Почему вас интересует, были ли среди моих предков обезьяны?

По современным научным представлениям, наша Вселенная возникла несколько миллиардов лет назад. Не все согласны с этим. Я знаю людей, которые считают, что чуть больше 5760 лет назад Бог за шесть дней сотворил мир из ничего. Мне трудно в это поверить. Гораздо легче поверить, что мир развивался от простых форм к сложным - от плазмы к атомам, далее к молекулам и простым химическим соединениям, неживым органическим веществам, к простейшим, а затем все более сложным формам жизни, пока, наконец, не появился человек, в частности мы с вами.

В пользу такой точки зрения можно привести массу самых разных аргументов. Например, доходящий до нас свет от большинства звезд должен был родиться прежде дня божественного творения. Ископаемые остатки животных уверенно датируются миллионами лет до нашего времени и иногда представляют собой достаточно четкие звенья эволюционных цепочек. Например, хорошо прослеживается развитие современной лошади из небольшого, величиной с овцу, пятипалого животного. Таких примеров тысячи, и их общая согласованность говорит в пользу взгляда о том, что мир развивался и эволюционировал. В таком случае, если Бог сотворил мир из ничего 5760 лет назад, он сотворил также и не противоречащие друг другу свидетельства о его развитии на протяжении значительно более долгого предшествующего периода. Очень нелегко объяснить, зачем всеблагому Творцу могли понадобиться ложные свидетельства. Но, может быть, как утверждает деистическая ¹ доктрина, Бог сотворил некоторое начальное состояние мира и плюс к тому законы его развития? Скажем, собрал некую протоматерию в точку и организовал Большой Взрыв, после которого мир развивался самостоятельно, без корректирующих воздействий со стороны своего Создателя. Как ни странно, такая точка зрения мало расходится с точкой зрения ученых, твердо стоящих на материалистических позициях. Они только отметят, что для человека принятие или отклонение гипотезы о подобном Божественном Творении ровным счетом ничего не значит. В настоящем своем состоянии человек покинут Богом деистов и должен справляться со своими проблемами самостоятельно. Да и в будущем ему не на что надеяться.

Возможен также радикально религиозный ответ на вопрос о творении. Нет никаких безусловных законов природы, и Бог может в любой момент вмешаться в ход «естественных» процессов: остановить светила, воскресить мертвых и т. д. (и время от времени он делает это).

Таким образом, мы имеем, грубо говоря, чисто логическую альтернативу: либо мир развивается по заранее заданным законам (и тогда гипотеза творения представляется практически излишней), либо Бог вмешивается в ход мировых процессов, и, в частности, возникновение жизни и ее эволюция могут быть следами его вмешательства. Рассмотрим теперь более подробно разнообразные аргументы, предъявляемые сторонами в давнем споре о жизни на Земле.

Сравнивая человеческие летательные аппараты с природными - птицами и насекомыми, - видишь, насколько более гибкими и экономичными средствами полета обладают последние. И если искусственные воздухоплавательные снаряды потребовали долгой и изобретательной работы человеческого интеллекта, то разве природные воздухоплаватели не свидетельствуют о Великом Конструкторе и Технологе? Поразительны примеры замечательных средств, обеспечивающих возможность жизни в суровых условиях - одним на северном полюсе, другим в южных пустынях. На каждом шагу мы видим хитроумнейшие «устройства» для перемещения под землей и в воде, для бега и хватания. Не ясно ли, что все это создал Творец, и возможно, специально, чтобы вызывать восхищение человека, созерцающего богатство, разнообразие и изощренность творения. Имеющий глаза, да видит.

В самом начале XIX века эта точка зрения была систематически изложена в книге Уильяма Пейли «Естественная теология». Аргумент «от прекрасного творения - к Творцу» получил название «доказательство от планомерности». В те годы подобные аргументы принимались всерьез. Сам Дарвин, изучавший эту книгу в студенческие годы в Кембридже, писал, что многому научился у Пейли. Надо сказать, что Чарльз Дарвин был человеком традиционного английского воспитания, и неизбежные материалистические интонации «Происхождения видов» временами озадачивали и даже огорчали его. Через год после выхода «Происхождения видов» он писал коллеге: «Я сознаю, что совершенно безнадежно запутался. Я не могу поверить, что мир, каким мы его видим, возник в результате случайности, но я не могу и смотреть на каждое отдельное существо как на результат Плана» ². В центре нашей статьи и будет стоять вопрос о случайном, «дарвинистском» возникновения мира.

Есть что-то в самом духе времени, что делает нас проводниками даже чуждых нам идей. Выход в свет «Происхождения видов» решающим образом поддерживал идеологическую революцию, экспансию материалистического научного мировоззрения. Доказательство от планомерности потеряло силу. Сложные формы жизни вполне могут возникнуть из простых - достаточно, чтобы случайно возникшие позитивные изменения отбирались и наследовались.

