Опасная идея Дарвина: Эволюция и смысл жизни

5. Кто боится редукционизма?

Редукционизм – ругательство, а в моду вошло бесстыдное фарисейство.

Ричард Докинз ¹⁰⁸

Чаще всего в этих спорах треплют – обычно как оскорбительный ярлык – термин «редукционизм». Поклонники небесных крючьев обзывают «редукционистами» тех, кто рад удовлетвориться подъемными кранами, и им часто удается представить редукционизм как воплощение филистерства и бессердечия – если не вовсе чистого зла. Но, подобно многим ругательствам, значение термина «редукционизм» расплывчато. Первое, что представляешь себе, услышав его, что кто-то сводит («редуцирует») одну науку к другой: например, химию к физике, биологию к химии, а общественные науки – к биологии. Проблема заключается в том, что любое такое «сведение» можно представить и как банальность, и как нелепицу. Согласно банальной интерпретации, возможно (и желательно) объединить химию с физикой, биологию с химией и – да – даже общественные науки с биологией. Общества, в конце концов, состоят из людей, люди – млекопитающие и подпадают под биологические законы, касающиеся всех млекопитающих. Млекопитающие, в свою очередь, состоят из молекул, подпадающих под законы химии, которые, опять-таки, должны соответствовать лежащим в их основе законам физики. Ни один разумный ученый не станет это оспаривать; судьи Верховного суда подчиняются законам гравитации не в меньшей степени, чем любая лавина, поскольку в конечном счете они – лишь набор физических объектов. Согласно «нелепой» интерпретации, редукционисты хотят отвергнуть правила, теории, словари и законы более специализированных наук, заменив их терминами наук более фундаментальных. При таком прочтении мечтой редукциониста может стать труд «Сравнение Китса и Шелли с молекулярной точки зрения», или «Роль атомов кислорода в экономике предложения», или «Разъяснение решений Верховного суда в терминах флуктуации энтропии». Вероятно, таких редукционистов на свете нет – и все должны быть редукционистами в банальном понимании этого слова, а потому ругательство получается беззубое. Если кто-нибудь говорит вам: «Но это же редукционизм!» – стоит ответить: «Что за причудливая старомодная жалоба! Что вы хотели этим сказать?»

Счастлив отметить, что за последние годы некоторые из мыслителей, вызывающих у меня наибольшее восхищение, встали на защиту той или иной старательно определенной версии редукционизма. В книге «Гёдель, Эшер, Бах» специалист по когнитивным наукам Даглас Хофштадтер сочинил «Прелюдию… и Муравьиную фугу»¹⁰⁹ – аналитический гимн достоинствам подлинного редукционизма. Джордж К. Уильямс, один из выдающихся эволюционистов современности, опубликовал работу «В защиту редукционизма в эволюционной биологии»¹¹⁰. Зоолог Ричард Докинз вводит понятие иерархического или постепенного редукционизма и отличает его от редукционизма «рискованного», который отрицает¹¹¹. Совсем недавно физик Стивен Вайнберг в главе «Похвала редукционизму» книги «Мечты об окончательной теории»¹¹² ввел различие между бескомпромиссным редукционизмом (неприятной штукой) и редукционизмом, готовым к компромиссам (который он решительно одобряет). А вот и моя версия. Следует различать редукционизм, который обычно полезен, и алчный редукционизм (greedy reductionism), который вреден. В контексте теории Дарвина дистинкция проста: алчные редукционисты думают, что все можно объяснить, не прибегая к подъемным кранам; разумные редукционисты полагают, что все можно объяснить, не прибегая к небесным крючьям.

Не имеет смысла идти на компромиссы по поводу того, что я называю разумным редукционизмом: под ним понимается просто приверженность науке, обходящейся без окольных рассуждений и жульничества (то есть не вводящей изначально никаких тайн или чудес)¹¹³. Такой редукционизм – уверен, Вайнберг бы согласился, – достоин многократной похвалы. Но в своем стремлении побыстрее достичь цели и желании как можно быстрее объяснить как можно больше, ученые и философы часто недооценивают сложности, пытаясь проскочить целые этажи и уровни теории, чтобы надежно и аккуратно обосновать все на самом фундаментальном уровне. В этом состоит грех алчного редукционизма; отметим, однако, что мы должны порицать его, только когда чрезмерное рвение приводит к фальсификации феномена. Само по себе стремление свести, объединить, объяснить все в рамках одной всеобъемлющей теории достойно осуждения не более, чем противоположный порыв, приведший Болдуина к открытию. Жажда простых теорий или интерес к явлениям, которые невозможно объяснить простой (или сложной!) теорией – не грех; проступком будет рьяно подтасовывать факты, с какой бы целью это ни делалось.

