корешок.
Когнитивная нейробиология: Эволюционно стабильная стратегия
Заг.
КВАНТОВАЯ БИОЛОГИЯ и Сознание.
Quantum biology and Consciousness
Вне диктатуры ЭГО
п\з КАК ВЫСТРОИТЬ СТРАТЕГИЮ ПОБЕДЫ
Часть 1. Для чего мы живём?
Ричард Докинз
«Эгоистичный» ген
The Selfish Gene. Richard Dawkins (1976) и
«Расширенный фенотип»
The Extended Phenotype (1982)
Содержание Quantum biology and Consciousness
Предисловие.
Квантовый мозг возможен?
С. 3
Content Quantum biology and Consciousness
Preface
Is a quantum brain possible?
p. 3
Часть 1. Для чего мы живём?
Ричард Докинз
«Эгоистичный» ген
р. 9
The Selfish Gene.
Richard Dawkins (1976) и
«Расширенный фенотип»
The Extended Phenotype (1982)
р.
Часть II. Самый экстраординарный феномен
Джим Аль-Халили, Джонджо Макфадден
«Жизнь на грани». (2014)
р. 159
ЧАСТЬ Ш. Квантовая биология.
Ферменты: выбор между живым и быстрым
р. 208
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Секрет жизни.
Квантовые откровения Кота Шрёдингера
р. 452
Литература
р.
Предисловие. Квантовый мозг возможен?
Любое упоминание «квантового сознания» причиняет большинству ученых дискомфорт своей непонятностью и непривычностью, но, если окажется, что квантовые эффекты действительно играют некую роль в человеческом сознании, как считает Мэтью Фишер, физик из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, который предположил, что ядерные спины атомов фосфора могут служить рудиментарными кубитами мозга – и по этой причине он способен работать в режиме квантового компьютера, то у нас будет хороший повод для веселья, а то ведь многие люди, далекие от физики, считали, что квантовая механика – это что-т о из области фантастики, и простым людям она даже даром не нужна. Ещё несколько лет назад эту гипотезу отвергли бы как полную чушь. Физики уже наступали на подобные грабли, в особенности в 1989 году, когда Роджер Пенроуз предположил, что загадочные белковые структуры, "микротрубочки", играют роль в формировании сознания, используя квантовые эффекты. Мало кто поверил в достоверность такой гипотезы. Патрисия Чёрчлэнд [Patricia Churchland], нейрофилософ из Калифорнийского университета, высказалась на эту тему, что для объяснения сознания с тем же успехом можно рассуждать о «волшебной пыльце фей в синапсах» … Однако сэр Роджер Пенроуз всё же оказался прав. У гипотезы Фишера те же трудности, что и у микротрубочек: квантовая декогеренция. Для постройки рабочего квантового компьютера необходимо объединить кубиты – квантовые биты информации – чтобы привести их в запутанное состояние. Но запутанные кубиты весьма хрупки. Их нужно тщательно ограждать от любого шума в окружающей среде. Один лишь фотон, столкнувшийся с кубитом, нарушит когерентность всей системы, уничтожит запутанность и разрушит квантовые свойства системы. Квантовую обработку тяжело вести в тщательно контролируемых лабораторных условиях, не говоря уже о тёплой, влажной и сложной каше человеческой биологии, в которой поддержание когерентности в течение достаточно длительного времени практически невероятно. Но годы идут, и появляется всё больше доказательств того, что некоторые биологические системы всё же могут работать согласно с квантовой механикой: в процессе фотосинтеза квантовые эффекты помогают растениям превращать солнечный свет в топливо. Биологи даже предполагают, что у перелётных птиц есть собственный «квантовый компас», использующий для навигации магнитное поле земли, а чувство запаха, присущее почти всем живым существам также имеет квантовую природу. Идея Фишера о квантовой обработке данных в мозгу отлично вписывается в новое научное направление - нейробиологию. Он разработал сложную гипотезу, включающую ядерную и квантовую физику, органическую химию, нейробиологию и биологию, несмотря на то, что его идеи сталкиваются с высоким уровнем понятного скептицизма, некоторые продвинутые исследователи всё же обращают на них пристальное внимание. Фишер изменил главный вопрос – происходит ли в мозгу квантовые вычисления – таким образом, что появилась возможность тщательно проверить эту «страшную» гипотезу. Так что следующим шагом станет проверка возможности найденную им лазейку прикрыть. Его борьба с клинической депрессией – вот что привело новоявленного гения в эту тему. Он даже пробовал совершить самоубийство, но вот рождение его первой дочери придало смысл дальнейшей борьбе с туманом хронической депрессии. Ему помогло некое новое лекарство. Но Фишер был удивлён тем, как мало нейробиологи знают о точных механизмах их работы. Это подогрело его любопытство так сильно, что он начал рассматривать возможность квантовой обработки данных в мозге, и он занялся углублённым изучением вопроса, основываясь на своём собственном опыте принятия антидепрессантов. Он сконцентрировался на литии, единичном атоме – так сказать, сферическом коне, изучать который гораздо легче, чем тот же флуоксетин. Кстати, эта аналогия, по словам Фишера, вполне подходит к данному случаю, поскольку атом лития представляет собой сферу из электронов, окружающих ядро. Он сконцентрировался на том факте, что по рецепту в аптеке обычно можно купить распространённый изотоп литий-7. А приведёт ли использование более редкого изотопа, лития-6, к тому же самому результату? В теории должно, поскольку химически эти изотопы идентичны. Они отличаются только количеством нейтронов в ядре. Далее Фишер обнаружил, что эксперименты по сравнению лития-6 и лития-7 уже проводились. В 1986 году учёные из Корнельского университета изучали, какой эффект эти два изотопа оказывают на поведение крыс. Беременных крыс разделили на три группы – одной давали литий-7, одной – литий-6, а третья служила контрольной группой. После рождения потомства у крыс, получавших литий-6, материнский инстинкт, выражавшийся в уходе, заботе и строительстве гнёзд, был развит гораздо сильнее, чем у двух остальных групп. Это страшно поразило Фишера. Химически два изотопа должны быть идентичными, и тем более в заполненной влагой среде человеческого тела у них не должны проявляться какие-то различия. Так что же могло послужить причиной появления различий, наблюдаемых исследователями?
Фишер предположил, что секрет может скрываться в спине ядра, в квантовом свойстве, влияющем на то, как долго каждый из атомов может оставаться когерентным – изолированным от окружения. Чем меньше спин, тем меньше ядро взаимодействует с электрическими и магнитными полями, и тем медленнее теряется когерентность. Поскольку у лития-7 и у лития-6 различное количество нейтронов, у них отличаются и спины. В результате литий-7 теряет когерентность слишком быстро для работы квантового сознания, а литий-6 может дольше оставаться запутанным. Фишер обнаружил два вещества, схожие во всём, кроме квантового спина, и нашёл, что они оказывают разное влияние на поведение, и это был дразнящий намёк на то, что квантовая обработка данных играет какую-то функциональную роль в сознании…
Научный сотрудник РАН, кандидат химических наук
Цыганов Дмитрий Вадимович
PhD. Dmitry V. Tsyganov
Is a quantum brain possible?
Yes, a quantum brain is possible.
Any mention of "quantum consciousness" causes most scientists discomfort with its incomprehensibility and strangeness, but if it turns out that quantum effects do play a role in human consciousness, according to Matthew Fisher, a physicist at the University of California at Santa Barbara, who suggested that the nuclear spins of phosphorus atoms can serve as rudimentary qubits of the brain – and for this reason, it is able to work in the mode of a quantum computer, then we will have a good reason for fun, because many people, far from physics, believed that quantum mechanics – this is something out of the realm of fiction, and ordinary people don't even need it for nothing. A few years ago, this hypothesis would have been rejected as complete nonsense. Physicists have already stepped on such a rake, especially in 1989, when Roger Penrose suggested that mysterious protein structures, "microtubules," play a role in shaping consciousness using quantum effects. Few people believed in the reliability of such a hypothesis. Patricia Churchland, a neurophilosophist from the University of California, said on this topic that to explain consciousness, one might as well talk about "fairy pollen in synapses"... However, Sir Roger Penrose was still right. Fischer's hypothesis has the same difficulties as microtubules: quantum decoherence. To build a working quantum computer, it is necessary to combine qubits – quantum bits of information – to bring them into an entangled state. But entangled qubits are very fragile. They need to be carefully shielded from any environmental noise. A single photon colliding with a qubit will disrupt the coherence of the entire system, destroy the entanglement and destroy the quantum properties of the system. Quantum processing is difficult to carry out in carefully controlled laboratory conditions, not to mention the warm, moist and complex mess of human biology, in which maintaining coherence for a sufficiently long time is almost impossible. But as the years go by, there is increasing evidence that some biological systems can still work according to quantum mechanics: in the process of photosynthesis, quantum effects help plants turn sunlight into fuel. Biologists even suggest that migratory birds have their own "quantum compass" that uses the earth's magnetic field for navigation, and the sense of smell inherent in almost all living beings also has a quantum nature. Fischer's idea of quantum data processing in the brain fits perfectly into a new scientific field - neuroscience. He has developed a complex hypothesis involving nuclear and quantum physics, organic chemistry, neurobiology and biology, despite the fact that his ideas face a high level of understandable skepticism, some advanced researchers still pay close attention to them. Fischer changed the main question – whether quantum computing takes place in the brain – in such a way that it became possible to thoroughly test this "scary" hypothesis. So the next step will be to check the possibility of closing the loophole he found. His struggle with clinical depression is what brought the newfound genius to this topic. He even tried to commit suicide, but the birth of his first daughter gave meaning to further struggle with the fog of chronic depression. Some new medicine helped him. But Fisher was surprised by how little neuroscientists know about the exact mechanisms of their work. This piqued his curiosity so much that he began to consider the possibility of quantum data processing in the brain, and he began to study the issue in depth, based on his own experience taking antidepressants. He concentrated on lithium, a single atom–a spherical cone, so to speak, which is much easier to study than the same fluoxetine. By the way, this analogy, according to Fischer, is quite suitable for this case, since the lithium atom is a sphere of electrons surrounding the nucleus. He focused on the fact that prescription drugs usually sell the common isotope lithium-7. And will the use of a rarer isotope, lithium-6, lead to the same result? In theory it should, because chemically these isotopes are identical. They differ only in the number of neutrons in the nucleus. Fischer further discovered that experiments comparing lithium-6 and lithium-7 had already been conducted. In 1986, scientists at Cornell University studied the effect these two isotopes have on rat behavior. Pregnant rats were divided into three groups – one was given lithium-7, one lithium–6, and the third served as a control group. After the birth of offspring in rats treated with lithium-6, the maternal instinct, expressed in care, care and nest building, was much more developed than in the other two groups. This startled Fischer terribly. Chemically, the two isotopes should be identical, and even more so in the moisture-filled environment of the human body, they should not show any differences. So what could be the reason for the differences observed by the researchers? Fischer believes that the secret may lie in the back of the nucleus, in a quantum property that affects how long each of the atoms can remain coherent – isolated from the environment. The smaller the spin, the less the nucleus interacts with electric and magnetic fields, and the slower coherence is lost. Since lithium-7 and lithium-6 have different numbers of neutrons, their spins also differ. As a result, lithium-7 loses coherence too quickly for quantum consciousness to work, and lithium-6 can remain entangled for longer. Fischer discovered two substances that are similar in everything except quantum spin, and found that they have different effects on behavior, and this was a tantalizing hint that quantum data processing plays some kind of functional role in consciousness.…
Researcher of the Russian Academy of Sciences,
Candidate of Chemical Sciences
PhD. Dmitry V. Tsyganov
ЧАСТЬ I. Для чего мы живем?
Об этом нам расскажут репликаторы и бессмертные спирали, беспокойно живущие внутри нас. А почему мы начинаем этот важный разговор со слов «эгоистичный ген»? Ведь в этом слове слишком много негатива. Не лучше ли было бы назвать этот ген бессмертным? Бессмертие генетической информации – одна из ключевых тем этой книги, и в словосочетании “бессмертный ген” почти столько же интриги, сколько и в том варианте названия, которое дал Ричард Докинз своей книге в подражание О.Уайльду (The Selfish Gene – “Великану-ЭГО-исту” Оскара Уайльда – The Selfish Giant)., наиболее ярые и философски подкованные, склонны ограничиваться ее названием. Такой подход хорошо окупается, но только не на подобном поле знания. Особый упор здесь надо сделать на слово “ген”. Один из камней преткновения в рамках дарвинизма связан с той единицей, с которой, работает естественный отбор, - с тем, что именно выживает (или не выживает) в результате такого отбора. Эта единица неизбежно будет более или менее “эгоистичной”. На других уровнях отбор вполне может благоприятствовать также и альтруизму. Работает ли отбор непосредственно с видами? Если да, мы могли бы ожидать от отдельных организмов альтруистичного поведения – если это “на благо вида”. Они могли бы ограничивать свою рождаемость во избежание перенаселения или сдерживать активность хищничества для охраны поголовья жертв, составляющих их видовую кормовую базу. Именно такое, широко распространенное превратное понимание дарвинизма и послужило первоначальным стимулом для названия книги Докинза. Но если же естественный отбор непосредственно работает с генами, то нас не должны удивлять случаи, когда отдельные организмы ведут себя альтруистично “на благо генов”, снабжая пищей и защищая своих более слабых родственников, которые, скорее всего, обладают общими с ними копиями одних и тех же генов. Эгоизм генов способен, если это нужно, перестроиться - преобразовываться в альтруизм организмов, причём только за счет альтруизма в отношении близких родственников, в этом суть данного преобразования, а также взаимной выгоды – другого важнейшего генератора альтруизма согласно дарвиновской эволюционной теории. Есть точка зрения, согласно которой альтруистические жертвы могут быть чем-то вроде показателя превосходства, подобного раздаче подарков на индейском празднике Потлач: “Видишь, как велико мое превосходство над тобой – я даже могу тебе кое-что пожертвовать!” Главный вопрос здесь в том, какой именно уровень иерархии жизни оказывается неизбежно “эгоистичным”, то есть подверженным действию естественного отбора. Должны ли мы наблюдать эгоистичные виды? Эгоистичные группы особей? Эгоистичные организмы? Или эгоистичные экосистемы? Большинство перечисленных вариантов ответа можно как-то обосновать, и у большинства из них были свои сторонники, но все они ошибались. Если считать, что основную идею дарвинизма можно лаконично выразить как “эгоистичное что-то”, этим чем-то оказывается именно ген. Вот характерное предложение: “Давайте попробуем учить щедрости и альтруизму детей с пелёнок, ибо мы все рождаемся эгоистами”. В самой идее “учить щедрости и альтруизму” нет ничего неправильного, но утверждение “мы рождаемся эгоистами” может ввести в заблуждение. Естественный отбор работает с двумя разновидностями единиц, и спорить здесь не о чем.
Ген является единицей отбора как репликатор. Организм является единицей отбора как носитель. Ни то, ни другое не следует сбрасывать со счетов, ибо ген и организм представляют собой две совершенно особые разновидности единиц, и пока мы не оценим разницу между ними, мы неизбежно будем пребывать в прискорбном заблуждении. Также т.н. эгоистичным генам свойственна своего рода отзывчивость и склонность к сотрудничеству, но это не означает процветания отдельных групп генов в ущерб отдельным членам таких групп или в ущерб другим подобным группам. Это означает лишь то, что всякий ген действует в собственных интересах на фоне других генов из генофонда – набора претендентов на половое перемешивание в пределах вида. Эти другие гены входят в состав среды, в которой выживает каждый ген, точно так же, как в ее состав входят погодные условия, хищники и жертвы, растительность и почвенные бактерии. С точки зрения каждого гена “фоновыми” генами будут те, которые делят с ним общие организмы на своем пути к новым поколениям носителей. В долгосрочной перспективе это означает, что это все другие гены в генофонде вида, поэтому естественный отбор неизменно благоприятствует всем членам группировок взаимно совместимых (отзывчивых) генов, когда подобные гены оказываются рядом. Такая эволюция отзывчивых генов ни в коем случае не нарушает фундаментального принципа эгоистичного гена. Однако раз естественный отбор эгоистичных генов склонен благоприятствовать сотрудничеству между ними, следует также признать, что бывают и такие гены, которые ничем подобным не занимаются и работают как раз против интересов остального генома. Некоторые авторы называли их беззаконными генами, другие – ультраэгоистичными, неправильно понимая тонкую разницу между ними и теми генами, что действуют в собственных интересах совместно, образуя картели. Примеры ультраэгоистичных генов включают гены мейотического драйва и “паразитическую ДНК”, концепция которой была впоследствии разработана рядом авторов под популярным названием “эгоистичная ДНК”.
“Эгоистичный ген” критиковали за антропоморфную персонификацию. Есть два уровня персонификации: генный и организменный. На самом деле с персонификацией генов не должно возникать никаких проблем, потому что ни одному человеку в здравом уме не придет в голову, будто молекулы ДНК обладают индивидуальным сознанием, и ни один вменяемый читатель не станет приписывать автору подобный бред – так думает Ричард Докинз (хотя, как сказать – Л.М.). Однако, обдумывая некую химическую проблему, один известный ученый задается вопросом, что бы он делал, если бы вдруг стал электроном. Питер Аткинс в своей книге “Еще раз о сотворении” прибегает к похожей персонификации, обсуждая преломление луча света, проходящего сквозь среду с более высоким коэффициентом преломления, вызывающую его замедление. Луч при этом ведет себя так, будто пытается минимизировать время, требуемое для достижения конечной точки. Аткинс представляет его себе как спасателя на пляже, спешащего на помощь утопающему. Следует ли ему бежать прямо по направлению к утопающему? Нет, потому что бежать быстрее, чем плыть, и разумно несколько увеличить долю времени, в течение которого спасатель будет передвигаться по суше. Следует ли ему добежать до точки на берегу, расположенной непосредственно напротив цели, тем самым сведя к минимуму время передвижения по воде? Это будет лучше, но тоже не идеально. Если бы у спасателя было время провести расчеты, он мог бы найти оптимальный промежуточный угол, дающий наилучшее сочетание быстрого бега и последующего неизбежно более медленного плавания. Аткинс подытоживает: в точности так ведет себя и свет, проходящий через более плотную среду.
А вот откуда свет знает (да ещё заранее), какой путь займет меньше всего времени? И, собственно говоря, какое ему до всего этого дело? Аткинс дает развернутые ответы на все эти вопросы, черпая вдохновение в квантовой теории. Персонификация такого рода – не просто своеобразный дидактический прием. Иногда она также помогает ученым находить правильные ответы на интересующие их вопросы, избегая искушения допустить неочевидную ошибку. Этот прием можно применять и к расчетам эволюционной выгоды альтруизма и эгоизма, отзывчивости и враждебности. Персонификация генов, если пользоваться ею с должным вниманием и осторожностью, нередко оказывается кратчайшим путем к спасению дарвиниста-теоретика, утопающего в путанице собственных мыслей. Пытаясь соблюдать осторожность, Гамильтон писал:
Естественный отбор благоприятствует тому или иному гену, если совокупность копий этого гена составляет увеличивающуюся долю всего генофонда. Нас здесь будут интересовать гены, предположительно влияющие на социальное поведение своих носителей, поэтому давайте попробуем оживить их обсуждение, приписав им (временно) обладание интеллектом и некоторой свободой выбора. Представьте себе, что такой ген раздумывает, как бы ему увеличить число своих копий, и представьте, что он может выбирать…
Именно в таком духе и следует воспринимать значительную часть “Эгоистичного гена”.
С персонификацией организмов могут возникнуть более серьезные неприятности. Дело в том, что у организмов, в отличие от генов, есть реальные мозги, и поэтому у них действительно могут быть эгоистичные или альтруистичные мотивы в некотором субъективном смысле, который мы будем готовы принять. Точно так же, как можно мысленно поставить себя на место воображаемого луча, разумно выбирающего оптимальный путь для прохождения ряда линз и призм, или воображаемого гена, выбирающего оптимальный путь для прохождения ряда поколений, можно предположить и существование отдельной львицы, рассчитывающей оптимальную поведенческую стратегию для выживания ее генов в долгосрочной перспективе. Первым даром Гамильтона науке биологии был точный математический аппарат, который настоящему дарвиновскому организму, например, льву, пришлось бы применять, принимая решения, направленные на максимальное повышение длительных перспектив выживания своих генов. Могут ли быть условия, при которых матери выгодна гибель слабого детеныша. Интуитивно можно предполагать, что сам он должен бороться до конца, но с теоретической точки зрения это необязательно. Как только такой детеныш становится слишком маленьким и слабым, так что его ожидаемая продолжительность жизни снижается до уровня, при котором извлекаемая им из родительского вклада польза составляет менее половины того, что потенциально могли бы извлечь из этого вклада другие детеныши, слабосильный детеныш должен с достоинством умереть. При этом он обеспечит своим генам максимальный выигрыш. Это самоанализ на уровне отдельного организма. Предполагается здесь не то, что детеныш выбирает, что доставит ему удовольствие, что будет ему приятно, а то, что отдельные организмы, населяющие дарвиновский мир, проводят расчеты “а что, если”, выбирая наилучшую для своих генов стратегию. Иными словами, ген, дающий инструкцию: “Тело! Если ты гораздо мельче, чем другие члены одного с тобой помета, немедленно откажись от борьбы и умри”, может добиться успеха в генофонде, потому что его шансы попасть в тело каждого спасенного брата или сестры равны 50 %, тогда как шансы выжить, находясь в теле слабосильного детеныша, в любом случае весьма незначительны. А теперь мы снова возвращаемся к самоанализу нашего детеныша. В жизни каждого такого слабого детеныша есть момент, после которого пути назад уже нет. До наступления этого момента он должен продолжать борьбу, а затем отказаться от нее и – что было бы лучше всего – позволить своим собратьям или родителям съесть себя, и эти два уровня персонификации не должны сбивать с толку. Корректно проводя на обоих уровнях расчеты “а что, если”, мы неизбежно придем к одному и тому же выводу.
Всё это – разговоры как бы в пользу, а теперь начнётся обвинительный уклон. Да, “Эгоистичный ген” несёт ответственность за ряд приступов депрессии, от которых многие читатели страдали много лет после её прочтения. Вот типичные рассуждения: «После прочтения этой книги все мои смутные размышления о религии как ветром сдуло, и они уже никак не могли сформироваться в нечто более цельное. Несколько лет назад это вызвало у меня тяжелый личностный кризис. мрачная мораль, содержащаяся в ней….» Другие читатели спрашивали автора, как ему удается находить в себе силы вставать по утрам. Школьный учитель из одной далекой страны с укоризной писал ему, что одна из его учениц, прочитав книгу, пришла к нему в слезах, оттого что это сочинение убедило ее в пустоте и бесцельности жизни. Если нечто – правда, то с этим ничего не поделаешь, сколько бы мы ни силились выдавать желаемое за действительное. Вот первое, что мог сказать Докинз в ответ. Есть и второе, почти столь же важное. После этих строк он написал: «У нас есть все основания полагать, что в конечной судьбе мироздания действительно нет никакой цели, но разве хоть кто-нибудь из нас связывает надежды собственной жизни с конечной судьбой мироздания? Разумеется, нет, по крайней мере если мы в своем уме. Жизнью каждого из нас управляет масса всевозможных, чисто человеческих устремлений и представлений, намного более близких и сердечных. Обвинение науки в том, что она якобы отнимает у жизни ту сердечность, ради которой стоит жить, столь нелепо и ошибочно, столь диаметрально противоположно моим собственным чувствам и чувствам большинства действующих ученых, что едва не повергает меня в отчаяние, в котором меня напрасно подозревают». Похожую склонность казнить гонца демонстрировали и другие критики, возражающие против тех нехороших социальных, политических или экономических выводов, которые, по их мнению, следуют из “Эгоистичного гена”. В 1979 году, вскоре после первых выборов, выигранных Маргарет Тэтчер, Стивен Роуз в журнале “Нью сайентист” написал:
Я не хочу сказать, что рекламное агентство “Саатчи и Саатчи” привлекло команду социобиологов в качестве спичрайтеров Тэтчер, и не хочу даже сказать, что некоторые оксфордские и сассекские преподаватели порадовались тому практическому приложению, которое нашли проповедуемые ими простые истины генетического эгоизма. Дело с совпадением модной теории и политических событий обстоит намного сложнее. Однако я действительно полагаю, что когда будет написана история произошедшего в 70-х годах XX века сдвига вправо – от законности и правопорядка к монетаризму и (не столь последовательным) нападкам на этатизм, – то сопутствующие сдвиги в научной моде, хотя бы от моделей группового отбора к моделям кинотбора в эволюционной теории, будут восприниматься как часть той волны, на которой пришли к власти тэтчеристы с их концепцией неизменной, состязательной и ксенофобской викторианской природы человека. Под “сассекским преподавателем” подразумевался ныне покойный Джон Мейнард Смит, высоко ценимый Докинзом, ответивший на это в характерном для него стиле в письме, опубликованном в том же журнале: “А что нам было делать? Подогнать уравнения под другой ответ?” Основная мораль “Эгоистичного гена” содержит мысль (отстаиваемую также в заглавном очерке сборника “Капеллан дьявола”) о том, что вовсе не следует черпать свои ценности из дарвинизма, разве что делать это с обратным знаком. Эволюция нашего мозга достигла уровня, позволяющего нам восстать против тирании своих эгоистичных генов. Эта наша способность с очевидностью проявляется, например, в использовании противозачаточных средств. Тот же принцип может и должен работать в более широком масштабе.
