Эволюция как движение от простого к сложному

Мы привыкли воспринимать эволюцию как силу, которая через блуждание в тоннеле генетических возможностей с помощью естественного отбора направляет формы жизни по пути наилучшей выживаемости. Однако факт появления многоклеточной жизни, в том числе и нас с вами, говорит о том, что эволюционный замысел простирается гораздо шире или даже правильнее сказать – глубже. Дело в том, что многоклеточная жизнь сложнее одноклеточной. А все более сложное всегда будет проигрывать более простому в плане выживаемости. Это, можно сказать, физический закон, действие которого мы повсеместно наблюдаем в окружающем мире. Нам с детства понятно, что чем проще механизм, тем он надежнее, и наоборот – чем сложнее, тем большей аккуратности в обращении требует. То же самое касается эволюции и результатов ее труда. Причем в случае эволюции это даже было математически доказано с помощью «геометрической модели» Рональда Фишера.

Фишер, британский статистик и генетик, внес неоценимый вклад в формирование современной статистической науки и считается одним из самых значимых статистиков 20-го века. Созданная им модель описывает математическую зависимость между количеством мутаций и их влиянием на адаптационные способности организма. Сейчас это, наверное, самая фундаментальная теоретическая концепция в эволюционной биологии. Используя ее, многие ученые исследовали влияние «сложности» организма на способность к выживанию и всегда приходили к подтверждению зависимости между увеличением числа фенотипических признаков и снижением скорости адаптации. То есть чем больше индивидуальных признаков появляется у организма в процессе развития, тем медленнее он приспосабливается. Вот и получается, что «сложность» организма с точки зрения естественного отбора не означает ни более высокой приспособленности, ни какого-либо иного преимущества, а напротив – делает организм более уязвимым. Если задаться вопросом и сравнить способность к выживанию у млекопитающего и бактерии, то станет очевидно, что никакой синий кит, шимпанзе и даже царь зверей лев, несмотря на всю их «развитость», не будут иметь преимуществ в выживании перед примитивной одноклеточной бактерией.

Мы видим, что бактерии, археи и вирусы, имеющие гораздо более простое строение, чем у любого многоклеточного организма, буквально заполонили планету, пережив при этом всевозможные катаклизмы, сотрясавшие Землю последние миллиарды лет. Им оказались нипочем космические излучения, кислородные катастрофы, метеоритные бомбардировки, незатухающие вулканы, распады суперконтинентов, глобальные изменения климата и скачки магнитного поля. Они здравствуют по сей день, у них нет абсолютно никаких проблем с приспособляемостью. Смогли бы пережить эти катаклизмы многоклеточные животные и мы с вами? Конечно же нет. Астероид, который упал на Землю 66 миллионов лет назад это наглядно продемонстрировал. В принципе, чтобы обнулить достижения многоклеточной жизни, не надо даже дожидаться очередного катаклизма, достаточно просто резко повысить среднюю температуру окружающей среды на 20 градусов. Бактерии и вирусы смогут к этому приспособиться, а сложная многоклеточная жизнь нет. А если мы говорим о таком беспрецедентно сложном органе, как наш мозг, то ему нужно и того меньше. Чтобы парализовать сложнейшую систему нейронных связей достаточно лишь немного повысить уровень углекислого газа.

Движение к большей сложности – очевидная тенденция эволюции: биоклетка → многоклеточность → разумность. При этом цена сложности – это всегда рост уязвимости, а совсем не выживаемости. Такое положение дает основание полагать, что отбор организмов, демонстрирующих лучшую способность к выживанию и размножению, для эволюции не столько цель, сколько способ. Если угодно, тактическая задача, помимо которой есть и какая-то другая – долгосрочная, стратегическая, для которой важна именно «сложность».

Жизнь – единственная во Вселенной сила, которая имеет свою уникальную и неповторимую миссию. Если другие силы пассивно растворяются в течении, заданном изначальным импульсом Большого взрыва, то только жизнь стремится сохранить себя, передавая информацию о себе следующим поколениям. Чтобы уцелеть, жизнь вынуждена решать сразу две задачи. Первая – конкуренция с другими формами жизни за пространство и питательные вещества, количество которых всегда ограничено. Мы знаем, что эта конкуренция разрешается посредством естественного отбора: слабые умирают, и информация о них обнуляется, сильные выживают и передают свой генетический код потомкам. С этой задачей все более-менее понятно. Но есть и другая, она подразумевает необходимость адаптироваться к чрезвычайным изменениям окружающей среды, которые еще не произошли, но обязательно случатся. Обе задачи заключаются в сохранении жизни, только первая сводится к ежедневному выживанию здесь и сейчас, а вторая связана с неизбежными катастрофами, поджидающими в будущем.

