Слепой часовщик

Я представляю себе мир, в котором ученое собрание существ, напоминающих летучих мышей и полностью слепых, ошеломлено известием о том, что животные, называемые людьми, способны, как это ни странно, использовать для ориентировки недавно открытые неслышимые лучи, называемые “световыми”, пока что являющиеся предметом сверхсекретных военных разработок. Эти в остальном непримечательные создания почти абсолютно глухие (на самом деле они в какой-то мере способны слышать и даже издавать немногочисленные неуклюже медленные, низкие и однообразные звуки, но используют эти урчания только для примитивных целей — например, для общения друг с другом — и, по-видимому, неспособны обнаруживать даже самые крупные объекты с их помощью). Вместо этого у них есть высокоспециализированные органы, так называемые глаза, для восприятия “световых” лучей. Основным источником этих лучей является солнце, и людям, что примечательно, удается использовать сложные отражения, отбрасываемые предметами при попадании на них солнечных лучей. У них имеется хитроумное устройство — “хрусталик”, — форма которого как будто бы математически рассчитана таким образом, чтобы направлять эти бесшумные лучи на пласт клеток, известный как “сетчатка”, где формируется точный образ, однозначно соответствующий взаимному расположению предметов окружающего мира. Каким-то непостижимым способом клетки сетчатки делают свет, с позволения сказать, “слышимым” и передают эту информацию в мозг. Наши математики показали, что если правильно выполнять довольно сложные расчеты, то безопасное перемещение в пространстве при помощи этих световых лучей теоретически возможно. И это будет так же эффективно, как и при помощи обычного ультразвука, а в некоторых отношениях даже более эффективно! Но кто бы мог подумать, что примитивные люди способны производить подобные вычисления?

У философа Томаса Нагеля есть знаменитая статья, которая называется “Каково быть летучей мышью?”. Речь в ней идет не столько о рукокрылых, сколько о философской проблеме постижения того, “каково” это — быть кем-то, кем мы не являемся. Тем не менее для философа летучая мышь — пример чрезвычайно удачный, поскольку предполагается, что ощущения летучей мыши, ориентирующейся при помощи эхолокации, являются чем-то особенно чуждым для нас и отличным от наших ощущений. Можно почти с полной уверенностью сказать, что для того, чтобы почувствовать себя летучей мышью, без толку идти в пещеру, орать там, греметь кастрюлями, специально замерять продолжительность паузы до появления эха и на основании этого высчитывать, далеко ли до стены...

Да, в самом деле, если бы я был поставлен перед необходимостью попытаться сделать невозможное — представить себе, на что похоже быть летучей мышью, — то я предположил бы, что для летучих мышей ориентировка с помощью эха является во многом тем же самым, чем зрение для нас.

Почему рукокрылые не “глушат” друг друга своими криками, не вполне ясно, но опыты, в которых им пытались “запудрить мозги”, дают нам любопытную подсказку. Оказывается, летучую мышь можно обмануть, если проигрывать ей запись ее собственного крика, но с задержкой. Другими словами, нужно фальшивое эхо ее собственных криков. Если аккуратно отрегулировать электронную аппаратуру, которая производит задержку этого фальшивого эха, то можно даже заставить летучую мышь пытаться сесть на “фантомную” поверхность. Полагаю, для нее это равносильно тому, чтобы смотреть на мир через линзу.

Для тех, кто любит всякие “измы”, мой подход к пониманию того, как все работает, вероятно, стоит назвать “иерархическим редукционизмом”. Если вы читаете модные журналы для интеллектуалов, то вы могли заметить, что понятие “редукционизм” сродни понятию “грех” — его противникам достаточно лишь упомянуть его, не поясняя. В определенных кругах назвать себя редукционистом — это все равно что признаться в поедании маленьких детишек. Но как на самом деле детишек никто не ест, точно так же в действительности никто и не является редукционистом в каком угодно значении этого слова, против которого стоило бы восставать. Этот вымышленный редукционист — всеми осуждаемый и существующий лишь в воображении своих оппонентов — пытается объяснить сложные вещи непосредственно через наименьшие их составные части, а в самых крайних формах данного мифа — даже просто как сумму этих частей. Иерархический же редукционист для объяснения любого сложного объекта, на каком бы конкретном уровне организации тот ни находился, использует объекты, расположенные только на одну ступень ниже, которые, вероятно, и сами по себе достаточно сложны и нуждаются в подразделении на собственные составляющие, и т. д. Любому ясно — хотя и считается, будто мифический пожирающий детишек редукционист это отрицает, — что для верхних уровней такой иерархии подходят объяснения, совершенно не похожие на те, которые годятся для более низких уровней. Именно поэтому автомобили лучше объяснять на уровне карбюраторов, а не кварков. Однако иерархический редукционист полагает, что карбюраторы можно объяснить, прибегнув для этого к более мелким единицам …, которые объясняются с помощью более мелких единиц …, которые в конечном счете объясняются поведением мельчайших из элементарных частиц. В этом смысле редукционизм — просто синоним искреннего желания разобраться, как что работает.

