тетки», ухаживая за детенышами доминантной самки, отчасти способствуют распространению и своих генов. Конечно, у племянников с ними меньше общих генов, чем было бы у их собственного потомства — которого у них все равно не будет, но в то же время эти молодые сурикаты для них не посторонние, они родственники. Подчиненные самки стоят перед выбором: помочь выжить своим племянникам или вообще отказаться от всякой возможности генетического воспроизводства в следующем поколении.
Математические основы этого явления, ныне называемого родственным отбором (о нем вкратце упоминалось в разделе 2), достаточно ясны, хотя о многих недавно открытых тонкостях все еще продолжают спорить. В сущности, родственный отбор означает, что усилия, вложенные мною в поддержку родственников, должны быть пропорциональны степени нашего родства. Согласно одной из историй (возможно, не слишком достоверной), Дж. Б. С. Холдейн однажды в лондонском пабе сформулировал этот принцип, высказавшись в характерной для него емкой, но ироничной манере: «Я готов отдать жизнь за двух братьев… или восьмерых кузенов». Теория родственного отбора совершила революцию в изучении поведения животных, и пусть она не может непосредственно объяснить любое проявление сотрудничества, без нее не обойтись, если мы хотим подступиться к объяснению сотрудничества как такового. В стаях волков, львиных прайдах, колониях даманов — всюду преобладают родственные связи, и это должно влиять на решения, принимаемые животными. Действовать в интересах других особей, несущих ваши гены, полезно с эволюционной точки зрения, и, наоборот, всякая склонность игнорировать родство при принятии решения о помощи оборачивается эволюционными потерями.
Особенно яркие проявления родственного отбора наблюдаются у общественных насекомых, например у пчел и муравьев. Для этих видов преимущества совместного проживания невероятно важны. Это не только коллективная защита, но и более успешное добывание пищи — например, танец пчел указывает другим особям местоположение пищи. Некоторые муравьи без своего коллектива вовсе не смогут прокормиться. Жесткая и неудобоваримая растительная клетчатка не слишком питательна, поэтому некоторые виды муравьев собирают листья и траву и приносят их в обширные подземные камеры, где другие особи выращивают грибы, расщепляющие целлюлозу, чтобы эта пища легче усваивалась. Так что сельское хозяйство изобрели вовсе не люди. Для того чтобы обслуживать и охранять эти грибные плантации, нужны коллективные усилия, поэтому муравьи просто не могут выжить поодиночке. Некоторым насекомым есть еще чем нас удивить: их семейные отношения резко отличаются от наших. Самки у них, как и у нас, имеют 50% общих генов с каждым из родителей и собственными дочерями. Но самцы вылупляются из неоплодотворенных яиц, так что у них не бывает отцов — все 100% их генов получены от матери. Необычность заключается в том, что сестры, составляющие большинство в колонии, родственны друг другу не на 50%, как у людей, у них целых 75% общих генов. Эти самки «сверхродственны» друг другу, и, соответственно, давление отбора, вынуждающее их сотрудничать, усиливается.
Пока еще не ясно, является ли этот генетический эффект причиной, по которой данные виды образуют столь сплоченные сообщества, но ясно, что степень родства обуславливает решения, принимаемые животными, и влияет на тип социальности, который у них складывается. Вообще говоря, вид, состоящий из одних клонов, как бактериальные пленки, с которых начинается наша история, должен обладать высокой степенью кооперации. Для отдельной особи нет никаких эволюционных причин спасать собственную жизнь в ущерб жизням своих многочисленных идентичных близнецов. Ярким примером является многоклеточное животное, в частности человек, — клетки вашей печени ничего не выиграют, если восстанут против ваших же клеток крови! Взрывающиеся муравьи-смертники тоже отыгрывают инстинктивный сценарий во благо генов, общих у них с остальными членами колонии, даже если ради этого их собственная жизнь должна безвременно оборваться. Инопланетный вид, у которого по какой бы то ни было причине степень родства между особями крайне велика, практически неизбежно окажется в высшей степени социальным. Но откуда нам знать, кем друг другу могут приходиться инопланетяне? Чтобы судить об инопланетных «семьях», нужно знать, откуда у инопланетян «берутся дети».
