Четвертая модель мифовосприятия: эволюция представляет собой случайный процесс
Я верю, что мы созданы для эволюции. Иначе Иисус непременно сказал бы: «Не вздумайте ничего делать до тех пор, пока я не вернусь!»
Свами Бияндананда
Падение и взает
Жана Батиста де Ламарка
Возможно, вы помните Жана Батиста Ламарка из школьного курса биологии. Его имя прочно ассоциируется с идеей, что, мол, «жирафы развили длинные шеи потому, что их предки из поколения в поколение хотели дотянуться до листьев и плодов высоко на деревьях». Нелепая идея, из-за которой Ламарк прослыл шутом. Именно этого и добивался французский натуралист и зоолог барон Жорж Кювье — выставить Ламарка шутом и тем самым дискредитировать его еретические утверждения, ставящие под сомнение библейские догматы. В 1829 году (уже после смерти Жана Батиста) он лично состряпал пересказанное выше клеветническое резюме теории Ламарка специально для того, чтобы отвратить от нее людей.
Жан Батист де Ламарк родился во Франции в 1744 году. После обучения в иезуитской семинарии он семь лет отслужил во французской армии, демобилизовался после инфекционного заболевания, после чего попытался изучать медицину, но в итоге устроился работать банковским клерком в Париже. Там Ламарк познакомился с ведающимся философом Жан-Жаком Руссо, который разжег в нем интерес к ботанике и, по всей видимости, увлек идеями Просвещения.
В течение десяти лет Ламарк посвящал едва ли не все свое свободное время работе над трехтомником о флоре Франции, после публикации которого был принят в знаменитейшую LAcademie Frangaise — Французскую академию наук. Хотя Жан Батист был неимущим дворянином, а значит, почти простолюдином, он получил при Людовике XVI должность придворного ботаника. Во время Французской революции, которая в 1799 году привела к власти Наполеона Бонапарта, Ламарку поручили сделать из конфискованного у королевской фамилии парка, называвшегося Jardin de Roi (Сад короля), общественный ботанический сад под названием Jardin des Plantes (Сад растений).
|
|
|
Французская революция даровала Европе краткий миг, когда Природа стала королевой, а Франция превратилась в республику. В условиях свободы от церковной догмы идеи Ламарка об эволюции и о стремлении природы к совершенству приобрели немалую известность. Ламарк писал: «Природа порождает разнообразные виды животных, начиная с наименее совершенных, или простейших, и заканчивая наиболее совершенными, и при этом постепенно усложняет свою структуру».
К несчастью для Ламарка, его идея, что Природа идет путем эволюционного прогресса, была чревата опасными выводами социального характера. Если Природа может прогрессировать, значит, могут прогрессировать и низшие классы человеческого общества. Поэтому, когда« Французская революция потерпела крах и король Людовик XVIII восстановил монархический строй, Ламарк оказался в немилости у церкви и правящего класса, которым не было никакого дела до выдающихся заслуг ученого. Этот идеологический и теологический конфликт и послужил одной из причин того, почему научный оппонент Ламарка барон Кювье намеренно исказил в своем пересказе его идеи об эволюции. Другой причиной стала личная неприязнь. Во времена революции, когда Наполеон Бонапарт низверг старую знать, аристократ Кювье оказался в подчинении у Ламарка — человека более низкого происхождения. При этом Ламарк использовал свое влияние, чтобы помочь Кювье обосноваться в Париже, чем, по-видимому, еще больше задел его самолюбие.
|
|
|
После поражения Наполеона затаивший обиду Жорж Кювье вновь обрел влияние, получив пост главы Французской академии, где он снискал себе славу панегириста, вдохновенно воспевавшего заслуги каждого усопшего члена академии. И действительно, в большинстве случаев он превозносил вклад своих коллег в науку... но когда умер Ламарк, Кювье не просто раскритиковал его, а бесстыдно оклеветал. «Панегирик» Кювье был столь нелестным и исполненным враждебности по отношению к представителям низших классов, что академия отказала ему в праве выступать с этой речью с трибуны и публиковать ее. Тем не менее отредактированная версия речи была опубликована в 1832 году — через три года после смерти Ламарка и полгода после смерти самого Кювье. И несмотря на неприглядные обстоятельства появления этого комментария, на Кювье до сих пор ссылаются авторы, которые почему-то хотят представить Ламарка шутом, а его идеи — клоунадой.