(Книга Р.Докинза на русском вышла в тот же год – что и моя повесть «Детский дом» журнальный вариант в «Урал», №6, 1987, и в двухтомном сборнике детдомовской прозы – «Теплый дом», издательство «Молодая гвардия», а в 1989, когда вышло второе издание «Эгоистического гена» – и у меня тоже было издана эта повесть, дополненная и без редакторских сокращений первого издания - отдельной книгой, в издательстве «Современник», и все эти издания «Детского дома» имели фантастический успех у читателей всего СССР, и не только – общий тираж 1 млн. экз., и это без какой-либо рекламы, одно только сообщение в каталоге новых изданных книг. Поток рецензий был бурным и сугубо положительным. У Р.Докенза, который как бы находился на противоположном полюсе, её идейная направленность совсем иная – если у мена демонстрация альтруизма взахлёст - протяни руку слабому и отверженному, поделись с ним всем своим и дай ему силы жить, то у автора «Эгоистического гена» как бы совсем другое. Тем не менее… Л.М. )
За двенадцать лет, прошедших после выхода в свет “Эгоистичного гена”, главная идея книги стала общепринятой и вошла в учебники, (а на мои книги был наложен негласный запрет – меня просто перестали издавать в государственных издательствах, и лишь в начале нулевых, когда появились частные издательства, я снова стала публиковаться, но уже на свой счет и без гонораров. Это парадоксально, хотя эта парадоксальность и не бросается в глаза.) Книга Р. Докинза не принадлежит к числу тех, которые вначале терпели лишь поношение, а затем постепенно приобретали все больше и больше сторонников, пока в конечном счете не оказались столь ортодоксальными, что теперь мы только удивляемся, чем, собственно, был вызван переполох. Происходило как раз обратное. На первых порах рецензии 1987 года радовали своей благожелательностью и книгу вообще не считали спорной. Репутация вздорной созревала на протяжении последующих лет, и лишь теперь, в 21 веке к этой книге стали относиться как к произведению экстремистскому (а в сторону моих новых книг, написанных в том же духе прославления альтруизма, стали снова поглядывать, хотя и с большой осторожностью, но с нарастающим интересом. Похоже, что человечество начинает осознавать, в какую пропасть человеконенавистничества завели его новые пропагандисты монетаризма - жёсткого взгляда на жизнь, эти т.н. тэтчеристы 21 века), однако именно в те годы, когда за книгой Докинза все более закреплялась репутация экстремистской, ее фактическое содержание все менее казалось таковым, приближаясь к общепринятым взглядам.
Теория эгоистичного гена – это теория Дарвина, но сформулированная иным способом, чем это сделал Дарвин, который сразу признал бы ее уместность, и она ему понравилась бы, так считает Докинз. Это, в сущности, логический продукт ортодоксального неодарвинизма, выраженный по-новому. В центре внимания находится не отдельный организм, а взгляд на природу с точки зрения гена. Это иное видение, а не иная теория. На первых страницах “Расширенного фенотипа” Докинз объяснил это, воспользовавшись метафорой куба Неккера. Вообразите прозрачный трехмерный кубик. Посмотрите на него в течение нескольких секунд, и вам покажется, что вперед выступает задняя грань. Продолжайте смотреть, и вновь вернется прежнее впечатление. Оба кубика одинаково соответствуют двумерной информации, поступающей на сетчатку, а в мозгу благополучно возникает то одно, то другое изображение. Ни одно из них нельзя считать более правильным, чем другое. На этом примере можно показать, что на естественный отбор можно смотреть с двух разных точек зрения – с точки зрения гена и с точки зрения индивидуума. При правильном понимании они равноценны; это два взгляда на одну и ту же истину. Можно перескакивать с одного на другое, но это будет все тот же неодарвинизм. Вред и ущерб от такой позиции наступает в тот момент, когда в дело включается лицемерие: риторика позитивная и правильная, а дела совсем другого, часто самого омерзительного свойства. Но всё это, тем не менее, становится общепринятой мировой практикой управления как бы новым трансформированным миропорядком. Теперь старая метафора Докинза кажется уже слишком робкой. Нередко самый ценный вклад ученого заключается не в выдвижении новой теории или обнаружении какого-то нового факта, а в новом взгляде на уже существующие теории или известные факты. Модель куба Неккера вводит в заблуждение, поскольку позволяет считать, что оба наши восприятия одинаково верны. Конечно, метафора эта отчасти правомерна: “углы зрения”, в отличие от теорий, не поддаются проверке экспериментом. Здесь мы не можем прибегнуть к привычным критериям, позволяющим установить истинность или ложность. Однако изменение подхода может в случае удачи дать нечто большее, чем просто теорию, т.к. может создать особую атмосферу мышления, в которой зародится много увлекательных, поддающихся проверке теорий и обнаружатся факты, которые ранее нельзя было даже вообразить себе, и все это совершенно выходит за пределы метафоры с кубом Неккера. Она ухватывается за идею перескока зрительного восприятия, но оказывается не в состоянии отдать должное ее значению. То, о чем мы здесь говорим, это не перескок к равноценному взгляду, а преображение. Излагать сложные идеи, которые до того рассматривались только в специальной литературе, – искусство нелегкое. Оно требует глубоко продуманных “перекручиваний” привычного языка и ярких наглядных метафор. Зайдя в обновлении языка и метафор достаточно далеко, можно в конечном счете обрести новый взгляд на вещи, а свежий взгляд может сам по себе оказаться оригинальным вкладом в науку. Эйнштейн был неплохим популяризатором, и его яркие метафоры помогли не только нам, простым смертным, но и ему самому, он был отменным самопиарщиком.
Взгляд на дарвинизм с точки зрения гена просматривается уже в работах Рональда Э. Фишера и других создателей неодарвинизма начала 30-х годов, но лишь в 60-е годы он был четко сформулирован Уильямом Д. Гамильтоном и Джорджем К. Уильямсом. Поначалу их проницательность казалась чем-то фантастическим, но это был всего лишь социально-0полдитическицй заказ надвигающейся трансформации, которую разные исследователи прочувствовали по-разному, так я оказалась на другом полюсе этой парадигмы.
Р. Докинз хотел написать книгу, превозносящую взгляд на эволюцию с точки зрения гена (природы), и это совпало с нарождающимся трендом в политике и экономике, не говоря уже о социологии... Он начал писать эту книгу в 1972 году, когда мне пришлось прервать свои лабораторные исследования в МГУ по методу термолюминесценции и «по зову сердца» уйти из науки в самый жёсткий социум – на работу в самый дикий детском доме простым воспитателем. Во всех последующих изданиях своей книги, после 1987 года Р.Докинз, вольно или невольно, полемизировал с точкой зрения: что мы, люди, всего лишь машины для выживания, самоходные транспортные средства, слепо запрограммированные на сохранение эгоистичных молекул, известных под названием гены. Это истина, которая все еще продолжает изумлять многих, несмотря на многие модные тренды и массированную, порой очень искусную пропаганду.
Всякий может популярно изложить научную проблему, чересчур упростив ее. Докинз затратил немало усилий, стараясь представить в доступной форме некоторые сложные и хитроумные проблемы, не прибегая к языку метафизики, но и не в ущерб существу дела. крошечную долю того восторга, который способна вызвать тема книги. Другим его воображаемым читателем был специалист. Он был настроен резко критически, охая и ахая при некоторых его аналогиях и оборотах речи.
Третий читатель – студент, то есть тот, кто находится в процессе превращения из обыкновенного человека в специалиста. Заниматься биологией стоит не только потому, что она может быть “полезной” и что животные, в общем, существа “симпатичные”. Есть и другая, более серьезная причина: животные, к которым принадлежим и мы с вами, – это самые сложные и совершенные механизмы из всех известных нам во Вселенной. При такой постановке вопроса трудно понять, как человек может изучать что-то другое! Автор книги «Эгоистический ген» - этолог (специалист по животным), этология недавно получила новый стимул, пополнившись идеями из источников, которые не принято считать этологическими. Книга Докинза в значительной степени основана на этих новых идеях. Теперь подробнее о самой книге.
В ЧЁМ СМЫСЛ ЖИЗНИ?
Разумная жизнь на планете достигает зрелости, когда ее носители постигают смысл собственного существования. Если бы существовали высшие существа в космосе и когда-либо посетили бы Землю, первым вопросом, которым они задали бы, с тем чтобы установить уровень нашей цивилизации, был бы таков: “Удалось ли им уже открыть эволюцию?”. Живые организмы существовали на Земле, как принято считать, не зная для чего они здесь, более трех тысяч миллионов лет, прежде чем истина осенила, наконец, англичанина Чарльза Дарвина. Конечно, крупицы истины, скорее всего, открывались и другим, но надо было, чтобы пришло время открытия подобной истины, и когда оно наступило – в эпоху Просвещения, конечно же, а когда же ещё? - именно Дарвин впервые связно и логично изложил суть дела – что мы тут, на Земле, делаем и для чего вообще существуем. Так что нам теперь нет нужды обращаться к суевериям, когда мы сталкиваемся с извечными проблемами: в чём смысл жизни? для чего мы живем? что есть человек? Задав последний из этих вопросов, знаменитый зоолог Джордж Г. Симпсон категорично заявил: “Я хочу… подчеркнуть, что все попытки ответить на этот вопрос, пред принимавшиеся до 1859 года, ничего не стоят и что нам лучше совсем не принимать их во внимание”.
Однако в наши дни (21 в.) теория эволюции вызывает примерно столько же сомнений, сколько теория о вращении Земли вокруг Солнца, а мы еще не вполне осознали все значение совершенной Дарвином революции. Зоологией в университетах продолжают заниматься лишь немногие, и даже те, кто выбирает ее своей специальностью, нередко принимают такое решение, не задумываясь над ее глубоким философским смыслом. Философию и предметы, известные под названием “гуманитарных”, по-прежнему преподают так, как если бы Дарвина никогда не было на свете. Эта книга не ставит своей целью пропаганду дарвинизма вообще. В ней будут рассмотрены последствия эволюционной теории для одной частной темы - изучение биологии эгоизма и альтруизма.
Помимо чисто академического интереса, эта тема безусловно важна и для самого человека, ибо она затрагивает все аспекты его социальной жизни - любовь и ненависть, борьбу и сотрудничество, благотворительность и воровство, жад ность и щедрость. На все это могли бы, в числе других, претендовать книги Лоренца “Агрессия”, Ардри “Общественный договор” и Эйбл-Эйбесфельдт “Любовь и ненависть”. Беда этих книг в том, что их авторы совершенно ошибочно представляют себе все эти проблемы, поскольку они не понимают принципов, на которых происходит эволюция. Они принимают в корне неверное допущение, что самое важное в эволюции – благополучие вида (или группы), а не благополучие индивидуума (или гена). Эшли Монтегю критикует Лоренца как “прямого потомка мыслителей XIX века с их представлениями о природе как о чудовище ‘с окровавленными клыками и когтями’”. Лоренц должен быть совершенно заодно с Монтегю, отбрасывая возможные заключения, вытекающие из знаменитого высказывания Теннисона. В отличие от них обоих я считаю, что “природа с окровавленными клыками и когтями” как нельзя лучше выражает наши современные представления о естественном отборе.
Некоторые люди, даже среди неверующих, были оскорблены цитатой из Симпсона. Да, при первом чтении она звучит несколько безапелляционно, вроде высказывания Генри Форда: “История – это более или менее чепуха”. Но, не касаясь ответов, которые дает религия, когда вам приходится задуматься над додарвиновскими ответами на такие вопросы, как “Что есть человек?”, “ то есть хоть какие-нибудь высказывания, не потерявшие в наши дни всякий смысл, если не считать значительного исторического интереса? Существуют же совершенно неверные представления, именно к их числу относятся все ответы на эти вопросы, до 1859 года.
Предположим, что какой-то человек прожил долгую и благополучную жизнь среди чикагских гангстеров, мы вправе сделать некоторые предположения о том, что это за человек. Можно предположить, что он крутой, всегда готовый пустить в ход оружие и легко обзаводится преданными друзьями. Наивно рассчитывать на то, что такие дедукции всегда безошибочны, но зная кое-что об условиях, в которых данный человек жил и преуспевал, вы всё же в состоянии вывести определённые заключения о его характере. Основной тезис этой книги состоит в том, что человек, как и все другие животные представляют собой машины, создаваемые генами. Подобно удачливым чикагским гангстерам, наши гены сумели выжить в мире, где царит жесточайшая конкуренция. Это дает нам право ожидать наличия у наших генов, определенных «гангстерских» качеств.
Итак, преобладающим качеством преуспевающего гена, по Докинзу, должен быть безжалостный эгоизм. Генный эгоизм дает начало эгоистичности и в поведении индивидуума. Однако, как мы увидим в дальнейшем, при некоторых особых обстоятельствах ген способен лучше всего достигать собственных эгоистичных целей, поощряя ограниченную форму альтруизма на уровне индивидуальных животных. Слова “особые” и “ограниченная” в последней фразе имеют важное значение. Как бы нам ни хотелось верить, что все обстоит иначе, всеобщая любовь и благополучие вида как целого – концепции в эволюционном плане бессмысленные, полагает Докинз.
Это подводит его к первому из нескольких предупреждений о том, чего читатель не найдет в этой книге: здесь нет проповеди морали, основанной на эволюции. Он просто говорит о том, как, по его мнению, происходила эволюция живых существ. Он также понимает, что выжить в обществе, в основе которого лежит один лишь установленный эгоистичным геном закон всеобщего эгоизма, довольно трудно. Он не проповедует эгоизм как нравственный принцип, которого мы все должны придерживаться в жизни! Он не считает, что эгоизм и другие скверные черты характера составляют неотъемлемую часть человеческой природы, нравится нам это или нет. В эту ошибку легко впасть, если считать, что генетическая “детерминированность” дана нам раз и навсегда, что она абсолютна и необратима. На самом же деле гены “детерминируют” наше поведение лишь в статистическом смысле. Хорошей аналогией этому служит широко распространенное мнение, что красный закат обещает ясную погоду на следующий день. Возможно, что по статистике красный закат действительно предвещает великолепную погоду назавтра, но никто не станет заключать об этом пари на крупную сумму. Мы прекрасно знаем, что на погоду действует множество факторов, и притом очень сложными путями. Любое предсказание – это всего лишь предсказание, опирающееся на статистику. Мы не считаем, что красные закаты бесспорно определяют хорошую погоду назавтра, и точно так же не должны считать гены окончательными детерминантами чего бы то ни было. Нет никаких причин, чтобы влияние генов нельзя было повернуть в противоположную сторону с помощью других воздействий. Нельзя также обвинять Докинза в том, будто он считает, что все люди по своей природе – чикагские гангстеры! Однако главное в его аналогии с чикагским гангстером заключалось в том, что, зная кое-что о среде, в которой преуспел данный человек, вы получите известное представление о самом человеке.
(Приведу более понятный русскому читателю пример: Зная, что ВВП вышел из «политических пеленок», в которые его в 90-е гг. завернули сначала Собчак, а затем Ельцин, и профессиональное становление его произошло после успешно проведённого им валютного дефолта, когда доллар с 6 рублей стал стоить 36 рублей за 1 бакс, он, будучи в должности премьер-министра, в 1998 году, при президенте Ельцине, настолько преуспел, что Ельцин уже через год, в канун Миллениума без колебаний назначил его своим преемником, таким образом, без всяких выборов, сделав его, пришедшего в новую политическую систему РФ нищим младшим офицером, после бесславного вывода воинского контингента СССР из ГДР, он стал затем бессменным президентом либеральной России практически на всю последующую жизнь. Мало кому на этой планете удавалось совершить столь головокружительную карьеру, благополучно живя и сверх успешно продвигаясь по карьерной лестнице, среди питерских гангстеров. - Л.М.)
Так вот, всё, что пишет Докинз, не имеет никакого отношения к особым качествам чикагских гангстеров. В любом случае объектом аналогии были не люди, а их гены. Но, к несчастью, как бы мы ни сожалели о тех или иных обстоятельствах, этого мало, чтобы устранить их. Главная цель этой книги – заинтересовать читателя этой важной темой, но если он извлечет из нее какую-то мораль, пусть примет ее как предостережение: что если он стремится к созданию общества, члены которого великодушно и самоотверженно сотрудничают во имя общего блага, ему нечего рассчитывать на помощь со стороны биологической природы человека – так считает Докинз. (Это как сказать – мой опыт учит как раз другому, но об этом позже. – Л.М.) Попробуем учить щедрости и альтруизму, ибо мы рождаемся эгоистами. Осознаем, к чему стремятся наши собственные эгоистичные гены, и тогда у нас по крайней мере будет шанс нарушить их намерения – то, на что никогда не мог бы посягнуть ни один другой вид живых существ. Также следует добавить, что представление о генетически унаследованных признаках как о чем-то постоянном и незыблемом – это ошибка, и очень распространенная. Наши гены могут приказать нам быть эгоистичными, но мы вовсе не обязаны рабски подчиняться им всю жизнь. Научиться альтруизму при этом может оказаться труднее, чем если бы мы были генетически запрограммированы на альтруизм. Человек – единственное живое существо, на которое преобладающее влияние оказывает культура, приобретенная в результате научения и передачи последующим поколениям. По мнению одних, роль культуры столь велика, что гены, эгоистичны они или нет, в сущности имеют слишком мало значения для понимания человеческой природы, хотя и не все с этим согласны. Все зависит от вашей позиции в спорах о том, что определяет человеческие качества – наследственность или среда. Это подводит ко второму предупреждению о том, чем не является эта книга: она не выступает в роли защитника той или другой из сторон в споре “наследственность или среда”. Конечно, если действительно окажется, что гены не имеют никакого отношения к детерминированною поведения современного человека, если мы в самом деле отличаемся в этом отношении от всех остальных животных, тем не менее остается по крайней мере интересным исследовать правило, исключением из которого мы стали так недавно. А если вид Homo sapiens не столь исключителен, как нам хотелось бы думать, то изучить это правило тем более важно.
И наконец, книга не содержит подробного описания поведения человека или какого-либо другого конкретного вида животных. В примере с чикагским гангстером Докинз рассуждал иначе: человек и павиан эволюционировали под действием естественного отбора. Изучая образ действия естественного отбора, приходишь к выводу, что любое существо, эволюционировавшее под его давлением, должно быть эгоистичным. Поэтому следует ожидать, что, занявшись изучением поведения павианов, людей и всех других живых существ, мы обнаружим, что они эгоистичны. Если же наши ожидания окажутся ошибочными, и мы увидим в поведении человека подлинный альтруизм, то это будет означать, что мы столкнулись с чем-то загадочным, с чем-то, требующим объяснения. Так заканчивает свои «оправдания» Докинз.
Прежде чем пойти дальше, следует дать одно определение. Некое существо, например, павиан, называют альтруистичным, если оно своим поведением повышает благополучие другого такого же существа в ущерб собственному благополучию. Эгоистичное поведение приводит к прямо противоположному результату. “Благополучие” определяется как “шанс на выживание”, даже если его влияние на перспективы фактической жизни и смерти так мало, что кажется пренебрежимо. Одно из неожиданных следствий современного варианта дарвиновской теории состоит в том, что, казалось бы, банальные и совершенно незначительные влияния на вероятность выживания могут иметь огромное эволюционное значение. Дело в том, что эти влияния оказывались на протяжении огромных промежутков времени, прежде чем они проявились.
Важно понять, что приведенные выше определения альтруизма и эгоизма касаются поведения, и нас пока не интересует психология побуждений. Здесь определение касается лишь того, повышает или понижает результат данного действия шансы на выживание предполагаемого альтруиста и шансы на выживание предполагаемого благополучателя.
Продемонстрировать воздействие поведения на отдаленные перспективы выживания крайне сложно. Пытаясь применить наше определение к реальному поведению, мы непременно должны вводить в него слово “по-видимому”. Действие, по-видимому, являющееся альтруистичным, это такое действие, которое как будто повышает (хотя и слегка) вероятность смерти альтруиста и вероятность выживания того, на кого это действие направлено. При более пристальном изучении нередко оказывается, что действиями кажущегося альтруиста на самом деле движет замаскированный эгоизм. Это не значит, что альтруист втайне руководствовался эгоистичными побуждениями, однако реальные воздействия его поступка на перспективы выживания оказались противоположными тем, какими они казались сначала.
Вот несколько примеров поведения, кажущегося эгоистичным и кажущегося альтруистичным. Имея дело с представителями Homo sapiens, трудно подавить в себе привычку к субъективному мышлению, а поэтому воспользуемся примерами из жизни других видов. Обыкновенная чайка гнездится большими колониями, в которых гнезда расположены на расстоянии 1,5–2 метра одно от другого. Только что вылупившиеся птенцы так малы и беспомощны, что их легко проглотить. Нередко чайка поджидает, пока соседка отвернется или отправится на рыбную ловлю, и, налетев на одного из соседских птенцов, заглатывает его целиком. Она получает таким образом хорошую питательную еду, не утруждая себя добыванием рыбы и не оставляя собственное гнездо без защиты. Гораздо шире известен мрачный каннибализм самок у богомолов. Богомолы – крупные хищные насекомые. Их обычную пищу составляют мелкие насекомые, часто это мухи, но они нападают почти на все, что движется. При спаривании самец осторожно взбирается на самку и копулирует. При этом самка, если ей удастся, съедает самца, откусывая ему сначала голову. Она проделывает это, когда самец к ней приближается, либо, как только он взберется на нее, либо после того, как они уже разошлись, хотя, казалось бы, благоразумнее было начать поедать самца после окончания копуляции. Однако создается впечатление, что утрата головы самца не нарушает ритма полового акта. Более того, поскольку в голове насекомого расположены некоторые тормозящие нервные центры, возможно, что, съедая голову самца, самка повышает половую активность его туловища. В таком случае поедание головы самца это дает дополнительную выгоду. Главная же выгода – получение прекрасной пищи. То же происходит и с пауками – только ритуал откусывания головы самца совершается в момент экстаза. Для столь крайних проявлений, как каннибализм, прилагательное “эгоистичный” может показаться слишком мягким. Вероятно, нам легче понять поведение королевских пингвинов в Антарктике.
Теперь о ручейниках, разводить их в неволе, как ни старайся, не удастся заставить их спариваться. Один крупный энтомолог однажды подсказал причину: “А вы не пробовали отрезать им головы?!”
Чаще эгоистичное поведение выражается просто в отказе поделиться ценным ресурсом – пищей, территорией или брачным партнером. А вот несколько примеров поведения, очевидно альтруистичного: рабочих пчел, жалящих грабителей, которые пытаются украсть у них мед, обеспечивает весьма эффективную защиту. Но эти пчелы, в сущности, выступают в роли камикадзе. Ужалив врага, пчела обрекает себя на гибель, так как при попытке вытащить назад жало она вытаскивает вместе с ним из собственного тела все внутренние органы. Эта самоубийственная акция может спасти запасы пищи, жизненно необходимые семье, но сама пчела уже не сможет воспользоваться ими. Согласно определению, такое поведение следует называть альтруистичным. И здесь речь идет не об осознанных побуждениях. Как в этом случае, так и в примерах эгоизма такие побуждения, есть они или нет, не имеют отношения к нашему определению.