Аисты и капуста на других планетах
К сожалению, пытаясь рассуждать о внеземной жизни на основании земных примеров, мы ставим себя в затруднительное положение. Социальность, этот жизненно важный аспект нашего поведения, который мы надеемся обнаружить и у обитателей других планет, тесно связана с родством, а значит, с половым размножением. Но о размножении инопланетян мы толком судить не можем. Мы не знаем, есть ли вообще у них пол и как они размножаются. Наша земная биохимия определяет, какие молекулы (в данном случае ДНК) лежат в основе нашей генетики, которая, в свою очередь, определяет нашу наследственность и способ размножения.
В то же время наша биохимическая основа специфична для Земли. ДНК и родственная ей молекула РНК, по-видимому, возникли на самой заре земной жизни — не исключено, что в результате невероятного совпадения химических факторов. Далеко не факт, что ДНК — единственная молекула во Вселенной, пригодная для передачи наследственной информации. Структура ДНК определяет принцип работы наших хромосом, передающих признаки от родителей к детям. У земных животных почти всегда двое родителей, потому что животное получает один набор хромосом от матери и один от отца. Что, если инопланетные формы жизни не используют ДНК? Для жизни из другого мира, основанной на других биохимических процессах, ограничения на способы воспроизводства потомства могут быть иными. Что, если у инопланетян бывает по три, по четыре и даже по пять родителей? Или более двух полов? А если они вообще бесполы?
Однако, каким бы причудливым ни был инопланетный секс, можно уверенно утверждать, что, если там, как на Земле, каждое поколение все меньше и меньше генетически связано со своими предками, родственный отбор должен стать движущей силой развития социальности и на других планетах — а в таком случае он безусловно приведет к появлению альтруизма и сотрудничества, как и у нас. Конечно, конкретные следствия родственного отбора зависят от конкретной природы наследственности, а она нам неизвестна. Незначительный сдвиг наследуемых генов с 50 до 75%, который наблюдается у общественных насекомых, ведет к огромным различиям в социальной структуре. Нам, млекопитающим, вообще не под силу представить себе, каково это — жить в семье, где все мальчики — клоны, а девочки сверхродственны друг другу. Заметные отличия в механизме наследственности — в «генетике», если можно так сказать, — инопланетной жизни должны приводить к заметным отличиям в правилах наследования, а значит, результаты родственного отбора там практически непредсказуемы. Но если у инопланетян степень родства с внуками меньше, чем с детьми, социальность в той или иной форме непременно зародится.
К счастью, родственный отбор не единственный универсальный фактор социального поведения, и у нас в запасе есть еще кое-какие инструменты, позволяющие предсказать наличие или отсутствие сообществ у инопланетян.
Во-первых, социальность может быть побочным продуктом других ограничений, с которыми сталкиваются животные. Например, когда внешний мир слишком опасен, детенышам может быть невыгодно покидать родительский дом. По крайней мере, они могут задержаться там, прежде чем отправиться во внешний мир. Так, европейские кролики обитают в общих норах (хотя и не помогают друг другу выращивать потомство), и низкоранговые особи (как самцы, так и самки) вынуждены мириться с чрезвычайно высоким уровнем насилия со стороны доминантных. Натуралист Рон Локли дал великолепное подробное описание кроличьих нравов — в том числе жестокого насилия — в своей книге «Частная жизнь кролика» (The Private Life of the Rabbit), вдохновившей Ричарда Адамса, автора романа-сказки «Обитатели холмов» (Watership Down). Однако, при всей распространенности насилия, жить вне колонии гораздо опаснее, поэтому и вариант выживания в одиночку для кроликов просто не рассматривается. И, как говорится, пока дышу, надеюсь — возможно, подчиненный самец сумеет украдкой спариться с самкой или после смерти доминантного самца занять его место. Если нужда заставит, социальность может возникнуть даже у тех животных, которые вроде бы к ней не предрасположены.