|
|
|
Если бы Ламарк был жив, он наверняка сказал бы в защиту своих идей, что эволюция основывается на информированности организмов о внешней среде и их согласованном взаимодействии, которое позволяет им выживать и адаптироваться к переменам. Это становится очевидным, когда мы наблюдаем безупречные взаимоотношения организмов в их среде обитания: мохнатый полярный медведь не живет в знойных тропиках, а нежная орхидея — среди суровых льдов Арктики. В действительности Ламарк утверждал следующее: эволюция является результатом того, что под воздействием факторов окружающей среды организмы приобретают и передают по наследству адаптационные изменения, которые необходимы им для выживания в постоянно изменяющемся мире.
|
|
|
Чтобы исказить содержание идей Ламарка, Кювье намеренно подменил смысл используемого Жаном Батистом французского слова besoin, которое может означать либо «потребность», либо «желание». Ламарк говорил, что эволюционные изменения происходят в Природе в силу того, что организмам свойственна besoin (биологическая потребность, или императив) к выживанию. А Кювье писал, будто Ламарк использовал слово besoin в смысле «желание», — мол, «животные эволюционируют, поскольку желают эволюционировать».
По утверждению Кювье, Ламарк считал, что у птиц есть крылья и перья, потому что они хотят летать, водоплавающие птицы сделали себе перепончатые лапы, следуя желанию плавать, а болотные птицы отрастили длинные ноги из желания оставаться сухими. Подхватив такое искаженное истолкование идей Ламарка, многие газеты стали публиковать карикатуру, изображающую выброшенную на берег рыбу с поднимающимся над ней пузырем мыслей: «Ах, как я хотела бы иметь лапы!»
В результате клеветнических выпадов Кювье Ламар-кова концепция эволюции утонула в насмешках — ни один ученый, дорожащий своей репутацией, не мог допустить и мысли о том, что рыба может что-либо думать об эволюции. Кювье не просто сокрушил доброе имя Ламарка, его лживые пасквили до сих пор используются современными биологами для нападок на эволюционную теорию Ламарка и на ее сторонников.
По иронии судьбы более чем через 175 лет после смерти Жана Батиста Ламарка наука приходит к выводу, что идея об эволюционном намерении, возможно, намного ближе к истине, чем предполагал сам Ламарк. Однако в течение всего этого времени то и дело находились ученые, которые отпихивали Ламарка все дальше и дальше на задворки науки.
Три десятилетия спустя после подлой выходки Кювье Чарльз Дарвин опубликовал «Происхождение видов», представив публике свою версию эволюционной теории, где он утверждал, что наследственные изменения происходят случайно. Таким образом, теория Дарвина составила новый очаг жесткой оппозиции Ламарку. Но на этот раз не со стороны креационистов, а со стороны коллег-эволюционистов .
Ярый дарвинист немецкий биолог Август Вайсман отодвинул Ламарка еще глубже в тень забвения своей попыткой опровергнуть его теорию, согласно которой организмы эволюционируют путем адаптации. Вайсман скрестил мышей, предварительно купировав им хвосты, он утверждал, что, если теория Ламарка верна, их потомство должно быть тоже бесхвостым. Первое поколение мышей родилось с хвостами; Вайсман взял этих мышат, снова купировал им хвосты и снова скрестил. Он повторил эту процедуру с двадцатью одним поколением мышей, и за пять лет эксперимента не родилась ни одна бесхвостая мышь. Всякий, кто разводит доберманов-пинчеров, знает, что купирование хвостов и ушей не передается потомству, независимо от того, на протяжении скольких поколений мы проводим такую процедуру. Но это означает лишь то, что природа никогда не говорит: «Ладно, вы победили. Отныне никаких хвостов».
К несчастью для Ламарка и для всех нас, ученое сообщество приняло выводы Вайсмана, несмотря на то что они были научно необоснованными по нескольким причинам. Во-первых, Ламарк изначально предполагал, что эволюционные изменения происходят на протяжении огромных отрезков времени, возможно тысячелетий. Пятилетний эксперимент Вайсмана, очевидно, был недостаточно продолжительным, чтобы подтвердить или опровергнуть теорию Ламарка. Во-вторых, Ламарк никогда и не утверждал, что закрепляется любое изменение. Наоборот, он говорил, что организмы сохраняют те черты, например хвосты, которые способствуют выживанию.
