Самое грандиозное шоу на Земле

Аналогичные соотношения для хищника будут определяться точно так же. Гепард, сломавший ногу, безусловно умрет от голода, как и его потомство. Но тем не менее приходится уравновешивать риски: если добычу трудно найти и поймать, то пусть уж лучше другим органам достанется меньше, ноги будут более уязвимы, но зато догонят самую быструю жертву.

Хищник и жертва попали в ловушку гонки вооружений: каждая из сторон неосознанно заставляет другую оптимизировать экономические затраты и взвешивать риск. Получается, что обе стороны вынуждены балансировать между риском остаться голодным (либо, напротив, стать обедом), но сберечь ноги и направить ресурсы на другие нужды, или же насытиться (либо, напротив, спасти шкуру), но пренебречь крепостью ног. Таким образом, противоборствующие стороны беспощадно вынуждают друг друга развиваться в одном и том же направлении, и получается folie deux — взаимное помешательство.

Смысл не совсем точен: речь идет не столько о безумии, сколько о смерти. Проигравший съедается (если речь идет о жертве) или умирает от голода (если о хищнике). А слово «взаимное» вполне уместно, ведь если бы эти двое безумцев могли договориться, то оба оказались бы в выигрыше. Как и в случае нашего Леса дружбы, легко увидеть, насколько плодотворным для обеих сторон оказалось бы соглашение о прекращении гонки. Она настолько же бессмысленна и тщетна, насколько и соревнование среди деревьев. Хищники учатся ловить все успешнее, жертвам приходится становиться ловчее, хищники вынуждены еще ускоряться… Обе стороны совершенствуют свое снаряжение для выживания, но ни одной из сторон, тем не менее, это снаряжение не дает преимущества — и все из-за недремлющего эволюционного противника.

С другой стороны, легко увидеть, как главный разработчик, запланировавший благополучие всей системы, может устроить добрососедское соглашение для обитателей Леса дружбы. Пусть все конкурирующие стороны сдадут оружие и обратят усилия на другие стороны жизни. Всем от этого станет лучше. То же самое, что и в нашей, человеческой гонке вооружений. Мы избавимся от истребителей, а вы — от бомбардировщиков. Вам не нужны будут ракеты, если мы ликвидируем свои. Все только выиграют, если мы разом уполовиним расходы на оборону и вложим их, например, в сельское хозяйство. А затем, свыкнувшись с половинным военным бюджетом и достигнув стабильности экономики, сократим его еще вдвое. Эта процедура должна проводиться синхронно, так, чтобы уровень вооружения в государствах-конкурентах даже при сокращении военных расходов оставался примерно на одинаковом уровне. И вся суть этого процесса — в планировании. Да, именно в планировании, а этого как раз так не хватает эволюции. Вот и деревья в лесу неизбежно включаются в гонку и продолжают ее до тех пор, пока отдельное дерево не перестает получать выгоду от участия в ней. У разумного разработчика всегда имеется возможность остановиться и подумать, нет ли лучшего решения, устраивающего всех участников кампании. Эволюция, в отличие от такого разработчика, не останавливается, а напротив, разгоняется, и в результате каждый участник получает личное преимущество, которое немедленно нейтрализуется преимуществами, достигнутыми противником.

Среди поп-экологов было нормой мыслить в рамках такого планирования, и даже некоторые ученые-профессионалы поддавались соблазну придать природе черты проекта. Так, увлекательное рассуждение о «предусмотрительных хищниках» было выдумано не каким-нибудь остолопом, а вполне заслуженным американским экологом.

Значит это примерно вот что. Нам хорошо известно, что следует воздерживаться от чрезмерной эксплуатации важных пищевых ресурсов, например от перелова трески, иначе она может вымереть. Именно поэтому государства и различные неправительственные организации пришли к необходимости введения квот вылова и мер контроля, вот почему они регламентируют размер ячеи для орудий лова вплоть до миллиметров, вот почему патрульные катера преследуют браконьеров. Мы, люди, находясь в самом расцвете, ведем себя как «предусмотрительный хищник», если, конечно, за нами как следует присматривать. Почему бы и диким животным не проявить такую же расчетливость, как это мыслится некоторым экологам? На этот вопрос я отвечаю: нет, нет и нет! И теперь, подготовленные предыдущими рассуждениями о деревьях и неизбежном «взаимном безумии», мы можем понять этот отрицательный ответ.

Главный разработчик, желающий добра всем животным, конечно, быстро подсчитает, какой должна быть оптимальная политика эксплуатации всех ресурсов. Он, безусловно, убедит львов в правильности этой политики: можно выедать квоту каждого вида антилоп, избегать охотиться на беременных самок, не трогать молодняк с высоким репродуктивным потенциалом. Не нападать на представителей редких видов — они в изменившихся условиях могут стать новым пищевым ресурсом. Если бы все львы на свете согласились выполнять условия, которые по расчетам проектировщика удовлетворяют устойчивому развитию, было бы здорово! И весьма неглупо. Но — увы!

Да, было бы совсем неглупо, именно это предписал бы разумный разработчик, сердечно озаботившийся счастьем всего сообщества. Но естественный отбор не раздает и не выполняет предписаний (он ведь не может предвидеть, соответственно, и предписывать), и в действительности все не так. И в настоящем лесу тоже все не так! Представим на минуту, что некий дипломатический львиный трюк все же сработал и львы договорились о квотах и разумном распределении жертв. И вот в сознательном сообществе львов появляется один ген, носитель которого нарушает правила. Этот эгоист вопреки всем договоренностям эксплуатирует запасы пищи как только может, до самого их истощения. И что, естественный отбор поспешит избавиться от недисциплинированного гена? Вовсе нет! Потомство, несущее ген мятежности, прекрасно выживет и с большим успехом передаст его следующему поколению, обойдя числом и силой своих более послушных конкурентов. Через несколько поколений этот ген станет преобладать в популяции, и от прежних добрососедских отношений не останется и следа. Тот, кто получает львиную долю добычи, передает свои гены, чтобы и дальше не терять ее.

Но наш прожектер все же не соглашается: если все львы станут индивидуалистами, то вскоре они не только уничтожат всех жертв, но и сами вымрут от недоедания. В проигрыше окажутся даже самые искусные охотники. Неужели даже тогда, настаивает наш разработчик, естественный отбор не вмешается, чтобы остановить это безобразие? Увы, нет, не вмешается.

Дело в том, что естественный отбор ни во что не вмешивается, он не заглядывает вперед и не рассуждает, кто из конкурентов ему более мил. Если бы он мог выбирать, то у предусмотрительного хищника был бы шанс все устроить. Естественный отбор, как превосходно, даже яснее, чем его преемники, представлял себе Дарвин, выбирает только между конкурирующими особями в пределах существующей популяции. Даже если вся популяция стремится к вымиранию в силу растущей конкуренции между особями, естественный отбор все равно будет на стороне наиболее конкурентоспособных и будет двигать процесс до тех пор, пока не останется последний из них. А наш гипотетический плановик работает скорее как своего рода экономист, которого интересует всеобщее благо, который разрабатывает оптимальную стратегию для целой популяции или экосистемы. Если говорить об экономических аналогиях, то уместнее вспомнить о «невидимой руке рынка» по Адаму Смиту.

«Эволюционная теодицея»?

Теперь отвлечемся от экономических аналогий. Пусть наш генеральный конструктор остается, но не в качестве экономиста, а в качестве философа-этика. Этот благодетельный разработчик (примем идиллическую точку зрения) станет заботиться о преуменьшении страданий всего сущего. Эта цель вполне совместима с экономическим благом, но, к сожалению, опять-таки не встречается в природе. Почему? Ужасно, но факт: страдания в животном мире настолько чудовищны, что чувствительные души стараются не думать о них. Дарвин прекрасно отдавал себе в этом отчет, когда писал своему другу Гукеру: «Что за книгу мог бы написать священник дьявола об этом неуклюжем, расточительном, нелепом законе и безжалостно жестоких деяниях природы!»[183] И эта знаменательная фраза дала название одной из моих книг («Священник дьявола»), а в другой я пояснил ее так:

Природа не добра и не зла, она не поощряет страдание и не пресекает его. Природу вообще не интересуют страдания, если они не влияют на выживание ДНК. Предположим, появился ген, который успокаивает газель в момент смертельного укуса. Будет ли естественный отбор благосклонен к этому гену? Нет, если только шансы газели оставить потомство за счет такого «спокойного» поведения не увеличатся. Но трудно представить, как этот вариант может реализоваться, поэтому, скорее всего, газель будет переживать страдания во время укуса, будет бежать от них как можно быстрее, хотя в итоге преследователь получит свое. Общий объем страданий в природе далеко превышает все добропорядочные представления. Пока я пишу это предложение, тысячи животных съедают живьем, другие несутся со всех ног, завывая от страха, а кого-то терзают паразиты, выедая нутро по кусочку, сотни и сотни умирают от голода, жажды и болезней. Это неизбежно. И если наступает вдруг изобилие, то тотчас автоматически возрастает и население всех видов, и снова восстанавливается естественное состояние голода и несчастий.[184]

