транство, первый раз
как голокожие ящеры, а второй раз - образовав оперение. И каждый раз им
приходилось заново вырабатывать адаптацию к условиям полета - адаптацию
исполнительных органов и нейральную адаптацию. Позвоночные покидали океан
ради суши и снова возвращались в воду, и тогда выработку "аквальных"
решений им приходилось начинать с нуля. Проклятие любой совершенной
специализации в том, что она является приспособлением только к данным
условиям; чем лучше специализация, тем с большей легкостью ведет к гибели
изменение этих условий. А ведь самые лучшие конструктивные решения
разбросаны по разным боковым, крайне специализированным линиям. Орган
кобры, реагирующий на инфракрасное излучение, обнаруживает разницу
температур порядка 0,001°. Электрический орган некоторых рыб реагирует на
падение напряжения порядка 0,01 микровольта на миллиметр. Слуховой орган
моли, поедаемой летучими мышами, реагирует на колебания ультразвуковой
эхо-локации последних. Чувствительность осязания некоторых насекомых
находится уже на пороге приема молекулярных колебаний. Известно, как
развит орган обоняния у бабочек китайского шелкопряда. Дельфины имеют
систему гидролокации; приемным экраном для пучка посылаемых ими колебаний
служит вогнутая лобная часть черепа: покрытая жировой подушкой, она
действует как собирающий рефлектор. Человеческий глаз реагирует на
отдельные кванты света. Когда вид, который сформировал такие органы,
гибнет, вместе с ним пропадают и "изобретения" Эволюции, подобные
перечисленным выше. Мы не знаем, как много их погибло за минувшие миллионы
лет. Если же такие "изобретения" и продолжают существовать, то нет
возможности распространить их вне пределов вида, семейства или хотя бы
разновидности, где они образовались. А в итоге старый человек - существо
беззубое, хотя проблема была решена уже десятки раз, причем каждый раз
несколько иначе (у рыб, у акул, грызунов и т.п.).
7. Менее всего мы знаем о том, каким образом Эволюция совершает свои
"великие открытия", свои революции. А революции она совершает, и
заключаются они в создании новых типов. Конечно, и здесь она действует
постепенно, ибо иначе не может. Но с учетом этого ее можно упрекнуть в
том, что она действует в высшей степени случайно; типы возникают не
благодаря адаптации или старательно подготавливаемым изменениям, а в
результате игры на эволюционной лотерее, в которой очень часто главного
выигрыша вообще нет.
Мы столько уже говорили об эволюции генотипов, что то, о чем я
расскажу вслед за Дж. Симпсоном 2, будет, пожалуй, понятно без объяснений.
В больших популяциях при низком давлении отбора образуется резерв скрытой
генетической изменчивости (в рецессивно мутировавших генотипах). И
напротив, в малых популяциях может произойти случайная фиксация новых
генетических типов; Дж. Симпсон называет это "квантовой эволюцией" (скачок
этот, однако, менее революционен, чем тот, который в свое время
постулировал Гольдшмидт, назвав результаты гипотетических
макрореконструкций генотипа hopeful monsters - "многообещающими
чудовищами"). Происходит это за счет скачкообразного перехода мутаций из
гетерозиготного состояния в гомозиготное; скрытые прежде признаки вдруг
проявляются, причем сразу для довольно большого количества генов (такого
рода явления чрезвычайно редки и могут происходить, скажем, один или два
раза за четверть миллиарда лет).
Изоляция и сокращение численности популяции происходят чаще всего в
периоды резкого повышения смертности, вызванного какими-либо бедствиями и
катастрофами. Тогда-то на фоне миллионов гибнущих организмов вдруг
всплывают на поверхность не подвергавшиеся действию отбора формы - новые
"пробные" модели; они возникают, как говорилось выше, скачкообразно, и
только дальнейший ход эволюции подвергает "практической проверке" эти
модели. Поскольку выбор Эволюции всегда случаен, обстоятельства,
благоприятствующие "великим изобретениям", вовсе не должны приводить к ним
с необходимостью или хотя бы с какой-то вероятностью. Правда, рост
смертности и изоляция облегчают "всплывание на поверхность" большого числа
фенотипических мутантов из скрытого ранее в гаметах "аварийного" резерва,
но сам этот резерв может оказаться не столько спасительным изобретением,
новой формой организма, сколько комком бессмысленных и вредных признаков.