Пожертвовать жизнью ради друзей – несомненное проявление альтруизма, но подвергнуть себя ради них и небольшому риску также следует считать альтруизмом. Многие мелкие птицы, заметив летящего хищника, например, ястреба, издают характерный “крик тревоги”, в ответ на который вся стая принимает соответствующие меры, чтобы избежать нападения. Судя по косвенным данным, птица, подающая сигнал тревоги, подвергает себя особенной опасности, потому что привлекает внимание хищника к себе. Это лишь незначительный добавочный риск, но тем не менее такой акт следует отнести в соответствии с нашим определением к числу альтруистичных.
Наиболее распространенные и самые ясно выраженные акты альтруизма среди животных совершают родительские особи, в особенности матери, по отношению к своим детенышам. Самки высиживают их в гнездах или вынашивают в собственном теле, кормят ценой больших жертв и подвергают себя большому риску, защищая их от хищников. Многие птицы, гнездящиеся на земле, заметив приближающегося хищника, например, лису, начинают “отводить” его от гнезда. Родительская особь отходит от гнезда, прихрамывая и приподняв одно крыло, как если бы оно было сломано. Хищник, почуяв легкую добычу, уходит от гнезда с птенцами. В конце концов птица перестает притворяться и взлетает вверх как раз вовремя, чтобы избежать лисьих челюстей. Она, вероятно, спасла жизнь птенцов, но рисковала при этом сама.
Избранные примеры, конечно, не могут служить серьезными аргументами ни для какого обобщения, заслуживающего доверия. Все эти истории приведены в качестве иллюстраций того, что понимается под альтруистичным или эгоистичным поведением на уровне индивидуумов. Однако нужно ещё остановиться на одном ошибочном определении альтруизма, поскольку оно широко известно и даже преподаётся во многих школах. Это объяснение основано на неверном представлении, что предназначение эволюции живых существ – совершать действия “во благо данного вида” или “во благо данной группы”. Как эта идея зародилась в биологии? Большая часть жизни животного посвящена размножению, а большинство актов самопожертвования, наблюдаемых в природе, совершаются родителями во благо своих детенышей. “Сохранение вида” – обычный эвфемизм, означающий размножение, и оно несомненно представляет собой следствие размножения. Достаточно лишь слегка продолжить наши рассуждения, чтобы прийти к выводу, что “функция” размножения состоит в продолжении существования вида. От всего этого лишь один короткий неверный шаг к заключению о том, что поведение животных обычно направлено на сохранение вида. Таки нет! Очевидно, что следующий вывод – альтруизм по отношению к собратьям по виду.
Такой ход рассуждений можно сформулировать в терминах, приближающихся к дарвиновским и не слишком четких. Эволюция действует через естественный отбор, а естественный отбор означает дифференциальное выживание “наиболее приспособленных”. Но идет ли при этом речь о наиболее приспособленных индивидуумах, наиболее приспособленных расах, наиболее приспособленных видах или о чем-то еще? Когда мы говорим об альтруизме, решающее значение этого момента становится очевидным. Если в процессе, по Дарвину, борьбы за существование, конкурируют виды, то индивидуум легче рассматривать как пешку в игре, которой жертвуют во имя высших интересов вида как целого. В более пристойной форме это звучит так: такая группа, как вид или популяция в пределах вида, отдельные члены которой готовы принести себя в жертву во имя благополучия данной группы, имеет больше шансов избежать вымирания, чем соперничающая с ней группа, отдельные члены которой ставят на первое место собственные эгоистичные интересы. Именно поэтому наш мир оказывается населенным главным образом группами, состоящими из самоотверженных индивидуумов. В этом суть теории “группового отбора”, которую биологи, недостаточно хорошо знакомые с эволюционной теорией, долгое время считали правильной и которая открыто и прямо изложена в знаменитой книге Веро К. Уинн-Эдвардса и популярно представлена Робертом Ардри в его книге “Общественный договор”. Ортодоксальную альтернативную теорию обычно называют “индивидуальным отбором”, хотя речь идёт скорее о генном отборе. Но даже в группе альтруистов почти точно будет некое диссидентское меньшинство, которое откажется приносить какие бы то ни было жертвы во имя других. Если в группе имеется хоть один такой эгоистичный бунтовщик, всегда готовый эксплуатировать альтруизм остальных ее членов, то он, по определению, имеет больше шансов выжить и оставить потомство, чем другие, если ему тут же не свернут шею свои же одногруппники, разозлённые таким подходом. Каждый из его потомков будет наследовать его эгоистичные черты. После нескольких поколений такого естественного отбора “альтруистичная группа” уже будет наводнена эгоистичными индивидуумами и станет неотличимой от эгоистичной группы. Даже допустив изначальное существование чисто альтруистичных групп без единого бунтовщика, что маловероятно само по себе, очень трудно представить, каким образом можно предотвратить миграцию эгоистичных особей из соседних эгоистичных групп и “загрязнение” ими – путем скрещиваний – альтруистичных групп.
Сторонник теории индивидуального отбора согласится допустить, что группы действительно вымирают и что вымирание или сохранение данной группы может зависеть от поведения ее членов. Он может допустить, что, если бы члены данной группы обладали даром предвидения, они могли бы понять, что в отдаленной перспективе им самим выгоднее всего обуздать свою эгоистичную жадность, с тем чтобы избежать уничтожения всей группы. Сколько раз в недалеком прошлом надо было повторять это английскому и американскому рабочему классу! Но вымирание группы – процесс медленный по сравнению с чрезвычайно оживленной конкуренцией на уровне индивидуумов. Итак, пока данная группа медленно и неотвратимо катится под откос, эгоистичные индивидуумы достигают кратковременного процветания за счет альтруистов, ибо эволюция слепа к будущему.
Теория группового отбора уже не пользуется поддержкой среди тех профессиональных биологов-эволюционистов, хотя интуитивно она весьма привлекательна. Уже не одно поколение зоологов, выйдя из стен учебных заведений, с удивлением обнаруживает, что эта теория отнюдь не является ортодоксальной. В этом вряд ли можно винить их, поскольку в руководстве для преподавателей биологии в Англии можно прочитать: “У высших животных поведение может принять форму самоубийства индивидуума для обеспечения выживания вида”. Анонимный автор этого руководства находится в блаженном неведении о том, что он высказал нечто спорное, оказавшись в компании с одним из нобелевских лауреатов. Конрад Лоренц в своей книге “Агрессия” пишет о функциях агрессивного поведения, направленных на сохранение вида, одна из которых состоит в том, чтобы возможность размножаться имели только наиболее приспособленные особи. Это самый великолепный пример аргументации, заводящей в порочный круг, однако идея группового отбора укоренилась очень глубоко, а поэтому Лоренц, подобно автору упомянутого выше руководства, очевидно, не отдавал себе отчета, что его утверждения идут вразрез с ортодоксальной дарвиновской теорией.
В одной телепрограмме, посвящённой паукам Австралии, “эксперт” замечает, что огромное большинство молодых пауков оказывается жертвой других видов, после чего продолжает: “Возможно, это и есть их истинное предназначение, ибо для сохранения вида достаточно выживания лишь некоторого числа его представителей”.
В “Общественном договоре” Роберт Ардри использовал теорию группового отбора для объяснения всего устройства общества. Он определенно считает человека видом, отклонившимся от праведного пути животных, и его решение не соглашаться с ортодоксальной теорией принято сознательно, что делает ему честь. Одна из причин привлекательности теории группового отбора в том, что она полностью соответствует моральным и политическим идеалам, которые разделяет большинство из нас. Каждый из нас нередко ведет себя эгоистично, но в самые свои светлые моменты мы отдаем должное тем, кто ставит на первое место благо других, и восхищаемся ими, искренне считая их национальными героями. Правда, мы не совсем четко представляем себе, сколь широко мы согласны понимать слово “другие”. Нередко альтруизм в пределах данной группы вполне совмещается с эгоизмом в отношениях между разными группами, на чём и основан тред-юнионизм. В других случаях главный выигрыш от нашего альтруистичного самопожертвования получает государство: от молодых людей ожидают, что каждый из них должен быть готов умереть как индивидуум к вящей славе своей страны как целого. Кроме того, их побуждают убивать других индивидуумов, о которых им ничего не известно, за исключением того, что они принадлежат к другой нации, с которой сейчас идёт война. (В мирное время призывы к небольшим жертвам, которые бы чуть снизили скорость повышения жизненного уровня людей, оказываются менее эффективными, чем призывы пожертвовать своей жизнью в военное время, что и понятно – во время войны речь идёт о выживании нации, а во втором случае – лишь о небольшом об изменении уровня комфорта и благополучия.)
В последнее время наблюдается нарастание неприятия как расизма, так и патриотизма, и тенденция к тому, чтобы объектом наших братских чувств стало все человечество. И это правильно, мы все в одной лодке, глупо пытаться спастись в отдельной каюте тонущего корабля. Такое гуманистическое расширение нашего альтруизма приводит к интересному следствию, которое подкрепляет эволюционную идею - “во благо вида”. Люди, придерживающиеся либеральных политических взглядов, которые обычно бывают самыми убежденными пропагандистами “видовой этики”, теперь нередко выражают величайшее презрение к тем, кто пошел в своем альтруизме чуть дальше, распространив его и на другие виды. Если я скажу, что меня больше интересует защита от истребления крупных китов, чем улучшение жилищных условий людей, я рискую шокировать этим некоторых своих знакомых.
Убеждение, что представители твоего собственного вида заслуживают особо бережного отношения по сравнению с членами других видов, издавна глубоко укоренилось в человеке. Убить человека в мирное время считается очень серьезным преступлением. Единственное действие, на которое наша культура налагает более суровый запрет – это людоедство (даже в случае поедания трупов), хотя время от времени и этот запрет начинают ставить под сомнение «продвинутые» либералы. Не буду приводить примеры, все они отвратительны, но их уже немало на ТВ. При этом мы с удовольствием поедаем представителей других видов, которые на свою беду имеют вкусное мясо. Многие из нас содрогаются от ужаса, узнав о вынесенных судом смертных приговорах, даже если это касается самых отвратительных преступников. Однако мы охотно одобряем уничтожение безо всякого суда и сленддствия бенздомных животных, оказавшихся на улице по вине репрадивых хозяев. Эвтаназия уже распространяется и на «невыгодных» людей, а не только на мирных животных, причиняющих нам неудобства. Тигра, который забрёл ночью в деревню и съел там собаку, бегавшую по улице, «арестовали» и посадили на реабилитационный карантин за «неправильное» поведение: амурский тигр должен был искать добычу исключительно в лесу, а то, что лесов становиться по вине человека всё меньше, это мало кого интересует. Но самое страшно, когда люди убивают животных просто для развлечения. Пойдем дальше и скажет теперь самое страшное из практики новейшего времени: людей побуждают убивать друг друга для выяснения, кто из них сильнее – чтобы потом из выживших в этой омерзительной бойне между своими или близкородственными этносами, составить костяк глобальной армии будущего, которая будет служить исключительно интересам монополий, корпораций и других важнейших центров принятия решений в нашем уже давно едином мире.
В то же время, человеческий зародыш, чувства которого находятся на уровне амебы, пользуется значительно большим уважением и правовой защитой, чем взрослый шимпанзе. А ведь шимпанзе чувствует и думает, а возможно – согласно новейшим экспериментальным данным – способен даже освоить некую форму человеческого языка. А крупные млекопитающие вроде китов и касаток имеют даже индивидуальные имена, которые они дают друг другу! Но всё равно человеческий зародыш относится к нашему собственному виду и на этом основании практически сразу после зачатия получает привилегии и права. А можно ли логически обосновать такую особую этику в отношении собственного вида, которую Ричард Райдер назвал “видизмом” (speciesism), более убедительно, чем расизм? Как бы там ни было, подробная точка зрения не имеет надлежащей основы в эволюционной биологии. Короче, всё смешалось в доме Облонских…
Полная неразбериха в этических представлениях - где кончается альтруизм – семьи, нации, расы, вида или всего живого, – отражается, как в зеркале, в параллельной неразберихе в биологии относительно уровня, на котором следует ожидать проявлений альтруизма в соответствии с эволюционной теорией. Даже приверженец группового отбора не будет удивлен, обнаружив вражду между членами двух враждующих групп – так они, подобно членам одного профсоюза или солдатам, помогают собственной группе в борьбе за ограниченные ресурсы.
Но в таком случае уместно задать вопрос, на основании чего он будет решать, какой уровень следует считать важным? Если отбор происходит на уровне отдельных групп в пределах вида или на уровне видов, то почему бы ему не действовать также и на уровне более крупных групп? Виды объединяются в роды, роды – в семейства, семейства – в отряды, а отряды – в классы. Львы и антилопы принадлежат к классу млекопитающих, как и мы с вами. Не следует ли нам поэтому ожидать, что львы должны воздерживаться от охоты на антилоп “во благо всех млекопитающих”? Безусловно, им надо было бы охотиться на птиц или рептилий, чтобы препятствовать вымиранию млекопитающих. Но как быть, однако, в таком случае с необходимостью сохранения всего типа позвоночных? Все это хорошо до тех пор, пока мы, доводя свои рассуждения до абсурда, говорим о затруднениях, с которыми сталкивается теория группового отбора, но при всем при том остается необходимым объяснить, очевидно, существующий ещё и индивидуальный альтруизм. Ардри заходит так далеко, что называет групповой отбор единственным возможным объяснением такого поведения, как “стоттинг” у газели Томсона. Эти энергичные прыжки, привлекающие внимание хищника, аналогичны крику тревоги у птиц: они, по-видимому, предостерегают других газелей от опасности, одновременно отвлекая хищника на себя. Поговорим и об этом, но сначала надо обосновать свое убеждение, что эволюцию лучше всего рассматривать как результат отбора, происходящего на самом нижнем уровне. На это убеждение Докинза повлияла книга Джорджа К. Уильямса “Адаптация и естественный отбор”. Предвосхищением главной идеи была доктрина Августа Вейсмана, сформулированная им на пороге XX века, в догенную эпоху, – доктрина о “непрерывности зародышевой плазмы”. Манифест: основной единицей отбора, и потому представляющей самостоятельный интерес, служит не вид, не группа и даже, строго говоря, не индивидуум, а ген, как единица наследственности. А нет ли также некоего отбора более высокого уровня, действующего на длительном эволюционном пути. Наверное, биологам такое утверждение покажется экстремальным, но, когда они поймут, какой в него вкладывает смысл Докинз, они согласятся, что такое предположение в сущности ортодоксально, хотя и выражено необычным образом. Начнём с возникновения жизни на “более высоком уровне”.
Здесь дело не только в более высокой способности отдельных организмов к выживанию: возможно, целые классы организмов более способны эволюционировать, чем другие. Конечно, эволюциониро- вание – это все та же добрая старая эволюция, происходящая путем действия отбора на гены. Мутации также сохраняются отбором в зависимости от их влияния на выживание и репродуктивный успех индивидуумов. Крупная новая мутация, затрагивающая основной план эмбрионального развития, может также открыть новые шлюзы для эволюции во всех направлениях в течение последующих миллионов лет. Возможно, есть отбор более высокого уровня для путей эмбрионального развития, поддающихся эволюции, направленный на повышение способности к эволюции. Отбор такого рода может быть даже кумулятивным и поэтому прогрессивным в таких аспектах, в которых групповой отбор непрогрессивен. Это идея эволюции «способности к эволюции», в значительной мере, навеянной результатами эксплуатации “Слепого часовщика” – компьютерной программы, моделирующей некоторые аспекты эволюции.
Репликаторы
Вначале была простота. Объяснить, как возникла даже самая простая Вселенная, довольно трудно. Вряд ли кто-нибудь станет возражать, что было бы еще труднее объяснить внезапное возникновение во всей его полноте такого сложного упорядоченного феномена, как жизнь, или существа, способного создавать живое. Дарвиновская теория эволюции путем естественного отбора убедительна, потому что указывает нам, как простое могло превращаться в сложное, как неупорядоченные ансамбли атомов могли группироваться во все более сложные структуры, пока в конечном счете это не привело к созданию человека. И вот Дарвин нашел приемлемое решение фундаментальной проблемы – нашего существования. Дарвиновское “выживание наиболее приспособленных” – это на самом деле частный случай более общего закона выживания стабильного. Мир населен исключительно стабильными объектами – а это совокупность атомов, которая достаточно стабильна, чтобы заслуживать собственного имени. Это может быть единственное в своем роде собрание атомов, как, например, Маттерхорн, существующий достаточно давно, чтобы имело смысл дать ему название. Или это может быть некий класс объектов, таких как капли дождя, возникающие с достаточно высокой скоростью, чтобы заслуживать общего названия, несмотря на то, что каждая отдельная капля живет очень недолго. Все объекты, которые мы видим вокруг себя и сущность которых нам хотелось бы объяснить (горы, галактики, морские волны), представляют собой в большей или меньшей степени стабильные атомные структуры. Мыльные пузыри стремятся принять сферическую форму: это стабильная конфигурация для тонких пленок, наполненных газом. В космическом корабле стабильное состояние воды – это также сферические капли, но на Земле под действием гравитации вода в стабильном состоянии образует плоскую горизонтальную поверхность. Кристаллы поваренной соли стремятся принять кубическую форму, потому что при этом достигается стабильная упаковка ионов натрия вместе с ионами хлора. На Солнце самые простые атомы - водорода – сливаются, образуя атомы гелия, потому что в преобладающих там условиях гелий более стабилен. Другие, еще более сложные атомы постоянно образуются в звездах по всей Вселенной. Их образование происходило и в момент Большого взрыва, который, согласно господствующей теории, положил начало возникновению Вселенной: таков изначальный источник элементов, из которых построен наш мир.
При столкновении друг с другом атомы соединяются в результате химических реакций, образуя более или менее стабильные молекулы. Такие молекулы могут иметь очень большие размеры. Кристалл, подобный алмазу, можно считать отдельной молекулой, в данном случае вполне стабильной, но одновременно и очень простой, поскольку ее внутренняя атомная структура повторяется бесконечное число раз.
У современных живых организмов имеются другие большие, чрезвычайно сложные молекулы, причем их сложность проявляется на нескольких разных уровнях. Содержащийся в крови человека гемоглобин представляет собой типичную белковую молекулу. Она построена из цепей более мелких молекул – аминокислот, каждая из которых состоит из нескольких десятков атомов, расположенных строго определенным образом. В молекуле гемоглобина содержится 574 аминокислоты. Они собраны в четыре цепи, перекрученные между собой и образующие невероятно сложную трехмерную глобулярную структуру. Модель молекулы гемоглобина напоминает густой куст боярышника, но в отличие от настоящего боярышника эта модель имеет не какую-то случайную и не очень четкую, а строго определенную неизменную структуру, повторяющуюся в организме человека без всяких отклонений в среднем 6х1020 раз. Точная форма молекулы белка, такого, как гемоглобин, стабильна в том смысле, что две цепи, образованные одними и теми же последовательностями аминокислот, всегда, подобно двум пружинам, будут принимать совершенно одинаковую трехмерную конфигурацию. Одни гемоглобиновые “кусты” образуются в нашем организме в этой “предпочитаемой” ими форме со скоростью 4х1014 в секунду, а другие такие “кусты” столь же быстро разрушаются.
Гемоглобин – одна из ныне существующих молекул, используемая для иллюстрации принципа, согласно которому атомы обычно образуют стабильные структуры. Здесь важно указать, что до возникновения жизни на Земле, возможно, происходила какая-то рудиментарная эволюция молекул с помощью обычных физических и химических процессов. Нет нужды искать какую-то предначертанность, цель или направленность. Если группа атомов в присутствии источника энергии образует некую стабильную структуру, она имеет тенденцию сохранять эту структуру. Самая ранняя форма естественного отбора состояла просто в отборе стабильных форм и отбрасывании нестабильных. В этом нет ничего таинственного. Это было по определению, но отсюда не следует, что существование столь сложных объектов, как человек, можно объяснить на основе одних только этих принципов. Бесполезно, отсчитав в сосуд нужное число атомов, встряхивать их с помощью внешнего источника энергии до тех пор, пока они не сложатся в нужную структуру и из сосуда не выпрыгнет готовый и уже тёпленький Адам! Таким способом можно получить всего лишь молекулу, состоящую из нескольких десятков атомов, но организм человека содержит 1026 атомов. Чтобы “изготовить” человека, вам пришлось бы работать биохимическим шейкером так долго, что возраст всей Вселенной показался бы одним мигом, и даже при этом вы не достигли бы успеха. Вот здесь-то и приходит на помощь теория Дарвина в самой простой ее форме. Эта теория выступает на сцену в тот момент, когда медленное построение молекул эту сцену покидает.
Представляемое здесь описание возникновения жизни не может не быть спекулятивным, ведь никто не мог видеть, как это на самом деле происходило. Существует несколько соперничающих теорий, но у всех у них есть некоторые общие черты. Описание не слишком далеко от истины. Какое химическое сырье имелось на Земле в изобилии до возникновения жизни, неизвестно, однако среди возможных химических веществ, по всей вероятности, были вода, двуокись углерода, метан и аммиак – вся эта компания - простые соединения, имеющиеся и на других планетах Солнечной системы. Ученые пытались имитировать химические условия, существовавшие на девственной Земле. Они помещали эти простые соединения в сосуд и подавали энергию: ультрафиолетовое излучение или электрические разряды, имитирующие молнии. После нескольких недель такого воздействия в сосуде обычно обнаруживали нечто интересное: жидкий коричневатый бульон, содержащий множество молекул, более сложных, чем ранее помещенные в сосуд. В нем находили аминокислоты – блоки, из которых построены белки, составляющие один из двух главных классов биологических молекул. До проведения этих экспериментов обнаружение природных аминокислот рассматривалось как свидетельство присутствия жизни. Если бы аминокислоты были обнаружены, скажем, на Марсе, наличие на этой планете жизни почти не вызывало бы сомнений.
В “Слепом часовщике” автор умышленно выбрал другую теорию для той же цели – “глиняную” теорию Александра Г. Кернс-Смита. Задача, которую поставил перед собой Докинз, касается тех основных свойств, которые должны занимать центральное место в любой хорошей теории возникновения жизни на любой планете, в особенности идеи о самореплицирующихся генетических единицах.
Теперь, однако, их существование должно означать лишь содержание в атмосфере Марса нескольких простых газов, а также наличие на этой планете вулканической активности, солнечного света или грозовых разрядов. Сравнительно недавно при воссоздании в лабораторных условиях химического состояния Земли до возникновения на ней жизни были получены органические вещества, называемые пуринами и пиримидинами, из которых построена генетическая молекула – ДНК.
Подобные процессы должны были дать начало “первичному бульону”, из которого, как полагают биологи и химики, состояли моря 3000–4000 миллионов лет назад. Органические вещества стали концентрироваться в отдельных участках, вероятно в высыхающей пене по берегам, или же в крошечных суспендированных капельках. В результате дальнейшего воздействия энергии, такой, как ультрафиолетовое излучение Солнца, они объединялись в более крупные молекулы. В наши дни большие органические молекулы не могли бы сохраняться достаточно долго, чтобы оказаться замеченными: они были бы быстро поглощены или разрушены бактериями или другими живыми существами. Но бактерии и прочие организмы появились гораздо позднее, а в то далекое время большие органические молекулы могли в целости и сохранности спокойно дрейфовать в густеющем бульоне. В какой-то момент случайно образовывалась замечательная молекула – самопринтер. Назовем ее репликатором. Это не обязательно была самая большая или самая сложная из всех существовавших тогда молекул, но она обладала необыкновенным свойством – способностью создавать копии самой себя. Может показаться, что такое событие вряд ли могло произойти. И в самом деле, оно могло быть только крайне маловероятным. В масштабах времени, отпущенного каждому человеку, события, вероятность которых так мала, следует считать практически невозможными. Именно поэтому вам никогда не удастся получить большой выигрыш в футбольном тотализаторе. Но мы, люди, в своих оценках вероятного и невероятного не привыкли оперировать сотнями миллионов лет. Если бы мы заполняли купоны тотализатора еженедельно на протяжении ста миллионов лет, то, по всей вероятности, сорвали бы немало больших кушей.