Паразиты, вероятно, несут больше страданий, чем хищники, и понимание их эволюционных мотивов лишь усиливает, а не смягчает ощущение бессилия. Я бешусь всякий раз, стоит мне подхватить простуду — вот как сейчас. Пусть неудобство не настолько велико, но до чего же оно бессмысленно! Если, например, вас глотает анаконда, то ваша плоть хотя бы служит процветанию королевы джунглей… А если на вас нападает тигр, то последней мыслью может стать: «Кем задуман огневой соразмерный образ твой? В небесах или глубинах тлел огонь очей звериных?»[185] Но вирус! Все, что у него есть — это бессмысленное нечто, записанное в ДНК (или не в ДНК, а в РНК, как в случае простуды, но, по сути, это одно и то же). Вирус существует только чтобы произвести еще больше вирусов. Правда, это верно и в случае анаконды и тигра, однако в их случае есть хоть иллюзия чего-то большего. Тигры и анаконды и вправду являются машинами для репликации ДНК, но машинами красивыми и изящными, дорогими ДНК-реплицирующими машинами. Я давал деньги на охрану тигров, но кто же станет бороться за сохранение простуды! Я думаю об ее бессмысленности, когда в очередной раз достаю носовой платок или задыхаюсь от кашля.

Бессмысленность? Что за вздор! Сентиментальный вздор! Естественный отбор вообще не имеет смысла. Он от начала до конца состоит из выживания саморазмножающихся инструкций для саморазмножения. Если известно, что тот или иной вариант ДНК выживает из-за того, что анаконда удачно меня проглотила, или тот или иной вариант РНК выживает, заставляя меня безудержно чихать, то другого объяснения просто не требуется. И тигры, и вирусы выстроены при помощи особой программы, конечной инструкцией которой является (точно как в случае компьютерного вируса) «Скопируй меня». Вирус простуды выполняет эту инструкцию прямо и бесхитростно. А тигриная ДНК — это также в основе своей инструкция «скопируй меня», но с бесчисленными отступлениями, ставшими необходимой частью выполнения основного задания. Те отступления и есть сам тигр, укомплектованный клыками, когтями, спринтерскими мышцами и инстинктами выслеживания и нападения. Тигриная ДНК указывает: действуем в обход — сперва выстраиваем тигра, а потом копируем меня. ДНК антилопы также указывает: и здесь действуем обходным маневром — сначала собираем антилопу с длинными ногами, крепкими мускулами, пугливостью и тончайшими органами чувств, настроенными на избегание тигра, а уж затем копируем меня. Страдание есть побочный продукт естественного отбора, неизбежное его следствие, которое волнует нас в минуты жалости, но совершенно не волнует тигра (даже если бы тигру можно было подсказать, что в этой ситуации стоит пожалеть антилопу), и тем более не волнует тигриные гены.

Теологи, напротив, настолько серьезно озабочены проблемой страдания и зла, что придумали термин «теодицея» («богооправдание»). Этот термин отражает специально предпринятые попытки согласовать милосердие Всевышнего с существующим в природе злом. Для эволюционных биологов здесь нет проблемы, потому что с позиций выживания гена страдание никакого значения не имеет. Тем не менее, вопрос о боли важен и для них. Посмотрим с позиции эволюциониста, откуда она взялась.

Как и все в природе, боль является инструментом, служащим для увеличения шансов на выживание. В мозг встроено эмпирическое правило, примерно такое: «Если чувствуешь боль, остановись. Не делай того, что сейчас делаешь». Безусловно, интересно, почему эта команда должна причинять такие дьявольские страдания. Почему бы, если животное делает что-то опасное, например, трогает тлеющие угли, мозгу не воспринять это вредное действие в виде яркого красного флажка? Как предостережение? Мозг сообщает «больше так не делай» в виде некоего безболезненного знака, и животное, встречаясь с опасностью, безвредно предупрежденное, останавливается. Казалось бы, вполне достаточно. Зачем жгучая агония, длящаяся порой целыми днями? Возможно, размышления над ответом на этот вопрос являются своего рода эволюционной теодицеей. Зачем нужна боль? Чем плох яркий красный флажок? У меня нет четкого ответа. Один из остроумных вариантов может быть следующим. Что если мозг представляет собой объект, полный противоречивых импульсов и желаний. Каждому, на субъективном уровне, это хорошо знакомо. Желание хорошо поесть вечно вступает в конфликт с желанием остаться стройным. Или можно разрываться между страхом и злостью. Или между сексуальным желанием и робостью, или преданностью, или боязнью быть отвергнутым. Мы чувствуем, как наши желания буквально борются друг с другом. Нет уж, никаких красных флажков, пусть будет боль! Известно, что так же, как желание остаться стройным может пересилить голод, что-то важное может пересилить стремление избежать боли. Истязаемые в конце концов уступают, но сдаче предшествует изрядный отрезок времени, в течение которого они терпят боль ради товарищей, страны или идеологии. Если допустимо говорить о желаниях естественного отбора, то естественный отбор совсем не желает, чтобы кто-то жертвовал собой ради чего бы то ни было — товарищей, любви к своей стране или идей. Естественный отбор против тех, кто готов пересилить сигналы боли. Естественный отбор желает, чтобы мы выжили или, точнее, размножились, и ему наплевать на страну, идеологию или их эквиваленты у животных. Поэтому с позиций естественного отбора красный флажок подошел бы только в случае, если другие стремления его не могли пересилить.

Несмотря на философские оговорки, я считаю, что если бы вместо боли, невыносимой и мучительной, наш мозг использовал бы красный флажок, то нашлось бы куда больше абстрактных (не дарвиновских) причин пересиливать предупредительный сигнал. Представим, что появились мутанты, которые не чувствуют боль, а вместо нее при опасных повреждениях полагаются на сигнальную систему. Они бы так легко переносили пытки, что их бы с готовностью вербовали в шпионы. Правда, в этом случае пытки стали бы донельзя неэффективными и могли бы выйти из обихода. Но будут ли в обычной жизни такие мутанты выживать успешнее, чем конкуренты, чувствующие боль? Будут ли они выживать успешнее, передавая свои гены красного флажка взамен болевых генов? Отставим особые случаи с героическими переживаниями пыток ради страны и верности идеологии — и ответ получим отрицательный. Нет, такие мутанты не будут выживать успешнее. И в дикой природе мы найдем тому соответствия.

Рассуждая на эту тему, интересно вспомнить любопытные случаи аберрантных индивидов, которые не чувствуют боли[186]. Конец их, как правило, печален. Врожденная нечувствительность к боли с ангидрозом (congenital insensitivity to pain with anhidrosis, CIPA) — редкое генетическое нарушение, при котором у человека в коже отсутствуют болевые рецепторы и, кроме того, он не потеет (этот синдром называется ангидроз). У пациентов с CIPA, конечно, нет системы красного флажка, которая компенсировала бы отсутствие боли, но они ведь обучаются избегать опасных ситуаций, то есть у них есть приобретенный флажок. Во всех случаях люди с синдромом CIPA погибают от различных неприятных последствий отсутствия боли — ожогов, переломов, множественных ранений, инфекций, упущенных аппендицитов, повреждений глаз. Совсем неожиданно то, что они страдают от болезней суставов, потому что обычно долго сидят или лежат без движения. Некоторые такие пациенты специально носят таймер, сигнализирующий, когда следует менять позу.

Даже если красный флажок будет настроен более или менее эффективно, все равно остается непонятно, почему естественный отбор предпочтет именно его вместо боли, ориентируясь на большую приемлемость? Ведь в отличие от нашего милосердного дизайнера, естественному отбору безразлично, страдает индивид или нет, если только это не влияет на его выживаемость и воспроизводство. Поэтому, если мы обсуждаем жизнь с позиций естественного отбора, а не разумного замысла, то мы не вправе ждать от природы каких-либо специальных усилий по снижению суммы страдания в мире. Стивен Джей Гулд отреагировал на этот счет элегантной статьей под названием «Безнравственная природа»[187]. Из нее я узнал, что ставшее притчей чувство отвращения, которое осы Ichneumonidae вызывали у Дарвина, не было исключением среди викторианцев.