Ведь давление отбора вовсе не обязано совпадать по направлению с
мутационным; материк может превращаться в остров, а бескрылые насекомые -
совершенно случайно - в крылатых, что еще более ухудшает их положение.
Одно столь же возможно, как и другое; только тогда, когда векторы обоих
давлений, мутационного и селекционного, указывают в одну и ту же сторону,
возможен поистине значительный прогресс. Но такое явление, как нам теперь
становится понятным, - редчайшая редкость. В глазах конструктора эта
ситуация равносильна такому снабжению провиантом спасательных шлюпок
корабля, когда потерпевших после крушения будут ожидать сюрпризы, ибо в
ящике с "неприкосновенным запасом" может оказаться пресная вода или
соляная кислота, банки с консервами или с камнями. И хотя это звучит
гротескно, нарисованная картина, по существу, как раз и соответствует
методу Эволюции, тем условиям, в которых она совершает свои самые
грандиозные деяния.
О том, что мы не ошибаемся, свидетельствует монофилетичность 3
возникновения земноводных, пресмыкающихся и млекопитающих. Ведь они
сформировались только однажды, каждый из классов возник только один раз на
протяжении всех геологических эпох. Очень интересно получить ответ на
вопрос, что случилось бы, если бы 360 миллионов лет назад не возникли
первые позвоночные? Пришлось ли бы ждать еще сто миллионов лет? Или же
повторить это мутационное творение эволюция могла бы лишь с меньшей
вероятностью? И не исключило ли это изобретение другую потенциально
возможную конструкцию?
Это неразрешимые вопросы, ибо что произошло, то произошло. Правда, -
и мы уже об этом говорили - мутация почти всегда является сменой одной
организации другой, хотя часто и "адаптивно бессмысленную". Таким образом,
высокий уровень организации генотипа создает условия, при которых серия
случайных испытаний достаточно большой длины делает вероятность появления
более .прогрессивной разновидности или ветви, сколь угодно близкой к
единице. (Под "прогрессивной" мы понимаем, следуя Дж, Хаксли, такую форму,
которая не только доминирует благодаря своей организации над
существовавшими до нее, но представляет собой также потенциальный переход
к дальнейшим этапам развития.) На примере "великих переворотов" Эволюции
мы снова столкнулись, и очень резко, с бесповоротно статистическим
характером "природного" конструирования. Организм - наглядный пример того,
как можно построить надежную систему из ненадежных компонентов. А Эволюция
- демонстрация того, как посредством игры с двумя ставками - жизнью и
смертью - можно решать инженерные задачи.
8. Мы переходим ко все более фундаментальной критике Эволюции,
поэтому следует хотя бы вскользь подвергнуть критике ее метод управления.
Обратная связь, контролирующая генотипы, допускает серьезные погрешности,
из-за чего и происходит "генетическое засорение" популяций.
Главной нашей темой будет теперь одна из исходных и наиболее
фундаментальных предпосылок Эволюции - выбор строительного материала.
Ретортами и лабораториями Эволюции являются крохотные клейкие капельки
белка. Из них она изготовляет скелеты, кровь, железы, мышцы, мех, панцири,
мозг, нектары и яды. Поражает узость "производственных возможностей" по
сравнению с универсальностью конечных продуктов. Если, однако, не
учитывать ограничений, накладываемых холодной технологией, если нас
интересует не совершенство молекулярной и химической акробатики, а скорее
общие принципы рационального проектирования оптимальных решений, то
открывается поле для упреков.