По существу, дарвиновский подход позволяет считать мир механизмом, действующим по натуральным законам. С одной стороны, только такой подход и может считаться научным. Еще Кант четко выразил это, выведя за пределы естествознания телеологические суждения, то есть суждения, объясняющие факты через смысл этих фактов: например, возникновение крыла птицы - из потребности летать или из полезности полета. Кант, однако, утверждал, что живые организмы не могут сколько-нибудь полно описываться естествознанием вне телеологии только в рамках естественной причинности. Дарвину удалось кардинально «переспорить» Канта, сведя телеологическое объяснение к причинному: достаточно, чтобы случайные изменения могли хоть иногда продвигать нас к цели, а наследование и отбор обеспечат достижение конечного результата.

В первой половине прошлого века дарвинизм получил весьма серьезное подкрепление - был описан генетический механизм наследования, и это описание позволило решить ряд технических проблем, стоявших еще с дарвиновских времен. Теория эволюции, синтезирующая дарвинизм и генетику, безусловно возобладала над оппонирующими теориями. Возобладала, но не победила окончательно.

В самом общем виде синтетическая теория эволюции утверждает, что прогрессивное развитие жизни на Земле объясняется генетическим наследованием фенотипических ³ признаков, их случайной изменчивостью и естественным отбором. В первоначальном дарвиновском варианте подразумевалось, что признаки - это реальные качества организмов, которые помогают или мешают им в борьбе за существование, именно они и передаются от поколения к поколению, они же и подвергаются отбору. В настоящее время эта упрощенная трактовка практически вышла из употребления.

Что наследуется и что отбирается? - развитие дарвинизма

На этот вопрос, как оказалось, можно ответить по-разному. Популяционная генетика делает акцент на то, что наследуется распределение генов в популяции. Одним из важнейших инструментов исследований популяционной генетики стали математические модели. Рассматривались варианты эволюции популяций при самых разных значениях некоторых важных параметров. Например, в модели можно варьировать вероятности мутаций и долю летальных среди них, скорость отбора и вероятности скрещивания и т. д. Оказывается, что прогрессивное развитие популяции может происходить лишь в достаточно узком коридоре значений параметров. Если мутации происходят слишком часто или отбор слишком жесткий, это скорее всего приведет к узкой специализации, то есть «выживут» генотипы, определяющие приспособленность к данной среде. При дальнейшем изменении среды у такой популяции мало шансов выжить, поскольку она потеряла гены, способные обеспечить приспособление к иным условиям, и гены, определяющие «особей-универсалов», способных выживать в разнообразных условиях (но проигрывающих, разумеется, в каждой конкретной среде «специалистам»). Возникает естественный вопрос, что обеспечивает настройку параметров эволюционных механизмов, если доля «полезных» для прогресса значений поразительно мала? ⁴

Весьма интересную позицию в вопросе «что наследуется и что отбирается» занял Р. Докинз. По его мнению, единственным действующим лицом эволюционного процесса является ген как таковой. «Эгоистичный ген» стремится произвести как можно больше копий самого себя и для исполнения этого стремления не гнушается никакими средствами: например, производит для себя некие «машины выживания», которые делают эту копировально-множительную операцию весьма успешно - именно они называются организмами, в частности, и мы с вами тоже служим целям выживания генов. Не мы размножаемся посредством генов, а гены используют нас для своего размножения. Множество удивительных фактов, описанных биологической наукой, удается объяснить генным эгоизмом ⁵. Например, огромный диапазон вариантов «сожительства» генов в границах одного организма - от симбиоза до паразитизма - самым прямым образом упорядочивается по способу размножения вторичных обитателей тела. Если гены хозяина и жильца передаются потомкам разными путями, то ген-сожитель никак не заинтересован в увеличении числа потомков своего хозяина, поэтому он вполне может позволить себе довести хозяина до смерти, ведя паразитический образ жизни. Если же гены обоих воспроизводятся в одном процессе, то есть в процессе размножения хозяина, жилец становится любезным гостем, готовым всячески способствовать благополучию хозяина и увеличению численности его потомства, поскольку их «дети» обречены жить вместе. Во втором случае возникают симбиозы, в которых уже невозможно сказать, где фенотип хозяина, а где жильца. Фактически они образуют один организм, а отбор имеет дело с единым генотипом.

Эта интересное и эмоционально выразительное описание Р. Докинза опирается на весьма прозаический постулат: на место «отбора наиболее приспособленного» (формулировка Дарвина) ставится «выживание стабильного».

Что наследуется и что отбирается? - по направлению к Ламарку

В одном из своих знаменитых экспериментов К. Уоддингтон воздействовал на яйца дрозофил эфирными парами в почти смертельных дозах. В результате среди выживших особей появлялся уродливый фенотипический вариант, у которого грудной сегмент подразделялся на две части. Уоддингтон назвал его «биторакс». После аналогичной обработки ряда поколений это фенотипическое изменение становилось наследственным и воспроизводилось с большой частотой даже в отсутствие угнетающего фактора.