Осы оказались в центре внимания викторианской теодицеи: с их обычаем парализовать жертву и откладывать в живое тело яйца, с их личинками, постепенно поедающими тело жертвы, они представляли собой яркий пример безжалостности природы в целом. Тут нет ничего неясного. Самки ос откладывают яйца в тело жертвы, например гусеницы, парализовав ее; для этого они точно находят жалом нервы гусеницы. При этом гусеница остается жива, но совершенно обездвижена. Она должна оставаться в живых, чтобы обеспечивать свежей пищей личинок осы, подрастающих внутри ее тела. А личинки, в свою очередь, должны соблюдать строгий порядок выедания частей тела гусеницы: сначала жировые ткани и органы пищеварения, а сердце и нервная система остаются на закуску, так как именно они обеспечивают поддержание жизни в теле несчастной гусеницы. Как едко заметил Дарвин, какой милосердный проектировщик мог до этого додуматься? Не знаю, чувствуют ли гусеницы боль.

Искренне надеюсь, что нет. Но я точно знаю, что естественный отбор не станет делать ничего, чтобы уменьшить боль, если можно обойтись более дешевым и простым средством: параличом.

Гулд цитирует преподобного Уильяма Бакленда, знаменитого теолога XIX века, который утешал жертв, нашедших смерть в когтях хищников:

Встреча со смертью в лице хищника, как естественный конец животного существования, оказывается, в конечном счете, благодетельным произволением. Такой конец собирает воедино всю боль и несчастья. Универсальность смерти, посланной так мощно и безжалостно, решительно ограничивает, если вовсе не устраняет, тяготы болезней, мучений и медленного разложения. Она представляет спасительную строгость, умеряющую чрезмерное размножение животных и поддерживающую постоянство пищевых нужд. И в результате поверхность земли и глубины вод перенаселены мириадами живых существ, счастливый век которых предопределен. На течение короткого времени, что им отмерено, они наслаждаются радостью своего предназначения.

Что же, тем лучше для них.

Глава 13

«Есть величие в этом воззрении…»

Чарльз Дарвин, в отличие от своего деда-эволюциониста Эразма, стихи не сочинял (к моему удивлению, научные стихи Эразма Дарвина высоко ценили Вордсворт и Кольридж). Заключительный параграф «Происхождения видов»[188], однако, поистине поэтичен:

Таким образом, из борьбы в природе, из голода и смерти[189] непосредственно вытекает самый высокий результат, какой ум в состоянии себе представить, — образование высших животных. Есть величие в этом воззрении, по которому жизнь с ее различными проявлениями была первоначально дана одной или ограниченному числу форм; и между тем как наша планета продолжает вращаться согласно неизменным законам тяготения, из такого простого начала развилось и продолжает развиваться бесконечное число самых прекрасных и самых изумительных форм[190].

За этим параграфом кроется многое. Поэтому я закончу книгу его подробным разбором.

«Из борьбы в природе, из голода и смерти…»

Дарвин, обладая ясным умом, распознал моральный парадокс, коренящийся в его великой теории. Он не стал ходить вокруг да около, но, чтобы успокоить читателя, оговорился, что природа не имеет злых намерений. Просто так устроены «законы, действующие вокруг нас», если процитировать предшествующие строчки из того же абзаца. В «Происхождении видов…» Дарвин написал нечто подобное[191]:

Хотя, быть может, и не особенно убедительно с логической точки зрения, но мне кажется гораздо более удовлетворительной мысль, что такие инстинкты, как инстинкт молодой кукушки, выбрасывающей своих сводных братьев, инстинкт муравьев-рабовладельцев, инстинкт личинок наездников, питающихся внутри живого тела гусеницы, представляют собой не специально дарованные или сотворенные инстинкты, а только небольшие следствия одного общего закона, обусловливающего прогресс всех органических существ, именно размножения, варьирования, переживания наиболее сильных и гибели наиболее слабых[192].

Выше я упоминал об отвращении, которое вызывал у Дарвина и его современников образ самки осы-наездника, парализующей гусеницу и заготавливающей свежее мясо для личинки, пожирающей жертву изнутри. Вспомните: сам Дарвин не смог убедить себя в том, что всеблагой Творец одобрит подобное поведение. Но если за рулем комфортно расположился естественный отбор, такое поведение становится осмысленным, и его несложно понять. Естественный отбор не заботят мораль или удобство: зачем бы это? Чтобы в природе случилось нечто, требуется только одно: такое же событие в давние времена способствовало выживанию генов, вызвавших его проявление. Выживание генов — необходимое и достаточное объяснение жестокости ос и вообще «безразличия» природы — достаточное если не для человеческого сострадания, то, во всяком случае, для разума.

Да, в этом воззрении есть величие. И некоторое величие есть в удивительном, торжественном безразличии безжалостной природы к страданию, которое логически следует из принципа выживания наиболее приспособленных. Здесь теолог мог бы вздрогнуть, услышав знакомые утверждения, относящиеся к теодицее, в которых страдание рассматривается как непременное следствие свободной воли. Биологи, с другой стороны, размышляя об эволюционной и биологической функции способности к страданию, найдут слово «безжалостный» неуместным. Если животные не страдают, значит, кто-то отлынивает от работы по выживанию генов.

Ученые, как и все люди, порицают жестокость и избегают страдания. Однако настоящие ученые (такие как Дарвин) понимают и принимают тот факт, что правде, пусть и неприятной, следует смотреть в глаза. Более того, если принимать в расчет мнения, то мне кажется, что есть нечто завораживающее в мрачной логике жизни, ведущей и ос, целящихся точно в ганглии жертвы-гусеницы, и кукушат, выталкивающих сводных братьев из гнезда («У воробьев кормилась ты не худо, / Когда птенцов извергла из гнезда, / В котором ты проклюнулась, паскуда!»[193]), и муравьев-рабовладельцев, и суперэгоистичных паразитов и хищников. Дарвин изо всех сил стремился утешить своего читателя[194]:

Каждое органическое существо напрягает силы для увеличения численности в геометрической прогрессии, каждое из них в каком-нибудь периоде их жизни, в какое-нибудь время года, в каждом поколении или с перерывами вынуждено бороться за жизнь и испытывать значительное истребление. Размышляя об этой борьбе, мы можем утешать себя уверенностью, что эти столкновения в природе имеют свои перерывы, что при этом не испытывается никакого страха[195], что смерть обыкновенно разит быстро и что сильные, здоровые и счастливые выживают и множатся[196].

Вешать гонца, принесшего плохие вести — одна из самых глупых привычек человечества, и именно она в основном стоит за противодействием теории эволюции, о котором я говорил во введении к книге: «Научите детей, что они похожи на животных, и они будут вести себя, как животные». Даже если бы теория эволюции, или обучение ей, действительно вызывали аморальное поведение, из этого не следовало бы, что сама теория неверна. Поразительно, сколько людей не способны понять этот простой аргумент. Эта ошибка настолько распространена, что имеет в логике название — argumentum ad consequentiam (утверждение икс верно [неверно], исходя из того, насколько мне нравятся — или не нравятся — его следствия).

«Самый высокий результат, какой ум в состоянии себе представить»

Действительно ли «образование высших животных» — это «самый высокий результат, какой ум в состоянии себе представить»? Самый высокий? Да неужели? На свете нет других выдающихся результатов? Искусство? Духовность? «Ромео и Джульетта»? Общая теория относительности? Девятая симфония? Сикстинская капелла? Любовь?

Несмотря на свою сдержанность, Дарвин лелеял амбиции высокого порядка. С его точки зрения, все, что создано человеческим умом — эмоции и духовные устремления, искусство и математика, философия и музыка, все плоды разума и духа, — это сами по себе продукты того же процесса, что произвел высших животных. Он не имел в виду, что без эволюционировавшего мозга не возникло бы духовности и музыки. Дарвин считал, что по причинам вполне утилитарным наш мозг претерпел естественный отбор, приведший к увеличению его емкости и мощности, и в качестве побочных продуктов появились эти высшие способности разума и духа — и расцвели в условиях, обеспеченных жизнью в группах и наличием языка. Дарвиновский взгляд на мир нисколько не умаляет значения достижений человечества. Более того, Дарвин даже не претендовал на какое-либо удовлетворительное объяснение природы этих способностей, удовлетворительное в той степени, в какой является таковым, например, объяснение возникновения мимикрии у гусениц. Теория Дарвина, однако, претендует на устранение непроницаемой (настолько, что не имело никакого смысла даже предпринимать попытки ее отдернуть) завесы тайны, подавившей все попытки понять природу жизни на планете.

Мое заступничество Дарвину не нужно, и поэтому я не стану рассуждать о том, является ли возникновение высших животных самым удивительным фактом из всех, которые мы можем вообразить, или же просто удивительным фактом. А что насчет причин и следствий? Следует ли возникновение высших животных прямо «из борьбы в природе, из голода и смерти»? В общем — да, следует. Безусловно следует, если понять и принять аргументы Дарвина, чего до XIX века никто не делал. Многие, впрочем, не понимают их до сих пор — или просто не хотят понять. Нетрудно увидеть, почему. Когда думаешь об этом, наше собственное существование представляет собой самый поразительный факт (с учетом собранных после Дарвина данных он кажется еще поразительнее), о котором каждый размышляет постоянно, всю жизнь. Вскоре я вернусь к этому вопросу.