Опасная идея Дарвина – редукционизм во плоти¹¹⁴, сулящий объединение и объяснение абсолютно всего в рамках одной величественной картины. Тот факт, что она представляет собой идею алгоритмического процесса, делает ее особенно влиятельной, поскольку приобретенное таким образом безразличие к материалу позволяет нам прилагать ее практически к чему угодно. Для нее не существует материальных границ. Как мы уже начинаем понимать, она применима даже к себе самой. Самое распространенное опасение, связанное с идеей Дарвина, заключается в том, что она не просто объясняет, а упраздняет дорогие нам Разумы, Цели и Смыслы. Люди боятся, что стоит этой универсальной кислоте подступить к лелеемым ими памятникам, как те перестанут существовать, растворившись в мутной и постылой луже научной деструкции. Этот страх безоснователен; подлинно редукционистское объяснение явлений оставит их на месте, но расколдованными, унифицированными и стоящими на более прочном фундаменте. Может быть, мы узнаем об этих сокровищах что-нибудь удивительное или даже шокирующее, но как более глубокое понимание может обесценить их в наших глазах, если только мы изначально не ценили их из‐за того, что принимали за нечто иное?¹¹⁵

Более обоснованное и реалистичное опасение заключается в том, что безудержное применение дарвиновской логики может привести к отрицанию подлинных структур, подлинных сложностей, подлинных явлений. Впав в заблуждение, мы и в самом деле можем отбросить или разрушить нечто ценное. Надо прилагать все усилия, чтобы отделять друг от друга два эти страха, и начать можно, признав существование предрассудков, ведущих к искажению самого описания проблем. Например, для тех, кому не нравится эволюционная теория, очень характерно преувеличивать существующие между учеными разногласия («Это всего лишь теория, и многие уважаемые исследователи ее не поддерживают»), а мне, напротив, надо приложить немало усилий, чтобы не пойти на поводу у своей любви к «доказанному наукой». Ниже мы увидим множество примеров настоящих, ведущихся до сих пор научных дискуссий и нерешенных вопросов. Мне нет смысла скрывать или сглаживать эти разногласия, ибо, как бы они ни проявились, разрушительное действие опасной идеи Дарвина уже не остановить.

По крайней мере в одном нам нужно согласиться. Даже если сравнительно скромная идея Дарвина о происхождении видов будет отвергнута наукой – да, полностью дискредитирована и заменена какой-нибудь гораздо более убедительной (и в настоящее время невообразимой) теорией, – она уже бесповоротно скомпрометировала убеждения любого мыслящего сторонника позиции, выраженной в работах Локка: она открыла новое пространство для воображения и тем самым решительно уничтожила любые иллюзии относительно разумности такого довода, как предложенное Локком априорное доказательство непостижимости Замысла без Разума. До Дарвина эта гипотеза была непостижима в том уничижительном смысле, что никто не представлял, как можно отнестись к ней всерьез. Доказать ее – другое дело, но ведь доказательств становится все больше, и мы, несомненно, можем и должны воспринимать эту гипотезу всерьез. Так что чтобы вы еще ни думали об аргументе Локка, сейчас он так же устарел, как и перо, которым был написан: восхитительный музейный экспонат, диковинка, которая сегодня уже ни на что не годится.

ГЛАВА 3: Опасная идея Дарвина состоит в том, что Замысел может возникнуть из простого порядка посредством алгоритмического процесса, не нуждающегося в существовании Разума. Скептики надеялись доказать, что, по крайней мере, на каком-то этапе этого процесса не обойтись без руки (или, скорее, Разума) помощи – небесного крюка, способного поднять груз. Пытаясь подыскать роль для небесных крючьев, они часто натыкались на подъемные краны: плоды шедших ранее алгоритмических процессов, которые усилили фундаментальный дарвиновский алгоритм, в конкретной ситуации без всяких чудес сделав процесс быстрее и эффективнее. Разумные редукционисты полагают, что можно целиком объяснить Замысел, не прибегая к небесным крючьям; алчные редукционисты считают, что все можно объяснить, не прибегая к подъемным кранам.

ГЛАВА 4: Как, собственно, исторический процесс эволюции создал Древо Жизни? Чтобы разобраться в дискуссиях о том, способен ли естественный отбор объяснить происхождение всего Замысла целиком, надо сначала понять, как представить себе Древо Жизни, прояснить некоторые легко вводящие в заблуждение вопросы о его строении и обсудить несколько ключевых моментов его истории.