Хотя вообразить молекулу, которая создает собственные копии, вовсе не так трудно, как это кажется, да и возникнуть она должна всего один раз. Представьте себе репликатор как форму для отливки или матрицу, как большую молекулу, состоящую из сложной цепи разного рода более мелких молекул, играющих роль строительных блоков. Эти блоки в изобилии содержались в бульоне, окружавшем репликатор. Допустим теперь, что каждый строительный блок обладал сродством к другим блокам одного с ним рода. В таком случае всякий раз, когда какой-нибудь строительный блок, находившийся в бульоне, оказывался возле той части репликатора, к которому у него было сродство, он там и оставался. Прикрепляющиеся таким образом строительные блоки автоматически располагались в той же последовательности, что и блоки репликатора. Поэтому легко представить себе, что они соединялись друг с другом, образуя стабильную цепь, подобно тому, как это происходило при образовании самого репликатора. Этот процесс может продолжаться в форме постепенного наложения одного слоя на другой. Именно так образуются кристаллы. Но две цепи могут и разойтись, и в таком случае получатся два репликатора, каждый из которых будет продолжать создавать свои копии. Более сложная возможность заключается в том, что каждый строительный блок обладает сродством не к таким же, а к другому роду блоков, причем это сродство взаимно. В таком случае репликатор выступает в качестве матрицы для образования не идентичной копии, а некоего “негатива”, который в свою очередь вновь создает копию исходного “позитива”. Для нас не имеет значения, относился ли первоначальный процесс репликации к типу “позитив – негатив” или “позитив – позитив”, хотя отметим, что современные эквиваленты первого репликатора – молекулы ДНК – реплицируются по типу “позитив – негатив”. Важно тут только то, что в мир пришла новая форма “стабильности”.
Прежде особого обилия сложных молекул какого-то одного типа в бульоне, по всей вероятности, не было, потому что образование молекул каждого типа зависело от случайного соединения строительных блоков в ту или иную определенную конфигурацию. С возникновением репликатора его копии, вероятно, быстро распространялись в морях, пока запасы молекул, составляющих мелкие строительные блоки, не начали истощаться и другие крупные молекулы не стали образовываться все реже. Так мы получили обширную популяцию идентичных копий, и теперь следует сказать об одном важном свойстве любого процесса копирования: оно несовершенно. Случаются ошибки, причем неизбежно. Но как только копии начинают делать с других копий, которые в свое время также были сделаны с копий, ошибки стремительно накапливаются, и дело принимает серьезный оборот. Мы считаем, что ошибки при копировании – это плохо, и, если речь идет об исторических документах, трудно представить себе примеры, когда ошибки можно было бы назвать улучшениями. Однако, когда при переводе Септуагинты неверно перевели еврейское слово, означающее “молодая женщина”, греческим словом, означающим “девственница”, в результате чего получилось пророчество “Се, Дева во чреве примет и родит Сына”, то можно по меньшей мере сказать, что это положило начало чему-то значительному. Как мы увидим, ошибки, допускаемые биологическими репликаторами при копировании, могут привести к реальным улучшениям, и для прогрессивной эволюции жизни возникновение некоторого количества ошибок имело существенное значение. Мы не знаем, насколько точно исходные молекулы репликатора создавали свои копии. Их современные потомки, молекулы ДНК, удивительно добросовестны по сравнению с большинством точнейших механизмов копирования, созданных человеком, но даже они время от времени допускают ошибки, и в итоге именно эти ошибки делают возможной эволюцию. Вероятно, исходные репликаторы допускали гораздо больше ошибок, но в любом случае мы можем быть уверены, что ошибки совершались и что они были кумулятивными. Тем временем первобытный бульон наполнялся не идентичными репликами, а реплицирующийся молекулами разных типов, “происходивших” от одного и того же предка. Были ли некоторые типы более многочисленны, чем другие? Наверное да. Одни типы несомненно изначально обладали большей стабильностью, чем другие. А с чего бы им быть строго одинаковыми? В результате среди уже образовавшихся молекул вероятность распада для одних была ниже, чем для других.
Пару слов о Деве и «молодой женщине».
Несколько встревоженных персон засомневались в том, что при переводе библейского пророчества действительно была допущена ошибка, превратившая “молодую женщину” в “девственницу”, и призвали Докинза к ответу. В конце 20-го и в начале 21 века особенно оскорбление религиозных чувств – дело рискованное, так что лучше сразу подчтниться. Знатокам Библии эта ошибка хорошо известна, и они не дискутируют по этому поводу. У пророка Исайи находим слово (альма), что по-еврейски бесспорно означает “молодая женщина”, отнюдь не подразумевая девственность. Если бы речь шла о “девственнице”, было бы слово бетула. Двусмысленное английское слово maiden показывает, как легко соскользнуть с одного прочтения на другое. “Мутация” произошла, когда в дохристианском греческом переводе, известном под названием Септуагинта, “альма” превратилась в (парфенос), что действительно означает “девственница”. Матфей (разумеется, не апостол и современник Христа, а автор Евангелия, написанного много лет спустя в своем изложении, которое, видимо, представляет собой производное версии Септуагинты (из пятнадцати греческих слов идентичны все, кроме двух), цитирует Исайю, когда говорит: “А все сие произошло, да сбудется реченное Господом через пророка, который говорит: се, Дева во чреве примет и родит Сына, и нарекут имя Ему Еммануил”. Среди исследователей христианства широко распространено мнение, что история о беспорочном зачатии Иисуса была поздней вставкой, предположительно внесенной одним из грекоговорящих христиан, чтобы создать впечатление, что пророчество (неверно переведенное) сбылось. В современных версиях, таких как New English Bible, в книге пророка Исайи правильно дано “молодая женщина”. Столь же правильно в книге Матфея оставлено “дева”, поскольку она переведена с греческого.
Долгоживущие репликаторы оказывались более многочисленными и, при прочих равных условиях, в популяции макромолекул должно было возникнуть “эволюционное направление” в сторону большей продолжительности жизни. Однако прочие условия, по всей вероятности, не были равными, и еще одним свойством одного из типов репликатора, которое должно было играть даже более важную роль в его распространении в популяции, оказалась скорость репликации, или “плодовитость”. Если молекулы репликатора типа А создают свои копии в среднем один раз в неделю, а типа B – один раз в час, то нетрудно понять, что очень скоро число молекул типа В сильно превысит число молекул типа A, даже если молекулы А “живут” гораздо дольше, чем В. Поэтому в бульоне, по- видимому, существовало “эволюционное направление”, ведущее к более высокой “плодовитости” молекул. Третий признак молекул-репликаторов, который должен был сохраняться отбором, – точность репликации. Если молекулы типа X и типа Y выживают в течение некоторого времени и реплицируются с постоянной скоростью, причем молекулы X совершают по одной ошибке при каждой десятой репликации, а молекулы Y – при каждой сотой, то очевидно, что численность молекул Y будет возрастать. Контингент молекул X в популяции теряет не только самих “заблудших детей”, но и всех их фактических или потенциальных потомков. Последнее замечание может показаться парадоксальным. Можем ли мы примирить представление об ошибках копирования как о важной предпосылке, обеспечивающей возможность эволюции, с утверждением, что естественный отбор благоприятствует точности копирования? Ответ состоит в том, что, хотя мы воспринимаем, пусть не вполне четко, эволюцию как нечто хорошее (раз мы сами являемся ее продуктами), в действительности ничто на свете не “хочет” эволюционировать. Эволюция просто происходит, хотим мы этого или нет, несмотря на все усилия репликаторов (а в наши дни – генов) предотвратить ее. Жак Люсьен Моно очень четко сказал об этом в своей Спенсеровской лекции, предварительно саркастически заметив: “У эволюционной теории имеется еще один любопытный аспект – каждый полагает, что он понимает ее”.
Ещё раз о первичном бульоне. По-видимому, его стали заселять стабильные разновидности молекул: стабильные в том смысле, что отдельные молекулы либо сохранялись в течение длительного времени, либо быстро реплицировались, либо реплицировались очень точно. Эволюционные направления, ведущие к стабильности этих трех типов, выражались в следующем: если бы вы взяли пробы бульона в два разных момента времени, то вторая проба содержала бы больше типов с высокой продолжительностью жизни, плодовитостью и точностью копирования. Это об эволюции живых организмов. И совершается она с помощью того 0же естественного отбора. Должны ли мы в таком случае называть эти первоначальные молекулы-репликаторы “живыми”? Да какая разница! Мысль Докинза заключается в том, что как бы ни разрешился этот спор, ни один важный вывод от этого не изменится: история молекул-репликаторов, возможно, протекала примерно так, как это описано, независимо от того, будем ли мы называть их “живыми” или не будем. Процесс самосборки материи идёт самопроизвольно – и ведет это к живому материалу, так что называть это можно, как угодно., сам этот путь от этого не изменится. Причина извечных мучений человечества заключается в неспособности слишком многих из нас понять, что слова – это лишь орудия выражения наших мыслей, и если в словаре имеется такое слово, как “живой”, то из этого вовсе не следует, что оно обозначает нечто определенное в реальном мире. Будем мы называть первичные репликаторы живыми или нет, они были нашими предками, нашими родоначальниками, так что прошу любить и жаловать, как говорится, если вы воспитанные люди.
Следующее важное звено в наших рассуждениях, на которое делал упор сам Дарвин (хотя он имел в виду растения и животных), – это конкуренция. Первичный бульон не мог обеспечить существование бесконечного числа молекул-репликаторов. Не говоря уже о конечных размерах Земли, важную роль должны были играть другие лимитирующие факторы. Описывая репликатор как матрицу или форму для отливки, мы предполагали, что он был погружен в бульон, богатый мелкими строительными блоками, то есть молекулами, необходимыми для создания копий. Но с возрастанием численности репликаторов эти блоки стали использоваться с такой скоростью, что очень быстро оказались дефицитным и дорогостоящим ресурсом. Репликаторы разных типов или штаммов конкурировали за них. Мы рассматривали факторы, которые могли участвовать в увеличении численности репликаторов предпочтительных типов. Теперь мы видим, что репликаторы, которым отбор благоприятствовал в меньшей степени, должны были действительно стать в результате отбора менее многочисленными и в конечном счете многие их линии должны были вымереть. Между разными типами репликаторов шла борьба за существование. Они не знали, что они борются, и не беспокоились об этом. Борьба шла без недобрых чувств, да и в сущности вообще безо всяких чувств. Но они боролись в том смысле, что любая ошибка копирования, в результате которой создавался новый, более высокий уровень стабильности или новый способ, позволяющий снизить стабильность противников, автоматически сохранялась и размножалась. Процесс совершенствования был кумулятивным. Способы повышения собственной стабильности или снижения стабильности противников становились более изощренными и эффективными. Некоторые из репликаторов могли даже “открыть” химический способ разрушения молекул противников и использовать освобождающиеся при этом строительные блоки для создания собственных копий. Так протохищники одновременно получали пищу и устраняли конкурентов. Другие репликаторы, вероятно, открыли способ защитить себя химически или физически, отгородившись белковой стенкой. Возможно, именно так возникли первые живые клетки. Репликаторы стали не просто существовать, но и строить для себя некие контейнеры, носители, обеспечивающие им непрерывное существование. При этом успешнее выживали репликаторы, сумевшие построить для себя машины выживания, в которых можно было существовать. Первые машины выживания, вероятно, состояли всего лишь из защитной оболочки. Однако обеспечивать себе возможность существования становилось все труднее, по мере того как появлялись новые противники, обладавшие более совершенными и эффективными машинами выживания. Машины увеличивались в размерах и совершенствовались, причем процесс этот носил кумулятивный и прогрессивный характер.
Должен ли был существовать какой-то предел постепенному совершенствованию способов и материальных средств, использовавшихся репликаторами для продолжения собственного существования на свете? Времени для совершенствования, очевидно, было предостаточно. А какие фантастические механизмы самосохранения принесут грядущие тысячелетия?
Какова судьба древних репликаторов теперь, спустя 4 109 лет? Они не вымерли, ибо они – непревзойденные мастера в искусстве выживания. Но не надо искать их в океане, они давно перестали свободно и непринужденно парить в его водах. Теперь они собраны в огромные колонии и находятся в полной безопасности в гигантских неуклюжих роботах.
Этот отрывок цитировали вновь и вновь, радостно приводя его как доказательство моего оголтелого “генетического детерминизма”. Проблема частично связана с широко распространенными, но ошибочными ассоциациями, возникающими при слове “робот”. Мы живем в золотом веке электроники, когда роботы перестали быть жесткими несгибаемыми идиотами и способны к обучению, мышлению и творчеству. По иронии, еще в 1920 году, когда Карел Чапек придумал это слово, “роботы” были механическими существами, которые в конце концов приобрели человеческие качества, например, способность влюбиться. Люди, полагающие, что роботы по определению более “детерминистичны”, чем человеческие существа, заблуждаются от внешнего мира, общаясь с ним извилистыми непрямыми путями и воздействуя на него с помощью дистанционного управления. Они присутствуют в вас и во мне. Они создали нас, наши души и тела, и единственный смысл нашего существования – их сохранение. Они прошли длинный тернистый путь, эти репликаторы. (Кстати, о птичках: вирусы тоже репликаторы, древнейшие из них. Кто поднял руку или шприц с вакциной от вируса, на этот древнейший репликатор, сильно рискует). Теперь эти штучки существуют под названием генов, а мы для них - машины выживания (это не распространяется на людей религиозных, которые в соответствии со своей верой могут считать, что человек наделен божественным даром свободной воли, в которой отказано простым машинам). Если, подобно большинству критиков высказывания о “неуклюжих роботах”, вы нерелигиозны, то приготовьтесь к вопросу: кто же вы, по-вашему, если не робот, пусть и более сложный? Ошибка эта содержала в себе еще один эффект – “мутацию”. Точно так же, как с теологической точки зрения казалось необходимым, чтобы Христос был рожден девственницей, кажется демонологически необходимым, чтобы любой сторонник генетического детерминизма верил, что гены “контролируют” любой аспект нашего поведения. Я думаю, что смысл использованного мною слова “создали” очевиден и что он сильно отличается от смысла слова “контролируют”. Каждый может понять, что в действительности гены не контролируют свои создания в буквальном смысле, критикуемом как “детерминизм”. Мы без труда (даже безо всякого труда) бросаем им вызов, когда используем противозачаточные средства. На это экономные или мстительные (как кому угодно) гены отвечают благоприобретенным бесплодием.
Бессмертные спирали:
Пути ДНК неисповедимы.
Мы представляем собой машины выживания, но “мы” – это не только люди. В это “мы” входят все животные, растения, бактерии и вирусы. Подсчитать общее число всех существующих на земном шаре машин выживания очень трудно. Нам неизвестно даже число видов организмов. Согласно оценкам, число ныне живущих видов одних лишь насекомых достигает примерно трех миллионов, а число отдельных особей, возможно, составляет 1018. Разные типы машин выживания, по-видимому, сильно различаются как внешне, так и по внутреннему строению. Осьминог ничем не похож на мышь, и оба они сильно отличаются от дуба. Между тем по основному химическому составу они довольно сходны. В частности, имеющиеся у них репликаторы, то есть гены, представлены молекулами, которые в своей основе одинаковы у всех живых существ – от бактерий до слонов. Все мы служим машинами выживания для репликаторов одного и того же типа – молекул вещества, называемого ДНК, но существует много различных способов жить в этом мире, и репликаторы создали целый спектр машин выживания, позволяющих воспользоваться этими способами. Обезьяна служит маши ной для сохранения генов на деревьях, рыба – для сохранения их в воде. Существует даже маленький червячок, сохраняющий гены в кружочках, подставляемых в Германии под кружки с пивом. Пути ДНК неисповедимы.
Нынешние гены в общем почти то же самое, что и первые репликаторы, возникшие в первобытном бульоне. На самом деле это может оказаться неверным, хотя в данном случае и неважным. Исходными репликаторами могли быть молекулы, родственные ДНК, или же молекулы совершенно иного типа. Во втором случае мы могли бы допустить, что на какой-то более поздней стадии ДНК захватила их машины выживания. Если это так, то исходные репликаторы, очевидно, были полностью уничтожены, поскольку в современных машинах выживания никаких следов от них не сохранилось. Или их следами являются вирусы? Продолжая развивать это направление, Александр Грэм Кернс-Смит высказал предположение, что наши предки – первые репликаторы – были, возможно, не органическими молекулами, а неорганическими кристаллами-минералами, кусочками глины. ДНК, была ли она узурпатором или нет, сегодня, несомненно, находится у власти, если только в настоящее время не начинается новый захват власти.
Молекула ДНК представляет собой длинную цепь из строительных блоков, которыми служат небольшие молекулы – нуклеотиды. Подобно тому, как белковые молекулы – это цепи из аминокислот, ДНК – цепи из нуклеотидов. Молекула ДНК слишком мала, чтобы ее можно было увидеть, но ее точная структура была установлена с помощью косвенных методов. Она состоит из пары нуклеотидных цепей, свернутых вместе в изящную спираль – ту самую двойную спираль, “бессмертную спираль”.
Нуклеотидные строительные блоки бывают только четырех типов, обозначаемых буквами А, Т, Ц и Г. Они одинаковы у всех животных и растений.
Различна лишь их последовательность. Блок Ц из ДНК человека ничем не отличается от блока Ц улитки. Но последовательность строительных блоков у данного человека отличается не только от их последовательности у улитки. Она отличается также (хотя и меньше) от последовательности блоков у любого другого человека (за исключением однояйцовых близнецов). ДНК не сконцентрирована в какой-то одной части тела, но распределена между всеми клетками. Тело человека состоит в среднем из 1015 клеток, и, за известными исключениями, которыми мы можем пренебречь, каждая из этих клеток содержит полную копию ДНК, свойственной данному телу. Эту ДНК можно рассматривать как набор инструкций, записанных с помощью нуклеотидного алфавита – А, Т, Ц, Г – и указывающих, как строить тело. Представим себе громадное здание, где в каждой комнате стоит шкаф, содержащий созданные архитектором чертежи, по которым это здание строилось. В клетке таким “шкафом” служит ядро. “Чертежи” для человеческого тела составляют 46 “томов”. У других видов число “томов” – хромосом – иное. Под микроскопом они имеют вид длинных нитей, в которых в определенном порядке расположены гены. Нелегко, да и, вероятно, даже бессмысленно, решать, где кончается один ген и начинается другой, здесь это не имеет значения.
“Том” будет фигурировать в этом тексте попеременно с хромосомой, а “лист” используется наравне с геном, хотя гены разделены менее четко, чем страницы книги. С этой метафорой мы пойдем достаточно далеко. Когда она наконец перестанет срабатывать, мы введём другие метафоры. Между прочим, никакого “архитектора” не было. Содержащиеся в ДНК инструкции были собраны естественным отбором.
Молекулы ДНК выполняют две важные функции. Во-первых, они реплицируются, то есть создают копии самих себя. Такое самокопирование происходило непрерывно с тех пор как возникла жизнь, и надо сказать, что молекулы ДНК достигли в этом совершенства. Взрослый человек состоит из 1015 клеток, но в момент зачатия он представлял собой всего одну клетку, наделенную одной исходной копией “чертежей”. Эта клетка разделилась на две, причем каждая из возникших двух клеток получила собственную копию чертежей. В результате последовательных делений число клеток увеличивается до 4, 8, 16, 32 и так далее до миллиардов. При каждом делении содержащиеся в ДНК чертежи точно, практически без ошибок, копируются. Говорить о дупликации ДНК просто, но если ДНК действительно представляют собой чертежи для построения организма, как эти планы реализуются? Как они переводятся в ткани организма? Это подводит нас ко второй важной функции ДНК. Это косвенный контроль изготовления молекул белка. Гемоглобин – всего одна из огромного множества белковых молекул. Закодированная в ДНК информация, записанная с помощью четырехбуквенного нуклеотидного алфавита, переводится механическим способом на другой, аминокислотный, алфавит, которым записывается
состав белковых молекул.
Естественный отбор – как это работает? (ЕО)
благоприятствует репликаторам, которые умеют строить машины выживания, — генам, достигшим совершенства в искусстве регулирования зародышевого развития. В этом смысле репликаторы не стали действовать более сознательно или целеустремленно, чем когда-либо прежде. Те же старые процессы автоматического отбора между соперничающими молекулами по критериям долговечности, плодовитости и точности копирования продолжаются так же слепо и так же неуклонно, как и в далеком прошлом. Гены не провидцы и не заглядывают вперед, они просто существуют, причем одни более преуспевают в этом, чем другие, вот и всё, но качества, детерминирующие долговечность и плодовитость, уже не столь просты, как прежде. За последние шестьсот миллионов лет репликаторы достигли замечательных успехов в технологии создания таких машин выживания, как мышцы, сердце и глаз, независимо возникавших в процессе эволюции, причём не раз. До этого они радикально изменили фундаментальные черты своего образа жизни в качестве репликаторов, что также надо иметь ввиду. Первое, что надо понимать относительно современного репликатора, — это его общительность. Машина выживания содержит многие тысячи генов, ибо построение организма — дело кооперативное, причем внутренние связи в нем так сложны и запутанны, что отделить вклад одного гена от вклада другого невозможно. Данный ген может оказывать самые разные воздействия на совершенно разные части тела. Данная часть тела может находиться под влиянием многих генов и эффект каждого отдельного гена зависит от его взаимодействия со многими другими генами. Некоторые гены выступают в роли главных генов, контролирующих действие кластера других генов, и каждый данный лист чертежей имеет отношение ко многим разным частям телостроения; и каждый лист приобретает смысл лишь при условии перекрестных ссылок на многие другие листы. Столь сложная взаимозависимость генов может вызвать резонный вопрос: а почему не прибегнуть к какому-нибудь собирательному названию вроде «генного комплекса» - и это действительно было бы удачным решением для ряда случаев. Но если подойти к проблеме с другой стороны, то разумно рассматривать генный комплекс как совокупность дискретных репликаторов или генов. Такой подход связан с явлением пола. При половом размножении гены смешиваются и перетасовываются. Это означает, что каждое отдельное тело представляет собой лишь временное транспортное средство для короткоживущей комбинации генов. Данная комбинация генов, т.е. каждый отдельный индивидуум, может быть короткоживущим, но сами гены потенциально являются долгоживущими. В ряду поколений их пути постоянно пересекаются и расходятся – и это может быть одним из объяснений петляющей эволюции.
Отдельный ген можно рассматривать как единицу, продолжающую существовать в ряду многочисленных последовательных индивидуальных тел.
Теперь попробуем примерно понять основы явления пола. Чертежи для построения тела человека составляют 46 томов, и это, представьте себе, очень сильное упрощение. Правда, на самом деле, довольно причудлива. Итак, 46 хромосом состоят из 23 пар хромосом, то есть, в ядре каждой клетки хранятся два альтернативных набора по 23 тома чертежей в каждом. Назовём их том 1а и том 16, том 2а и том 2б и т.д. до тома 23а и тома 23б. Конечно, цифры здесь абсолютно произвольны.
И пусть мы получаем каждую хромосому в целости и сохранности от одного из наших двух родителей, в семеннике или яичнике которых она была собрана. Тома 1а, 2а, За, поступают, скажем, от отца. А тома 16, 26, 36, ... от матери. Теоретически можно разглядеть под микроскопом в любой из клеток человека 46 хромосом и отделить 23 материнские хромосомы от 23 отцовских. Парные хромосомы не проводят всю свою жизнь, физически соприкасаясь или даже находясь
поблизости одна от другой. Почему же их называют «парными»? А потому, что каждый том, полученный от отца, можно считать, лист за листом, прямой альтернативой одного определенного тома, полученного от матери. Например, 6-й лист тома 13а и 6-й лист тома 13б могут касаться цвета глаз; возможно, в одном значится «голубые», а в другом «карие». Эти два альтернативных листа бывают идентичны, а иногда, как в нашем примере с цветом глаз, они различаются. Что же делает тело, если они дают противоречивые «рекомендации»? Иногда одна инструкция перевешивает другую. Если это касается цвета глаз, то глаза будут карие: инструкции, детерминирующие голубые глаза, при построении тела останутся без внимания, хотя это не препятствует их передаче последующим поколениям.
Ген, который игнорируется таким геном, который вызывает смерть от старости. Чтобы избежать этого, достаточно было бы удалить из тела вещество S. Революционность этой идеи состоит в том, что вещество S как таковое — всего лишь «метка», указывающая на преклонный возраст. Любой врач, обративший внимание на то, что высокое содержание вещества S часто ведет к смерти, возможно, решил бы, что это вещество токсично и ломал бы голову, пытаясь найти прямую причинную связь между ним и нарушением жизненных функций организма. Однако в нашем гипотетическом случае он просто терял бы понапрасну время!