«Жизнь была первоначально дана»

С момента публикации своей последней книги я давно потерял счет гневным письмам, в которых мне выговаривают: почему я выпустил жизненно необходимого «Творца» из фразы «жизнь с ее различными проявлениями была первоначально дана одной или ограниченному числу форм…»? Не искажаю ли я по своей прихоти смысл написанного Дарвином? Мои фанатичные корреспонденты забывают, что книга Дарвина выдержала шесть изданий. В первом, на которое я опираюсь, фраза приведена точно в том виде, в котором я процитировал ее в начале этой главы. Уже во втором издании Дарвин употребил слово «Творец» (вероятно, под давлением религиозного лобби). В отсутствие каких-либо веских причин этого не делать, я, цитируя «Происхождение видов», всегда ссылаюсь на первое издание. С одной стороны, я верен первому изданию из-за того, что мой экземпляр — одна из 1250 книг первого тиража, переданная мне другом и меценатом Чарльзом Симони, — принадлежит к числу наиболее дорогих мне вещей. Однако я поступаю так и потому, что первое издание исторически наиболее значимо. Именно оно ударило викторианскую науку под дых и вымело из углов вековую пыль. Более того, после, особенно готовя шестое издание, Дарвин пошел на поводу у общественного мнения. В попытках ответить образованным, но слепым к его аргументам критикам первого издания, он отчасти сдал свои позиции и даже отказался от некоторых аргументов, которые на самом деле были правильными. Поэтому пусть остается «жизнь… была первоначально дана», безо всякого Творца.

Похоже, что Дарвин сожалел о своей уступке обществу. В 1863 году в письме другу, ботанику Джозефу Гукеру, он писал:

«Я давно сожалею о том, что пытался потакать общественному мнению и использовал описание творения в соответствии с Пятикнижием, в то время как на самом деле я имел в виду возникновение благодаря полностью неизвестному нам процессу».[197]

Дарвин говорит о Пятикнижии, имея в виду Книгу Бытия. Как объяснил в изданном в 1887 году собрании писем Дарвина его сын Фрэнсис, контекст фразы был следующим. Дарвин благодарил Гукера за одолженный обзор книги Карпентера, в котором анонимный обозреватель говорил о «созидательной силе… которую Дарвин мог описать лишь в терминах Пятикнижия, как некую древнейшую форму, в которую „изначально вдохнули жизнь“». Нам пора избавиться и от «была первоначально дана». Что, спрашивается, вдохнули, и куда? Имелось в виду, вероятно, выражение «дыхание жизни», но вот что оно означает?[198] Чем пристальнее мы вглядываемся в границу между жизнью и не-жизнью, тем сложнее становится ее провести. Жизнь, как предполагалось, должна означать движение и иметь некое подвижное начало — «жизненный порыв». Еще таинственнее это звучит по-французски: lan vital[199]. Во времена Дарвина казалось, что жизнь возникла из особой живой субстанции, ведьминого варева под названием «протоплазма». Профессор Челленджер (еще более экстравагантный, чем Шерлок Холмс, персонаж, придуманный Артуром Конан Дойлем), обнаружил, что Земля на самом деле — живой организм, нечто вроде морского ежа, панцирь которого — кора, на которой мы живем, а сердцевина состоит из чистой протоплазмы. До середины XX века жизнь считалась чем-то лежащим вне юрисдикции химии и физики. Теперь это не так. Различие между жизнью и не-жизнью — не в веществе, а в информации. Живые существа несут огромное количество информации, большая часть которой закодирована в молекулах ДНК. Как мы увидим, есть масса информации, закодированной и другими способами.

В случае ДНК мы достаточно хорошо понимаем накопление с ходом геологического времени информации. Дарвин называл этот процесс естественным отбором. Мы можем высказаться так: это неслучайное выживание информации, кодирующей эмбриологические рецепты, пригодные для выживания. Очевидно, что рецепты, обеспечивающие собственное выживание, уцелеют. ДНК отличается тем, что выживает в виде бесконечного количества копий. Благодаря тому, что в процессе копирования возникают ошибки, новые варианты могут выживать даже успешнее своих предшественников. Таким образом, база данных рецептов выживания будет улучшаться с течением времени. Улучшения станут проявляться в виде более приспособленных тел, процессов и инструментов, способствующих сохранению и распространению кодированной информации. В естественной среде сохранение и распространение закодированной ДНК информации означает выживание и воспроизведение тел, ее содержащих. Сам Дарвин разрабатывал теорию эволюции именно на уровне тел, их выживания и размножения. В его времена закодированная информация, содержащаяся в них, считалась внутренним свойством, она вычленилась только в XX веке.

Таким образом, со временем генетические базы данных станут хранилищем информации об окружающей среде прошлого, в которой предки выжили и передали потомству «гены успеха». Поскольку современная окружающая среда и среда будущего напоминает окружающую среду прошлого, генетическая «Книга мертвых» представляет собой полезное руководство по выживанию в наше время и в будущем. Своеобразный репозиторий информации находится в телах организмов, но с долговременной точки зрения, в случае, если размножение происходит половым путем и ДНК при переходе от тела к телу перемешивается, база данных инструкций по выживанию образует генофонд этого вида.

Геном любого живого организма в любом поколении представляет собой выборку из базы генетических данных вида. Разным видам соответствуют разные базы данных, поскольку различны условия окружающей среды, в которых жили их предки. База данных генофонда верблюдов содержит информацию о пустыне и о том, как там выжить. В ДНК кротов зашифрованы инструкции по выживанию в темной, влажной почве. В генофондах хищников накапливается информация об объектах охоты, приемах, которые они используют, чтобы спастись, и советах, как их перехитрить. А генофонды жертв содержат данные о хищниках и о том, как от них прятаться и убегать. Все генофонды содержат информацию о паразитах.

Данные о методах взаимодействия в настоящем происходят из прошлого. Неслучайное выживание молекул ДНК в телах предков — очевидный путь передачи информации из прошлого в будущее, способ, который используется для построения первичной базы данных ДНК. Существует, однако, еще три пути дальнейшего архивирования информации: иммунная система, нервная система и культура. Точно так, как крылья, легкие и другие приспособления для выживания, каждая из этих трех систем сбора информации была реформирована системой первичной — естественным отбором ДНК. Мы можем назвать их «четырьмя типами памяти».

Первый — репозиторий ДНК, содержащий техники выживания, выработанные предками и записанные в генофонде. Если наследуемая база данных в ДНК содержит дошедшие из прошлого данные о среде, окружавшей предков, и о том, как в ней выживать, то иммунная система выполняет ту же функцию в отношении заболеваний и ранений, которые перенесла особь. Эта база данных о заболеваниях уникальна для каждой особи и записана в особых белках, которые мы называем антителами — на каждый патоген (организм, вызывающий заболевание) приходится по одной популяции антител, тщательно подобранных во время контактов с характерными для патогена белками. Как и многие в моем поколении, в детстве я переболел краснухой и ветрянкой. Мое тело «помнит» это, память такого рода заключена в иммунной системе. К счастью, я не болел полиомиелитом, но наука изобрела способ вакцинации для инспирирования «ложных воспоминаний» о заболеваниях, которыми организм на самом деле никогда не страдал. Я никогда не заболею полиомиелитом, поскольку мой организм «думает», что уже переболел в прошлом и иммунная система содержит соответствующие антитела. Этот обман иммунной системы осуществляется путем введения неактивной, безвредной версии вируса. Что удивительно, как было показано в работе нескольких нобелевских лауреатов, сам по себе процесс построения базы данных в иммунной системе имеет квазидарвинистский характер и представляет собой сочетание случайной изменчивости и неслучайного отбора. В этом случае, однако, неслучайный отбор происходит не на телах в направлении повышения способности к выживанию, а на белках внутри тела, в направлении увеличения способности распознавать и обезвреживать вторгающиеся в организм белки.

Третий тип памяти — такой, о котором мы обычно думаем, слыша слово «память». Это информация, записанная в нервной системе. Наш мозг, используя механизмы, которые мы пока не вполне понимаем, хранит данные о гибели и успехе прошлых поколений. Третий тип — еще одна аналогия естественного отбора. В поисках пищи животное может следовать различным моделям поведения. Пусть и не полностью случайная, все же эта стадия попыток более или менее аналогична возникновению генетических мутаций. Роль естественного отбора в случае нервной системы выполняет так называемая система подкрепления — поощрения (положительное подкрепление) или наказания (отрицательное подкрепление). Действие птицы, например переворачивание опавших листьев (проба), дает результат — обнаружение личинок жуков или мокриц (результат), за чем следует подкрепление (награда). В нервной системе господствует правило: «Любое пробное действие, за которым следует награда, должно быть повторено. Любое пробное действие, не приносящее ничего или, что хуже, приводящее к наказанию (например, к боли), не должно повторяться».