В других случаях, как у зебр, самка вынуждена оставаться в табуне, поскольку доминантный самец не позволяет ей покинуть его гарем. Эти элементарные механизмы не оставляют животным иного выбора, кроме как быть социальными, и потому принуждают их объединяться в группы. Но объединяться еще не значит сотрудничать; принуждение вряд ли будет способствовать кооперации и, безусловно, не приведет к появлению такого сложного, технологически развитого общества, которое удалось построить человечеству.
Чтобы понять другие механизмы сотрудничества, необходимо учитывать, что альтруизм — это поведение, при котором одно животное чем-то жертвует ради другого, но вполне возможна и беспроигрышная ситуация, когда в итоге выигрывают все. Конечно, чтобы вырыть нору, надо затратить энергию, однако эти затраты одинаковы для каждого кролика, и каждый кролик при этом в равной мере получает одинаковую защиту от хищников и непогоды. Разве подобное взаимовыгодное сотрудничество не должно быть типичным явлением? Давайте все работать на благо общества, и тогда каждый будет в выигрыше!
Конечно, такие взаимовыгодные отношения могут существовать даже без преимуществ родственного отбора — но лишь при определенных условиях. Если вы помните комедийный сериал 1970-х гг. «Семейка Брейди», вы поймете каких. Двое родителей, у каждого из которых есть собственные дети, объединяются, чтобы совместно воспитывать этих (неродственных друг другу) детей. Здесь даже не нужны фантазии насчет инопланетных способов размножения.
Благодаря трудам математика-экономиста Джона Нэша и его коллег мы получили фундаментальные принципы теории игр, позволившие понять, почему животные иногда сотрудничают друг с другом, а иногда нет. Теория игр — простой и элегантный математический метод, предсказывающий, как индивид (животное, человек или инопланетянин) поведет себя в долгосрочной перспективе в ситуации, когда другие индивиды тоже пытаются максимизировать выгоды для себя. Подобно литературному герою — математику Гэри Сэлдону из трилогии Айзека Азимова «Основание» (Foundation) — мы, вероятно, не можем предсказать конкретные решения, но в долгосрочной эволюционной перспективе теория игр показывает, какие типы поведения с большей вероятностью возникнут у данного вида и в первую очередь будут ли особи сотрудничать или конкурировать.
Эту проблему обычно рассматривают на примере двух моделей: «ястребы и голуби» и «дилемма заключенного». Несмотря на загадочные названия, каждая из этих моделей отличается элегантной простотой и применима к различным биологическим видам и сферам их деятельности, от бактерий до человека, от стратегий спаривания до международной дипломатии.
Пример из теории игр «ястребы и голуби» выглядит следующим образом. Представим себе популяцию идеально мирных и склонных к сотрудничеству особей («голубей»). Предположим, это будет популяция условных оленей, где самцы спариваются с самками по своему желанию и никто им не препятствует. Этакий звериный «вудсток». Но если в этой популяции появится хотя бы один эгоистичный индивид (назовем его «ястребом», хотя в данном случае это олень) с агрессивной склонностью монополизировать право на спаривание, он станет безжалостно эксплуатировать других и преуспеет гораздо больше, чем они (как поется в песнях стиля кантри, «только брать и ничего не отдавать»). Его эгоистичные гены распространятся во всей популяции, поскольку обладатели этих генов помешают другим самцам спариваться и оставлять потомство. У мирных самцов-хиппи не останется шансов на размножение, и в конце концов естественный отбор приведет к тому, что все особи в популяции станут эгоистичными «ястребами».