Глава четвертая
ДРЕВО ЖИЗНИ

1. Как нам представить себе Древо Жизни?

Вымирание только очертило группы, но никак не создало их, потому что если бы все прежде жившие на земле формы вдруг ожили, было бы совершенно невозможно указать границы отдельных групп, ибо они отличались бы друг от друга столь же мало, сколь разнятся меж собой самые близкие из ныне существующих разновидностей, но естественная классификация или по крайней мере естественная группировка была бы возможна.

Чарлз Дарвин ¹¹⁶

В предыдущей главе идея проектно-конструкторской работы как аналогии движению в пространстве, которое я назвал Пространством Замысла, была введена мимоходом, без должного внимания к деталям и уточнения терминов. Чтобы набросать общий план, я воспользовался несколькими противоречивыми утверждениями, пообещав разобраться с ними позже. Поскольку ниже я намерен очень часто обращаться к идее Пространства Замысла, мне следует обосновать ее и, вслед за Дарвином, я вновь начну с середины, исследовав для начала некоторые закономерности, в действительности существующие в тех или иных сравнительно хорошо изученных пространствах. В следующей главе это позволит нам перейти к более общему обсуждению возможных структур и того, как определенного рода процессы превращают возможности в реальность.

Представьте себе Древо Жизни – диаграмму, отражающую время существования каждого из существ, когда-либо живших на этой планете, – или, иными словами, общую последовательность линий наследования. Правила составления такой диаграммы просты. Отрезок, изображающий жизнь организма, начинается с его рождением, обрывается в момент смерти, и от него либо отходят другие отрезки, изображающие потомков, либо нет. Если повнимательнее посмотреть на эти отображения потомков (при их наличии), то окажется, что различия в их облике обусловлены несколькими факторами: происходит ли размножение делением или почкованием, путем откладывания яиц или рождения живых детенышей, и переживает ли организм родителя момент появления потомства с тем, чтобы продолжить существовать одновременно с ним. Но сейчас такие подробности в целом не будут нас занимать. В том, что все разнообразие жизни, когда-либо существовавшей на планете, может иметь один-единственный корень, нет существенного противоречия; противоречия связаны с тем, как, не вдаваясь в подробности, открывать и описывать различные силы, принципы, ограничения и пр., позволяющие нам давать научное объяснение существующим во всем этом многообразии закономерностям.

Земле около 4,5 миллиарда лет, и первые формы жизни появились на ней довольно «рано»; простейшие одноклеточные организмы – прокариоты – возникли по меньшей мере 3,5 миллиарда лет назад, и после этого приблизительно 2 миллиарда лет на Земле обитали лишь бактерии, сине-зеленые водоросли и родственные им простейшие организмы. Затем, приблизительно 1,4 миллиарда лет назад, произошла знаменательная революция: некоторые из этих простейших живых организмов объединились – в буквальном смысле, – а затем некоторые похожие на бактерий прокариоты проникли в мембраны других прокариот, что привело к появлению эукариот – клеток, имеющих ядра и другие внутриклеточные структуры¹¹⁷. Эти структуры, называемые органеллами или пластидами, – ключевое конструкторское нововведение, открывающее путь к ныне обитаемому Пространству Замысла. Хлоропласты в растениях, обеспечивающие процесс фотосинтеза, и митохондрии, наличествующие в каждой клетке любого растения, животного, гриба – любого организма, состоящего из ядросодержащих клеток, – это элементарные фабрики, перерабатывающие кислород в энергию и позволяющие всем нам обойти Второй закон термодинамики, используя материалы и энергию, заимствованные из окружающей среды. Греческая приставка εὖ- означает «хороший», и, с нашей точки зрения, эукариоты были безусловным усовершенствованием, поскольку благодаря своей сложной внутренней структуре они могли специализироваться, что в конечном счете сделало возможным создание многоклеточных организмов – в том числе нас с вами.

Вторая революция – появление первых многоклеточных организмов – произошла всего лишь примерно через 700 миллионов лет. Стоило многоклеточным организмам появиться на сцене, как события стали развиваться быстрее. В результате возникло невероятное разнообразие растений и животных – от папоротников и цветов до насекомых, рептилий, птиц и млекопитающих: сегодня в мире существуют миллионы разных видов. В ходе развития жизни появлялось и исчезало множество других видов. Несомненно, вымерших видов гораздо больше, чем существующих ныне, – вероятно, сотня вымерших видов на каждый наличествующий.