Однако «память» нервной системы отличается тем, что идет существенно дальше квазидарвинистского процесса сохранения животным в поведенческом репертуаре поощряемых действий и отказа от наказуемых. Память мозга (нет нужды в кавычках — это основное значение слова) является, по крайней мере, в случае человека, одновременно обширной и живой. Она содержит детализированные фрагменты сцен из жизни, представленные данными от всех пяти органов чувств; списки лиц, мест, мелодий, привычек, правил, слов. Каждый из нас прекрасно это знает. Отмечу только интересный факт: лексикон для письма, имеющийся в моем распоряжении, и идентичный (или перекрывающийся) ваш лексикон для чтения содержатся в необъятной нервной базе данных, вместе с синтаксическим аппаратом, подсказывающим, как складывать эти слова в предложения и расшифровывать их.

Третья память, существующая в мозге, породила четвертую. База данных в моем мозге содержит не просто запись событий и ощущений (хотя, когда мозг только возник в процессе эволюции, то именно здесь находился предел). И мой, и ваш мозг содержат коллективные воспоминания, негенетически наследуемые от прошлых поколений, передаваемые устно, через книги, теперь через интернет. Мир, в котором мы живем, во сто крат богаче благодаря тем, кто жил прежде нас и оставил след в базе данных культуры: Ньютону и Маркони, Шекспиру и Стейнбеку, Баху и «Битлз», Стивенсону и братьям Райт, Дженнеру и Солку, Кюри и Эйнштейну, фон Нейману и Бернерсу-Ли. И, конечно, Дарвину.

Все четыре системы памяти являются составными частями, или проявлениями, огромной суперструктуры аппарата выживания, исходно и в основном построенного процессом неслучайного выживания молекул ДНК.

«Одной или ограниченному числу форм»

Дарвин был, в общем, прав, когда не высказывал точного предположения, но сейчас мы уверены в том, что все живые существа на планете происходят от общего предка. Как мы видели в главе 10, доказательством тому служит универсальность генетического кода, идентичного у животных, растений, грибов, архей и вирусов. «Словарь» из 64 «слов», при помощи которого трехбуквенные «слова» кода ДНК переводятся в двадцать аминокислот, и один знак препинания, означающий «начало считывания здесь» или «конец считывания здесь», один и тот же во всех царствах живых существ (с одним или двумя исключениями, которые слишком незначительны для того, чтобы подорвать концепцию). Представим себе, что кто-нибудь обнаружит аномальных микробов (назовем их гарумскариотами[200]), которые не используют ДНК, или не используют белки, или строят свои белки с использованием аминокислот, отличных от наших, или используют ДНК, но не с триплетным кодом, или у них триплетный код, но с другим 64-словным «словарем». Если бы хоть одно из этих условий выполнялось, можно было бы заключить, что жизнь возникла дважды: один раз в случае гарумскариот, второй — в случае всех остальных живых организмов. Из всего, что знал Дарвин (что все знали до открытия ДНК), следовало, что какие-то из существующих живых организмов могут иметь свойства, которые я описал для гарумскариот, и в этом случае оправдана формулировка «ограниченное число форм».

Могло ли случиться так, что жизнь возникла дважды, и оба раза с одним и тем же кодом из 64 «слов»? Крайне маловероятно. Чтобы это произошло, вариант кода должен иметь существенные преимущества перед другими, и в этом случае происходил бы естественный отбор, направленный на улучшение кода. Однако такие обстоятельства можно считать невероятными. Фрэнсис Крик отметил, что генетический код представляет собой «замороженную случайность», которая если уж произошла, то изменить ее очень сложно или невозможно. Любая мутация в самом генетическом коде (а не в генах, которые он кодирует) будет иметь катастрофические последствия для всего организма. Если любое из 64 «слов» кода изменит смысл, то есть начнет кодировать другую аминокислоту, практически каждый из белков организма немедленно изменится, причем, вероятно, по всей своей длине. В отличие от обычной мутации, которая в состоянии, например, слегка удлинить конечность, укоротить крыло или затемнить глаз, изменение генетического кода мгновенно поменяет все, во всем теле. Это означает катастрофу. Несколько теоретиков в разное время предлагали прекрасные варианты эволюции собственно генетического кода, способы «разморозки» «замороженной случайности»[201]. Однако сколь бы они ни были интересны, я уверен, что каждое из живых существ, генетический код которых мы смогли расшифровать, происходит от одного и того же предка. Программы высшего уровня, обеспечивающие функционирование различных форм жизни, могут отличаться чрезвычайно сильно, однако все они записаны на одном и том же «машинном языке».

Мы, конечно, не можем полностью исключить возможность появления других «машинных языков» у существ, которые к сегодняшнему дню вымерли — своеобразных эквивалентов вымышленных гарумскариот. Известный физик Пол Дэвис вообще отмечает[202], что мы не прикладывали существенных усилий к тому, чтобы выяснить, нет ли гарумскариот (он, конечно, не использовал это слово) в потаенных уголках планеты. Он признает, что это не слишком вероятно, но, встав на позицию человека, который ищет ключи под фонарем, а не там, где потерял, он говорит, что дешевле и проще осмотреть собственную планету, прежде чем пытаться искать на других. Я возьму на себя смелость письменно утверждать, что профессор Дэвис не найдет ровным счетом ничего и что все ныне живущие формы жизни на нашей планете используют один и тот же «машинный код» и, соответственно, происходят от одного предка.

«Между тем как наша планета продолжает вращаться согласно неизменным законам тяготения»

Человечество узнало о цикличности в природе задолго до того, как осознало их. Самый заметный цикл — смена дня и ночи. Тела, самостоятельно перемещающиеся в космосе или обращающиеся вокруг других тел под действием гравитации, естественным образом вращаются вокруг своей оси. Исключения из этого правила существуют, но наша планета к ним не относится. Сейчас период ее вращения составляет примерно 24 часа (прежде Земля вращалась быстрее). Мы видим это каждый день, наблюдая за сменой дня и ночи.

Поскольку мы с вами обитаем на поверхности достаточно массивного небесного тела, наш взгляд на гравитацию несколько односторонен: мы рассматриваем ее как силу, которая притягивает все вокруг к центру Земли, то есть с нашей точки зрения — «вниз». Сила тяготения, однако, универсальна, и первым это понял Исаак Ньютон. Во всей Вселенной она поддерживает тела на квазипостоянных орбитах вокруг других тел. Это касается и нас: мы воспринимаем обращение Земли вокруг Солнца как смену времен года[203]. Поскольку ось вращения Земли наклонена относительно оси обращения вокруг Солнца, половину года одно из полушарий планеты наклонено в сторону Солнца, и живущие на нем наслаждаются длинными днями и короткими ночами. Максимум приходится на лето. Во второй половине года, зимой, наблюдается обратный эффект: длинные ночи и короткие дни. В зимнее время в нашем полушарии солнечные лучи освещают поверхность планеты под меньшим углом. Благодаря меньшему углу между лучом и поверхностью Земли зимнее Солнце освещает большую площадь с меньшей эффективностью. Меньше фотонов на квадратный сантиметр — значит, холоднее. Меньше фотонов на квадратный сантиметр зеленого листа — значит, меньше фотосинтетической энергии. То же действие оказывают и длинные ночи, означающие меньшую длину светового дня. Лето и зима, день и ночь — наша жизнь подчинена циклам. Об этом говорил Дарвин, а прежде него — Писание: «Впредь во все дни земли сеяние и жатва, холод и зной, день и ночь не прекратятся».

Другие — не менее важные для жизни, но чуть менее очевидные циклы — также управляются гравитацией. В отличие от многих других планет, которые имеют несколько спутников, часто небольших, вокруг Земли обращается только один спутник, весьма массивный. Мы называем это небесное тело Луной. Она достаточно велика для того, чтобы оказывать существенный гравитационный эффект. Мы можем его наблюдать главным образом в приливных циклах: не только в быстром дневном цикле приливов и отливов, но и в более медленных месячных циклах весеннего половодья и квадратурных приливов (самой низкой воды в конце первой и третьей четвертей лунного цикла), вызываемых взаимодействием гравитационных эффектов Солнца и Луны, совершающей полный оборот вокруг Земли чуть меньше, чем за месяц. Приливные циклы особенно важны для организмов, обитающих в океане и прибрежной зоне, и люди иногда предполагают, что часть генетической памяти живших в воде предков отражается в репродуктивных циклах человека. По-моему, это чересчур, однако рассуждать о том, как изменилась бы жизнь, не будь на земной орбите Луны, можно долго и с интересом. Выдвигались даже предположения (на мой взгляд, беспочвенные), что земная жизнь без Луны вообще была бы невозможной[204].