А если существует также некое вещество Y— «метка» молодости - в том смысле, что содержание его выше в теле молодых индивидуумов, чем старых. Опять-таки может происходить отбор генов, обладающих благоприятным эффектом в присутствии вещества Y, но гибельных в его
отсутствие. Поскольку мы не имеем возможности установить природу веществ S и Y (их может быть много, причём разных), вам остается просто сделать общее предсказание: чем лучше нам удастся смоделировать или имитировать в давно живущем теле свойства тела молодого, какими бы несущественными эти свойства ни казались, тем дольше будет жить это возрастное тело. Но это всего лишь спекуляции, основанные на теории Медоуэра. Хотя в некотором смысле в этой теории по логике вещей должна быть доля правды, это не обязательно означает, что она позволяет правильно объяснить любой реальный пример старческой деменции и необратимого разрушения организма. Для наших целей сейчас важно, что взгляд на эволюцию с точки зрения отбора генов позволяет без труда объяснить тенденцию индивидуумов умирать, когда они становятся старыми. Допущение о смертности индивидуумов, оправдано в теории Медоуэра. Другое допущение - существование полового размножения и кроссинговера — оправдать труднее. Кроссинговер имеет место не всегда. У самцов дрозофилы он не происходит. У дрозофилы есть ген, который подавляет кроссинговер также и у самок. Если бы надо было разводить популяцию мух, в которой этот ген содержали бы все особи, хромосома в «хромосомном фонде» стала бы основной неделимой единицей естественного отбора. В сущности, целую хромосому следовало бы рассматривать как один «ген».
Существуют природные альтернативы и для полового размножения.
Самки тлей без участия отцов рождают живых личинок, каждая из которых содержит все гены своей матери. Между прочим, зародыш, находящийся в «матке» своей матери, может содержать в своей собственной матке еще меньший зародыш, и самка тли может родить в один заход баз отца и деда, дочку и внучку, которые обе эквивалентны идентичным близнецам самой этой самки.
Многие растения размножаются вегетативно, выбрасывая боковые побеги. В этом случае мы предпочитаем говорить о росте, а не о размножении; но тогда, если поразмыслить, различие между ростом и неполовым размножением вообще не очень велико, поскольку как то, так и другое происходит путем простого митотического деления клетки.
Иногда растения, возникающие в результате вегетативного размножения,
отделяются от родительского растения. В других случаях, у ильма, корневые отпрыски остаются связанными с родительскими деревьями. В сущности, весь ильмовый лес можно рассматривать как один индивидуум. То же относится и к нашей иве, которая растёт вдоль рек. Крапива также распускает единую корневую слизистому, от разных участков которой выходят на поверхность многочисленные побеги, образуя настоящие заросли. И такие примеры моно множить и множить. Король такого типа размножения – неистребимый огородный хрен. Помидор – тоже ещё тот «фрукт» - если его тяжелая ветка протянется вдоль земли, опустившись под тяжестью плодов слишком низко, то на месте контакта ветки и почвы может в сырую погоду образоваться пучки новых корней – так появляется самостоятельный куст прямо на ветке старого помидорного куста. Вот так живут многие виды, нисколько не парясь в поисках отцов для спаривания.
Вопрос непраздный: почему же мы, люди, прилагаем столько усилий, чтобы смешать наши гены с генами кого-то другого представителя нашего вида, прежде чем зачать ребенка, в то время как тли и ильмы, и многие другие особи, и даже виды, обходятся без всего этого? Почему вообще возник пол, это странное искажение прямой и понятной репликации? Что такого хорошего в половом размножении, в конце концов?
Это вопрос, на котором любой эволюционист все зубы обломает. Но так и не найдёт ответа. Докинз считает, что трудности, с которыми сталкиваются учёные, объясняя эволюцию пола, лишь отчасти связаны с тем, что по их представлениям индивидуум старается максимизировать
число своих выживающих генов. В свете таких представлений половое размножение есть нечто парадоксальное, поскольку это весьма «неэффективный» для индивидуума способ размножать свои гены: каждый ребенок получает при этом только 50% генов данной самки, остальную половину обеспечивает половой партнер. Если бы только самка подобно тле отпочковывала детенышей, которые были бы ее точными копиями, то она передавала бы следующему поколению в теле каждого детеныша все 100% своих генов. Этот кажущийся парадокс заставил некоторых теоретиков примкнуть к сторонникам теории группового отбора, поскольку на уровне группы относительно легко представить себе преимущества полового процесса. Согласно У. Бодмеру (W.F. Bodmer), половое размножение «облегчает накопление в одном индивидууме благоприятных мутаций, которые возникали по отдельности у разных индивидуумов». Короче, так легче улучшать породу человека.
Этот парадокс покажется менее парадоксальным, если в соответствии с приведенными ранее доводами рассматривать индивидуум как машину выживания, создаваемую короткоживущей конфедерацией долгоживущих генов. В этом случае «эффективность» с точки зрения индивидуума в целом окажется несущественной. Половое размножение и его альтернатива— размножение бесполое — будут рассматриваться как признак, контролируемый одним геном.
Ген, «определяющий» половое размножение, манипулирует всеми остальными генами в своих эгоистичных целях. То же самое делает ген кроссинговера (ген, полученный при скрещивании двух хромосом. Кроссинговер приводит к увеличению комбинативной изменчивости и увеличению мутаций. Это позволяет создавать новые, ранее не существовавшие комбинации генов и тем самым повышать наследственную изменчивость, которая дает широкие возможности адаптации организма в различных условиях среды, например, в селекционных работах). Существуют даже особые гены, называемые мутаторами, которые управляют частотой ошибок, допускаемых при копировании других генов.
По определению, ошибка при копировании неблагоприятна для гена, который был неверно скопирован. Но если она благоприятна для индуцировавшего ее эгоистичного гена-мутатора, то этот мутатор может распространиться в генофонде. Точно так же, если кроссинговер создает
преимущество для гена кроссинговера, то этого достаточно для объяснения его существования. А если половое размножение как противоположное бесполому благоприятно для гена, определяющего половое размножение, то этого достаточно для объяснения существования оного. Благоприятно ли оно для всех остальных генов данного индивидуума, не так важно. С точки зрения эгоистичного гена половое размножение не такое уж странное явление, но эти рассуждения угрожающе приближаются к порочному кругу, поскольку существование полового размножения — непременное предварительное условие для целой цепи рассуждений, которые ведут к тому, чтобы считать ген единицей отбора.
Половое размножение существует, причём именно благодаря существованию полового размножения и кроссинговера такая мелкая генетическая единица, или ген, может рассматриваться в качестве наиболее вероятного кандидата на роль фундаментального независимого фактора эволюции.
Половое размножение — не единственный кажущийся парадокс, который становится менее запутанным, как только мы подходим к нему с позиций эгоистичного гена. Кажется, например, что организмы содержат в себе гораздо больше ДНК, чем надо: значительная часть ДНК никогда не транслируется в белок. С точки зрения индивидуального организма это представляется парадоксальным. Если «предназначение» ДНК состоит в том, чтобы надзирать за построением организмов, то более чем странно, что значительная ее часть не принимает в этом участия. Биологи сломают себе голову, пытаясь понять, какую полезную функцию несет эта, казалось бы, избыточная ДНК. Однако с точки зрения самих эгоистичных генов здесь нет никакого парадокса.
Истинное «предназначение» ДНК состоит лишь в том, чтобы выжить. Проще всего объяснить наличие избыточной ДНК, предположив, что это некий случайный попутчик, в лучшем случае неопасный, но бесполезный пассажир, попросивший бесплатно подвезти его в машине выживания,
созданной рабочей группой - активной частью ДНК. Однако…
В конечном счете на самом деле живут или умирают целостные индивидуумы вместе со всеми своими генами. Точно так же, как гонку выигрывают или проигрывают целые команды, выживают или умирают действительно индивидуумы, и непосредственное проявление естественного отбора почти всегда наблюдается на уровне индивидуумов, но долговременные последствия неслучайных смерти и успеха размножения индивидуумов выражаются в форме изменяющихся частот генов в генофонде, и генофонд играет для современных репликаторов ту самую роль, которую первичный
бульон играл для первых репликаторов.
Но есть и третья гипотеза: и тут надо принять во внимание схожий по принципу избыточности принцип устройства мозга – почему большая его часть не принимает участия в работе? Почему мозг у разных индивидов задействован лишь на 5- 20%? Выводы сделаем ближе к завершению этой темы – они могут многим показаться невероятными, равно как и гипотеза о петлеобразном пути эволюции. (Л.М.)
Докинз, тем не менее, полагает, что половое размножение и кроссинговер как бы обеспечивают сохранение современного эквивалента этого бульона в жидком состоянии. Благодаря половому процессу и кроссинговеру генофонд все время хорошо перемешивается, а гены частично перетасовываются. Эволюция — процесс, с помощью которого число одних генов в генофонде возрастает, а число других уменьшается. Было бы хорошо, если бы мы при попытке объяснить эволюцию какого-нибудь признака (альтруистичного поведения и др.), всякий раз спрашивали самих себя: «А какое действие окажет этот признак на частоты генов в генофонде?» Иногда язык генов становится настолько нудным, что мы для краткости и по живости нашего ума будем прибегать к метафорам. В случае чего, мы вновь сможем вернуться к генному языку.
Итак, генофонд — это тот бульон, в котором протекает жизнь гена. Единственное изменение состоит в том, что нынче он обеспечивает свое существование, кооперируясь со сменяющими одна другую группами компаньонов, которых он черпает из генофонда, создавая одну за другой смертные машины выживания (т.е. нас с вами).
Генная машина – как это работает?
Вначале машины выживания служили всего лишь пассивными вместилищами для генов, предоставляя им только стены для защиты от химических средств нападения их соперников и от случайных бомбардировок окружающими молекулами. В этот ранний период они «кормились» на органических молекулах, в изобилии содержавшихся в первичном бульоне. Беззаботной жизни
пришел конец, едва только запасы органической пищи, медленно создававшейся в первичном бульоне в течение многих веков под действием солнечного света, были исчерпаны, и одна из главных ветвей машин выживания, которые мы называем растениями, начала сама напрямую использовать солнечный свет для построения молекул более сложных, вновь введя в действие процессы синтеза, протекавшие в первичном бульоне, однако теперь всё шло гораздо быстрее. Другой автопарк машин выживания, называемый теперь животными, «открыл» для себя возможность поедать растения - либо непосредственно плоды их биохимической деятельности, либо других животных. В процессе эволюции обе главные ветви машин выживания создавали все более и более замысловатые способы повышения своей эффективности в соответствии со своим образом жизни, непрерывно расширяя круг доступных ниш и местообитаний. Главные ветви делились на ветки и веточки, каждая из которых достигала совершенства в приспособлении к тому или иному специализированному образу жизни: в море, на земле, в воздухе, под землей, на деревьях, в телах других организмов. В результате такого ветвления возникало огромное разнообразие животных и растений, так поражающее нас сегодня. Как у животных, так и у растений возникли многоклеточные тела, причем каждая клетка получила полные копии всех генов, положенных данному виду, хотя мы и не знаем, когда, почему и сколько раз это происходило. Некоторые авторы прибегают к «колониальной» метафоре, описывая тело как колонию клеток, а клетку
— как удобную рабочую единицу для химической деятельности генов.
Но даже в таком виде тела в своем поведении несомненно обрели некую
индивидуальность. Животное движется как самосогласованное целое. Субъективно мы все воспринимаем себя как нечто единое, а не как колонию, что естественно. Отбор благоприятствовал генам, способным сотрудничать с другими генами. В отчаянной конкуренции за скудные ресурсы, в непрерывной борьбе за поедание других машин выживания и в стремлении избежать того, чтобы быть съеденным самому, центральная координация активности этой «коммуны» несомненно давала преимущество по сравнению с полной анархией, где царит неразумная и порой опасная случайность. В наши дни сложнейшая взаимная конкуренция генов достигла такого уровня, что этот «коммунальный» характер отдельной машины выживания буквально невозможно разглядеть. На беглый взгляд повсеместно царит бесшабашный либерализм и отвязная демократия.
Выражения «альтруистичное поведение» и «эгоистичное поведение» всегда означают поведение одного животного тела по отношению к другому, если только нет иного мнения. И вот свершилось…
Животные стали активными предприимчивыми носителями для генов — шикарными генными машинами. Характерная черта поведения - это быстрота. Растения тоже двигаются, но очень медленно. В кинофильме,
полученном методом цейтраферной съемки (это возможность запечатлеть длительные события и явления в сжатом формате с использованием современной видеотехники). Солнечный закат, либрации Луны, перемещение тяжелых конструкций и многое другое может быть снято в формате высокого разрешения с достаточной степенью наглядности., лазающие растения выглядят, как активные животные. На самом деле движение растений представляет собой главным образом необратимый рост. В отличие от этого у животных в процессе эволюции возникли приспособления, обеспечивающие в сотни тысяч раз более скоростное движение. Кроме того, движения, совершаемые животными, обратимы и их можно повторять бесчисленное множество раз. Приспособление, возникшее у животных в процессе эволюции для ускорения движения, — это мышцы, то есть, это двигатели, которые, подобно паровому двигателю и двигателю внутреннего сгорания, расходуют энергию, запасенную в химическом топливе, для совершения механической работы. Различие между ними состоит в том, что непосредственная механическая сила данной мышцы имеет форму напряжения, а не давления газа, как в паровом двигателе и двигателе
внутреннего сгорания. Мышцы подобны двигателям в том смысле, что их усилие часто прилагается к канатам и рычагам с шарнирами. В наших телах рычаги — это кости, канаты — сухожилия, а шарниры — суставы. Нам более интересен сейчас вопрос о ритме мышечных сокращений. Поражает хитроумная слаженность всех операций швейной или вязальной машин. Во многих машинах, созданных человеком, согласование операций во времени осуществляется при помощи блестящего изобретения — кулачкового механизма. Этот механизм преобразует простое вращательное движение в сложную периодическую последовательность операций при помощи эксцентрика или колеса специальной формы. На сходном принципе основана и работа музыкальной шкатулки. В каких инструментах, как орган и пианола, или в приборе перфоратор для набивания карт для вычислительной машины в 80-е гг. 20 в., используются бумажные ленты или карты с дырочками,
расположенными определенным образом. Затем эти простые механические таймеры заменили электронными. Цифровые вычислительные машины служат примерами больших и разнообразных электронных устройств, которые можно использовать для генерирования сложных движений, происходящих в строго определенном ритме. Основным элементом современной электронной машины, такой, как компьютер, служит полупроводник, одна из разновидностей которого — транзистор. Машины выживания далеко обошли кулачки и перфокарты. Аппарат, который они используют для согласования во времени своих движений, имеет больше общего с ЭВМ, хотя его действие основано на иных принципах. Главная единица биологического компьютера — нервная клетка, или нейрон, — по своему внутреннему устройству совсем не похожа на транзистор. Конечно, код, с помощью которого нейроны обмениваются информацией, напоминает код, основанный на последовательности импульсов, который используется в цифровых ЭВМ, однако отдельный нейрон гораздо более хитроумная единица для переработки информации, чем транзистор. Вместо всего-навсего трех связей с другими компонентами у одного нейрона их может быть десятки тысяч. Нейрон действует медленнее, чем транзистор, но он достиг гораздо большего в направлении миниатюризации, которой на протяжении последних десятилетий уделялось главное внимание в электронной промышленности. В головном мозгу человека 1010 нейронов (10 в десятой степени), тогда как транзисторов черепная коробка могла бы вместить всего несколько сотен.
Растениям нейроны не нужны, потому что они могут обеспечить свое существование, не сходя с места; однако у преобладающего большинства животных нейроны имеются. Возможно, нейрон был «открыт» на ранних стадиях эволюции животных и унаследован всеми их группами, но не исключено, что его «открытие» происходило независимо несколько раз.
Нейроны, подобно другим клеткам, содержат ядро и хромосомы. Их клеточные стенки вытянуты в виде длинных тонких отростков, похожих на провода. Часто у нейрона имеется один особенно длинный «провод», называемый аксоном. Хотя в ширину аксон имеет микроскопические размеры, в длину он может достигать нескольких метров: у жирафа есть аксоны, которые тянутся во всю длину его шеи. Аксоны обычно собраны
в пучки, образуя толстые многожильные кабели, называемые нервами. Нервы тянутся от одной части тела к другой, передавая информацию, подобно магистральным телефонным кабелям. У других нейронов аксоны короткие и не выходят за пределы плотных скоплений нервной ткани, называемых ганглиями, а в тех случаях, когда они очень большие — мозгом.
В функциональном плане мозг рассматривается как аналог компьютера. Мозг и компьютер аналогичны: как тот, так и другой после анализа поступающей извне сложной информации и сопоставления ее с информацией, хранящейся в памяти, генерируют на выходе комплексную информацию. Главный способ, которым мозг помогает машинам выживания достигнуть успеха, это регуляция и координация мышечных сокращений. Для этого необходимы провода, идущие к мышцам; они называются двигательными (моторными) нервами. Но регуляция и координация мышечных сокращений может надежно обеспечить сохранность генов лишь в том случае, если ритм этих сокращений каким-то образом соотносится с ритмом событий, происходящих во внешнем мире. Важно, чтобы челюстные мышцы сокращались только тогда, когда между челюстями находится что-то, что стоило бы откусить, а мышцы ноги сокращались так, как это необходимо для бега, когда надо бежать за кем-то или от кого-то. Поэтому естественный отбор благоприятствовал сохранению животных, приобретших органы чувств — приспособления,
позволяющие транслировать образы происходящих во внешнем мире физических событий в импульсный код нейронов. Головной мозг соединен с органами чувств — глазами, ушами, вкусовыми луковицами и т.п. — проводами, называемыми чувствительными (сенсорными) нервами. Деятельность сенсорных систем особенно непостижима, потому что они достигают гораздо большего искусства в распознавании образов, чем самые лучшие и дорогостоящие машины, созданные человеком; если бы этого не было, то все машинистки остались бы без работы; их место заняли бы машины, распознающие устную речь, или машины, способные
считывать рукописный текст. Но машинистки будут нужны еще в течение многих десятков лет, хотя компьютеры всё это уже могут.
Возможно, когда-то давно органы чувств были связаны с мышцами более или менее напрямую; ныне живущие актинии недалеко ушли от такой организации нервно-мышечной системы, поскольку для их образа жизни она достаточно эффективна. Но для обеспечения более сложных и непрямых связей между координацией во времени мышечных сокращений в зависимости от событий, происходящих во внешнем мире.
Заметным продвижением вперед было «изобретение» в процессе эволюции памяти. Благодаря памяти на координацию мышечных сокращений могут оказывать влияние не только недавние события, но и события весьма далекого прошлого. Память, или накопитель, составляет существенную часть цифровой вычислительной машины. Память компьютера более надежна, чем память человека, но она обладает меньшей емкостью и значительно менее изобретательна в отношении способов поиска информации. Одно из самых удивительных свойств поведения машины выживания — это ее целенаправленность, она точно рассчитана на обеспечение выживания генов животного. Каждый из нас знает на основании результатов самоанализа, что по крайней мере у одной современной машины выживания эта целенаправленность привела в
процессе эволюции к возникновению «самосознания». Да, можно говорить о машинах, которые ведут себя так, как если бы ими двигала какая-то цель, оставляя открытым вопрос о том, действительно ли они наделены сознанием. Эти машины в своей основе очень просты, а принципы бессознательного целенаправленного поведения относятся к числу тривиальных инженерных решений. Классическим примером служит регулятор Уатта, или центробежный регулятор паровой машины.
Лежащий в основе всего этого принцип носит название отрицательной обратной связи, что происходит следующим образом.
«Целеустремленная машина», т.е. машина или предмет, ведущая себя так, как если бы она стремилась к некой осознанной цели, снабжена тем или иным измерительным устройством, которое регистрирует несоответствие между текущим и «желаемым» состояниями. Оно устроено таким образом, что чем больше несоответствие, тем сильнее воздействие на машину. В результате машина автоматически стремится уменьшить несоответствие — вот почему этот принцип называют отрицательной обратной связью — и по достижении «желаемого» состояния обеспечивается равновесный режим работы. Регулятор Уатта
состоит из двух шариков, которые вращаются паровой машиной. Шарики расположены на концах качающихся рычагов. Чем быстрее вращаются шарики, тем дальше расходятся рычаги, стремясь занять горизонтальное положение под действием центробежной силы, которой противодействует гравитация. Рычаги связаны с клапаном подачи пара таким образом, что подача пара уменьшается, когда рычаги приближаются к горизонтальному положению. Так, если машина работает слишком быстро, то подача пара уменьшается и ее ход замедляется. Если же ход замедляется слишком сильно, то подача пара клапаном автоматически увеличивается и скорость вновь повышается. В таких «целеустремленных» машинах часто возникают колебания, обусловленные перерегулированием или задержками во времени, и дело чести инженеров ввести в них дополнительные устройства, уменьшающие эти колебания.
«Желаемое» состояние регулятора Уатта — определенная скорость крашения. Совершенно очевидно, что регулятор не стремится к этому сознательно. «Цель» машины определяется просто как состояние, к которому она приближается. В целевых ЭВМ использовались результаты, полученные в процессе дальнейшего развития таких основных принципов, как отрицательная обратная связь, с тем чтобы создать гораздо более сложное поведение, приближающееся к поведению живых систем. Управляемые ракеты как бы активно ищут свою цель, и когда она оказывается в пределах досягаемости, как бы преследуют ее,
реагируя на все повороты и изменения направления, которые она предпринимает, чтобы избежать встречи с ракетой, а иногда даже «предсказывая» или «предвидя» их. В этом участвует несколько различных типов отрицательной обратной связи и другие принципы, хорошо знакомых инженерам и широко используемые живыми организмами. Нет необходимости постулировать у ракеты нечто, хотя бы отдаленно приближающееся к сознанию, несмотря на то, что обывателю, наблюдающему за ее осмотрительным и целенаправленным поведением, трудно, бывает поверить, что ей управляет не человек, а программа.
Широко распространено неверное представление о том, что если такая машина, как управляемая ракета, была спроектирована и построена человеком, то все ее действия должны непосредственно контролироваться человеком. Другой вариант этой ошибки — утверждение, что «компьютеры на самом деле не играют в шахматы, потому что они могут делать только то, что им приказывает оператор». В чем же заключается роль составителя программы? Прежде всего человек ни в коем случае не манипулирует компьютером шаг за шагом, как кукловод, дергающий за веревочки, что было бы просто жульничеством. Он пишет программу, закладывая ее в компьютер, после чего компьютер действует самостоятельно: человек больше не вмешивается, если не считать того, что противник вводит в машину свои ходы. Но, быть может, составитель программы предвидит все комбинации, которые возникают на шахматной доске, и снабжает компьютер длинным списком нужных ходов для каждого возможного случая? Безусловно, нет, потому что число возможных комбинаций в шахматной игре невероятно велико и такой список пришлось бы составлять до конца света. По той же причине компьютер нельзя запрограммировать таким образом, чтобы он мог перебирать «в своей голове» все возможные ходы и все последствия, к которым они могут привести, до тех пор, пока не найдет стратегию, ведущую к выигрышу. Число возможных шахматных партий больше, чем число атомов в нашей Галактике. Ограничим этим свои замечания о невозможности разрешить такую проблему, как составление компьютерных программ для игры в шахматы, тривиальными способами. Это действительно чрезвычайно трудная проблема и едва ли следует удивляться тому, что лучшие программы все еще не достигли гроссмейстерского уровня. Роль программиста сходна с ролью отца, обучающего сына шахматной игре. Он показывает компьютеру основные ходы, причем не с каждой отдельной возможной позиции, а в виде более лаконичных правил. Он не говорит на простом общепонятном языке «слоны ходят по диагоналям», но прибегает к их математическому эквиваленту: «Новые координаты слона выводятся из его прежних координат прибавлением одной и той же константы, хотя не обязательно с одинаковым знаком, к прежней координате х и прежней координате у». Затем он может внести в программу какой-нибудь совет: «не оставляйте короля открытым», или к таким полезным хитростям, как «сделать вилку» конем. Суть здесь состоит в следующем: во время игры компьютер полностью предоставлен самому себе; все, что может сделать программист, это как можно лучше заранее обеспечить компьютер, снабдив его в соответствующих пропорциях перечнями специальных сведений и указаниями относительно стратегий и методов.