Как выглядит это огромное Древо Жизни, раскинувшее ветви на 3,5 миллиарда лет? Что бы мы увидели, если бы, подобно Богу, могли окинуть его одним взглядом так, чтобы все времена предстали перед нами в пространственном измерении? Обычно на используемых в науке диаграммах время откладывается по горизонтали (более ранние моменты – слева, более поздние – справа), но диаграммы, изображающие процесс эволюции, всегда были исключением: время в них обычно откладывается по вертикали. Что еще любопытнее, мы привыкли к двум противоположным способам градации вертикальной оси – с каждым из них связаны специфические метафоры. Можно изображать более ранние события выше, а более поздние – ниже: в этом случае диаграмма изображает предков и их наследников (descendants). К этому способу прибегал Дарвин, когда описывал специализацию видов как наследование с изменением, – и, конечно, в заголовке своей работы об эволюции человека: «Происхождение человека и половой отбор»¹¹⁸. Можно также нарисовать обычное дерево, на котором более поздние «потомки» будут представлены сучьями и ветками, со временем вырастающими из ствола и изначальных корней. К такому способу изображения Дарвин тоже прибегал: например, на единственном рисунке в «Происхождении видов»; к тому же, как и другие люди, он использует выражения, ассоциирующие понятия «выше» и «позже». Сегодня обе группы метафор без особых проблем сосуществуют в языке и на биологических диаграммах. (Такая терпимость к многообразию способов изображения явлений свойственна не только биологии. «Семейные древа» чаще рисуют, помещая предков на вершине, а, к примеру, специалисты по генеративной лингвистике строят древа вывода вверх тормашками, помещая «корень» вверху страницы.)

Ил. 3

Поскольку я уже предложил отмечать по вертикальной оси в Пространстве Замысла количество Замысла, так что помещенные выше организмы окажутся сложнее организованными, следует отметить, что на Древе Жизни (нарисованном, как предлагаю я, снизу вверх) «выше» значит «позднее» (и ничего более). Заметим, что «выше» не будет автоматически означать «сложнее». Какова связь времени и Замысла – или какой она могла бы быть? Могут ли более сложные организмы появиться раньше и постепенно утратить сложность? Возможен ли мир, в котором бактерии являются потомками млекопитающих, а не наоборот? На эти вопросы о возможном и невозможном будет проще ответить, если мы для начала получше разберемся, что именно случилось на нашей планете. Так что давайте пока договоримся, что на приведенных ниже диаграммах по вертикальной оси отмечается время и только время, причем более ранние моменты – внизу, а более поздние – выше. В соответствии с традицией, изображение по горизонтальной оси отражает многообразие видов, существующих в мире в каждый конкретный момент. У каждого отдельного организма своя судьба, отличная от прочих, а потому два организма, даже если они являются идеальными копиями друг друга, будут в лучшем случае изображены бок о бок. Но то, как мы их выстроим, может зависеть от некоего измерения или совокупности измерений, отражающих различия в формах отдельных тел – то есть, если воспользоваться техническим термином, от морфологии.

Итак, снова зададимся вопросом, как бы выглядело Древо Жизни, если бы его можно было окинуть одним взглядом? Разве не напоминало бы оно пальму, как изображение на ил. 3?

Это – первое из множества деревьев или дендрограмм, которые нам предстоит рассмотреть, и, конечно же, чернила и бумага не позволяют достичь нужного разрешения, и квадрильоны отдельных линий сливаются воедино. Я намеренно пока что оставил «корень» дерева ворсистым и размытым. Нас все еще интересует середина, а о самых первых фазах речь пойдет в других главах. Если мы приблизим ствол дерева и рассмотрим любое из его поперечных сечений – «конкретный момент» времени, – то увидим миллиарды и миллиарды отдельных одноклеточных организмов, отдельные группы которых оставят следы, ведущие к потомкам, находящимся чуть выше по стволу. (В те давние дни организмы размножались почкованием или делением; несколько позже у одноклеточных появилось нечто вроде секса, но выбрасывание в воздух пыльцы, откладывание яиц и другие явления, связанные с привычным нам половым размножением, возникли только в районе кроны Древа, после успешной революции многоклеточных.) В мире будет наблюдаться некоторое разнообразие и – со временем – прототипы будут пересматриваться, так что, возможно, весь ствол следует изобразить склоняющимся влево или вправо или расширяющимся сильнее, чем это показано на рисунке. Только ли незнание мешает нам разделить этот «ствол», образуемый разновидностями простейших организмов, на отдельные ветви? Возможно, его следовало бы нарисовать со множеством тупиковых ветвей достаточно значительных, чтобы быть замеченными (как это сделано на ил. 4), отметив многообразные эксперименты по созданию альтернативных прототипов одноклеточных, продолжавшиеся миллионы лет и в конечном итоге закончившиеся вымиранием.