Что если бы наша планета не вращалась вокруг своей оси? Будь одно из полушарий постоянно повернуто к Солнцу, как Луна повернута к Земле, там царил бы вечный, раскаленный как ад день. В другом же полушарии было бы невыносимо холодно. Смогла ли бы жизнь сохраниться в тонкой полоске сумерек на экваторе или глубоко под землей? Не думаю, что жизнь вообще появилась бы в столь недружественных условиях. Но если Земля начала бы постепенно останавливаться, времени на подготовку была бы масса, и, вполне возможно, некоторые бактерии сумели бы приспособиться.

Рассмотрим и другой вариант: Земля вращается, но ось вращения не наклонена по отношению к оси обращения вокруг солнца. Не думаю, что это исключило бы появление жизни. Смены зимы и лета не было бы: климатические условия были бы функцией от долготы и широты, а не от времени. Обитатели приполярных районов и высокогорий всегда жили бы зимой. Жизнь почти наверняка сохранилась бы, но жизнь без смены времен года была бы малоинтересной. Не было бы оснований для миграций, размножения в определенное время года, листопада, линьки и спячки.

Не обращайся наша планета вокруг звезды, жизнь, безусловно, была бы невозможной. Единственная альтернатива вращению вокруг звезды — бесконечный одиночный полет сквозь пустоту, темную, близкую по температуре к абсолютному нолю, вдали от источников энергии, способных побудить жизнь к развитию, движению — пусть на время и на ограниченном пространстве — против термодинамического градиента. Фраза Дарвина о «неизменных законах тяготения» — больше чем простой поэтический прием, призванный отразить невообразимую бесконечность и громадное время, прошедшее с момента возникновения планеты.

Небесное тело может находиться на более или менее постоянном расстоянии от источника энергии, только вращаясь вокруг звезды. Вблизи любой звезды, и наше Солнце не исключение, есть небольшая зона, купающаяся в тепле и свете, в которой возможны возникновение и эволюция жизни. При отдалении от звезды эта потенциально обитаемая зона быстро сокращается, подчиняясь закону обратных квадратов расстояния: количество тепла и света, достигающих объекта, уменьшается не пропорционально расстоянию от тела до звезды, а пропорционально квадрату этого расстояния. Нетрудно понять, почему это так. Представьте себе концентрические сферы с увеличивающимися радиусами и общим центром — какой-либо звездой. Ее энергия расходится во все стороны и равномерно распределяется по внутренней поверхности сферы. Площадь поверхности сферы пропорциональна квадрату ее радиуса. Таким образом, если сфера А отстоит от звезды вдвое дальше сферы Б, то же количество фотонов попадет на площадь в четыре раза большую. Именно поэтому внутренние планеты Солнечной системы — Венера и Меркурий — раскалены, а внешние (Нептун и Уран) темны и холодны (хотя и не настолько, как межзвездное пространство).

Второй закон термодинамики гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, следовательно, она может (в закрытой системе — должна) терять способность производить работу. Именно это подразумевается, когда речь идет о возрастании энтропии. Под работой подразумевается, например, закачка воды вверх или выделение углерода из атмосферного углекислого газа и встраивание его в ткани растения. Я упоминал в главе 12, что такие процессы возможны только в том случае, если в систему постоянно подается энергия, например электрическая, обеспечивающая работу водяного насоса, или солнечная, делающая возможным фотосинтез. Если закачать воду в водонапорную башню, она будет стремиться вниз. Часть энергии этого нисходящего потока можно использовать, чтобы вращать водяное колесо и таким образом вырабатывать электроэнергию. Ее, в свою очередь, можно направить на повторное закачивание воды вверх, но часть энергии всегда будет теряться. Если бы это было не так, мы построили бы вечный двигатель. Но это невозможно (и не бойтесь повторять это категоричным тоном).

Химия жизни основана на том, что растения за счет энергии солнца извлекают из воздуха углерод, и его потом можно сжечь и получить некое количество энергии. Иногда мы так и поступаем, например, буквально сжигая уголь, который фактически является консервированной солнечной энергией — он образовался из «солнечных батарей» погибших древних растений. Однако существуют и куда более контролируемые способы высвобождения энергии. Все живые клетки растений и животных, поедающих растения, и животных, поедающих животных, которые едят растения, и так далее, медленно «сжигают» соединения углерода. Вместо того чтобы гореть, рождая пламя, они отдают энергию постепенно, что позволяет поддерживать «восходящие» реакции. Тем не менее часть этой энергии неизбежно рассеивается. Иначе и быть не может. В противном случае мы получили бы вечный двигатель.

Практически вся энергия во Вселенной быстро переходит от форм, способных совершать работу, к формам, которые к этому неспособны. Когда-нибудь Вселенная достигнет состояния абсолютно перемешанного, абсолютно ровного и (буквально!) бессобытийного — и погибнет. Однако пока Вселенная в целом неумолимо движется навстречу «тепловой смерти», небольшое количество энергии вполне способно локально обращать вспять этот процесс. Морская вода поднимается в воздух, образуя облака. Те проливаются дождем на горные вершины, с которых вода течет в виде ручьев и рек, вращающих турбины гидроэлектростанций. Энергия подъема воды из моря в атмосферу (и, соответственно, вращения турбин ГЭС) исходит от Солнца. Таким образом, цикл не нарушает второй закон термодинамики, поскольку в закрытую систему постоянно поступает энергия извне (от Солнца). Нечто похожее происходит в листьях зеленых растений при помощи солнечной энергии, вызывая химические реакции. В результате в «восходящих» реакциях растения синтезируют целлюлозы, крахмал, сахара и другие составляющие части растительных тканей. А затем растения погибают, если их прежде не съедят животные. Усвоенная солнечная энергия, таким образом, получает возможность пройти несколько каскадов пищевой цепи, завершающихся разложением — с помощью бактерий или грибов — погибших растений или тел животных, их поедавших. Или же она может сохраниться под землей в виде торфа, а затем угля. Но общее движение к «тепловой смерти» необратимо. На каждой стадии каскада, в каждом цикле круговорота, в каждом клеточном процессе энергия отчасти рассеивается. Ведь мы знаем, что вечный двигатель… Пожалуй, хватит. Но я не откажу себе в удовольствии процитировать (за что я извинялся минимум в одной своей книге) прекрасное высказывание сэра Артура Эддингтона по этому поводу:

Если кто-либо указывает вам на несоответствие вашей любимой теории строения Вселенной уравнениям Максвелла, тем хуже для уравнений. Если она не согласуется с экспериментальными данными — что поделать, экспериментаторы иногда ошибаются. Но если она противоречит второму началу термодинамики, вам не на что надеяться. Теорию не ждет ничего, кроме позора и забвения.

Когда креационисты повторяют, что теория эволюции неверна, потому что противоречит второму началу термодинамики, они, по сути, не сообщают нам ничего, кроме собственного непонимания этого закона (впрочем, они, как мы теперь знаем, не понимают и эволюции). Никаких противоречий нет — благодаря Солнцу.

Система (любая — жизнь, круговорот воды в природе и так далее) зависит от солнечной энергии. Не нарушая физические и химические законы, особенно второе начало термодинамики, энергия солнечных лучей питает все жизненные процессы, позволяя живому измываться над законами физики и химии, достигая поразительной сложности, разнообразия, красоты и невероятной в своей эффектности иллюзии полной статистической невероятности и направленного творения. Воистину невероятная по силе иллюзия: она обманывала лучшие умы человечества до тех пор, пока не появился Дарвин. Естественный отбор — это невероятностный насос, процесс, создающий статистически невозможные вещи. Он постепенно выделяет случайные изменения, позволяющие организмам выживать, и постепенно накапливает их в течение немыслимо долгого времени, пока эволюция не покорит вершины невозможности и разнообразия. Эти высоты (я назвал их «пиком Невероятности»), по-видимому, безграничны. Невероятностный насос естественного отбора направляет сложность всего живого на пик Невероятности и служит как бы статистическим эквивалентом энергии солнечных лучей, поднимающей воду к вершинам реальных гор[205]. Жизнь эволюционирует в направлении увеличивающейся сложности только потому, что естественный отбор в локальном масштабе уводит ее от вероятного к невероятному. Это, в свою очередь, возможно исключительно благодаря неиссякаемому потоку солнечной энергии.

«Из такого простого начала…»

Сейчас мы куда больше Дарвина знаем о том, как происходила эволюция. Но о том, как все началось, мы знаем едва ли больше Дарвина. Я посвятил эту свою книгу обзору доказательств, но свидетельств относительно момента начала эволюции на планете у нас нет. Это могло быть событие невероятной редкости: ведь произойти оно должно было всего однажды, и, насколько мы знаем, так это и есть. Более того, возможно, оно произошло единственный раз во Вселенной (но я, честно говоря, так не считаю). Основываясь только на логике, без каких бы то ни было доказательств, мы можем лишь сказать, что Дарвин говорил о «простом начале». Противоположность простого — статистически маловероятное. Оно не возникает само по себе (именно это и означает малую вероятность). Начало должно было быть простым, а эволюция путем естественного отбора — по сей день единственный известный нам способ, которым из простого начала получается сложное.