Как можно представить себе организм более совершенный, чем
биологический? Как система детерминированная (похожая в этом смысле на
живые организмы) это может быть система, поддерживающая ультраустойчивость
благодаря притоку наиболее производительной, то есть, конечно, ядерной
энергии. Отказ от окисления делает излишними кровеносную и кроветворную
системы, легкие, всю пирамиду центральных регуляторов дыхания, весь
химический аппарат тканевых энзимов, мышечный обмен и сравнительно
небольшую и крайне ограниченную силу мышц. Ядерная энергия допускает
универсальные преобразования; жидкая среда не является лучшим ее носителем
(но можно было бы построить и такой гомеостат, если бы кому-то это было уж
очень нужно). Ядерная энергия открывает разнообразные перспективы действия
на расстоянии - будь то действие по проводам, дискретное ("кабели",
подобные нервам), будь то аналоговое (когда, например, излучение стало бы
эквивалентом несущих информацию аналоговых гормональных соединений).
Излучения и силовые поля могут действовать также и на окружающую гомеостат
среду, а тогда примитивная механика конечностей с их подшипниками
скольжения становится излишней. Разумеется, организм "на ядерной энергии"
выглядит в наших глазах столь же гротескно, сколь и бессмысленно, но
достаточно представить себе ситуацию, в какой находится человек на
стартующем космическом корабле, чтобы правильно оценить всю хрупкость и
узость эволюционного решения. При усиленном тяготении тело, состоящее
главным образом из жидкостей, подвергается резким гидродинамическим
перегрузкам: подводит сердце, в тканях то недостает крови, то она
разрывает сосуды, появляются экссудаты 4 и отеки, мозг перестает
действовать почти сразу же после прекращения доступа кислорода, и даже
костный скелет оказывается в этих условиях конструкцией слишком слабой,
чтобы противостоять действующим силам. Человек является сегодня самым
ненадежным блоком в созданных им машинах, а также самым слабым - в
механическом отношении - звеном реализованных им процессов.
Но даже отказ от ядерной энергии, силовых полей и т.п. не обязательно
приводит нас назад к биологическим решениям. Совершеннее биологической
будет система, обладающая одной дополнительной степенью свободы - в выборе
материалов; система, вид и функция которой не предопределены. Система,
формирующая по мере надобности приемный орган или эффектор, новый орган
чувств или новую конечность либо же вырабатывающая новый способ
передвижения. Одним словом, система, которая прямым путем благодаря власти
над своей "сомой" достигает того, чего мы сами достигаем окольным путем, с
помощью технологий, пользуясь регулятором второго порядка, то есть мозгом.
Окольность наших действий можно было бы, однако, устранить; имея
впереди три миллиарда лет, можно так углубиться в тайны материи, что она,
эта окольность действий, станет излишней.
Проблему строительного материала можно рассматривать двояко: либо в
аспекте немедленного приспособления организмов к Природе - и тогда
решение, принятое Эволюцией, имеет много положительных сторон, либо же в
аспекте перспективных потенций - и тогда на первый план выдвигаются все
ограничения строительного материала. Самое важное для нас - ограничение во
времени. Располагая миллиардами лет, можно сконструировать почти
бессмертие, если, разумеется, кто-то в нем заинтересован. Эволюция же
проявила здесь полное безразличие.
Почему мы обсуждаем проблему старения и смерти в разделе, посвященном
недостаткам строительного материала? Может быть, это скорее вопрос
организации строительного материала? Ведь мы же сами говорили, что
протоплазма, по крайней мере потенциально, бессмертна. Она - непрестанно
обновляющий себя порядок, поэтому в самом принципе ее конструкции не
заложена неизбежность обрыва процессов из-за рассогласования. Это сложный
вопрос. Если мы и понимаем, что происходит в организме в течение секунд
или часов, то о закономерностях, каким он подчиняется во времени,
исчисляемом годами, мы не знаем почти ничего. Наше невежество довольно
успешно маскируют такие термины, как "рост", "созревание", "старение", но
это лишь полуметафоры - туманные названия состояний, а не точные их
описания.