В мире полно людей, которые тщетно стараются найти оправдание своему нежеланию верить в дарвинизм. По всей видимости, они делятся на три основные группы. Первая - это те, кто по религиозным причинам хочет, чтобы сама эволюция оказалась неправдой. Ко второй группе относятся те, у кого нет оснований отрицать, что эволюция происходила, но ее механизм, изложенный в дарвиновской теории, кажется им отвратительным по причинам политическим или идеологическимм. Некоторым из них идея естественного отбора кажется недопустимо грубой и жестокой; некоторые путают естественный отбор со случайностью и, как следствие, с "бессмысленностью", оскорбляющей их достоинство; иные же не видят разницы между дарвинизмом и социал-дарвинизмом - понятием, имеющим расистские и прочие неприятные обертоны. И наконец, к третьей категории относятся многие сотрудники так называемых СМИ, которые просто любят ниспровергать устои - возможно, потому что это поднимает тиражи, - а дарвинизм пользуется достаточным признанием и авторитетом, чтобы быть для них лакомым куском.

Вопреки застарелым предрассудкам прогресс не является неотъемлемым свойством эволюции. Чтобы в этом убедиться, достаточно представить себе, что было бы, если бы все проблемы, с которыми сталкиваются животные, были связаны только с погодой и с другими проявлениями неживой природы.

По прошествии многих поколений накапливающего отбора на какой-либо конкретной территории тамошние животные и растения становятся хорошо приспособленными к местным условиям – например, к погодным. Если климат холодный, то животные обзаводятся теплой шубой из меха или перьев. Если он засушливый, кожа их уплотняется или покрывается воском, становясь водонепроницаемой, чтобы удержать то небольшое количество влаги, какое есть. Приспособления к локальным условиям затрагивают весь организм: форму и окраску тела, внутренние органы, поведение и клеточную биохимию.

Если условия, в которых обитают животные, остаются неизменными – допустим, постоянно сухо и жарко, и так на протяжении 100 поколений, – тогда эволюция данной ветви организмов прекратится. По крайней мере в том, что касается приспособления к температуре и влажности. Животные настолько приспособятся к местным условиям, насколько сумеют. Это не означает, что они не могут быть и еще более приспособленными, если их полностью для этого переконструировать. Это значит лишь то, что никакой маленький (и следовательно, возможный) эволюционный шажок их уже не усовершенствует: ни один из их ближайших соседей в данном аналоге “пространства биоморф” не будет лучше.

В результате начнется эволюционный застой, который будет продолжаться до тех пор, пока не произойдет какое-либо изменение условий: наступление ледникового периода, сдвиг годовой нормы осадков, смена господствующего ветра. Такие изменения действительно происходят, если смотреть на крупномасштабной эволюционной шкале времен. Вот почему обычно эволюция не стоит на месте, а постоянно “следует по пятам” за изменениями среды.

..одна из важнейших характеристик благоприятного или неблагоприятного “климата” для гена – это те другие гены, которые уже являются многочисленными в популяции и потому могут с большой вероятностью оказаться с ним внутри одного организма. А поскольку то же самое, очевидно, верно и для любого из этих “других” генов, значит, мы будем наблюдать, как команды генов эволюционируют в направлении совместного решения проблем. Сами по себе гены не эволюционируют: они либо выживают, либо не выживают в генофонде, и все. Эволюционирует только их “команда”. Другие команды могли бы справляться с теми же задачами не хуже, а то и лучше. Но, как только одна из команд начинает преобладать в генофонде вида, она тем самым автоматически получает преимущество. Команде, оказавшейся в меньшинстве, будет непросто переломить ситуацию, даже если в конечном итоге эта команда оказалась бы более эффективной. Команда, оказавшаяся в большинстве, автоматически приобретает устойчивость к вытеснению, просто в силу того, что она в большинстве. Отсюда не следует, что эта команда теперь никогда не будет смещена. Тогда эволюция забуксовала бы. Но это, несомненно, говорит о том, что определенная инерция тут неизбежна.