Гены также регулируют поведение своих машин выживания не непосредственно, дергая за веревочки подобно кукольнику, а косвенно, подобно составителю программы для компьютера. Все, что они могут сделать, это заранее снабдить свои машины необходимыми инструкциями; затем машины действуют самостоятельно, а гены пассивно сидят внутри них.
Почему они так пассивны? Почему они не берут в свои руки вожжи и не руководят процессом шаг за шагом? Дело в том, что это невозможно вследствие проблем, порождаемых отставанием во времени. Вот пример из книжной фантастики.
В созвездии Андромеды, на расстоянии 200 световых лет от Земли, существует некая цивилизация. Ее представители хотели бы распространить свою культуру в далекие миры. Непосредственное посещение других миров исключается. Скорость света налагает теоретический верхний предел скорости, с которой можно перемещаться из одного места во Вселенной в другое, а на практике предельная скорость перемещения гораздо ниже. Кроме того, возможно, что существует не так уж много миров, которые стоило бы посетить. Лучшим средством связи с остальным миром является радио, поскольку, если вы располагаете достаточным количеством энергии, чтобы
посылать сигналы во всех направлениях, а не излучать их в одном определенном направлении, то можно связаться с очень многими мирами (их число возрастает пропорционально квадрату расстояния, на которое распространяется сигнал). Радиоволны распространяются со скоростью
света, а это означает, что сигнал, посланный с Андромеды, достигнет Земли через 200 лет. Беда в том, что при таких расстояниях невозможно вести разговор. Другой пример, приводимый Роджером Пейном (Roger Рауnе), касается своеобразных свойств акустики моря, вследствие которых чрезвычайно громкая «песня» некоторых китов теоретически могла бы быть слышна по всему земному шару при условии, что киты будут плыть на определенной глубине. Мы уже знаем, да, действительно, они имеют имена и легко общаются между собой, находясь на больших расстояниях друг от друга, но если они это делают, то перед ними должны вставать те же затруднения, что у астронавта на Марсе. На то, чтобы песня пересекла Атлантический океан и на получение ответа, должно уйти, исходя из скорости распространения звука в воде, примерно два часа. На практике киты и касатки общаются на расстоянии 30-50 км без проблем. Именно этим объясняется тот факт, что некоторые киты могут выдавать непрерывный монолог, не повторяясь, на протяжении восьми минут. Затем они начинают свою песню сначала и повторяют ее до конца и так много раз подряд, причем каждый полный цикл длится всегда восемь минут.
Жители Андромеды в романе делали то же самое. Поскольку ожидать ответа не имело смысла, они включали все, что им хотелось сказать, в одно длинное непрерывное сообщение и затем
посылали его в космос, повторяя вновь, и вновь, причем один цикл занимал несколько месяцев. Их информация сильно отличалась от той, которой обмениваются киты. Жители Андромеды передавали закодированные инструкции для построения и программирования гигантского компьютера. Конечно, эти инструкции были сформулированы не на языке землян, однако квалифицированный криптограф может расшифровать почти любой код, особенно если его создатели позаботились о том, чтобы сделать это было легко. Сообщение это было зарегистрировано радиотелескопом Джодрелла Банка, его в конце концов удалось расшифровать, построить компьютер и запустить программу. Результаты были катастрофическими для человечества, ибо намерения андромедян отнюдь не альтруистичны и компьютер успел продвинуться далеко вперед по пути к диктатуре над всем космосом, прежде чем герой наконец покончил с ним при помощи топора.
Точно так же, как андромедянам надо было иметь на Земле компьютер, который бы изо дня в день принимал за них решения, нашим генам необходимо было создать для своих машин мозг. Но гены — это не только андромедяне, пославшие на Землю закодированные инструкции; это одновременно и сами инструкции. Они не могут непосредственно дергать за веревочки, которые управляют куклами, по той же причине — из-за отставания во времени. Гены оказывают свое действие, регулируя белковый синтез. Это очень мощный способ, воздействия на мир, но способ медленный.
Приходится месяцами терпеливо дергать за белковые веревочки, чтобы создать зародыш. Главная же особенность поведения — высокая скорость. Время здесь измеряется не месяцами, а секундами и долями секунды. Что-то происходит в окружающем мире; над головой промелькнула ворона с веткой в клюве, шелест высокой листвы выдал присутствие жертвы, укрывшейся на ветвях деревьев, и за несколько тысячных долей секунды нервная система вступила в действие, мышцы напряглись — прыжок, и чья-то жизнь спасена или… кому-то не повезло. Гены не способны на столь быстрые реакции. Подобно андромедянам, они могут лишь выложиться до конца, заранее создав для самих себя квантовый компьютер и снабдив его правилами и «советами», чтобы он мог справляться с таким количеством событий, какое они смогут «предвидеть».
Подобно шахматной программе, гены должны «инструктировать» свои машины выживания в отношении уже не деталей, а общих стратегий и превратностей такой сложной профессии, как жизнь; гены должны обладать способностью, аналогичной предвидению. В тот период, когда эмбриональная машина выживания только строится, опасности и проблемы, поджидающие ее в будущей жизни, неизвестны. Кто может сказать, какие хищники сидят в засаде и за какими кустами или какая быстроногая жертва промчится по своей тропе? Этого не знает ни один пророк и ни один ген. Можно, однако, сделать некие общие предсказания. Гены белого медведя могут, не рискуя ошибиться, предсказать, что их еще не родившейся машине выживания придется жить в холоде. Они не думают об этом как о пророчестве, они вообще не думают: они просто создают толстую меховую шубу, потому что они делали это раньше, когда находились в других телах, и потому что именно благодаря этому они еще сохранились в генофонде. Они предвидят также, что земля вокруг будет покрыта снегом, и это их предвидение реализуется в белой, покровительственной, окраске меха.
Если бы климат Арктики изменялся так быстро, что медвежонок родился бы на свет в тропической пустыне, то предсказания генов оказались бы ошибочными и им пришлось бы платить штраф: медвежонок умер бы, а вместе с ним и сами гены. В таком сложном мире делать предсказания — занятие очень ненадежное. Любое решение, принимаемое машиной выживания, подобно азартной игре, и гены обязаны заранее запрограммировать мозг таким образом, чтобы он в среднем принимал решения, которые обеспечивали бы выигрыш. Валюта, имеющая хождение в эволюционном казино, — это выживание генов, но во многих отношениях разумным приближением представляется выживание индивидуума. Жертва рискует в любом случае и ей следует принять такое решение, которое максимизирует шансы ее генов на долгосрочное выживание. Быть может, козлёнку лучше всего отложить посещение родника до тех пор, пока жажда не станет невыносимой, а тогда пойти и напиться как следует, чтобы воды хватило надолго.
Продолжим метафору азартной игр. Игрок должен думать о трех главных вещах: о ставке, шансах на выигрыш и о самом выигрыше. Если выигрыш очень велик, то он готов рискнуть на большую ставку. Игрок, который рискует поставить все, чем он располагает, на одну карту, может выиграть очень много. Он может также потерять очень много, однако в среднем такие игроки выигрывают и проигрывают не чаще и не реже, чем игроки, делающие небольшие ставки и получающие небольшие выигрыши. Аналогичным примером может служить сравнение между готовыми рисковать и осмотрительными вкладчиками на фондовой бирже. В некотором смысле фондовая биржа — даже более подходящая аналогия, чем казино, потому что игра в казино организована таким образом, чтобы банк не оказался в проигрыше.
Когда исследователь поведения пчёл Ротенбьюлер провел возвратное скрещивание гибридов первого поколения с чистой «санитарной» линией, используя маток и трутней, он получил замечательные результаты. Дочерние ульи распались на три группы. В одной группе наблюдалось безукоризненное «санитарное» поведение, в другой оно совершенно отсутствовало, а в третьей было половинчатым. В этой последней группе рабочие пчелы вскрывали восковые ячейки, содержавшие больных личинок, но не доводили дело до конца, т.е. не выбрасывали их. Ротенбьюлер высказал предположение, что у пчел имеются два гена: один определяет раскрывание ячеек, а другой — выбрасывание личинок. Нормальные «санитарные» линии несут оба гена, а восприимчивые линии — аллели (соперников) обоих этих генов. Гибриды, осуществляющие лишь первую половину действий, вероятно, содержат только ген вскрывания ячеек (в двойной дозе), но были лишены гена выбрасывания личинок. Ротенбьюлер предположил, что в его экспериментальной группе, казалось бы, совершенно необычных пчел могла быть подгруппа, обладавшая геном выбрасывания личинок, но неспособная проявить это, поскольку у ее особей не было гена вскрытия ячеек. Ротенбьюлер доказал это весьма изящным способом — он вскрывал ячейки сам. Конечно, после этого у половины пчел, казавшихся «несанитарными», стало наблюдаться совершенно нормальное поведение, т.е. выбрасывание зараженных личинок.
Эта история показывает, что можно с полным правом говорить о «гене, определяющем такое-то поведение», даже если мы не имеем ни малейшего представления об эмбриологических причинах, ведущих от
гена к поведению. Может даже оказаться, что в цепи причин участвует научение. Например, эффект гена, определяющего вскрывание ячеек, может зависеть от того, что пчелы приобретают пристрастие к вкусу зараженного воска. Это означает, что им будет доставлять удовольствие
поедание восковых крышечек, прикрывающих жертвы заболевания, и что они поэтому будут стремиться повторять его. Даже если ген действует именно таким образом, он тем не менее остается геном «вскрывания ячеек», но только в том случае, если при прочих равных условиях пчелы, обладающие этим геном, в конце концов вскрывают ячейки, а пчелы, лишенные его, не делают этого. Эта история также иллюстрирует, что гены «кооперируются» в своих воздействиях на поведение «коммунальной» машины выживания. Ген выбрасывания личинок бесполезен, если его не сопровождает ген вскрывания ячеек, и наоборот. И, как показывают генетические эксперименты, эти два гена вполне могут разделяться, путешествуя порознь из поколения в поколение. В том, что касается их полезной деятельности, их можно рассматривать как одну кооперативную единицу, но в качестве реплицирующихся генов это два свободных и независимых фактора.
Да, мы не считаем гены единственной причиной, порождающей все сложные мышечные сокращения, сенсорные интеграции и даже сознательные решения, участвующие в спасении тонущего человека. Мы ничего не говорим о том, участвуют ли в развитии такого поведения научение, опыт или влияния окружающей среды. Мы должны лишь допустить, что один ген — при прочих равных условиях и при наличии множества других важных генов и внешних факторов — с большей вероятностью обеспечит данному телу возможность спасти тонущего человека, чем аллель этого гена. Может оказаться, что в основе этого различия между двумя генами лежит небольшое различие по какой-то простой количественной переменной. Детали процесса эмбрионального развития, не имеют отношения к эволюционным соображениям. Очень хорошо выразил это Конрад Лоренц (Konrad Lorenz).
Гены являются верховными программистами, они составляют программу собственного существования. О них судят на основании того, сколь успешно они справляются со всеми опасностями, с которыми сталкиваются в жизни их машины выживания, а в роли бесстрастного судьи выступает само выживание.
Совершенно очевидно, что самое важное для машины выживания и для мозга, принимающего за нее решения, это выживание индивидуума и его репродукция. Все гены, образующие «колонию», безоговорочно согласятся с этим. Поэтому животные затрачивают так много усилий на поиски и поимку пищи; на то, чтобы не оказаться самим съеденными; на то, чтобы избежать болезней и несчастных случаев; защитить себя от неблагоприятных климатических условий; найти представителя противоположного пола и склонить его к спариванию; даровать своим потомкам те преимущества, которыми пользуются они сами. Я не стану приводить примеры — чтобы получить их, достаточно внимательно взглянуть на первое встретившееся вам животное. Но я хочу упомянуть об одном особом типе поведения, потому что нам придется снова говорить о нем, когда мы будем рассматривать альтруизм и эгоизм. Это поведение, которому можно дать широкое название коммуникации. Можно говорить о коммуникации одной машины выживания с другой, когда первая оказывает влияние на поведение второй или на состояние ее нервной системы, но такое не вполне пригодно для наших нынешних целей.
А теперь, в смысле коммуникаций, нас будет интересовать прямое каузальное влияние. Примеров коммуникации предостаточно: пение птиц, лягушек и сверчков; виляние хвостом и вздыбливание шерсти у собак; «улыбка» шимпанзе; жесты и язык человека. Многие действия машин выживания способствуют благополучию их генов косвенно, через воздействие на поведение других машин выживания. Животные затрачивают много усилий, чтобы сделать эту коммуникацию эффективной. Пение птиц очаровывает и озадачивает людей на протяжении многих поколений. Песни горбатого кита и касаток…
Медведки поют, сидя в норке, которой они придают форму раструба или мегафона, усиливающего громкость почти до трубной. Пчелы танцуют в темноте улья, сообщая таким образом другим пчелам точные сведения
о направлении, в котором следует лететь за кормом, и о расстоянии до него — искусство коммуникации, с которым может соперничать только человеческая речь. Традиционная точка зрения этологов состоит в том, что коммуникационные сигналы возникают в процессе эволюции на взаимное благо как того, кто их посылает, так и того, кто их принимает.
Например, цыплята оказывают воздействие на поведение своей матери, сообщая ей высоким пронзительным писком, что они заблудились или замерзли. Обычно мать, услышав писк, немедленно отправляется за цыпленком и приводит его назад к остальному выводку. Можно было бы сказать, что такое поведение развилось к взаимной выгоде в том смысле, что естественный отбор благоприятствовал сохранению как цыплят, которые пищат, отстав от выводка, так и матерей, должным образом реагирующих на писк. При желании, хотя в этом нет необходимости, можно считать, что такие сигналы, как писк, содержат информацию — в данном случае «я заблудился». Крик тревоги у мелких воробьиных может означать: «Здесь ястреб». Животные, получающие эту информацию и реагирующие на нее как надо, вознаграждаются, значит эта информация правдива. А передают ли животные неверную информацию, случается ли им врать? Но заявление о том, что животное способно лгать, а они лгут, может быть неверно понято, так что должно заранее предупредить такую возможность. Еще более совершенной мимикрией «под пчел» обладают некоторые двукрылые. Хищники тоже часто лгут. Морской черт, или удильщик, терпеливо поджидает жертву, лежа на дне моря, где он полностью сливается с субстратом. Единственная хорошо заметная часть его тела — извивающийся червеобразный кусочек ткани, сидящий на конце длинного «удилища», которое отходит от верхушки головы. Если мимо проплывает какая-нибудь мелкая рыбешка, — эта червеобразная приманка приходит в движение, завлекая жертву в зону рта удильщика.
Внезапно он открывает рот, втягивает наивную жертву внутрь и съедает ее. Удильщик хитрит, используя стремление рыбешки приблизиться к движущемуся червеобразному объекту, будто говоря: «Вот вкусненький червяк, съешь его поскорее!», и всякая рыбка, «поверившая» лжи, быстро оказывается в желудке удильщика.
Некоторые машины выживания используют половые влечения других машин. Орхидея офрис пчелоносный побуждает пчел копулировать с ее цветками, которые с виду очень похожи на пчелиных самок. Благодаря такому обману цветки орхидеи обильно опыляются, так как если пчела посетит хотя бы две орхидеи, то она при этом невольно перенесет пыльцу с одной на другую. Светляки (из отряда жуков) привлекают брачных партнеров световыми вспышками. У каждого вида есть свой особый рисунок личной «морзянки» - последовательности то коротких, то более продолжительных вспышек, облегчая узнавание особей своего вида и тем самым предотвращающая пагубную гибридизацию. Подобно тому, как моряки высматривают световые сигналы, исходящие от нужного им маяка, точно так же и светляки ищут закодированное в световых вспышках послание особей своего вида. Самки рода Photuris, «обнаружили», что они могут заманивать самцов рода Photinus, имитируя световые сигналы, специфичные для них. Заманив таким обманным путем самца Photinus, самка Photuris тупо съедает его. На ум сразу приходят сирены и Лорелеи, но корнуэллец предпочел бы вспомнить о
пиратах прежних дней, которые зажигали маячные фонари на скалах, приманивая к ним корабли, а когда суда разбивались об эти скалы, пираты забирали находившиеся в них грузы и праздновали свою победу, полученную без единого выстрела, а лишь только «силой ума».
Развитие любой системы коммуникации всегда сопряжено с опасностью, что недруг станет использовать ее в своих целях. Будучи воспитаны на представлении об эволюции как направленной исключительно на «благо вида», мы прежде всего думаем о лжецах и обманщиках как представителях разных видов: хищников, жертв, паразитов... Однако ложь и обман, а также использование коммуникации в собственных эгоистичных целях возможны во всех случаях, когда интересы генов разных индивидуумов расходятся. Это относится и к индивидуумам, принадлежащим к одному и тому же виду. Как видим, следует ожидать, что невоспитанные дети будут всегда обманывать своих родителей, мужья — жен, а братья и сёстры – своих же братьев и сестёр. Мнение о том, что сигналы, используемые животными для обмена информацией, первоначально возникли в процессе эволюции, поскольку они были взаимно выгодны, а затем стали использоваться недоброжелательно настроенными друг к другу сторонами, слишком упрощенно. Вполне возможно, что все коммуникации между животными с самого начала содержат в себе элемент обмана, ибо любые взаимодействия между животными всегда сопряжены с некоторым столкновением интересов.
Особая статья – это привычка (ставшая боевой стратегией) политиков нагло обманывать электорат, претерпела в конце 20 в. специфическую трансформацию – вместо прямой и грубой лжи они стали использовать тактику прельщения – приманивая электорат на свою сторону лицемерными речами и обещаниями неземного счастья, если тот последует за наглецами, называющими себя самыми высокими эпитетами – в приложении к словам, синонимичным выражению «борцы и радетели за счастье народное».
Агрессия: стабильность и эгоистичная машина
Мы и далее будем рассматривать индивидуум как эгоистичную машину, заряженную на то, чтобы как можно лучше обеспечивать свои гены в целом. Для любой машины выживания другая такая машина (если это не ее собственный детеныш или близкий родственник) составляет часть ее среды обитания, подобно горе, реке или чему-то съедобному. Это всё то, что преграждает путь, или нечто, что можно использовать. От горы или
реки это нечто отличается лишь тем, что оно склонно давать сдачу. Такое поведение объясняется тем, что эта другая машина также содержит свои бессмертные гены, которые она должна сохранить во имя будущего, и тем, что она также не остановится ни перед чем, чтобы сохранить их. Естественный отбор благоприятствует тем генам, которые управляют своими машинами выживания таким образом, чтобы те как можно лучше использовали свою среду. Сюда входит и наилучшее использование других машин выживания, относящихся как к собственному, так и к другим видам.
В некоторых случаях одни машины выживания довольно мало посягают на жизнь других таких машин: кроты и черные дрозды не поедают друг друга, не спариваются между собой и не конкурируют за жизненное пространство. Тем не менее нельзя считать, что они совершенно обособлены друг от друга. Они могут конкурировать за какой-нибудь ресурс - за дождевых червей и пр., но это не означает, что можно когда-нибудь увидеть схватку между кротом и дроздом за некоего червячка. Может статься, что дрозду за всю его жизнь никогда не доведется увидеть ни одного крота. Но если уничтожить всю популяцию кротов, то это может радикально повлиять на дроздов, да так, что и вообразить подобное просто невозможно.
Машины выживания разных видов воздействуют друг на друга разнообразными способами. Они могут выступать в роли хищников и жертв, паразитов и хозяев, конкурентов за какой-нибудь ограниченный ресурс. Они могут использоваться специфическим образом, как, например, пчелы, переносящие пыльцу с цветка на цветок.
Машины выживания одного вида, более непосредственно покушаются на жизнь одна другой. Одна из причин заключается в том, что половину популяции собственного вида данного индивидуума составляют потенциальные брачные партнеры или потенциальные усердно работающие и вполне пригодные для эксплуатации родители его потомков, трудами которых не грех воспользоваться. Другая причина состоит в том, что представители одного и того же вида, будучи очень сходными между собой и являясь машинами для сохранения генов, которые живут в одинаковых местах обитания и ведут один и тот же образ
жизни, самым прямым образом конкурируют за всё необходимое. Крот может быть конкурентом для дрозда, но далеко не столь серьезным, как некий другой дрозд. Дрозд даже может вступить во временный союз с кротом, чтобы победить другого дрозда. Кроты могут конкурировать с дроздами только за червей, но дрозды с дроздами конкурируют как за червей, так и за все остальное прочее, а это уже куда как серьёзнее. Если они принадлежат к одному и тому же полу, то могут конкурировать ещё и за брачных партнеров, конкуренция обычно происходит между самцами за самок. Это означает, что самец может обеспечить сохранение
своих генов, если он нанесет какой-то ущерб другому самцу, с которым он конкурирует.
Логичный образ действия для машины выживания состоит, по-видимому, в том, чтобы убивать своих соперников, а затем лучше всего съедать улики своего преступления. Но, хотя убийство и каннибализм конечно встречаются в природе, они не столь обычны, как можно было бы ожидать, исходя из примитивной интерпретации теории эгоистичного гена. В книге «Об агрессии» Конрад Лоренц подчеркивает сдержанность и благородство, проявляемые животными в драках, что не всегда свойственно людям. Животные в драках никогда не проявляют чрезмерной жестокости. Для Лоренца самая примечательная особенность схваток между животными состоит в том, что это формальные состязания, происходящие, подобно боксу или фехтованию, строго по правилам. Животные, образно говоря, дерутся в перчатках и тупыми рапирами. Угрозы и блеф, причём в ассортименте, заменяют подлинную беспощадность.
Как только противник своим поведением признает поражение, победитель немедленно воздерживается от нанесения смертельного удара или укуса, вопреки тому, что могла бы предсказать вышеизложенная примитивная теория прагматика.
Интерпретация агрессии животных как сдержанной и формальной может вызвать возражения. Не совсем справедливо, конечно, осуждать старину Homo sapiens как единственный вид, убивающий себе подобных, как единственного наследника каиновой печати, и предъявлять ему столь мелодраматические обвинения — сдержанность или неистовость животных зависит отчасти от того, за какими видами животных натуралист наблюдает, а также это зависит и от его взглядов на эволюцию вообще — а Лоренц в конечном счете сторонник концепции «во благо вида». Пусть представление о драках животных как о «джентльменских»
поединках несколько преувеличено, но в нем несомненно, есть по крайней мере, если не вся, то хотя бы часть правды, и это даже выглядит как одна из форм альтруизма.
Теория эгоистичного гена должна дать этому объяснение. Почему животные при каждой представившейся возможности не вступают в бой, чтобы убивать соперников, принадлежащих к их собственному виду? Почему хищники на водопое не нападают на своих абсолютно беззащитных жертв прямо у водоёма?
Во-первых, потому что откровенная драчливость дает не только какие-то
преимущества; за нее всегда приходится расплачиваться, причем плата не ограничивается такими очевидными расходами, как потеря времени и энергии. Например, индивидуумы В и С - ваши соперники и вы случайно встретил этого мерзавца В. Вам, как эгоистичному индивидууму может показаться разумным убить его здесь и сейчас. Но первый порыв вы тут же погасили прагматичным соображением: этот С также ваш соперник, но он одновременно и соперник В! Убив мерзавца B, вы тем самым окажу услугу негодяю С. Тут вы задумаетесь - может лучше не убивать B, потому что он мог бы в таком случае вступить в конкуренцию или в драку с негодяем С, что косвенным образом оказалось бы благоприятным для вас. Мораль здесь сводится к тому, что пытаться убивать соперников и прочих противников без разбора всех нюансов не всегда целесообразно. В обширной и сложной системе соперничества удаление со сцены одного соперника необязательно окажется полезным: другие соперники могут выиграть от его гибели больше, чем тот, кто его убил. В этом убеждаются специалисты по борьбе с вредителями на собственном горьком опыте: выработав эффективный метод борьбы с серьезным вредителем какой-нибудь сельскохозяйственной культуры и радостно искоренив его, они
обнаруживают, что другой вредитель выиграл от гибели уничтоженного вредителя гораздо больше, чем человек, и сельское хозяйство в конечном счете стало терять больше, чем прежде. (Печальный пример тотального уничтожения воробьев в маоистском Китае привел к тому, что долгоносики и другие вредители полей, в отсутствие воробьёв, развелись в таком количестве, что от урожая вообще ничего не осталось.)