В «Происхождении видов» Дарвин не обсуждал вопрос о начале эволюционного процесса. Он считал, что решение этой проблемы выходит за пределы возможностей современной ему науки. В письме Гукеру, которое я цитировал, Дарвин писал: «Думать сейчас о происхождении самой жизни — пустая трата времени. С тем же успехом можно размышлять о природе материи». Он, тем не менее, не исключал возможности того, что в далеком будущем ответ на этот вопрос будет найден (проблема происхождения материи, например, в значительной степени уже решена): «Должно пройти некоторое время, прежде чем мы увидим „слизь, протоплазму и так далее“, дающую жизнь новому животному».

В опубликованной Фрэнсисом Дарвином в 1871 году переписке своего отца в этом месте стоит сноска:

В 1871 году мой отец написал: «Часто говорят, что условия для образования первого живого организма существуют сейчас и, вероятно, существовали всегда. Но если (какое немаленькое если!) мы предположим, что в каком-нибудь маленьком теплом пруду, со всякими родами аммония и фосфорными солями, светом, теплом и электричеством и так далее, образовалась химическая смесь протеина, готовая к более сложным изменениям, то в настоящее время такая материя будет немедленно поглощена или впитана, что не могло бы произойти до того, как были образованы живые существа».[206]

С одной стороны, Дарвин предположил, как могла зародиться жизнь (знаменитый «маленький теплый пруд»), с другой — предложил ученым проститься с пустой надеждой увидеть повторное зарождение жизни. Даже если сложатся все условия для самозарождения живого организма, этот новорожденный немедленно будет «поглощен или впитан» (это сделают, скорее всего, бактерии).

Дарвин написал цитированные строки через семь лет после знаменитой лекции Луи Пастера в Сорбонне, где тот заявил:

«Никогда больше доктрина самозарождения жизни не оправится от смертельного удара, нанесенного ей этим простым опытом». Под «простым опытом» Пастер подразумевал демонстрацию того, что (вопреки распространенному в те времена мнению) в питательном бульоне, огражденном от контакта с микроорганизмами, они не появляются.

Креационисты время от времени пытаются использовать подобные эксперименты как доказательство своей правоты. Звучит это так: «В наше время самозарождение не наблюдается. Следовательно, жизнь не могла возникнуть спонтанно». Замечание, сделанное Дарвином в 1871 году, направлено как раз против подобных рассуждений. По всей видимости, самозарождение жизни — чрезвычайно редкое явление, однако минимум однажды оно произошло, вне зависимости от того, считаете ли вы его естественным или сверхъестественным событием. К интереснейшему вопросу о том, насколько редко событие возникновения жизни, я еще вернусь.

Первые серьезные попытки объяснить зарождение жизни (предпринятые независимо Опариным в России и Холдейном в Англии) начались с отрицания того, что условия, в которых когда-то зародилась жизнь, не сохранились. Опарин и Холдейн предположили, что ранняя атмосфера разительно отличалась от нынешней: она не содержала свободного кислорода и была (употребим загадочное химическое слово) «восстановительной». Мы знаем, что свободный кислород в атмосфере — это продукт жизнедеятельности растений, следовательно, первоначальные условия зарождения жизни его наличие не включали. Кислород хлынул в атмосферу в качестве загрязняющего вещества или даже яда, а естественный отбор перестроил живые существа таким образом, что они научились его использовать — и теперь они без него жить не могут. Идея «восстановительной атмосферы» породила самую известную экспериментальную атаку на проблему происхождения жизни — «колбу с простыми ингредиентами» Стэнли Миллера. Содержимое колбы кипело и пузырилось всего неделю, и за это время успело породить некоторое количество органических веществ, в том числе аминокислоты.

В наше время многие отрицают дарвиновскую концепцию «маленького теплого пруда» вместе с «адским варевом» Миллера, склоняясь в пользу той или иной их альтернативы. По правде сказать, никакого согласия по этому вопросу в научной среде нет. Выдвигались многообещающие гипотезы, но ни одна из них пока бесспорно не доказана. В своих предыдущих книгах я рассказал о нескольких, в том числе и о теории Грэма Кернс-Смита (возникновение жизни на неорганических кристаллах), а также изложил модную в последнее время точку зрения, согласно которой условия катархея были подобны тем, в каких сейчас обитают «термофильные» бактерии и археи, живущие, размножающиеся и процветающие в горячих источниках. В последнее время — и не без убедительных, на мой взгляд, причин — большинство биологов склоняется к так называемой теории «мира РНК».

У нас нет свидетельств о том, с чего началась жизнь, но мы прекрасно знаем, что должно было произойти. Первый шаг должен был запустить естественный отбор. Усовершенствование и усложнение, достигаемые при помощи естественного отбора, прежде были принципиально невозможны. Отсюда следует, что отправной точкой было возникновение самовоспроизводящейся структуры (благодаря неизвестному процессу). Самовоспроизведение создает популяцию организмов, конкурирующих друг с другом за возможность воспроизвести себя. Поскольку в любом процессе копирования неизбежны ошибки, в популяции возникает изменчивость. Если же в популяции присутствует изменчивость, то репликаторы, обладающие признаками, способствующими успешному выживанию, будут доминировать. Это и есть естественный отбор, и он никак не мог начаться до появления первого самовоспроизводящегося организма.

Описывая «маленький теплый пруд», Дарвин предположил, что таким отправным событием могло стать образование белка. Эта идея оказалась менее плодотворной, чем другие его построения. Я ни в коем случае не хочу отрицать необходимость белков для жизни. Мы узнали в главе 8, что белки способны принимать трехмерную форму, точно заданную одномерной последовательностью их мономеров — аминокислот. Также мы обсудили, что эта способность позволяет им с огромной избирательностью служить катализаторами химических реакций, причем повышение скорости некоторых реакций достигает двенадцати порядков. Именно невероятная специфичность ферментов лежит в основе биохимии, а диапазон форм, которые могут принимать белки, близок к бесконечности. Именно в этом заключается неоценимое достоинство белков, и Дарвин верно указал на них. Однако есть задача, с которой белки справляются очень плохо, и это ускользнуло от внимания Дарвина: они безнадежны с точки зрения репликации. Они не способны к самовоспроизведению. Это значит, что возникновение белков не могло стать отправной точкой эволюции. А что же могло?

Из известных нам молекул лучше всего реплицируется молекула ДНК. Белки — прекрасные ферменты, но дурные репликаторы. ДНК — наоборот. Она не может сворачиваться в сложные пространственные структуры и, следовательно, не может функционировать как фермент. Вместо этого молекулы ДНК поддерживают линейную, открытую форму, что делает их идеальными репликаторами и хранителями аминокислотных последовательностей. Белки, наоборот, поддерживают «закрытые» конформации и не экспонируют информацию, содержащуюся в их последовательности: она не может быть скопирована или «прочитана». Информация о последовательности недоступна: она спрятана глубоко внутри свернутого в трехмерную структуру белка. В ДНК, напротив, информация о последовательности легко доступна и поэтому может использоваться как шаблон при синтезе.

В вопросе о зарождении жизни есть своя «уловка-22»: ДНК способна к репликации, но для этого требуется присутствие катализаторов. Белки могут катализировать процесс образования молекул ДНК, но чтобы синтезировать сам белок, необходимо воспользоваться информацией о последовательности аминокислот, которая закодирована ДНК. Как же молекулам юной Земли удалось вырваться из этого порочного круга и запустить естественный отбор? На сцене пора появиться РНК.

Рибонуклеиновая кислота (РНК) принадлежит к тому же семейству биополимеров, что и ДНК — к полинуклеотидам. Молекулы РНК имеют свой аналог генетического кода ДНК, также из четырех «букв», и переносят в клетках информацию от ДНК к местам ее непосредственного использования. ДНК служит шаблоном для построения последовательности РНК. Белки, в свою очередь, синтезируются по шаблону РНК, а не ДНК. У некоторых вирусов, кстати, ДНК нет вообще. Роль генетической молекулы, переносящей информацию из поколения в поколение, у них полностью берет на себя РНК.

И вот он — ключевой момент теории «мира РНК». Помимо вытягивания в цепочку, позволяющую репликацию и передачу генетической информации, молекулы РНК способны (как магнитное ожерелье из главы 8) сами свертываться в трехмерные структуры, имеющие ферментативную активность. РНК-ферменты — рибозимы — существуют. Они не так эффективны, как белковые ферменты, однако они работают. Сторонники теории «мира РНК» считают, что РНК была достаточно эффективным репликатором и удерживала позицию до появления белков, чтобы проиграть только появившимся в процессе эволюции молекулам ДНК.