Однако жизнь в такой популяции агрессивных самцов оленей будет очень опасной. Если каждый стремится монополизировать спаривание, неизбежны конфликты и, возможно, травмы. Самцы отращивают большие рога, чтобы отбить у соперников желание драться с ними, а при необходимости и использовать в качестве оружия. Казалось бы, жизнь в таких условиях «хуже», чем в изначальной мирной коммуне оленей. Однако в популяции воинственных оленей-самцов у одного мирного самца («голубя») будут определенные преимущества. Пока все остальные самцы тратят энергию на отращивание огромных рогов и поединки, мирный самец «сидит в сторонке», экономя энергию и уберегая себя от травм — в отличие от всех остальных. Он сможет украдкой спариться, пока другие самцы заняты выяснением отношений. Возможно, «голуби» все-таки могут кое-как выживать в популяции «ястребов».
Ключевым моментом здесь является то, что успех отдельной особи — ее эволюционная приспособленность — зависит не только от ее собственных особенностей, но и от поведения остальных особей в популяции. Если все вокруг эгоисты, полезно быть покладистым. Если все вокруг покладисты, выгодно быть эгоистом. Ни одна из этих стратегий объективно не лучше другой; она зависит от стратегий остальных членов сообщества, причем отличаться от них — это преимущество. Открытие Нэша состояло в том, что может существовать стратегия равновесия — соотношения эгоизма и покладистости, — наилучшая среди всех других стратегий. Если в популяции, скажем, 20% «голубей» и 80% «ястребов», всякий, кто избирает стратегию быть более 80% времени «ястребом» или, наоборот, более 20% времени вести себя как «голубь», оказывается в проигрыше на фоне остальных. Стратегия равновесия, предполагающая сочетание обоих типов поведения в определенном соотношении, приведет к стабильности, потому что в этом случае любая особь, чья стратегия смещается в сторону одной из крайностей, теряет преимущества, которые дает отличие от других.
«Равновесие Нэша», в биологии также именуемое эволюционно стабильной стратегией, объясняет, как сотрудничество может повышать приспособленность животных, даже притом, что на первый взгляд кажется, будто обыкновенный эгоизм выгоднее. Равновесие Нэша — фундаментальное достижение теории игр; его применение никоим образом не ограничивается размножением, спариванием, родством или полом, поэтому можно уверенно полагать, что правила, которым подчиняются эти виды поведения, будут одинаковы на любой планете.
Вторая часто упоминаемая теоретическая модель — «дилемма заключенного», которая также демонстрирует, что эволюционные последствия сотрудничества и конкуренции не всегда совпадают с ожиданиями. В эксперименте, основанном на «дилемме заключенного», полиция допрашивает по отдельности двух преступников. Они изолированы друг от друга, и обоим грозят длительные тюремные сроки. Каждому обещают смягчить наказание, если он донесет на своего подельника. Что им делать? Если один промолчит, а второй даст против него показания, то для «честного преступника» дело кончится плохо. Если они оба промолчат, то обоих отпустят — очевидно, что это наилучший вариант. Естественно, никто из них не знает, какое решение примет другой. Однако простой математический расчет показывает, что в долгосрочной перспективе наилучшая стратегия — донос. Иными словами, хотя мы знаем, что сотрудничать всегда лучше (ничего не говори, и полиции будет нечего нам предъявить), это в то же время и более рискованный выбор (если партнер вас предаст, придется готовиться к худшему), поэтому заключенные сделают выбор в пользу доноса на подельника (и попадут в тюрьму, но гарантированно на меньший срок). Наилучший вариант (сотрудничество, то есть поддержка друг друга) — не обязательно надежный вариант.