Однако в других ситуациях убивать соперников или, по крайней мере, вступать с ними в драку вполне разумно. Если B — морской слон, имеющий большой гарем из многочисленных самок, а вы — другой морской слон, убив его, заполучите весь его гарем, то вам безусловно следует сделать это. Но даже такая избирательная драчливость сопряжена с риском и потерями - ведь мерзавцу В выгодно нанести ответный удар, чтобы защитить свою ценную собственность, и он сделает это, сто пудов! И если вы начинаете драку, то у вас столько же шансов погибнуть, как и у него, а скорее всего, даже больше. Он владеет ценным ресурсом и именно поэтому вы хотите вступить с ним в драку за этот ресурс. Но почему он владеет этим ресурсом? Так исторически сложилось или он приложил к его созданию свои немалые усилия? По-видимому, он хороший борец. Даже если вы окажетесь победителем и получите весь этот гарем (на свою голову – его же надо содержать и управлять им!) - вы, может быть, будете так покалечены в драке, которая завяжется после вашего первого удара, что вам, вполне возможно, уже будет незачем или нечем воспользоваться после такой победу, называемой пирровой! Не говоря уже о затратах времени и энергии. Может быть, лучше пока поберечься? Походить в спортзал, накачать мышцы… И потом…
Не все потенциальные выгоды можно получить, не раздумывая вступив в драку, хотя некоторый выигрыш она, несомненно может принести. Точно так же в процессе драки каждое тактическое решение о том, наращивать ли усилия или понизить накал страстей, связано с потерями или выгодами, которые в принципе поддаются анализу. Эта идея давно бродила в умах этологов, однако лишь Мэйнарду Смиту, которого обычно не считают этологом, удалось выразить ее ясно и убедительно. Совместно с Дж. Прайсом (G.К. Price) и Дж. Паркером (G.A. Palter) он
использует в своих исследованиях теориию игр. Их элегантные идеи описываются с помощью слов, не прибегая к математическим символам, хотя при этом придется несколько поступиться строгостью. Главная концепция, которую вводит Мэйнард Смит, — это концепция эволюционно стабильной стратегии - запрограммированная генеральная линия поведения: «Нападай на противника, если он спасается бегством — преследуй его; если он наносит ответный удар — убегай от него». Стратегия не рассматривается как нечто, сознательно разработанное индивидуумом. Здесь мы говорим о животном как об автоматической машине выживания, снабженной компьютером, который контролирует действия мышц, по заложенной в него программе. Пусть это животное С при помощи какого-то точно не установленного механизма ведет себя так, как если бы оно строго следовало этим инструкциям.
Эволюционно стабильная стратегия (ЭСС) определяется как стратегия, которая, если она будет принята большинством членов данной популяции, не может быть превзойдена никакой альтернативной стратегией. Это тонкая и важная идея. Ее можно выразить так: наилучшая стратегия для индивидуума зависит от действий большинства членов популяции. Поскольку остальная популяция состоит из индивидуумов, каждый из которых стремится максимизировать свой собственный успех, единственной стратегией, способной сохраниться, будет та, которая, возникнув однажды в процессе эволюции, не может быть улучшена одним отклоняющимся индивидуумом. (На этом принципе строятся все идеальные демократические процедуры, хотя практика жизни всякий раз вносит свои неконтролируемые коррективы. – Л.М.)
В случае какого-либо крупного изменения в окружающей среде может возникнуть короткий период эволюционной нестабильности и даже колебаний численности популяции. Но после того, как возникнет ЭСС, она будет стабильно сохраняться, и всякое отклонение от нее будет наказываться отбором. Чтобы приложить эту идею к агрессии, рассмотрим простой гипотетический случай, приводимый М. Смитом. Допустим, что в некой популяции данного вида соперничающие индивидуумы используют только две стратегии, названные стратегией ястреба и стратегией голубя. (Эти названия совершенно не связаны с особенностями биологии соответствующих птиц: голуби на самом деле агрессивные птицы.) Каждый индивидуум нашей гипотетической популяции получает звание Ястреба или Голубя. Ястребы всегда дерутся так неистово и безудержно, как только могут, отступая лишь при очень серьезных ранениях. Голуби же ограничиваются угрозами, с достоинством соблюдая все условности, и никогда не наносят «гражданскому» противнику повреждений. (Аллегорию понимаете?) Если Ястреб сражается с Голубем, то Голубь быстро убегает, оставаясь невредимым. Если Ястреб дерется с Ястребом, то драка продолжается до последней капли крови у одного из них. Если Голубь сталкивается с Голубем, то ни один из них не страдает. Они долго выступают друг перед другом, принимая разные позы, гоняются друг за другом, теснят самок, пока один из них не устанет или просто решит, что ему надоело продолжать противостояние, и пора уже отступить. Пока мы исходим из допущения, что индивидуум не может заранее решить, с кем ему предстоит драться — с Ястребом или Голубем. Он обнаружит это только в процессе драки и не сможет воспользоваться опытом прошлых драк с определенными индивидуумами, так как не помнит о них. Произведем теперь некую произвольную оценку результатов конфликта: 50 очков за выигрыш, 0 — за проигрыш, — 100 за серьезную рану и — 10 — за потерю времени в длительном поединке.
Можно считать, что эти очки непосредственно конвертируются в валюту, которой является выживание генов. Индивидуум, получивший высокие оценки, т.е. имеющий в среднем большой выигрыш, это тот индивидуум, который оставляет после себя большое число своих генов в генофонде. Точные численные значения не имеют значения для нашего анализа, но они помогают нам размышлять о рассматриваемой проблеме. Важно указать, что нас не интересует, побьют ли Ястребы Голубей, когда они дерутся. Ответ известен: Ястребы всегда побеждают. Мы, на самом деле, хотим узнать, какая стратегия является стабильной — стратегия Ястребов или стратегия Голубей. Если одна из них представляет собой ЭСС, а другая — нет, то следует ожидать, что эволюционировать будет та, которая соответствует ЭСС. Теоретически возможно существование двух ЭСС. Это будет справедливо в том случае, если, независимо от того, какой стратегии — Ястреба или Голубя — следует большинство индивидуумов в популяции, наилучшей стратегией для каждой данной особи будет именно она. Тогда популяция будет стремиться к сохранению того из своих двух стабильных состояний, которого она достигла раньше. Однако, как мы увидим, ни одна из этих двух стратегий — Ястреба или Голубя — не будет сама по себе эволюционно стабильной, поэтому не следует ожидать, что та или другая начнет эволюционировать. Далее, нам следует вычислить средние выигрыши. Пусть рассматриваемая популяция целиком состоит из Голубей. В их драках пострадавших нет. Состязания представляют собой длительные ритуальные турниры, которые заканчиваются тогда, когда один из противников отступает. Победитель получает 50 очков — цена ресурса, из-за которого возникла драка, но он платит штраф 10, за потерю времени на длительный турнир, так что его выигрыш в итоге 40 очков. Побежденный также платит штраф (-10) за потерянное время. В среднем следует ожидать, что каждый отдельный Голубь победит в половине турниров, а в половине проиграет. Поэтому его средний выигрыш за один турнир равен среднему между +40 и -10, т.е. +15. Таким образом, каждый отдельный Голубь в популяции, очевидно, существует вполне благополучно.
Допустим теперь, однако, что в популяции в результате мутации появился Ястреб, причём единственный в округе, и во всех его драках в роли противника может выступать только Голубь. Ястребы всегда побеждают Голубей, так что он получает 50 очков за каждую драку и его средний выигрыш равен +50. Он обладает огромным преимуществом над Голубями с их чистым выигрышем +15. В результате гены Ястреба быстро распространяются в популяции. Но теперь уже Ястреб не может рассчитывать на то, что каждым его противником будет Голубь. В экстремальном случае — если ястребиные гены распространяются так успешно, что вся популяция оказывается состоящей из Ястребов, — все драки теперь будут происходить между двумя Ястребами. Положение вещей резко изменилось. При драке Ястреба с Ястребом один из них получает тяжкие повреждения, оцениваемые как -100, тогда как выигрыш победителя составляет +50. Каждый Ястреб в популяции Ястребов может рассчитывать выиграть половину сражений и половину проиграть. Поэтому его ожидаемая средняя оценка за одну драку равна среднему между +50 и -100, т.е. -25. Рассмотрим теперь случай, когда в популяции Ястребов появился один Голубь. Конечно, он оказывается побежденным во всех драках, но при этом остается невредимым. Его средний выигрыш в популяции Ястребов равен 0, тогда как средний выигрыш Ястреба в популяции Ястребов равен -25. Поэтому голубиные гены будут иметь тенденцию распространиться в популяции, и создается впечатление, что в популяции непрерывно происходят колебания. Ястребиные гены достигают превосходства; затем, вследствие преобладания в популяции Ястребов, преимущество получают голубиные гены, численность которых возрастает до тех пор, пока ястребиные гены снова не начнут процветать. Однако в таких колебаниях нет нужды. Между Ястребами и Голубями существует стабильное соотношение. Стабильное соотношение между Голубями и Ястребами составляет 5/12 к 7/12. По достижении такого соотношения средний выигрыш для Ястребов точно равен среднему выигрышу для Голубей. Поэтому отбор не оказывает предпочтения ни тем, ни другим. Если число Ястребов в популяции начнет возрастать, так что их доля станет выше 7/12, у Голубей начнет возникать дополнительное преимущество и соотношение вернется к стабильному состоянию.
Подобно тому, как стабильное соотношение полов равно 50:50, так и стабильное соотношение Ястребов и Голубей в данном гипотетическом примере равно 7:5. В обоих случаях колебания вблизи стабильной точки, если они имеются, не будут слишком сильными. Вроде бы все это немножко смахивает на групповой отбор, но на самом деле не имеет с ним ничего общего. Мысль о групповом отборе возникает потому, что позволяет представить себе существование некоего состояния стабильного равновесия, к которому популяция стремится вернуться в случае его нарушения. Однако ЭСС гораздо сложнее, чем групповой отбор, и она никак не связана с тем, что некоторые группы могут быть более удачливыми, чем другие.
Оказаться в такой группе единственным Ястребом настолько хорошо, что эволюцию Ястребов не остановить ничем, но договор может быть нарушен в результате измены в собственном стане. ЭСС стабильна не потому, что она так уж хороша для всех участвующих, а потому, что она гарантирует от измены в своих рядах. Это главное. Люди могут заключать пакты и вступать в заговоры, сулящие выгоду всем участникам, даже если эти пакты нестабильны в смысле ЭСС. Это возможно, однако, лишь потому, что каждый индивидуум ориентируется на свое осознанное предвидение и способен понять, что выполнение условий пакта в его собственных долговременных интересах. Даже при заключении соглашений между людьми постоянно существует опасность, что сиюминутная выгода от их нарушений может быть очень велика и соблазн окажется всепоглощающим. Быть может, наилучшим примером
служит установление твердых цен. Установление стандартных искусственно завышенных цен на бензин соответствует долгосрочным интересам владельцев индивидуальных АС. Объединения торговцев, проводящих эту акцию, в основе которой лежит осознанная оценка долговременных интересов, могут сохраняться на протяжении достаточно длительных периодов времени. Слишком часто, однако, кто-то уступает соблазну быстро разбогатеть, снизив у себя цену. Его соседи немедленно делают то же самое, и волна снижения цены распространяется повсеместно. Затем осознанное предвидение владельцев АС вновь утверждается, и они заключают новое соглашение о твердых ценах. Таким образом, даже у человека — вида, способного к осознанному предвидению, — соглашения, основанные на обеспечении наилучших долгосрочных интересов, постоянно стоят на краю гибели вследствие измены в собственном стане. Еще труднее понять возможные
способы развития стратегий, обеспечивающих благоденствие группы или согласованные действия у диких животных, поведение которых контролируется конкурирующими генами. Следует ожидать, что эволюционно стабильная стратегия распространена повсеместно.
Здесь мы исходили из допущения, что каждый индивидуум может быть либо Ястребом, либо Голубем, и получили эволюционно стабильное соотношение Ястребов и Голубей. На языке генетики такое состояние называют стабильным полиморфизмом. В той мере, в какой это касается состязаний, в точности такой же ЭСС можно достигнуть без полиморфизма, если каждый индивидуум способен вести себя в каждом отдельном состязании либо как Ястреб, либо как Голубь, при которой все особи с равной вероятностью могут вести себя как Ястребы (здесь с вероятностью 7/12), причём каждый индивидуум вступает в каждое состязание, заранее приняв случайное решение (он Ястреб или Голубь?) с вероятностью 7/12 в пользу Ястреба. Очень важно, чтобы эти стратегии ястреба были случайными в том смысле, что у противника нет возможности угадать, как его оппонент собирается вести себя в каждом конкретном состязании. Так, неразумно выступать в роли Ястреба семь раз подряд, а затем пять раз подряд в роли Голубя.... Если кто-то примет столь простую последовательность, то его противники виг разгадают его намерения, и такому горе-стратегу каюк. Чтобы победить противника, избравшего стратегию простой последовательности, достаточно разыгрывать Ястреба только в тех случаях, когда точно известно, что он будет выступать в роли Голубя. Пример Ястреба и Голубя, конечно, прост до наивности. Это всего лишь примитивная «модель» — в природе ничего такого почти никогда не происходит, но модель помогает понять суть действительных событий. Простые модели можно совершенствовать и постепенно усложнять. Если все идет хорошо, то по мере усложнения моделей их сходство с реальным миром возрастает. Один из путей дальнейшей разработки модели Ястреба и Голубя состоит в том, чтобы
ввести в нее еще несколько стратегий. Ястреб и Голубь — не единственные возможности. Итак, введя более сложную стратегию, под названием «Отпорщик» (retaliator), который в начале каждого сражения действует как Голубь, не предпринимающий решительной яростной атаки, но всё усиливая натиск, как это свойственно Ястребу, ограничивается условными угрожающими действиями. Однако если противник вдруг нападает на него, он платит тем же. Иными словами, он поведет себя как Ястреб, и, соответственно, при встрече с Голубем — будет вести себя как Голубь. Когда же он встречается с другим Отпорщиком, он также ведет себя как Голубь. А зачем ему лезть на рожон просто так?
Отпорщик — это условный стратег. Его поведение всегда зависит от поведения противника. Другой условный стратег «Задира» (bully), который ходит вокруг, выступая в роли Ястреба, пока кто-нибудь не даст ему по шее в ответ на его наглые выходки. Тогда Задира, поджав хвост, немедленно удирает. Есть и еще один условный стратег: «Испытатель-отпорщик» (prober-retaliator). Он в принципе сходен с Отпорщиком, но иногда в порядке эксперимента пытается наращивать конфликт, и если противник не оказывает сопротивления, то Отпорщик продолжает вести себя как Ястреб, а получив отпор, сам переходит на традиционные угрозы, характерные для Голубя суля военный трибунал в Гааге, если только в следующий раз... и прочее. Если же на него нападают, он реагирует как обычный Отпорщик, не более того.
Если все пять описанных здесь стратегий «стравить» в компьютерной модели, то оказывается, что лишь стратегия Отпорщика — стабильна в эволюционном смысле. Так можно воевать до конца света. Стратегия Испытателя-отпорщика почти стабильна, стратегия Голубя нестабильна, потому что популяцию, состоящую из Голубей, очень скоро наводнили бы Ястребы и Задиры (что и происходит – и те, и другие уже тут как тут!). Стратегия Ястреба нестабильна, потому что популяцию, состоящую из Ястребов, наводнили бы Голуби и Задиры. Стратегия Задиры нестабильна, потому что популяцию Задир наводнили бы Ястребы. Популяцию Отпорщиков не смогут наводнить приверженцы ни одной из других стратегий, так как ни одна другая стратегия не может быть более эффективной, чем сама эта стратегия.
Однако именно Голубь действует столь же эффективно в этой особо эффективной популяции Отпорщиков, что означает: при прочих равных условиях число Голубей могло бы медленно, но верно возрастать. Но если численность Голубей достигает значительного уровня, испытатели-отпорщики (и, между прочим. Ястребы и Задиры) начинают приобретать преимущество, поскольку все они лучше справляются с Голубями, чем Отпорщики. Сама стратегия Испытателя-отпорщика, в отличие от стратегии Ястреба и Задиры, почти соответствует ЭСС в том смысле, что в популяции, состоящей из особей, использующих эту стратегию, только одна стратегия — стратегия Отпорщика — оказывается более эффективной, притом лишь незначительно. Так можно ожидать преобладания популяций, которые состоят из смеси особей, использующих стратегии Отпорщиков и Испытателей — отпорщиков (с небольшими колебаниями в соотношении между ними, слегкуа разбавленных Голубями, доля которых также колеблется.
(NB!! Здесь речь идет отнюдь не о полиморфизме, при котором каждый индивидуум всегда использует какую-то одну стратегию. Поведение каждого индивидуума может представлять собой сложнейшую смесь стратегий Отпорщика, Испытателя — отпорщика и Голубя, но в этом надо хорошо разбираться и вовремя корректировать суммарную смесь указанных стратегий. На бумажке такую стратегию не запишешь, (как говорил ныне покойный Лужок: вы нам напишите, что делать, и мы знаете, как быстро побежим!») – здесь всё надо держать в уме и корректировать понимание ситуации буквально каждую минуту. – Л.М.)
Вот это теоретическое заключение уже довольно близко к тому, что происходит на самом деле в популяциях большинства животных, человек – не исключение. Это был описан т.н. «рыцарский» аспект агрессивности животных. Конечно, в каждом конкретном случае детали поведения зависят от точного числа «очков», которым оценивается победа, получение травмы, потеря времени и прочее. У морских слонов наградой за победу могут быть почти монопольные права на большой гарем, и выигранное сражение может оцениваться очень высоко. Неудивительно, что драки между этими животными бывают жестокими и вероятность получения серьезных травм также очень высока. Цену потерянного времени следует считать незначительной по сравнению с ценой травмы или выгоды, в случае победа. А вот для мелких птиц, обитающих в холодном климате, важнейшее значение может иметь цена потери времени. Большая синица, вскармливающая птенцов, должна ловить в среднем по одному насекомому каждые 30 секунд. Ей дорога каждая секунда светлого дня. Даже относительно короткое время, затраченное на пустую стычку по схеме Ястреб/Ястреб, следует рассматривать как более серьезную потерю для такой птицы, чем риск получения травмы.
Другая военная игра, рассмотренная Мэйнардом Смитом, это «война на истощение». Подобная война возможна у такого вида, который никогда не ввязывается в опасные сражения, защищенный достаточно прочной броней, так что его представителям вряд ли грозят серьезные повреждения. Все конфликты между членами такого вида разрешаются путем чисто условных демонстраций, которые всегда заканчиваются бегством одного из противников. Для того, чтобы победить, достаточно стоять на месте и свирепо сверлить взглядом своего противника, пока он не повернется задом. Совершенно ясно, ни одно животное не может себе позволить бесконечно заниматься угрозами; у него всегда есть множество других важных дел. Какую бы ценность ни представлял для него ресурс, из-за которого произошел конфликт, ценность угроз небезграничная. На
то, чтобы завладеть этим ресурсом, имеет смысл затратить лишь какое-то определенное количество времени, и, как на любом аукционе, каждый индивидуум устанавливает для себя предел, за который он не перейдет. На данном аукционе, в котором участвуют лишь двое покупателей, валютой служит время. Допустим, что все такие индивидуумы заранее решили, сколько именно времени «стоит» некий определенный ресурс, например, самка. В таком случае мутантный индивидуум, готовый затратить чуть больше времени, всегда окажется победителем. Следовательно, стратегия, ограничивающая длительность аукционных торгов, нестабильна. Даже если цена данного ресурса определена очень точно и все индивидуумы предлагают именно эту цену, стратегия так и остается нестабильной. Любые два индивидуума, предлагающие цену в соответствии с этой максимальной стратегией, прекратят торг точно в один и тот же момент и ни один из них не получит желанный ресурс! В таком случае каждому индивидууму было бы выгодно отступить с самого начала и вовсе не тратить времени ни на какие соревнования. Важное различие между войной на истощение и настоящим аукционом состоит в том, что при такой войне платят оба противника, но лишь один из них получает товар. Поэтому в популяции покупщиков, предлагающих максимальную цену, стратегия отказа от торгов с самого начала обеспечит успех и распространится в популяции.
Вследствие этого индивидуумы, отказавшиеся продолжать игру не сразу, а спустя несколько секунд, начнут извлекать из этого некоторую выгоду. Такая стратегия будет вознаграждаться в случае применения ее против индивидуумов, прекращающих игру немедленно, которые теперь преобладают в популяции. Отбор будет, следовательно, благоприятствовать постепенному отодвиганию момента отказа, до тех пор, пока он снова не приблизится к максимуму, допускаемому настоящей потребительской ценой данного ресурса. Еще раз, с помощью одних лишь рассуждений мы убедили себя представить картину неких
колебаний в популяции, и снова матанализ показывает, что эта картина неверна.
Эволюционно стабильная стратегия, которую можно описать математически, существует, но в словесном выражении она сводится к тому, что каждый индивидуум готов продолжать соответствующие действия в течение непредсказуемого времени. Время это непредсказуемо в каждом отдельном случае, но в среднем оно отражает истинную цену ресурса.
Очевидно, что в войне на истощение жизненно важно, чтобы противники ничем не выдали своего намерения вдруг выйти из игры. Всякий, кто хотя бы малейшим подрагиванием усов выкажет, что он начинает подумывать о сдаче, через мгновение окажется в самом невыгодном положении. Если бы подрагивание усов было надежным признаком того, что через минуту
последует отступление, то можно было бы воспользоваться очень простой стратегией: «Заметив подрагивание усов у противника, подождите минутку, прежде чем сдаться, независимо от того, какими были ваши намерения прежде. Если же усы вашего противника еще неподвижны, а до того момента, когда вы все равно собирались сдаваться, осталась одна минута, сдавайтесь немедленно и не теряйте больше времени. И помните, никогда сами не шевелите усами!».
Так естественный отбор быстро покарал бы за подрагивание усов и за любое аналогичное действие, которое могло бы выдать, как вы намереваетесь вести себя в ближайшем будущем. В процессе эволюции выработалось бы победительно бесстрастное выражение лица.
Почему же бесстрастное лицо, а не отъявленная ложь? Еще раз: потому что любое вранье всегда нестабильно. Допустим, случилось так, что большинство индивидуумов приходило бы в ярость только тогда, когда они действительно собираются вести длительную войну на истощение. Ответная уловка совершенно очевидна: как только шерсть встала дыбом, его противник тут же отступает. Но дальнейшая эволюция может привести к появлению искусных обманщиков: индивидуумы, которые вовсе не расположены к длительной борьбе, при каждом удобном случае
ощетиниваются и пожинают плоды легкой и быстрой победы. Так начинают распространяться гены вранья. Когда обманщики оказываются в большинстве, отбор начинает благоприятствовать индивидуумам, которых они «брали на пушку», и число обманщиков снова уменьшается. В войне на истощение обман пригоден в качестве эволюционно стабильной стратегии не более, чем правда.
Эволюционно стабильна бесстрастность
Капитуляция, когда она, произойдет, будет внезапной и непредсказуемой.
До сих пор мы рассматривали только то, что называют «симметричными» соревнованиями – когда мы допускаем полную идентичность соперников во всех отношениях, за исключением используемой ими стратегии борьбы. Иными словами, предполагается, что Ястребы и Голуби равны по силе, обладают одинаковым оружием и броней и что их выигрыш в случае победы одинаков. Такое допущение удобно для построения модели, но оно не очень реалистично. Пусть индивидуумы различаются по размерам и по бойцовским качествам, и каждый индивидуум способен оценить параметры противника по сравнению со своими собственными; оказывает ли это влияние на складывающуюся ЭСС? Безусловно оказывает.
Существует, очевидно, три главных вида симметрии.
Индивидуумы могут различаться по своим размерам и бойцовским качествам.
Индивидуумы могут различаться по величине той выгоды, которую им принесет победа; старый самец, которому в любом случае осталось недолго жить, получив рану, потеряет, вероятно, меньше, чем молодой, который в течение долгого времени еще способен к размножению.