Чтобы лучше прочувствовать разницу между этими задачами, нужно верно оценить масштаб череды глобальных изменений, в которых эволюция должна уметь сохранять жизнь. Людские жизни крайне скоротечны, а наш вид слишком молод, чтобы мы могли уловить вибрации, порождаемые настоящими переменами, которые происходят со Вселенной, а следовательно, и с окружающей нас средой. Мы не чувствуем, как растет температура на Земле по мере того, как Солнце сжигает свои запасы водорода. Не ощущаем, как гравитационное воздействие Луны необратимо тормозит вращение планеты, и как с каждым оборотом вокруг нас Луна разгоняется, а мы, наоборот, замедляемся, из-за чего сутки становятся длиннее. Нам не довелось застать Землю без атмосферы, и поэтому мы беспокоимся, что текущий состав воздуха меняется. Мы не видели Землю раскаленным шаром и не лицезрели ее полностью покрытой льдом, поэтому переживаем из-за глобального потепления. Мы заносим животных в Красную книгу, забывая, что 99 % всех форм жизни были уничтожены происходящими с планетой изменениями. Земля родилась из метаморфоз физических сил и ими же остается одержима.

К чему я веду? К тому, что условия обитания постоянно меняются, необратимо и катастрофично. В результате, чтобы жизнь могла сохраниться, ей важно даже не столько в совершенстве адаптироваться к сегодняшней среде, сколько уметь приспосабливаться к изменениям, которые еще не произошли, но неизбежны. Бог с ним, с глобальным потеплением, давайте посмотрим шире. Как жизнь может приспособиться к неотвратимой гибели Солнечной системы? В этом случае уже неважно, насколько хорошо она смогла освоиться в планетарных условиях. Если планеты не станет, то выживать будет попросту негде.

Солнце уже переработало 25 % процентов своего изначального водорода в гелий, а чем меньше в звезде остается водорода, тем сильнее сила притяжения сдавливает ее ядро и тем интенсивнее становится излучение. Поэтому с каждым годом яркость Солнца будет естественным образом увеличиваться. В результате рано или поздно настанет момент, когда оно из дружественной нам звезды превратится в смерть для всего живого. Это неотвратимо. Случится это, правда, нескоро, но уже через миллиард лет температура на поверхности Земли достигнет 70 градусов по Цельсию. Это перечеркнет все достижения эволюции. Не останется ни птиц, ни рыб, вся фауна планеты попадет в Красную книгу. Все, что не способно жить под землей, умрет. Даже если что-то и выживет, то для чего? Ведь спустя еще 3–4 миллиарда лет Солнце исчерпает все водородное топливо и перейдет на гелий, а это превратит наше светило в красного гиганта, который уничтожит не только Землю, но и Солнечную систему…

И это мы не берем в расчет катаклизмы галактического масштаба, ведь у галактик тоже есть свои стадии рождения, взросления и угасания. Они тоже объединяются, разрушаются, попадают под влияние своих сверхскоплений. Мы просто о них мало что знаем и поэтому не берем такие катастрофы в расчет, а они происходят. Весь космос живет своей жизнью, и ему плевать, что на Земле неорганические соединения смогли преобразоваться в органические.

Собственно, моя догадка состоит в том, что самоулучшение через естественный отбор не единственная задача эволюции. Есть и другая, она более стратегическая и направляет жизнь не столько к лучшей выживаемости, сколько к умению преображать окружающее пространство. И вот здесь на первый план выходит процесс «усложнения», который мы наблюдаем с начала биологической эволюции. Его стараниями жизнь становится более информационно емкой и сложнее организованной. Это не помогает выживать, но определенно способствует влиянию на окружающий мир. Если одноклеточная жизнь прекрасно справлялась с задачей выживания все четыре миллиарда лет, то только появление более уязвимых многоклеточных организмов смогло изменить облик планеты. Они повлияли и на состав атмосферы, и на ландшафты, и на климат. Как преобразил планету обладатель самого сложного в природе органа – человеческого мозга, вы и сами прекрасно представляете.

Если менять себя можно с помощью естественного отбора, то менять окружающий мир можно только усложняя организацию жизни.

Действительно, способность биосферы поддерживать жизнь в условиях меняющегося мира неразрывно связана с упорядочиванием этого самого мира и необходимостью колонизировать новые миры. Как бы жизнь ни приспособилась к своей планете, рано или поздно обязательно разразится космический катаклизм, который не оставит от этой планеты и следа, тем самым обнулив все достижения эволюции на ней. Чтобы жизнь имела смысл, она обязательно должна уметь покидать свою планетарную колыбель. Возможно, это и есть конечная цель, ради которой и существует биологическая эволюция.

Если моя концепция верна, то мы можем легко вставить недостающий элемент пазла, связывающий эволюцию и появление цивилизованного общества. Биологическая эволюция ограничена планетарным уровнем, и никакой естественный отбор не поможет приспособиться к условиям космоса. Другое дело – технологическая эволюция. Она позволяет выходить за пределы привычной среды обитания, дополняя жизнь всеми необходимыми технологиями для эффективного выживания в принципиально иных средах, в том числе космической. Но чтобы запустить технологическую эволюцию, нужна платформа, способная накапливать информацию и со временем мультиплицировать КПД от ее обработки. Так появился наш сверхмощный мозг, наделенный самосознанием с иллюзией свободы воли, а вместе с ним и та самая платформа в виде цивилизованного общества.

Если наша цель – покинуть планету ради заселения иных миров, то, возможно, поэтому у нас исчерпались новые образы будущего, а те, что остались, тесно переплетены с колонизацией новых планет (см. Введение). Ведь это и есть уготованное нам будущее?