Похожее явление наблюдается в природе, особенно при выращивании потомства. Понятно, что любой родитель хочет, чтобы его детеныши выжили, а наилучшая гарантия выживания — взаимное сотрудничество обоих родителей. Но если я останусь в гнезде ухаживать за птенцами, мой партнер может удрать и оставить детенышей на меня. Лучше проявить инициативу первым и улететь, чтобы спариться с кем-то еще, чем рисковать самому остаться в дураках. Это поведение удивительно распространено у птиц, от коршунов до синиц, и встречается чуть ли не у 40% видов птичьего мира. На первый взгляд бросать партнера противоречит естественному отбору, так как это выбор менее выгодного варианта — ведь очевидно, что родителям лучше сотрудничать. Но эволюция благоприятствует вариантам, обеспечивающим долгосрочные результаты, и прогнозы теории игр здесь аналогичны нашему страхованию рисков: я соглашаюсь на более низкие дивиденды по вкладу в обмен на большую надежность вложения. В реальном мире присутствуют различные, противоречащие друг другу факторы, влияющие на то, какой выбор принесет преимущество — сотрудничество или уклонение от него. Возможно, в будущем мне придется снова иметь дело с той же особью (поэтому я не хочу, чтобы она на меня рассердилась), или, если все вокруг перестраховываются, мне имеет смысл сделать рискованное вложение. Но это лишь дополнительные параметры в уравнениях, сами же уравнения обладают универсальной применимостью. Двигатель естественного отбора — приспособленность, а приспособленность зависит от того, в какие игры вы играете с другими особями — будь то у нас на Земле или на других планетах.
К чему ведет социальность?
Как мы убедились, можно составить хорошее представление о том, насколько инопланетные животные склонны к сотрудничеству, даже если инопланетные системы «родственных» отношений совершенно не похожи на наши семьи. Еще больше сходства можно ожидать, если родство на их планете хотя бы отчасти напоминает наше. Но давайте вернемся к третьему вопросу: каковы будут последствия такого сотрудничества? Можно ли делать выводы о поведении инопланетных животных на основании поведения обитателей Земли, или в космосе нас подстерегают неожиданности? Может ли сотрудничество порождать непривычные нам типы поведения и общественные структуры, непохожие на то, что мы наблюдаем на нашей планете?
Мы уже обсуждали значение сотрудничества для защиты от хищников, как активной обороны (предупредительные сигналы и физическое сопротивление), так и пассивной (рытье нор, строительство всевозможных гнезд). Сотрудничество также помогает животным добывать пищу, например обмениваясь информацией о местоположении пищевых ресурсов, а для тех же хищников групповая охота более эффективна. Но стайная охота — не просто более эффективный способ добывать еду, она также служит основой формирования социальной группы, сотрудничающей и в других отношениях. Волки не только совместно охотятся, но также выращивают детенышей и защищают свою территорию от конкурирующих стай и от других хищников, например медведей. Как только возникает сотрудничество (неважно, по какой причине), так появляются и вытекающие из него следствия. Сотрудничество порождает сотрудничество. В первую очередь необходимость совместного проживания в группах (ради коллективной охоты) подразумевает также и необходимость уживаться друг с другом. А в связи с этим требуется развивать социальные навыки.
Потенциально общественный образ жизни сулит огромные выгоды — защиту для каждой особи, более эффективную добычу ресурсов, развитие технологий, — но с ним связаны и издержки: например, нужно делиться пищей. Если волки завалят лося, но потом перебьют друг друга в драке за тушу, проку им от этого будет мало. Поэтому у общественных животных имеется целый спектр социальных навыков — сигналов и других видов взаимодействия, которые позволяют им сохранять мир и предугадывать намерения друг друга, чтобы избежать оплошностей, которые могут дорого им обойтись. Хозяевам собак бывают хорошо знакомы эти сложные формы общения. Поскольку у нас нет общего языка с собаками, мы не можем спросить животное напрямую: «Можно тебя погладить?» Мы должны считывать сигналы, которые посылает собака: настороженные уши, расширенные испуганные глаза, игровое припадание к земле или поджатый хвост. Однако эти сигналы возникли в ходе эволюции не ради нашего удобства, а потому, что для животных, одновременно сотрудничающих и конкурирующих, единственный способ выжить в коллективе — это умение предвидеть чужие намерения. Это сильный довод (хотя мне не приходилось слышать, чтобы его проверяли теоретически или экспериментально) в пользу того, что у любого общественного вида должны появиться социальные сигналы из-за внутреннего противоречия, изначально заложенного во всяком сотрудничестве: предоставляя свои услуги для помощи другим, вы становитесь уязвимым для эксплуатации.