Третий тип симметрии представляет собой странное следствие, вытекающее из теории о том, что чисто произвольная, казалось бы, совершенно не относящаяся к делу, асимметрия способна дать начало некой ЭСС, поскольку ее можно использовать для быстрого улаживания конфликтов. Такая асимметрия возникает, например, обычно в тех случаях, когда один из противников появляется на месте состязания раньше другого. Назовем первого «Резидентом», а второго «Захватчиком». Допустим, что в общем положение Резидента или Захватчика не дает никаких преимуществ, но существуют практические причины, по которым эти допущения могут оказаться неверными, но главное в том, что, если даже из общих соображений нет оснований говорить о наличии у Резидентов преимущества над захватчиками, существует вероятность возникновения ЭСС, зависящей от асимметрии. Простая аналогия: быстрое и безболезненное разрешение споров между людьми с помощью монетки.
Эволюционно стабильной могла бы стать следующая условная стратегия: «Если ты Резидент — нападай; если ты Захватчик — отступай». Поскольку мы допустили, что рассматриваемая асимметрия произвольна, то противоположная стратегия: «Если Резидент — отступай, если Захватчик — нападай», также может быть стабильной. Какая из этих двух ЭСС будет принята данной популяцией, зависит от того, которая из них раньше завоюет большинство в популяции. Как только большая часть членов популяции примет одну из этих двух стратегий, те, кто ее отвергнут, будут наказаны. Следовательно, она по определению представляет собой ЭСС.
Допустим теперь, что появился новый мутантный мятежник. Предположим, что он применяет стратегию Ястреба в чистом виде, т.е. всегда нападает и никогда не отступает. Он будет побеждать в тех случаях, когда его противник ведет себя как Захватчик. Если же противником окажется Резидент, то он серьезно рискует получить травмы. В среднем его выигрыш будет ниже, чем у индивидуумов, придерживающихся произвольных правил ЭСС. Мятежнику, пытающемуся нарушить конвенцию «Если Резидент — беги, если Захватчик — нападай», приходится еще горше. Он не только чаще бывает ранен, однако, что по какому-то случайному стечению обстоятельств индивидуумы, придерживающиеся этой противоположной стратегии, сумели стать большинством. В таком случае их стратегия превратилась бы в стабильную норму и каралось бы уже отступление от нее. Вполне возможно, что, наблюдая за определенной популяцией на протяжении многих поколений, мы обнаружили бы ряд возникающих время от времени сдвигов от одного стабильного состояния к другому.
В реальной жизни, однако, действительно произвольные асимметрии вряд ли существуют. Резиденты, возможно, в самом деле обладают практическим преимуществом над захватчиками. Им лучше известны местные условия. Захватчик, вероятно, раньше — выбьется из сил, поскольку ему еще надо было добраться до поля битвы, тогда как Резидент находился там изначально. Есть также и более абстрактная причина, по которой из двух стабильных состояний — «Резидент побеждает. Захватчик отступает» — в природных условиях одно более вероятно.
Причина эта в том, что противоположная стратегия — «Захватчик побеждает. Резидент отступает» — несет в себе тенденцию к саморазрушению; в любой популяции, стойко придерживающейся этой парадоксальной ЭСС, индивидуумы всегда будут стремиться никогда не оказаться в роли Резидентов: они при каждой встрече будут стараться выступать в роли Захватчиков. Достигнуть этого они могут лишь с помощью безостановочного, и в остальном бессмысленного, перемещения! Не говоря уж о связанных с этим затратах времени и энергии, такое направление само по себе должно привести к исчезновению категории «Резидент». В популяции, стойко придерживающейся другого стабильного состояния — «Резидент побеждает. Захватчик отступает» — естественный отбор будет благоприятствовать выживанию индивидуумов, стремящихся быть Резидентами. Для каждого индивидуума это означает держаться за определенный участок земли, покидая его как можно реже и создавая видимость, что он его «защищает». Как хорошо известно, подобное поведение обычно наблюдается в природе и получило название «защита территории».
Биологи нередко задают вопрос: в чем состоят биологические «преимущества» территориального поведения? Высказывались многочисленные предположения; о некоторых из них будет сказано позднее. Но теперь мы начинаем понимать, что сам вопрос, возможно, излишен. «Защита» территории — это, быть может, просто некая ЭСС, возникающая вследствие асимметрии во времени прибытия, которое обычно определяет характер взаимоотношений между двумя индивидуумами и данным участком земли. Вероятно, самый важный вид непроизвольной асимметрии относится к общим размерам индивидуума и его бойцовским способностям. Крупные размеры — одно из качеств, необходимых для победы в сражениях, но оно необязательно всегда самое важное. Если из двух соперников всегда побеждает более крупный и если каждый из них точно знает, крупнее он по сравнению со своим соперником — или мельче, то возможна лишь одна разумная стратегия: «Если твой соперник крупнее тебя — убегай, вступай в борьбу лишь с теми соперниками, которые мельче
тебя».
Положение усложняется, если значение размеров менее определенно. Если крупные размеры дают лишь небольшое преимущество, указанная выше стратегия все еще стабильна. Если же имеется серьезный риск получить увечье, возможна также другая, «парадоксальная», стратегия: «Вступай в борьбу с соперниками, которые крупнее тебя, и убегай от тех, которые мельче тебя!» Совершенно ясно, почему такая стратегия называется парадоксальной — она полностью противоречит здравому смыслу. Стабильной она может оказаться по следующей причине. В популяции, целиком состоящей из приверженцев парадоксальной стратегии, никогда не бывает пострадавших. В каждом состязании один из противников (более крупный) всегда убегает. Мутант средних размеров, придерживающийся «разумной» стратегии, т.е. выбирающий себе более мелких противников, в половине случаев оказывается втянутым в острую борьбу. Это объясняется тем, что, встречая индивидуума, имеющего меньшие размеры, он нападает на него; в свою очередь этот мелкий индивидуум яростно дает сдачи, потому что он избрал парадоксальную стратегию; хотя «разумный» стратег имеет больше шансов победить, чем «парадоксальный», он все же довольно сильно рискует оказаться побежденным или получить серьезные повреждения. Поскольку большинство членов популяции придерживается парадоксальной стратегии, «разумный» стратег имеет больше шансов оказаться пострадавшим, чем любой отдельный «парадоксальный» стратег. Несмотря на то, что парадоксальная стратегия
может быть стабильной, она, вероятно, представляет только академический интерес. Средний выигрыш ее приверженцев будет выше лишь в том случае, если их число значительно превосходит число «разумных» стратегов. Трудно представить себе, как она могла бы вообще возникнуть. Даже если бы она и возникла, то соотношению в популяции «разумных» и «парадоксальных» индивидуумов достаточно б чтобы достичь «зоны притяжения» другой ЭСС — разумной стратегии. Зона притяжения — это тот набор соотношений в популяции, при котором (в данном случае) разумная стратегия дает преимущество: как только популяция достигнет этой зоны, она неизбежно будет затягиваться к разумной стабильной точке. Было бы очень здорово обнаружить пример парадоксальной ЭСС в природе, но я сомневаюсь, что на это есть какая-то реальная надежда.
Пример. Берджес (J.W. Burgess): «Если паука потревожили и выгнали из его убежища, он мчится по скале и, если не может найти свободную щель, чтобы спрятаться, ищет приюта в норке другого паука того же вида. Если другой паук при этом находится в своем логовище, то вместо того чтобы
напасть на пришельца-соплеменника, он быстро выбегает наружу и в свою очередь начинает искать себе новое убежище. Таким образом, достаточно потревожить одного паука, чтобы вызвать процесс последовательного перемещения из паутины в паутину, часто вызывая переселение большинства пауков данного сообщества из собственного убежища в чужие». Это вполне соответствует парадоксальной стратегии, описанной выше.
А не может ли так статься, что индивидуумы способны сохранять некоторые воспоминания об исходе прошлых боев? Это зависит от того, какой памятью они обладают: специфической или общей. Сверчки сохраняют в памяти общие представления о событиях, происходивших в прошлых стычках. Сверчок, который недавно вышел победителем из многих боев, приобретает черты Ястреба. Сверчок, который недавно многократно следовал стратегии Голубя, начинает вести себя как Голубь. С помощью лабораторных моделей, где использовали искусственных сверчков для тренировки настоящих особей, тренированный таким образом сверчок уверенно одерживал победы над настоящими сверчками, ели в лабораторных боях они 100% побеждали, а если проигрывали, то впоследствии вели себя как Голуби. Да, после таких испытаний настоящие сверчки чаще проигрывали битвы с другими настоящими сверчками, даже если те были заведомо слабее. Так, можно рассматривать каждого сверчка как индивидуум, непрерывно пересматривающий собственную оценку своих бойцовских качеств относительно аналогичных качеств среднего члена данной популяции. Если группу таких животных, как сверчки, действующих с учетом воспоминаний о прошлых битвах,
содержать в течение некоторого времени вместе, не допуская к ним посторонних индивидуумов, то можно ожидать, что в ней возникнет своего рода иерархическая структура, и можно определить место, занимаемое каждым ее членом в ней. Индивидуумы более низкого ранга обычно отступают перед индивидуумами более высокого ранга. Негативный опыт части сверкав быстро и неизбежно распространяется на всю структуру. Если победители вышли в верхнюю иерархическую группу, то быстр о устанавливается система подчинения слабого сильному. А вот если в анамнезе подражание, то иерархия устанавливается весьма своеобычная – рулить в этой структуре начинают слабаки!! А сильные должны им подчиняться. Напрашивается аналогия с человеческим обществом, избравшим консервативный путь существования, (закрытые для развития) – в нём неизбежно закрепится беспредел слабых личностей (в смысле интеллекта), которые вдруг начинают приобретать черты наглецов и самоутверждаться, не имея к тому никаких объективных данных. Вывод весьма печальный: имея в недавнем прошлом поражение, общество консервативного типа становится лёгкой добычей криминала всех мастей, и даже помыслить его руководители не могут о том, чтобы побороть социум имитаторов, мошенников и криминал всех мастей, максимум что верхи могут сделать, так это советовать незащищённым соплеменникам на низших ступенях иерархии самим как-нибудь не попадаться в сети «бойцов системы зла». Это вам ничего не напоминает? Тем не менее, если мы посмотрим широко открытыми глазами на наш мир после развала СССР, мы увидим именно эту картину. Конечно, люди не сверчки, но поведенческий видовой код во многом у всех видов общий, когда речь идёт о выживании.
Нет нужды предполагать, что индивидуумы узнают друг друга. На самом деле происходит следующее: вероятность победы индивидуумов, привыкших побеждать, еще больше возрастает, тогда как индивидуумы, привыкшие к поражениям, приобретут привычку проигрывать все чаще. Даже если вначале все индивидуумы выигрывают и проигрывают по закону случая, среди них все равно устанавливается иерархическая структура, что приводит к тому, что число серьезных драк с победой в исходе постепенно идет на убыль. Сверчки не способны воспринимать друг друга как конкретных индивидуумов, а вот куры и обезьяны способны на это, а киты и касатки даже дают своим сородичам имена.
Предположим, что Некто — обезьяна. Тогда именно та обезьяна, которая побила этого Некто когда-то в прошлом, вероятно, побьет его и в будущем. Наилучшая стратегия для индивидуума состоит в том, чтобы вести себя по отношению к другому индивидууму, победившему его в прошлом, в соответствии со стратегией Голубя. (Это значит, что текущие события, помимо всего прочего, затеяли ещё и для того, чтобы создать прецедент поражения и заложить в сознание индивидов ощущение того, что они лузеры. На этом фоне они сами сдадутся в первой же серьёзной схватке. Победить бенефициара, недавно одержавшего победу, очень и очень трудно. Вот зачем людей постоянно тычут носом в кучу грязной лжи, чтобы, таким образом, занизить их самооценку и сделать лёгкой добычей этой стратегии. Осталось понять, кому это выгодно, если учесть тот факт, что схожая картина имеет место практически в большинстве стран мира, по-разному, но все без исключения испытывают проблемы, в то же время, верхушка иерархий всех типов уверенно смотрит в будущее, непрерывно наращивая свой капитал и положение в обществе своих потомков. В таких ситуация увереннее всех ведёт себя ВПК. – Л.М.)
Если нескольких кур, которые прежде никогда не встречались, собрать вместе, то между ними возникают драки, (чтобы этого не было, заводят петуха, который над всеми курами начальник, именно он даёт цену каждой курице, хотя он и не нужен для того, чтобы куры неслись, яйца откладывать курица будет всегда, потому что она вылупилась из яйца с яичником, набитым зачатками будущих яиц. Единственно для чего нужен петух, в этом смысле, это чтобы из оплодотворённых яиц вылупились цыплята.) Спустя некоторое время эти драки в 100% женском курятнике всё же затихают, однако по совсем другой причине, чем драки сверчков. У кур и без петуха это происходит хотя и не сразу, но всё же - потому, что каждая из них «узнает свое место» по отношению ко всем остальным, то есть, со временем естественным путем устанавливается иерархия, и от этого выигрывает группа в целом. Об этом свидетельствует то обстоятельство, что в сложившихся группах кур, в которых отчаянные драки редки, яйценоскость выше, чем в группах, состав которых все время изменяют и где драки возникают чаще.
Биологи часто говорят о биологическом преимуществе или «функции» установления иерархической структуры как способе снижения агрессивности в группе, что неверно. Иерархической структуре, как таковой, нельзя приписывать какую-либо функцию в эволюционном смысле, поскольку это свойство группы, а не индивидуума. Можно говорить, что типы индивидуального поведения, проявляющиеся в форме иерархической структуры, если рассматривать их на групповом уровне, обладают некими функциями, хотя лучше было бы отказаться от слова «функция» и представлять ситуацию в плане эволюционно стабильных
стратегий в асимметричных состязаниях при наличии способности к узнаванию конкретных индивидуумов и памяти.
А как обстоит дело с состязаниями между представителями разных видов? Члены разных видов не конкурируют между собой непосредственно, поэтому следует ожидать, что между ними реже возникают конфликты из-за ресурсов. К примеру, дрозды защищают свои территории от вторжения других дроздов, но не от больших синиц. Если составить карту территорий, занимаемых отдельными дроздами в данном лесу, и наложить на нее карту территорий отдельных больших синиц, то видно, что их территории перекрываются совершенно беспорядочно, как будто они живут на разных планетах. Однако острые столкновения интересов представителей разных видов могут возникать по другим направлениям: льву хочется съесть антилопу, но у антилопы другие планы относительно своего тела. Такую ситуацию не считают конкуренцией за некий ресурс, но с точки зрения логики с этим трудно согласиться. В роли ресурса здесь выступает мясо. Гены льва «хотят» это мясо в качестве пищи для своей машины выживания. А гены антилопы хотят сохранить своё мясо в качестве функционирующих мышц и органов для собственной машины выживания. Эти два способа использования данного мяса несовместимы, что и приводит к конфликту интересов. Но!
Другие представители вида, к которому относится данный индивидуум, также состоят из мяса, и всё же каннибализм – явление редкое, хотя взрослые чайки иногда поедают своих слабых птенцов. Тем не менее никто никогда не видел, чтобы взрослые хищники активно поедали взрослых животных собственного вида.
Мы так привыкли размышлять об эволюции с точки зрения «блага для вида», что часто забываем задавать такие совершенно разумные вопросы: «Почему львы не охотятся на других львов?» Есть и другой вопрос подобного типа: «Почему антилопы убегают от львов, вместо того, чтобы дать им копытом в лоб?»
Львы не охотятся на львов, потому что для них это не было бы ЭСС. Каннибальская стратегия нестабильна по той же причине, по какой нестабильна стратегия ястреба (см. выше). Слишком целика опасность ответки. В конфликтах между представителями разных видов это менее
Вероятно. потому-то многие животные-жертвы убегают, что, вероятно, проистекает из того, что взаимодействию между двумя животными разных видов есть некая асимметрия — гораздо большая, чем асимметрия
между членами одного вида. А когда между противниками существует сильная асимметрия, к роли ЭСС, вероятно, будут условные стратегии, зависящие от данной асимметрии. Возникновение стратегий, аналогичных стратегии «Если ты мельче — убегай, если крупнее — нападай», весьма вероятно в стычках между представителями разных видов, потому что между ними имеется много асимметрий. Львы и антилопы достигли стабильности путем эволюционной дивергенции, которая усиливала изначальную асимметрию в состязаниях во все возрастающей степени. Они достигли высокого мастерства в искусстве охоты и бегства соответственно. Мутантная антилопа, которая избрала бы против львов стратегию «стой и борись», достигла бы меньших успехов, чем антилопы, вмиг исчезающие за горизонтом при виде льва.
ЭСС применима во всех случаях, когда речь идет о столкновении интересов, что практически повсеместно. Те, кто занимается изучением поведения животных, стали говорить о «социальной организации». Слишком часто социальная организация какого-либо вида рассматривается как совершенно самостоятельная реальность с собственным биологическим «преимуществом». Примером служит «иерархическая структура»: за многими из высказываний биологов о социальной организации очевидны неявные допущения, типичные для сторонников группового отбора. Концепция ЭСС дает возможность ясно увидеть, как совокупность независимых эгоистичных единиц может приобрести сходство с единым организованным целым.
И это верно не только в пределах вида, но и в отношении «экосистем» и «сообществ», состоящих из многих видов, что со временем концепция ЭСС вызовет революцию в экологии, в целом. Отбор сохраняет те гены данного генофонда, которые хорошо функционируют на фоне других генов. Хороший ген должен быть совместим с другими генами, с которыми ему предстоит существовать в длинном ряду последовательных тел. Ген, определяющий способность зубов перемалывать растительную пищу, хорош в генофонде растительноядного животного, но непригоден в генофонде плотоядного.
Можно представить себе, что совместимое сочетание генов отбирается вместе, как некая единица - именно так возникла мимикрия у бабочек, но
сила концепции ЭСС заключается в том, что она дает нам возможность понять, как отбор достиг таких же результатов на уровне независимого гена. Эти гены необязательно должны быть сцеплены в одной хромосоме.
Аналогия с гребцами. Пусть условные «англосаксы» и «немцы» по своим спортивным качествам примерно равны. Однако ввиду того, что обмен информацией между гребцами играет важную роль, смешанная команда выигрывает меньше гонок, чем чисто английская или чисто немецкая. Но капитан не понимает этого. Он просто непрерывно перетасовывает гребцов, «покупая» иногребцов, выигрывающих гонки, и снижая оценки гребцам из проигравших лодок. Если окажется, что среди гребцов, из числа которых он набирает себе команду, преобладают англичане, то из этого следует, что любой немец, попавший в его лодку, с большой вероятностью станет причиной поражения, потому что общение между гребцами будет нарушено; и наоборот, если в «фонде» гребцов преобладают немцы, то любая лодка, в которую попадает англичанин, скорее всего проиграет соревнования. Очевидно, что наибольшими шансами на выигрыш обладают команды, состоящие либо из одних англичан, либо из одних немцев. На первый взгляд создается впечатление, что капитан соберёт себе группу гребцов, говорящих на одном языке, как некую единицу. Но нет. Он отбирает тех гребцов, которые способны выигрывать гонки. Между тем способность отдельного индивидуума выигрывать гонки зависит от того, какие другие индивидуумы имеются среди кандидатов, из которых набирается команда. Представители меньшинства автоматически попадают в категорию нежелательных не потому, что они плохие гребцы, а потому, что они - меньшинство. Аналогичным образом тот факт, что критерием для отбора генов служит взаимная совместимость, вовсе не означает, что мы непременно должны воспринимать группы генов так, будто они отбирались в виде неких единиц, как в случае бабочек. Отбор на таком низком уровне, как отдельный ген, может создавать впечатление отбора, происходящего на каком-то более высоком уровне. Здесь отбор благоприятствует простому конформизму.
Возможна и более интересная ситуация: гены сохраняются отбором, потому что они дополняют друг друга. Возвращаясь к нашей аналогии, допустим, что идеально подобранная команда состоит из четырех
правшей и четырех левшей. Допустим также, что капитан, не подозревающий об этом обстоятельстве, отбирает гребцов исключительно по «очкам». Если при этом в фонде кандидатов доминируют правши, то любой отдельный левша будет обладать преимуществом: он будет способствовать победе каждой лодки, в которую он попадет, и поэтому будет казаться хорошим гребцом. А в фонде, где преобладают левши, преимущество отдано правшам. Это сходно с преимуществом ястреба в популяции голубей и голубя — в популяции ястребов. Разница в том, что в первом случае речь шла о взаимодействиях между отдельными телами — эгоистичными машинами, тогда как здесь мы говорим, по аналогии, о взаимодействиях
между генами, находящимися в телах.
Отбор «хороших» гребцов, производимый капитаном вслепую, даст в итоге идеальную команду, состоящую из четырех левшей и четырех правшей. Создается впечатление, что он выбрал их всех сразу как целостную сбалансированную единицу. Но проще считать, что он отбирал их на более низком уровне — на уровне независимых кандидатов. Эволюционно стабильное состояние («стратегия» в данном контексте вводит в заблуждение) — четыре правши и четыре левши — возникает просто как следствие отбора на более низком уровне, производимого на основе очевидного преимущества.
Генофонд — это та среда, в которой ген находится долго
«Хорошие» гены отбираются вслепую как гены, выжившие в данном генофонде. Это не теория и даже не факт, обнаруженный в наблюдениях; это просто тавтология. Интересно другое: что делает ген хорошим? Ответ: ген хороший, если он способен создавать эффективные машины выживания — тела. Эту идею несколько усовершенствуем. Генофонд становится эволюционно стабильным множеством генов, определяемым как генофонд, если в него не может включиться никакой новый ген. Большая часть новых генов, возникающих в результате мутации, перестановки или иммиграции, быстро устраняется естественным отбором: восстанавливается эволюционно стабильное множество. Время от времени новому гену удается проникнуть в такое множество: и он распространяется в генофонде. Существует некий переходный период нестабильности, завершающийся появлением нового эволюционно стабильного множествам — происходит малое эволюционное событие. По аналогии со стратегиями агрессии популяция может иметь более одной альтернативной стабильной точки и может перескакивать с одной на другую по необходимости.
Прогрессивная эволюция — это не столько непрерывное упорное карабканье вверх, сколько ряд дискретных шагов от одного стабильного плато к другому. Может показаться, что популяция в целом ведет себя как отдельная саморегулирующаяся единица, но это иллюзия, и возникает она в результате того, что отбор происходит на уровне единичного гена. Гены отбираются по своим «заслугам», но заслуги данного гена оцениваются по его поведению на фоне эволюционно стабильного множества, каковым является нынешний генофонд. Сосредоточив внимание на агрессивных взаимодействиях между целыми индивидуумами, Мэйнард Смит смог предельно ясно изложить ситуацию. Нетрудно представить себе стабильное соотношение тел ястребов и голубей, потому что тела — крупные объекты, которые можно видеть. Однако такие взаимодействия между генами, локализованными в разных телах, — это лишь вершина айсберга. Огромное большинство существенных взаимодействий между генами эволюционно стабильного множества — генофонда — продолжается внутри отдельных тел. Эти
взаимодействия трудно наблюдать, потому что они происходят в клетках, и в особенности в клетках развивающихся зародышей. Хорошо интегрированные тела существуют благодаря тому, что они являются продуктом эволюционно стабильного множества эгоистичных генов.
Для понимания агрессии удобно рассматривать отдельных животных как независимые эгоистичные машины. Эта модель распадается, если рассматриваемые индивидуумы связаны близким родством: у них значительную долю генотипа составляют одинаковые гены. Поэтому каждому эгоистичному гену приходится учитывать интересы нескольких разных тел.
Генное братство.
Эгоистичный ген - это всего лишь один-единственный физический кусочек ДНК. А генофонд - так же, как и в первичном бульоне, это все реплики этого кусочка ДНК, распространенные по всему свету. Если мы позволяем себе вольность говорить о генах как о сознательных существах, обладающих душой (успокаивая себя, что при желании в любой момент можно вернуться от наших некорректных выражений к приличным терминам), то правомерно задать вопрос: что же такое выдающееся пытается совершить каждый отдельный эгоистичный ген? Он, представьте себе, всего лишь старается стать все более многочисленным в данном генофонде, и он делает это, помогая программировать тела, в которых он находится, на выживание и размножение. Здесь мы подчеркиваем, что «он» — это некий фактор, существующий одновременно во многих телах. Главная мысль: каждый данный ген, возможно, способен помогать своим репликам, находящимся в других телах.
В таком случае можно говорить о некоем индивидуальном альтруизме, обусловленном, представьте себе, эгоистичностью гена!!