Ил. 4

Существовали, должно быть, миллиарды таких неудачных конструкторских экспериментов, но, вероятно, ни один из них не отступал от единого нормативного образца одноклеточного организма слишком далеко. В любом случае, рассматривая ствол нашего Древа под большим увеличением, мы бы стали свидетелями резкого увеличения числа кратковременных альтернативных решений, как на ил. 5, практически незаметных на фоне нормального консервативного воспроизводства. Как мы можем быть в этом уверены? Можем, поскольку, как мы увидим, у любого мутировавшего организма шансы на выживание гораздо ниже, чем у прототипа, разновидностью которого такой организм является.

До появления полового размножения практически все наблюдаемые нами ветви расходятся при любой степени приближения. Однако из этого правила существуют примечательные исключения. Если изучить определенный момент, пришедшийся на времена революции эукариот, то мы увидим, как некая бактерия проникает в зачаточное тело другого прокариота, что приводит к появлению первого эукариота, потомки которого наследуют двум линиям предков: они содержат две совершенно независимых последовательности ДНК: одну – хозяйской клетки, а другую – паразита, разделившего судьбу хозяина и связавшего судьбу всех своих потомков (которым теперь предстоит стать постоянно существующими в клетке полезными митохондриями) с судьбой клеток, в которых они будут обитать, – потомков клетки, первой пережившей вторжение. Это – поразительное свойство микроскопической геометрии Древа Жизни: целые линии родства митохондрий, крохотных самостоятельных живых организмов с собственной ДНК, проводящих всю жизнь в стенах клеток более крупных организмов, образующих собственные линии родства. В принципе, такое событие могло бы произойти лишь однажды, но можно предположить, что имело место множество экспериментов по созданию такого радикального симбиоза¹¹⁹.

Ил. 5

Много миллионов лет спустя выше, в ветвях нашего Древа, распространилось половое размножение (вероятно, эволюция приводила к его появлению неоднократно, хотя на этот счет и не существует единого мнения). Если мы приблизимся и внимательнее рассмотрим траектории развития отдельных организмов, то обнаружим иной вид связи между ними – спаривание, – в результате которого в стороны расходятся лучи жизненных траекторий потомков. Приблизившись и «рассмотрев картину в микроскоп», мы заметим на ил. 6, что, в отличие от сближения, приведшего к появлению эукариот, в результате которого в телах потомков сохраняются по отдельности обе последовательности ДНК, при спаривании у каждого потомка формируется собственная уникальная последовательность ДНК, сотканная из 50% ДНК одного родителя и 50% ДНК другого родителя. Разумеется, клетки организма каждого из потомков также содержат митохондрии, всегда заимствованные только из организма родителя женского пола. (Если вы – мужчина, все митохондрии вашего организма находятся в эволюционном тупике; они не будут переданы ни одному из ваших потомков, которые получат все свои митохондрии от матери.) Теперь отступим на шаг назад от нашего крупного плана, изображающего спаривание и появление потомства, и отметим (на ил. 6), что большинство траекторий этих потомков оборвутся, не приведя к спариванию или по крайней мере появлению следующего поколения. Это – мальтузианская катастрофа. Куда бы мы ни посмотрели, ветви и прутья покрыты коротким ворсом жизней, ни приведших ни к чему, кроме смерти.

Ил. 6

Невозможно одновременно увидеть все точки и пересечения Древа Жизни, просуществовавшего 3,5 миллиарда лет, но если мы отвлечемся от деталей и посмотрим на крупномасштабные изображения, то сможем распознать некоторые знакомые ориентиры. На первом этапе истории многоклеточных, начавшейся около 700 миллионов лет назад, мы заметим развилку, приведшую к формированию двух больших ветвей – растительного и животного царств – и еще одной – царства грибов, выросшего из ствола одноклеточных организмов. Присмотревшись, мы увидели бы, что, стоило им достаточно сильно разойтись, и уже никакие спаривания не соединяли траектории принадлежавших к ним отдельных организмов. К этому моменту группы оказались репродуктивно изолированными, и пропасть между ними все расширялась¹²⁰. Дальнейшие разветвления привели к появлению типов, отрядов, классов, семейств, родов и видов.