Другая особенность, которая, по-видимому, практически спонтанно развивается в сообществах животных, склонных к сотрудничеству, — это стремление к взаимовыручке: если ты поможешь мне, я помогу тебе. Это еще один тип поведения, требующий убедительного объяснения: почему бы мне просто не принять от тебя помощь, а затем надуть тебя, ничего не сделав взамен? Ведь, казалось бы, мне это выгоднее. Очевидный ответ — для нас, людей, — состоит в том, что если станет известно, что я обманщик, то в следующий раз мне никто не поможет. Но у большинства животных недостаточно когнитивных способностей, чтобы помнить «в лицо» каждую особь в группе или сосчитать, кто сколько раз помогал либо обманывал. Однако, как ни трудно в это поверить, взаимопомощь существует во многих сообществах животных, даже там, где степень родства между их членами невелика, а распознавать обманщиков, по-видимому, не умеют. Итак, взаимопомощь вроде бы хороший способ сотрудничества, но как она возникает в ходе эволюции?
Самый знаменитый пример взаимопомощи у животных — это удивительные и снискавшие столь дурную славу летучие мыши из группы вампировых. Эти мелкие млекопитающие затрачивают столько энергии на полет, что если они в течение одной ночи не сумеют добыть пропитание, то им всерьез угрожает голодная смерть. Возвращаясь в колонию, животные, которым удалось покормиться, отрыгивают немного крови для тех, кто вернулся «с пустыми руками». Кормление не зависит от того, родственны ли друг другу особи, и летучие мыши безусловно не способны запомнить, кто есть кто в их многотысячной колонии, чтобы определить, честно ли вела себя раньше та или иная особь или нет. Поразительное поведение, не правда ли, но отражает ли оно универсальную тенденцию?
Данный феномен все еще представляет предмет жадного любопытства со стороны биологов, но одним из возможных объяснений является то, что вероятность дележа пищи зависит от общего уровня сотрудничества в группе: так называемый «фактор удовлетворенности». Чем больше мышей вступает в сотрудничество, тем больше вероятность, что и другие мыши будут сотрудничать. Затраты мыши-«донора» пусть и материальны, но сравнительно невелики (она не умрет от голода, отдав часть еды), тогда как польза для получающего помощь весьма ощутима (спасение от возможной смерти), обманывать в конечном итоге контрпродуктивно. Завтра помощь может понадобиться мне, поэтому в моих интересах повышать вероятность того, что другие мне помогут, то есть не обманывать. Повысить фактор удовлетворенности в колонии, поделившись капелькой крови, — невысокая плата за возможное спасение собственной жизни завтра. Подобные сложные взаимодействия демонстрируют, насколько могучей силой может быть сотрудничество, а значит, насколько вероятно его существование — в той или иной форме — на других планетах.
В последнее десятилетие среди исследователей поведения животных все большее признание получает роль индивидуальных особенностей животного в социальном поведении, как одиночном, так и групповом. Вначале эту идею отвергали как проявление обычного антропоморфизма, но сейчас ясно, что разные особи действительно склонны вести себя друг с другом по-разному, и, если эти склонности у данной особи постоянны во времени, мы относим их к «индивидуальным особенностям личности». Так, на материале, полученном при исследовании самых разных видов, от рыб до птиц и млекопитающих, можно видеть, что одни особи в группе чаще, чем другие, приближаются к необычным и потенциально опасным предметам, а другие могут быть более агрессивны в отношении других членов группы.