Вайсман не считал, что участвующим в его эксперименте мышам необходимы хвосты... но он не спрашивал у самих мышей, что они думают по этому поводу. Тем не менее эксперименты Вайсмана способствовали утверждению теории Дарвина и развенчали Ламарка, сделав его сначала посмешищем, а затем вообще стерев из общественного сознания.
Результатом изысканий Вайсмана стало то, что биологи начали отрицать влияние среды как на генетические мутации, так и на эволюционное развитие. Однако в свете недавних исследований в сфере эпигенетики и адаптивных мутаций взгляд Ламарка на эволюцию как на целенаправленный процесс представляется более оправданным, чем это виделось прежде. В то же время другие эксперименты демонстрируют, что эволюция также использует и фактор случайных генетических изменений — в полном соответствии с теорией Дарвина и неодарвинистов. Однако, как мы увидим ниже, эти случайные изменения всегда происходят в определенном контексте. В действительности каждый организм на нашей планете является частью сложного и целенаправленного процесса, ориентированного на поддержание равновесия в среде.
Случайные мутации? Никаких игральных костей!
При жизни ни Ламарк, ни Дарвин не имели возможности подтвердить собственные теоретические взгляды на эволюцию и наследственность, поскольку тогда еще не было соответствующих технологий. То, что эволюция согласуется и с ламаркизмом, и с дарвинизмом (скоро мы поговорим об этом подробнее), доказали позднейшие поколения ученых.
Экспериментальная генетика как наука официально зародилась в 1910 году (столетие спустя после того, как Ламарк выдвинул свою теорию), когда Томас Хант Морган обнаружил, что мутировавшая белоглазая фруктовая мушка способна производить в популяции красноглазых мушек белоглазое потомство. В ходе своих исследований Морган установил, что управляющие чертами гены представляют собой обособленные элементы внутри хромосомы, а факторы среды (такие, как радиация или токсины) способны стимулировать генетические мутации. Морган пришел к выводу, что никакие из внешних воздействий не могут точно предопределять тот или иной конечный результат мутации. Позже более сложные исследования окончательно убедили ученых в том, что генетические изменения непредсказуемы, — в точности как и полагал Дарвин.
В 1943 году генетические исследования, произведенные Сальвадором Лурия и Максом Дельбрюком, вроде бы раз и навсегда доказали, что мутации представляют собой чисто случайные события. Сначала ученые вырастили в питательном бульоне колонию генетически идентичных бактерий. Затем они разделили бактерии на равные части и поместили в разные чашки Петри для культивирования. Чашек получилось много. В эти идентичные культуры были внедрены бактериофаги — вирусы, которые заражают и убивают бактерии. Большинство бактерий погибло, однако некоторые продемонстрировали достаточную сопротивляемость вирусу, выжили и сформировали новые колонии. Чтобы определить, случайны ли эти мутации или же они являются результатом целенаправленного клеточного ответа на угрозу среды, Лурия и Дельбрюк проверили, насколько различаются по численности колонии выживших бактерий в разных чашках Петри. Ученые рассудили так: если мутации обусловлены целенаправленной адаптивной реакцией на новые условия среды, тогда колонии выживших бактерий в каждой чашке должны быть примерно одинаковыми по численности. Если же мутации — результат случайных процессов, размеры колоний в разных чашках будут значительно различаться.
Эксперимент показал, что численность выживших колоний в разных чашках Петри значительно различается. Лурия и Дельбрюк сделали вывод, что мутации происходят случайным образом, независимо от стимулов среды, и бактерии, которым посчастливилось выжить, приобрели нужную мутацию по чистой случайности. В течение последующих 45 лет было проведено множество экспериментов, подтвердивших результаты Лурии и Дельбрюка. В результате в науке утвердилось мнение, что все мутации случайны, а не направлены на обеспечение конкретных задач выживания в той ситуации, с которой столкнулся организм.