Процесс «подхватывания» генотипом фенотипических изменений Уоддингтон назвал генетической ассимиляцией. Сам он склонялся к ее дарвинистскому объяснению, состоящему в следующем. Во-первых, наследуемый генотип определяет не фенотип как таковой, а способность развиваться в некоторых относительно устойчивых направлениях (креодах). При небольших изменениях среды развитие организма происходит по одной устойчивой траектории, при более серьезных - переходит в другой креод. Во-вторых, каждый генотип определяет свои пределы устойчивости развития в данном креоде. Воздействие парами эфира на яйца дрозофилы для некоторых ее генотипов оказывается достаточным, чтобы развитие перешло в креод биторакса, для других - недостаточным. Отбираются генотипы со все более низким уровнем чувствительности, более легко переходящие к альтернативному «битораксному» креоду. В конце концов этот переход происходит и при нормальных условиях. Таким образом потомкам удается наследовать приобретенные родителями признаки.

Другие исследователи интерпретируют этот и подобные факты иначе. Среди них - Ж. Пиаже, один из крупнейших ученых ушедшего века. Его безусловное и неоспоримое лидерство в детской психологии заслонило весьма серьезные биологические исследования, которые он не оставлял на протяжении всей жизни. Механизм генетической ассимиляции, считает Пиаже, совершенно иной. Животное и даже растение активно ищет способ жизни в изменяющихся условиях. Разумеется, его возможности ограничены, но «талантливые» особи изобретают новации на самых границах своих возможностей. Именно в случае столь серьезного нарушения равновесия между генотипом и приобретенным упорными усилиями фенотипом мутация фиксирует этот сдвиг. Мутации случаются там, где они нужны, и тогда, когда они нужны ⁶. Потомок будет стартовать в точке, которой с трудом достиг его предок.

Пока эксперименты не позволяют решить, кто из двух знаменитых ученых прав - Уоддингтон или Пиаже. Хотя никакой эксперимент не способен окончательно подтвердить теорию, он порой может ее опровергнуть. Замечательно, что при нынешнем уровне развития генетики в принципе можно представить себе эксперимент, истолковываемый в пользу Пиаже - подтверждающий , что мутации появляются неслучайно. Но кроме теории Пиаже он будет согласовываться и с более мягкими версиями дарвинизма (эту тему мы обойдем, чтобы не утомить читателя).

Что касается дарвинизма, никакие эксперименты в принципе не могут подтвердить случайность чего бы то ни было! Они могут сказать только, что неслучайные отклонения незаметны за случайным шумом. Однако более длительное исследование при тех же условиях может эти отклонения выявить. Таким образом, дарвинизм никогда не может быть подтвержден экспериментально, но и не может быть окончательно опровергнут.

Итак, генетическая ассимиляция (приемлемая для дарвинизма) способна объяснить даже опыты Лысенко, который последовательным отбором «получил» из ржи пшеницу. Надо сказать, современные сторонники ламарковского наследования приобретенных признаков ссылаются иногда на опыты нашего одиозного соотечественника, но не забывают упомянуть, что их автор не внушает доверия.

Исследования Уоддингтона поддержали возрастающий интерес к способностям индивидов как факторам прогрессивной эволюции. Были описаны некоторые поразительные примеры. Возможно, представители старшего поколения читателей помнят, что когда-то серебристые чайки не жили на свалках, а встречались лишь на больших чистых водоемах, где ловили рыбу, ныряя с высоты в воду. Процесс обживания новой экологической ниши сопровождался изменением не только поведения птиц, но и их питания. За несколько лет чайки научились хищничеству. Сначала они воровали птенцов и добивали слабых, а потом изобрели коллективные методы охоты, передавая опыт в поколениях, - все это на глазах внимательных биологов в недалекие еще 1960-е годы. Быть умным хлопотно, сказал поэт. И все же в долговременной перспективе быть умным лучше, чем глупым. Характерной чертой «ума» серебристых чаек и вообще изобретательности животных (в конечном счете и человека) является выигрыш у «узких специалистов» лишь на длительном интервале времени, когда изменение среды требует многократного решения разнообразных проблем и выработки приспособительных механизмов. Другими словами, если перевести это утверждение на язык моделей, универсальные способности отбираются за время, зависящее экспоненциально от объема доступных приспособлений.

Аналогичная зависимость, кстати, обнаруживается, если требуется отобрать согласующиеся признаки, например, наличие крыльев и нервную систему, способную обеспечить их использование. Чем больше согласованных признаков нужно, чтобы нечто стало полезным для выживания, тем больше времени требуется для их отбора при случайном варьировании, и эта зависимость также экспоненциальная.

Подводя итог дискуссии ламаркизма с дарвинизмом по вопросу о наследовании приобретенных признаков, заметим следующее: понятно, что дарвинистский подход распространяется (легче всего - в упомянутой версии Р. Докинза о выживании стабильных) на самые ранние этапы эволюции Вселенной. С ламаркизмом дело обстоит гораздо хуже. Если на высших уровнях эволюция связана с активностью особей, то с чьей активностью можно ее связать на самых низких. Невозможно говорить об активности атомов, а значит, объяснительный принцип ламаркизма имеет лишь ограниченное применение (хотя из этого вовсе не следует, что в области своей применимости он хуже конкурента).

Окончание следует

[i41648]