Индивидуальность проявляется не только у привычных нам домашних питомцев, которые лежат у нас на коврике. Даже у рыбок данио рерио описаны пять разных личностных качеств: храбрость, любопытство, активность, агрессивность и общительность. Каждый, кто наблюдал за птицами в саду у кормушки, замечал, что одни охотно садятся есть, а другим нужно время, чтобы набраться храбрости. Это не должно удивлять, ведь все мы по-разному реагируем на воспринимаемые нами гормональные стимулы и раздражители окружающей среды, и эти различия в немалой степени обусловлены либо нашим генотипом, либо опытом, который мы пережили, будучи детенышами. Поэтому, например, различия в уровне агрессии ожидаемы. Но универсальны ли эти различия? Скорее всего, да, поскольку некоторые индивидуальные особенности — такие как агрессивность — тесно связаны с приспособленностью и количеством потомства, которое вы сможете оставить. Как в нашей игре «ястребы и голуби», на планете, населенной лишь неагрессивными особями, чуть более агрессивное животное может получить преимущество.
Индивидуальные особенности животных влекут за собой важные последствия для сотрудничества. В группе совместно живущих животных некоторые будут агрессивнее других, и во многих случаях такое положение окажется нестабильным. Оно создает ситуацию, в которой быть главным «ястребом» — преимущество, но быть «ястребом» №2 плохо, поскольку приходится все время драться и проигрывать. В такой ситуации агрессивные будут становиться все более агрессивными, а пассивные — более пассивными. Конечным результатом будет такое доминирование, при котором одна особь становится вожаком или каждой особи отводится свое место в иерархии, доминантное по отношению к одним особям, но подчиненное по отношению к другим. Иерархии доминирования — ожидаемый результат, который предсказывает теория игр, и потому они, вероятно, должны существовать и на других планетах. Но иерархии привносят с собой дополнительное усложнение: потребность в сложном мозге, чтобы животные могли разбираться в этих иерархиях.
На Земле мы отчетливо видим, что по мере усложнения сообщества склонных к сотрудничеству животных, увеличения в них количества особей и разнообразия родственных отношений усложняются и сигналы, которыми обмениваются животные. В стае из пяти-шести волков каждой особи несложно знать других и предвидеть их реакцию на игровое припадание к земле, вылизывание или кражу кусочка мяса. В группе, состоящей из пятидесяти шимпанзе, задача перед каждым из них стоит гораздо серьезнее. Усложнение сообщества приводит к тому, что у вас растет потребность подавать и интерпретировать сложные сигналы, запоминать каждую особь, ее индивидуальный характер и прошлую историю ее взаимодействия с вами и с другими членами сообщества.
По-видимому, на Земле с усложнением структуры сообщества повышаются и требования к когнитивным способностям каждой особи в данном сообществе. Это проявляется в сложности их коммуникации, в разнообразии их реакций на других членов группы и даже в размере их мозга. У некоторых видов животных, наиболее развитых в социальном отношении, члены группы образуют альянсы, явно запоминая, какие особи сотрудничали с ними в прошлом и, что еще удивительнее, какие особи сотрудничали с другими особями, и уже исходя из этого определяют, будет ли третья сторона другом или врагом. Дельфины помнят знакомых сородичей, с которыми они сотрудничали годы и даже десятилетия назад, и раз за разом возвращаются к сотрудничеству с теми же особями (часто это самцы дельфинов, совместно загоняющие самок, чтобы принудить их к спариванию). Павианы отслеживают социальные отношения между животными в своей стае и знают, какие особи могут оказать поддержку в конфликте, а какие нет.
По мере развития такого сообщества растет и потребность каждого индивида отслеживать, что происходит в сообществе. Для того чтобы пользоваться преимуществами взаимопомощи, необходима способность к тонкому различению: если вы сможете запомнить, кто вел себя честно с вами или с другими, а кто нечестно, вы сумеете более эффективно определять, когда стоит помогать, а когда нет. Заметим, тут нет ничего характерного только для биологии земной жизни. В колонии инопланетных «трибблов», состоящей из 100 особей, давление естественного отбора может с таким же успехом привести к сложному мышлению и образованию альянсов, как в стае из 100 павианов.