Давайте-ка задержимся на этом вопросе: что мы считаем правдоподобным? Вещи, которые мы можем счесть таковыми, представляют собой узенькую полоску посередине широкого спектра тех событий, которые на самом деле могут случиться. Порой она более узка и по сравнению со спектром тех событий, которые действительно имеют место. Тут хорошо подойдет следующая аналогия. Наши глаза приспособлены иметь дело с узким диапазоном электромагнитных частот (тех, что мы называем светом), находящихся где-то посередине широкого спектра с длинными радиоволнами на одном конце и с коротковолновыми рентгеновскими лучами на другом. Мы не видим лучей, располагающихся за пределами нашей узенькой полоски, однако мы можем производить расчеты с ними и создавать инструменты, которые их улавливают. Точно так же нам известно, что масштабы пространства и времени сильно превосходят область того, что мы в состоянии себе отчетливо представить, – как с большей, так и с меньшей стороны. Нашему разуму неподвластны огромные дистанции, с которыми имеет дело астрономия, и малые расстояния, которыми занимается ядерная физика, но мы можем изобразить их в виде математических символов. Наш разум не может представить себе период времени длиной в пикосекунду, но мы в состоянии производить вычисления с пикосекундами и создавать компьютеры, которые производят вычисления за пикосекунды. Не может он представить себе и периода времени длиной в миллион лет, не говоря уже о тех тысячах миллионов лет, которые геологи ежедневно используют в своих расчетах.

Подобно тому как наши глаза видят только ту узкую часть спектра электромагнитных излучений, к которой приспособлены естественным отбором, наш мозг тоже устроен так, чтобы понимать расстояния во времени и пространстве только в пределах узкой полоски значений. Можно предположить, что у наших предков не было необходимости иметь дело иметь дело со значениями, выходящими за рамки повседневной пользы, и потому у мозга никогда не вырабатывалась способность представлять себе эти значения. Вероятно, неспроста размер нашего тела длиной в несколько футов находится приблизительно посередине диапазона тех расстояний, которые мы в состоянии вообразить. А продолжительность нашей жизни длиной в несколько десятилетий примерно посередине диапазона сроков, которые мы можем себе представить. <...>

Естественный отбор наделил наш мозг способностью оценивать вероятности и риски, точно так же как он наделил наши глаза способностью оценивать длины электромагнитных волн. Мы приспособлены мысленно рассчитывать шансы и возможности в пределах того диапазона невероятностей, который может пригодиться в человеческой жизни, средние риски такого порядка, как, скажем, забодает ли нас буйвол, после того как мы выстрелим в него из лука, ударит ли в нас молния, если мы спрячемся от грозы под высоким деревом, утонем ли мы в реке, если попытаемся переплыть ее. Эти приемлемые риски соизмеримы с продолжительностью нашей жизни, занимающей несколько десятков лет. Если бы у нас была биологическая возможность, а заодно и желание прожить миллион лет, мы должны были бы оценивать риски совершенно иначе. Например, мы бы взяли за правило никогда не переходить через дорогу, потому что если делать это ежедневно в течение полумиллиона лет, то непременно попадешь под колеса.

Эволюция оснастила наши мозги таким субъективным пониманием рискованного и невероятного, которое подходит для существ с продолжительностью жизни менее века. Нашим предкам постоянно приходилось принимать решения, связанные с риском и с вероятностями, и потому естественный отбор наделил головной мозг человека способностью оценивать вероятность того, что может произойти за то короткое время, которое мы тем не менее предполагаем прожить. Если у обитателей какой-то другой планеты продолжительность жизни составляет миллион веков, тогда и их представление о допустимых рисках будет покрывать значительно больший отрезок нашего континуума. Они будут исходить из того, что время от времени им может выпасть полная масть в бридже, и едва ли сочтут такое событие достойным упоминания в письме к родным. Но даже они потеряют дар речи, если мраморная статуя помашет им рукой, потому что, чтобы стать свидетелем чуда такой степени, нужно жить еще на много раскладионов лет дольше.

Существуют такие возможные события, ожидать которых не имеет смысла – столь они невероятны. Но мы не можем быть в этом уверены, пока не произведем необходимых расчетов. А чтобы произвести эти расчеты, нам необходимо знать, сколько времени или, говоря шире, сколько попыток есть у данного события на то, чтобы случиться. При бесконечном количестве времени или бесконечном числе попыток произойти может все что угодно. Ставшие притчей во языцех огромные числа, которыми снабжает нас астрономия, и огромные промежутки времени, характерные для геологии, объединяясь, переворачивают с ног на голову наши повседневные представления о том, что возможно, а что нет.

Случаи конвергенции во множестве происходят тогда, когда два или несколько континентов оказываются изолированными друг от друга в течение долгого времени и примерно один и тот же ряд “профессий” оказывается освоен представителями неродственных групп животных. Под “профессией” я имею в виду способ зарабатывать на жизнь – например, копать червей, разорять муравейники, охотиться на крупных травоядных или объедать кроны деревьев. Хорошим примером может послужить конвергентная эволюция всего спектра профессий млекопитающих в Южной Америке, Австралии и Старом Свете.