Эволюция является конструктором-статистиком; это мы уже знаем. Но
усредняющей, статистической является не только ее видообразующая
деятельность; на том же принципе основано и построение отдельного
организма. Эмбриогенез - это управляемый лишь в общем химический взрыв с
телеологическим прицелом, также подчиненным статистике, ибо ген не
определяет ни количества, ни расположения отдельных клеток "конечного
продукта". Ни одна отдельно взятая ткань многоклеточного организма умирать
не обязана, такие ткани, выделенные из организма, можно годами выращивать
на искусственных питательных средах. Итак, смертен организм как целое, но
не его составные части. Как это понимать? Организм подвергается в течение
жизни различным возмущениям, травмам. Некоторые из них обусловлены
окружением, другие же невольно вызывает он сам. И последнее является,
пожалуй, наиболее существенным. Мы говорили уже о некоторых видах "выхода"
жизненных процессов "из колеи". В сложном организме они являются прежде
всего потерей корреляционного равновесия. Имеется несколько главных типов
подобного "выхода из колеи": стабилизация патологического равновесия (как
при язве желудка), порочный круг (как при гипертонии) и, наконец,
лавинообразные реакции (эпилепсия).
К таким реакциям можно отнести cum grano salis 5 и новообразования.
Все эти возмущения ускоряют процесс старения, однако этот процесс идет и у
лиц, которые почти никогда не болеют. Можно предположить, что старость
проистекает из статистической природы жизненных процессов. С какой бы
точностью ни был изготовлен ствол ружья, после выстрела дробинки все
больше расходятся по мере возрастания пройденного ими пути. Старение -
этой такой же разброс процессов и вызванный им постепенный выход из-под
центрального контроля. А когда этот разброс достигает критического
значения, когда резервы всего компенсирующего аппарата оказываются
исчерпанными, наступает смерть.
Поэтому-то и можно подозревать, что статистика, которая столь
безотказна в качестве исходного принципа возникновения подвижного
равновесия (Fliessgleichgewicht - Л. Берталанфи 6), безотказна, пока
организмы, конструируемые из этих принятых как данное элементов, являются
простыми. Эта же самая статистика приводит к сбою, как только мы переходим
определенную грань сложности. В этом понимании клетка - творение более
совершенное, чем многоклеточный организм, сколь бы парадоксально это ни
звучало. Мы должны, однако, понять, что, говоря так, мы пользуемся
совершенно иным языком, точнее, занимаемся совсем иным вопросом, чем тот,
который был важен для Эволюции. Смерть является ее многократным
следствием, она и продукт непрерывного изменения, и итог растущей
специализации, и, наконец, результат того, что для работы был употреблен
именно этот материал, а не какой-нибудь иной, - тот единственный материал,
который можно было создать. Поэтому на самом-то деле мы вовсе не сочиняем
пасквиль на эту нашу безликую создательницу. Мы имеем в виду совсем
другое. Просто мы хотим быть конструкторами более совершенными, чем она, и
должны поэтому остерегаться повторения ее ошибок.
1
Индивидуальное развитие организма от момента зарождения. - Прим. ред.
2
О.G.Simpson. The Major Features of Evolution, N.Y., Columbia, 1953;
см. также Дж.Г.Симпсон, Темпы и формы эволюции, ИЛ, 1948.
3
Монофилетическая эволюция - одна из форм эволюционного процесса,
которая заключается в длительном направленном (не обязательно
прямолинейном) сдвиге средних значений признаков популяции. Основная черта
этого процесса состоит в том, что наблюдается не разделение популяции, а
ее изменение в целом (см. Дж.Г.Симпсон, Темпы и формы эволюции, ИЛ, 1948).
- Прим. ред.
4
Экссудат, или выпот, - жидкость, выступающая из мелких сосудов в
ткани или полости тела. - Прим. ред.
5
Дословно: с крупицей соли (лат.), то есть с крупицей понимания, с
учетом обстоятельств. - Прим. ред.
6
L.v.Вertalanffу, Theoretische Biologie, Berlin, 1932 (2 тома).
[ Титульный лист ]
[ Содержание ]
<= Глава восьмая (g) ]
[ Глава восьмая (i) =>