Итак, основываясь на своих наблюдениях, биологи сделали, казалось бы, неопровержимый вывод: мутации совершенно непредсказуемы; они никоим образом не связаны с настоящими или будущими потребностями организма. А поскольку эволюция происходит исключительно путем мутаций, они заключили, что у такой случайной эволюции нет никакой цели. Этот вывод наилучшим образом вписывается в концепцию сугубо материальной Вселенной, проповедуемую научным материализмом. В общем, теория осознанного Творения отступила перед теорией генетической «игры в кости». Было решено, что человек — всего лишь очередной случайный турист, материализовавшийся в биосфере в результате беспорядочных наследственных процессов.
Однако в 1988 году всемирно признанный генетик Джон Кэйрнс оспорил это научное верование в случайную эволюцию. Результаты оригинальных исследований Кэйрнса (он тоже работал с бактериями) были опубликованы в престижном британском журнале Nature в статье под названием «Происхождение мутантов». Кэйрнс взял бактерии, у которых был поврежден ген, отвечающий за производство энзима лактазы, необходимого для усвоения лактозы — сахара, присутствующего в молоке. Затем он поместил эти бактерии в культуры, где единственным питательным веществом была лактоза. Неспособные усваивать эту пищу, бактерии не могли ни расти, ни размножаться, поэтому ожидалось, что их колонии в ходе эксперимента не возникнут. Однако, как ни странно, во многих культурах бактериальные колонии все же образовались.
Повторно исследовав бактерии, с которых начинался эксперимент, Кэйрнс обнаружил, что в исходном посевочном материале мутировавших форм не было. Следовательно, заключил ученый, мутация гена, отвечающего за выработку лактазы, произошла после помещения бактерий в новую среду, а не до этого. Но если Лурия и Дельбрюк использовали в своих экспериментах вирусы, которые убивали бактерии почти мгновенно, то в экспериментах Кэйрнса микроорганизмы гибли от голода медленно. Иными словами, поместив бактерии в стрессовую ситуацию, Кэйрнс дал им достаточно времени для активизации внутренних механизмов мутации, чтобы они попытались выжить.
В экспериментах Кэйрнса мутации, способствующие выживанию, выглядят как прямая реакция организма на неблагоприятные условия среды. Любопытно, что в ходе дальнейших исследований выяснилось: мутации затронули лишь те гены, которые отвечают за метаболизм лактозы. Кроме того, из пяти возможных механизмов мутации все голодающие бактерии реализовали мутацию одного и того же типа. Очевидно, что результаты этого эксперимента не подтверждают предположение о совершенно случайных мутациях и бесцельной эволюции!
Кэйрнс назвал открытый им механизм направленной мутацией. Но сама идея, что стимулы среды могут управлять изменениями генетической информации, в корне противоречит центральной догме, поэтому официальная наука ответила быстро и враждебно. Как в журнале Nature, так и в американском научном журнале Science были напечатаны передовицы с гневными выпадами против выводов Кэйрнса. Редакционная статья в Science называлась «Ересь в эволюционной биологии». Заглавие было набрано огромными буквами жирным шрифтом. Это ясное свидетельство того, что облаченные в белые халаты жрецы научного материализма готовы были сжечь Кэйрнса на костре. Никто не смеет выступать против догмы!
В течение следующего десятилетия результаты Кэйрнса воспроизводились и другими исследователями, что, по идее, должно было увеличить доверие к его работе. Однако научное сообщество все равно считало идеи Кэйрнса возмутительными и неприемлемыми. Чтобы не раздражать коллег, ведущие исследователи-генетики сменили название этого явления с «направленная мутация» на более мягкое «адаптивная мутация», а затем и вовсе «благоприятная мутация». Более того, научное сообщество настаивало на том, чтобы Кэйрнс предложил другое объяснение механизма таких мутаций — как бы их ни называли:
Официальная наука полагала, что мутации происходят только в результате случайных ошибок копирования в ходе процесса репродукции. Чтобы дочерняя клетка унаследовала полный геном исходной клетки, должны быть точно скопированы миллиарды гетероциклических оснований нуклеиновой кислоты, составляющие генетический код. Однако процесс копирования предполагает множество возможностей для ошибок. В некотором смысле копирование ДНК сродни ручному переписыванию Библии монахами до изобретения печатного станка. Вы только вообразите, как легко могла вкрасться ошибка в одно из миллиона слов. А теперь представьте себе, как может измениться смысл написанного, если переписчик забудет вставить где-нибудь частицу не.