Так называемый закон Долло утверждает, что эволюция необратима. Его нередко смешивают с изрядной долей идеалистических бредней о неотвратимости прогресса, зачастую еще и приправленных невежественным вздором о том, что эволюция якобы “нарушает Второй закон термодинамики” (той половине образованного человечества, которая, по заверениям романиста Ч. П. Сноу, знает, что такое Второй закон термодинамики, должно быть понятно, что эволюция противоречит этому закону не больше, чем рост младенца). Не существует никакой причины, почему основные направления эволюции не могут быть повернуты вспять. Если в течение какого-то периода имеется тенденция, скажем, по увеличению размера рогов, то ничто не мешает ей в один прекрасный момент смениться на противоположную. Закон Долло – это на самом деле не более чем констатация того, насколько статистически невероятно пройти снова тем же эволюционным маршрутом (а точнее, любым конкретным эволюционным маршрутом) в каком угодно направлении. Один мутационный шаг легко обратим. Но при большем количестве мутационных шагов математическое пространство всех возможных маршрутов становится так велико, что вероятность дважды прийти в одну и ту же точку исчезающе мала – даже когда речь идет о биморфах с их жалкими девятью генами. А уж для настоящих животных, у которых генов невообразимо больше, это тем более верно. В законе Долло нет ничего ни таинственного, ни мистического, и это не та научная истина, которую можно “подтвердить” результатами наблюдений. Это простое следствие законов статистики.

Череп плоских костных рыб сам по себе – искривленное и кособокое свидетельство своего происхождения. В его несовершенстве скрыто убедительное доказательство его истории – истории постепенных преобразований, а не продуманного творения. Никакой разработчик, имеющий возможность спроектировать камбалу “с чистого листа”, никогда, будь он в здравом уме, не выдумал бы такое уродство. Подозреваю, что разумный инженер сконструировал бы что-нибудь более похожее на ската. Но эволюция никогда не начинается с чистого листа. Она всегда вынуждена начинать с того, что уже есть.

Пять процентов зрения лучше, чем вообще без зрения. Пять процентов слуха лучше, чем вообще без слуха. Пять процентов способности летать - лучше, чем вообще без нее. То, что каждый орган или механизм, который мы видим в живой природе, возник в результате плавного перехода через зоологическое пространство, где каждая промедуточная стадия способствовала выживанию и размножению, - мысль совершенно правдоподобная. Всегда, когда у настоящего, реально существующего животного мы видим некий X (под X понимается любой орган, слишком сложный для того, чтобы возникнуть с ходу в силу случайности), согласно теории эволюции путем естественного отбора, это означает, что частица X лучше полного отсутствия X. А две такие частицы лучше, чем одна. А X целиком лучше, чем девять десятых X. Мне не составляет труда согласиться, что все эти утверждения справедливы для глаз, ушей (включая уши рукокрылых), крыльев, покровительственной и предупреждающей окраски насекомых, змеиных челюстей, жал, кукушечьих повадок и прочих примеров, которыми нам надоедает антиэволюционистская пропаганда. Несомненно, существует множество теоретически возможных X, для которых эти утверждения неверны, множество теоретически возможных эволюционных путей, где промежуточные формы не будут лучше своих предшественников. Но в реальном мире таких X не существует.

Может опять показаться, будто эволюция устанавливает себе отдаленные цели, стараясь произвести объекты наподобие скорпионов. Мы уже знаем, что такого не бывает. Но если за отдаленную цель принять что угодно, что повышает шансы выжить, тогда вся наша аргументация остается в силе. Если животное является чьим-то родителем, значит, ему как минимум хватило качеств, необходимых, чтобы дожить до взрослого состояния. Вполне возможно, что какой-нибудь его мутантный потомок даже сумеет превзойти своего родителя в способности к выживанию. А если мутация окажется резкой, преодолевающей сразу большое расстояние в генетическом пространстве, то каковы будут шансы, что потомок окажется лучше родителя? Ответ такой: они будут очень, очень малы. Причину этого мы уже видели на нашей модели с биоморфами. Если рассматриваемый нами мутационный прыжок оказался очень дальним, то количество точек, куда мы могли бы в итоге приземлиться, астрономически велико. А так как из главы 1 мы знаем, что количество способов быть мертвым неизмеримо больше количества способов быть живым, то существует крайне высокая вероятность того, что большой бесцельный прыжок в генетическом пространстве закончится гибелью. И напротив: чем меньше прыжок, тем меньше опасность смерти и тем более вероятно, что он приведет к усовершенствованию.