Одно из следствий социальности у животных, доведенное до логического завершения, — способность животных учиться друг у друга. Детеныш шимпанзе может сидеть и наблюдать за взрослыми, добывающими еду; к тому времени, как он подрастет, он познакомится с целым арсеналом различных технологий и навыков. Жизнь в группе означает доступ к информации, которого не может дать проживание в одиночку. Так что в список преимуществ социальности добавляется еще один: общественный образ жизни способствует обмену информацией, а для любого индивидуума информация — это сила. Где находятся лучшие места кормежки? Как разбить орех? Эта змея опасна или нет?
Пассивное обучение путем наблюдения, как мы убедились в предыдущем разделе, безусловно, фундаментальная составляющая поведения животных на любой планете, а жизнь в сообществе дает еще больше возможностей для такого обучения. Волки, дольше задержавшиеся в родительской стае, приобретают больше навыков, которые будут полезны для выживания, когда они наконец ее покинут. Социальные группы дают возможность не только учиться, но и учить. Например, самка гепарда усердно обучает своих детенышей охотиться на подраненную добычу — навык, который они вряд ли успешно освоят самостоятельно. Взрослые сурикаты приносят живых (но с откушенным жалом) скорпионов своим детенышам, чтобы те могли потренироваться ловить их. По мере того как социальные группы разрастаются и усложняются, а мозг (или его внеземной аналог) совершенствует обработку и хранение информации, повышается и уровень сложности информации, которую можно передавать при обучении. Общественный образ жизни открывает возможности для обучения, а кроме того, для передачи информации, которая способна сохраняться в сообществе на протяжении длительного времени. Мы называем это культурой. Ускорение и усовершенствование обмена информацией способствует и развитию технологии в нашем понимании — от обламывания палочки, чтобы достать ею еду, до постройки космического корабля, чтобы прилететь в гости к людям на Землю.
***
Вернемся к трем вопросам, с которых начинался этот раздел. Почему животные сотрудничают? Потому что, как мы убедились, они приобретают от этого многочисленные выгоды, в первую очередь защиту от хищников и лучшие возможности найти и сберечь пищу. Эволюционный процесс объединения может начаться из-за пассивности животных — они не могут или не хотят уйти, — но из этой ситуации с большой вероятностью может в дальнейшем развиться сотрудничество. При каких условиях животные образуют сообщества, основанные на сотрудничестве? Такие сообщества возникают, когда это эволюционно выгодно. Причиной может послужить родственный отбор — если только он действует на данной планете — или более абстрактные сценарии в соответствии с теорией игр. Теория игр — это простой метод, предсказывающий, как реализуются эволюционные преимущества, и он применим на любой планете. Родственный отбор в других уголках Вселенной может быть устроен принципиально иначе, но если родство в той или иной форме существует — а значит, будут и различные степени родства между особями, — это непременно повлечет за собой сотрудничество, основанное на семейных отношениях, как и происходит на Земле.
Каковы же результаты и следствия того, что животные объединяются в сообщества? Мы подходим, вероятно, к самому неожиданному выводу этого раздела. По-видимому, в том, каким образом социальность привела к цепочке эволюционных последствий здесь, на Земле, нет ничего исключительного. Инопланетные животные последуют теми же путями, предполагающими появление сложных социальных структур, взаимопомощи, иерархий доминирования, социального научения и обучения, которые будут все больше развиваться по мере расширения и усложнения сообществ. Это, по-видимому, фундаментальное свойство эволюции сотрудничества, что дает нам весьма оптимистические основания верить, что где-то есть существа, сумевшие покорить природу так же, как и мы. Социальность настолько распространена и разнообразна на Земле, что возникает соблазн считать ее наличие на других планетах чем-то само собой разумеющимся. К счастью, наши теоретические знания о том, что представляет собой социальность и зачем она нужна, дают нам серьезный довод в пользу того, что инопланетяне тоже окажутся социальными. Возможно, мы и в самом деле сможем поболтать с ними за чашкой чая.