Неправильно поставленная запятая может полностью изменить смысл текста. Всем нам с детства известна фраза, в которой от постановки запятой зависит жизнь человека: «Казнить нельзя помиловать». К счастью, Природа учла эту возможность и внедрила в наши гены механизм корректировочного чтения ДНК с последующим исправлением ошибочных ДНК-последовательностей. Если по какой-то случайности ошибка копирования проникнет через этот механизм, в результате получится «чертеж» с ошибкой, который мы совершенно справедливо назовем случайной мутацией. Согласно теории Дарвина, эволюция полностью является результатом таких случайных изменений в коде ДНК.
Но в экспериментах Кэйрнса бактерии изначально не могли усваивать лактозу — единственное доступное им питательное вещество. В результате у них возник дефицит нужных строительных материалов и энергии, необходимой для осуществления нормального процесса репродукции.
Так что эти бактерии просто не успели бы спастись благодаря случайным мутациям, возникающим вследствие ошибок при копировании ДНК. Следовательно, голодающие бактерии Кэйрнса, по-видимому, осуществили генетическую мутацию посредством совсем другого механизма, пока еще неизвестного науке. И хотя нам сложно признать наличие сознания у бактерий, все же есть ощущение, что здесь имеет место работа некоего активного разума, благодаря которому они умудряются быстро адаптироваться к изменениям в среде — совсем по Ламарку.
Ныне нам известно, что под воздействием стресса бактерия способна, не прибегая к делению, целенаправленно задействовать уникальный, склонный к ошибкам энзим для копирования ДНК, чтобы производить мутировавшие гены, ассоциирующиеся с определенной дисфункцией. Так, генерируя генетические варианты, организм пытается создать более функциональные гены, которые смогут преодолеть стрессовые факторы среды. Представьте себе этот механизм как разлаженный ксерокс, намеренно делающий ошибки.
Итак, используя особый энзим для синтеза ДНК, клетка производит большое число генов со случайными мутациями и тем самым повышает собственную выживаемость. Такое ускорение или усиление генетических изменений в клетках физического тела называется соматическими гипермутациями — этот механизм целенаправленно генерирует случайные мутации и, таким образом, представляет собой дарвинистскую часть процесса.
В результате соматических гипермутаций попавшая в стрессовую ситуацию бактерия получает огромное количество скопированных с ошибками генов, в каждом из которых присутствует своя вариация генетического кода. Если одна из этих генетических вариаций может производить протеин, способный эффективно преодолеть возникший у клетки стресс, бактерия изымает исходный неэффективный ген из хромосомы и заменяет его новой версией. А вот это уже ламаркистская часть процесса, когда информационное взаимодействие между средой и клеткой влечет за собой выбор наилучшей версии нового гена.
Работа Кэйрнса и дальнейшие исследования в том же направлении продемонстрировали, что организмы не только адаптируются к среде, но и намеренно изменяют свою генетику, чтобы обеспечить приспособленность будущих поколений. Иными словами, наука пришла к пониманию, что эволюция представляет собой не просто следствие случайного броска игральных костей (как думал Дарвин), но согласованный танец организма со средой (как полагал Ламарк) — динамический процесс, в ходе которого организмы целенаправленно приспосабливаются к стрессовым обстоятельствам.
Биотехнологи уже воспользовались этим генетическим механизмом и вывели бактерии, способные перерабатывать нефтяные пятна на воде или выделять определенные минералы из руды. В то же время для медиков этот же генетический механизм является постоянным источником головной боли, поскольку микроорганизмы со временем приобретают сопротивляемость к самым мощным антибиотикам.
Таким образом, на вопрос: «Является ли эволюция результатом намерения или случайности?» — отвечаем: «Да!» Здесь, как и во многих других случаях, выясняется, что противоположности — такие, как намерение и случайность, — действуют одновременно. Рискуя приписать бактериям антропоморфные черты, мы должны сказать, что эти организмы демонстрируют намерение выжить.