Теория «мира РНК» кажется мне вполне правдоподобной. Более того, я предполагаю, что в ближайшие несколько десятилетий вероятно полное воспроизведение в лаборатории событий, запустивших четыре миллиарда лет назад механизм естественного отбора. В этом направлении уже предпринято несколько воодушевляющих шагов.

Прежде чем закончить разговор на эту тему, я считаю нужным повторить предупреждение, которое я сделал в предыдущих книгах. Мы не испытываем острой необходимости в правдоподобной теории зарождения жизни. И, более того, можем оказаться в смятении, если такая правдивая теория появится. Этот парадокс является проявлением — или следствием — известной фразы физика Энрико Ферми: «Ну и где они все?». Звучит загадочно, однако коллеги Ферми из Лос-Аламосской лаборатории были настроены на одну волну с ним и прекрасно его поняли. Почему, собственно, нас не посещают живые существа из других мест Вселенной? Если уж не лично, то хотя бы при помощи радиосигналов (что куда вероятнее)?

Теперь уже мы можем получить количественную оценку: в нашей галактике более миллиарда планет, а во Вселенной — более миллиарда галактик. Наша планета может и вправду оказаться единственной обитаемой во Вселенной. Но если это так, то вероятность появления жизни на планете не должна превышать 1:1000000000. Таким образом, искомая теория зарождения жизни на Земле должна быть как раз неправдоподобной. Если бы она была правдоподобна, то жизнь во Вселенной была бы широко распространена. Может, так и есть; тогда нам нужна правдоподобная теория. Однако пока нет свидетельств существования жизни вне нашей планеты, и нам приходится принимать теории неправдоподобные. Относясь серьезно к парадоксу Ферми и, соответственно, интерпретируя отсутствие сигналов от других живых существ как свидетельство чрезвычайной редкости жизни в галактике, следует ожидать отсутствия какой бы то ни было правдоподобной теории происхождения жизни. (Этот вопрос я подробно рассмотрел в книге «Слепой часовщик» и поэтому здесь в детали углубляться не буду.) Мое предположение, сколько бы оно ни стоило (а оно не стоит почти ничего, поскольку в этом уравнении слишком много неизвестных), таково: жизнь во Вселенной очень редка, но планет так много (каждый день ученые открывают новые), что мы почти наверняка не одиноки. Более того, во Вселенной могут существовать миллионы островков жизни. Однако они могут быть так далеко, что шансов найти друг друга — даже при помощи радиосигналов — у них нет. Таким образом, как бы грустно это ни звучало, с практической точки зрения мы можем считать, что мы одни.

«Развилось и продолжает развиваться бесконечное число самых прекрасных и самых изумительных форм»

Не знаю, что Дарвин имел в виду под «бесконечным числом». Вполне возможно, что это просто гипербола, введенная, чтобы соответствовать «самым прекрасным» и «самым изумительным». Не исключаю, что отчасти это так. Но мне нравится думать, что за этим выражением стоит нечто конкретное. Оглядывая историю жизни на Земле, мы видим бесконечное обновление. Особи погибают. Вымирают виды, семейства, отряды, даже классы. Но эволюционный процесс протекает как ни в чем не бывало.

Вернемся ненадолго к компьютерным моделям искусственного отбора, к которым я обращался в главе 2. Я описывал свой «сафари-парк», населенный компьютерными биоморфами, в том числе артроморфами и конхоморфами, демонстрировавшими возможные пути эволюции моллюсков. Тогда, в начале нашего пути, я ввел этих компьютерных существ в качестве иллюстрации работы искусственного отбора и его мощи. Теперь я воспользуюсь этими моделями в других целях.

Пока я «плодил» с помощью компьютера биоморфов — цветных и черно-белых — и выводил артроморфов, мне ни разу не стало скучно. У меня было ощущение постоянной, неожиданной новизны. Программа никогда не уставала, как не уставал и игрок. Совсем другое дело — программа Томпсона, о которой я рассказывал в главе 10 (та самая, в которой «гены» определяют параметры растяжения резиновой планшетки с изображением животного). Используя для симуляции искусственного отбора программу Томпсона, пользователь со временем удаляется все дальше от точки, в которой результат имеет хоть какой-нибудь смысл, в дебри, населенные безобразными существами, а смысла в них чем дальше, тем меньше. Я озвучивал возможную причину этого расхождения. В случае компьютерных программ, симулирующих отбор биоморфов, артроморфов и конхоморфов, мы имеем дело с имитацией эмбриологического процесса — трех вариантов эмбриологического процесса, каждый из которых правдоподобен с биологической точки зрения. Программа Томпсона, напротив, не моделирует эмбриологию. Вместо этого, как я объяснял в главе 10, она манипулирует искажениями, при помощи которых можно превратить одну взрослую особь в другую. Отсутствие эмбриологической составляющей лишает эту программу «изобретательной фертильности», которая есть у био-, конхо- и артроморфов. Такая же «изобретательная фертильность» присутствует в циклах эмбрионального развития в реальной жизни. Это минимальное условие создания эволюцией «бесконечного числа самых прекрасных и самых изумительных форм». Можем ли мы пойти дальше?

В 1981 году я опубликовал статью «Эволюция эволюционируемости»[207], в которой предположил, что в каждом поколении животные должны не только успешнее выживать, но и эффективнее эволюционировать. Какие группы животных хорошо приспособлены к тому, чтобы эволюционировать? Чемпионами по разделению на многие тысячи видов и занятию подавляющего большинства экологических ниш, по всей видимости, являются насекомые на суше и ракообразные в море — группы, резво меняющие маски и роли. Кроме них, поразительную эволюционную результативность демонстрируют рыбы, лягушки и ближе знакомые нам млекопитающие и птицы.

В статье я отмечал, что эволюционируемость есть свойство эмбриологии. Гены мутируют, чтобы изменить тело животного, но им приходится проводить изменения через процесс эмбрионального развития. И некоторые эмбриологические процессы легче переносят включение удачных генетических изменений, с которыми работает естественный отбор, и потому могут быть лучше приспособлены для эволюционных изменений. Могут быть? Это, пожалуй, неточно. Неужели не очевидно, что некоторые эмбриологические системы должны быть лучше приспособлены к эволюционным изменениям? Я в этом уверен. Более того, мне кажется, что можно предположить наличие менее очевидного явления — естественного отбора более высокого порядка, направленного на развитие «эволюционной способности» эмбриологий. Эмбриологические системы имеют тенденцию с течением времени повышать свою способность к эволюционным изменениям. Если естественный отбор высшего порядка действительно существует, то он значительно отличается от обычного естественного отбора, в котором преимущество получают особи, успешнее передающие гены потомству, — и сами гены, способные создавать более успешных особей. Такой отбор, повышающий способность организмов эволюционировать, будет сродни «отбору клад» (термин американского эволюционного биолога Джорджа К. Уильямса). Клада — это ветвь древа жизни, такая же, как вид, род, отряд или класс. Мы можем говорить об отборе клады в том случае, если большая ветвь, например насекомые, достигает большего разнообразия и заселяет мир успешнее, чем другая (например, успешнее, чем погонофоры; нет, вы, вероятно, никогда не слышали об этих странных червеобразных созданиях, и тому есть веская причина: эта клада не преуспевает). «Отбор клад» не подозревает, что они должны прямо конкурировать друг с другом. Насекомые не конкурируют (по крайней мере прямо) с погонофорами за пищу, пространство или другие ресурсы. Но мир полон насекомыми и практически лишен погонофор, и потому мы справедливо испытываем желание приписать успех насекомых каким-либо их признакам. Я могу предположить, что это свойство присуще их эмбриологии и позволяет им эволюционировать быстрее. В главе «Калейдоскоп эмбрионов» книги «Восхождение на пик Невероятности» я назвал несколько признаков, способствующих повышению эволюционного потенциала (в том числе ограничения, накладываемые симметрией, и сегментированное строение тела).

Вполне возможно, что ветвь членистоногих[208] именно благодаря сегментированному, модульному строению тела обладает высокими способностями к эволюционным изменениям, к расширению изменчивости и занятию самых разных, включая маргинальные, экологических ниш, когда те становятся доступными. Другие ветви могут достигать успеха потому, что их эмбриональное развитие подчинено зеркальному принципу на нескольких уровнях[209]. Ветви, представители которых широко расселились по морям и землям, обладают высоким эволюционным потенциалом. Проигравшие, неуспешные ветви под влиянием отбора отмирают или не могут выработать изменчивость, достаточную для преодоления изменяющихся условий окружающей среды. Такие ветви увядают и отмирают. Успешные же ветви филогенетического дерева цветут, почкуются и обрастают листьями. Концепция «отбора клад» заманчиво похожа на дарвиновский естественный отбор. Однако этому соблазну следует противиться или, по крайней мере, услышать предупредительный сигнал: поверхностное сходство может серьезно сбить с толку.