Фактически все жизненные формы демонстрируют врожденную черту, которую биологи называют волей к жизни. На клеточном уровне этот механизм выживания способен запустить целый поток случайных мутаций, пока одна из них не сорвет джекпот в жизненной лотерее. Сколько бы раз ученые ни повторяли эксперименты Кэйрнса, им не удавалось проследить какой-либо устойчивый порядок внутри успешной последовательности мутаций ДНК. Так что в этом отношении процесс случаен. Но в то же время он и не случаен. Можно провести параллель между процессом гипермутации и методом мозгового штурма. Представьте себе группу людей, пытающихся придумать название для нового продукта. Согласно правилам мозгового штурма, его участники высказывают любые возникающие у них идеи, которые тут же записывают на доске — без малейшего редактирования или критической оценки. По ходу дела предлагается множество, казалось бы, неподходящих вариантов — до тех пор, пока кто-нибудь не придумает название, которое понравится всем. И хотя никто не знает, сколько придется высказать идей — пять, десять или сто, прежде чем проявится подходящая, восклицание «Эврика!» является совершенно ожидаемым (или на-мереваемым) результатом. И разные группы, участвующие в мозговых штурмах, получив одну и ту же задачу, по всей вероятности, придут к наилучшему возможному решению разными путями.
Итак, эволюция действительно представляет собой случайный процесс, но за всеми случайными событиями стоит четкая ориентация на определенную цель. Откуда мы это знаем? Дело в том, что в случае бактерий, как только обнаруживается необходимая для адаптации мутация, процесс прекращается. Есть такая шутка: почему потерянный предмет всегда обнаруживается в том месте, искать в котором нам приходит в голову в последнюю очередь? Потому что, найдя его, мы прекращаем поиски.
Похвала печатающим обезьянам
Говорить, что источником жизни является чистая случайность, можно только в том случае, если мы считаем, что живем в сугубо материальном мире, и категорически отвергаем возможность существования каких бы то ни было каузальных* полей. В связи с этим предлагаем вам еще раз вспомнить, как лежат железные опилки, когда они просто рассыпаны по листку бумаги, и какой узор возникает под влиянием незримого магнитного поля. Возможно ли, что подобного рода поле принимает участие в превращении одноклеточных организмов в изящные гармоничные формы — такие, как дерево, собака или мы с вами? Кто или что сообщает клеткам, что нужно делать, чтобы получилось такое*.
Как мы уже отмечали, физики признают, что единственным фактором, управляющим материей (включая, естественно, отдельные живые клетки и людей), является нематериальное поле. Но что или кто управляет этим полем? Вероятно (как предполагали величайшие умы квантовой физики), мы скоро обнаружим, что сама Вселенная, подобно Декарту, мыслит, а следовательно, существует. И может быть, окажется, что реальность человека формируется его собственными мыслями (в большей степени, чем наследственными чертами).
Однако те из нас, кто не считают себя креационистами, готовы говорить о происхождении жизни и биосферы лишь в контексте динамических процессов беспорядочной Вселенной, где мы, люди, каким-то образом обрели свою нынешнюю форму по чистой случайности. К сожалению, догматическое поклонение богу бессмысленности делает людей такими же бессильными, как и догматическая вера в Бога, который контролирует все. В обоих случаях мы от называемся от своей силы в пользу чего-то, что находится полностью вне сферы нашего контроля.
* Каузальный — являющийся причиной, причинный. — Прим. перев.
Во Вселенной, основанной на бессмысленной случайности, эгоистичный ген должен, несомненно, процветать. Почему? Во-первых, потому что отсутствует первичный моральный авторитет. Во-вторых, если ни в чем нет смысла и цели, тогда вполне позволительно объявить себя номером первым, а ко всему остальному относиться как к чему-то второстепенному.
Поскольку люди приняли за чистую монету идею, что наша Вселенная представляет собой безличную машину, возникшую по воле случая, нет ничего удивительного и в той покорности, которую мы проявляем, когда эта машина велит нам конкурировать, потреблять, сохранять спокойствие и подчиняться. Убеждая себя, подсознательно и осознанно, что жизнь бессмысленна, мы позволяем машинному сознанию внушить нам, что наше стремление к личностному совершенствованию — не что иное, как наивный идеализм. За пару последних поколений апатия и цинизм превратились в норму. Такие внутренние установки отвращают нас от стремления стать лучше, мешают пробудиться к своей позитивной роли в совместной эволюции всей планеты и скрывают от нашего взора те самые механизмы, которые могут обеспечить наше процветание.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 726; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!