Читать книгу Разум: от начала до конца. Новый взгляд на эволюцию сознания от ведущего мыслителя современности - Дэниел Клемент Деннет - Страница 10

Простейшая, самая древняя форма жизни, способная к самовоспроизведению, нечто вроде бактерии, уже была потрясающе сложной и восхитительно сконструированной самоподдерживающейся системой. (Спокойно. Я разве только что поддержал сторонников Разумного замысла[25]? Нет. Но разве убежденный материалист, атеист, дарвинист, как я, может сохранить невозмутимость перед лицом на самом деле восхитительного совершенства первых форм жизни?)

Известная проблема «курицы-и-яйца»[26], любимая сторонниками Разумного творения, подразумевает «парадокс» происхождения жизни: эволюция путем естественного отбора не могла бы начаться без потенциала воспроизведения, пока не появилась возможность закреплять наиболее удачные решения, однако простейшее самовоспроизведение слишком сложная штука для случайного возникновения⁷. Получается, что эволюция не может начаться без толчка со стороны Творца. На самом деле этот аргумент ущербен и представляет собой комбинацию ложного посыла и отсутствия воображения, что мы дальше и увидим. Однако должны признать, что первое соединение молекул, способное воспроизвести самое себя, было – должно было быть – «инженерным» чудом, составленным из тысяч сложных деталей, способных слаженно работать вместе.

Перед исследователями, работающими над загадкой происхождения жизни, возникает серьезный вызов: как она стала возможной без чуда? (Вероятно, ответственность лежит на некоем разумном Творце из другой галактики, но такое объяснение только оттягивает ответ на вопрос и затрудняет сам процесс спрашивания.) Дальнейший путь ясен: надо начать с определения минимального набора, необходимого для возникновения самовоспроизводящейся жизни, – списка всего того, что может привести к ее возникновению, – и двигаться в обратном направлении, выясняя наличие доступных материалов (часто их называют исходными молекулами пребиотической химии), выстраивая вероятную последовательность событий, которая могла бы постепенно, без помощи чудес, соединить вместе и в правильном порядке все необходимые составные части, чтобы все заработало. Следует отметить, что этот минимальный список должен быть списком функций, а не частей или материалов. Мышеловка должна ловить мышей, консервный нож должен открывать банки, а живое существо должно достаточно долго обладать способностями добывать энергию и защищать (или чинить) себя, чтобы иметь возможность воспроизводиться.

Как же такое живое существо может возникнуть? Если вы сможете ответить на этот вопрос, то выиграли, почти как если бы поставили противнику мат. Это весьма трудная задача, со многими пробелами, которые только еще ждут заполнения, однако каждый год появляются все новые обнадеживающие открытия, поэтому уверенность в том, что работа будет доведена до конца, игра выиграна, постоянно растет. Жизнь могла возникнуть разными способами из неживого, но нам нужно найти один, который станет соответствовать всем требованиям науки (пока не будет открыта более совершенная альтернатива) и заткнет хор, голосящий: «Невозможно никогда». Тем не менее найти один-единственный способ – задача настолько сложная, что среди исследователей распространяется убеждение в том, что даже если процессы, которые должны были бы привести к созданию конечного продукта, были случайными и бесцельными, результат сам по себе оказался не только удивительно сложен, но и потрясающе эффективен, – он блестяще справляется со своими функциями. Для того чтобы понять, как возникла жизнь, требуются огромная человеческая изобретательность и упорство. Комментарий Джека Шостака[27], одного из ведущих современных исследователей, автора самого большого прорыва последних лет (Powner, Gerland, Sutherland, 2009[28]), прекрасно иллюстрирует отношение ученых к этой проблеме (не пугайтесь химических терминов, просто взгляните, как проводятся исследования – ключевые фразы я выделил курсивом).

В течение 40 лет попытки понять пребиотический синтез нуклеотидов, из которых строятся блоки РНК, базировались на допущении, что они должны быть составлены из трех молекулярных компонентов: основания (которое может быть аденином, гуанином, цитозином или урацилом), сахара рибозы и остатка фосфатной кислоты. Из многих трудностей, с которыми сталкиваются все, кто работает в этой области, самой неприятной была невозможность найти путь присоединения пиримидинового основания – цитозина или урацила – к рибозе… Однако Паунер[29] и его соавторы вновь вывели на передний план модель «первой РНК», исследовав вариант синтеза пиримидиновых рибонуклеотидов, в котором сахара и основания образуются из одних и тех же прекурсоров. В этой модели структура рибонуклеотида формируется без участия свободного сахара и молекул основания в качестве промежуточной стадии. Это важное открытие в сочетании с серией дополнительных усовершенствований позволяет найти весьма надежное решение проблемы пребиотического синтеза рибонуклеотидов (Шостак, 2009).

Грег Майер, специалист в области эволюционной биологии, отметил самый важный момент этого открытия:

Джон Сазерленд, один из соавторов Паунера и руководитель лаборатории, в которой выполнялась работа, исследовал проблему более двенадцати лет, пока решение не было найдено. А если бы он сдался после десяти лет усилий? Могли ли мы прийти к выводу, что синтез невозможен? Нет. Эта работа показывает тщетность всех вероятных возражений – возражений со стороны сторонников идеи Творения, «Бога белых пятен»[30], не доверяющих природе, опирающихся в своих теориях на невежество как главный аргумент (2009).

В этой книге я буду постоянно использовать приемы исторической реконструкции, основанные на убеждении, что всякое живое существо есть продукт физических процессов, соединивших вместе отдельные элементы, усовершенствовавших их постепенно и приведших в результате к появлению работающей системы без какой-либо примеси сверхъестественного. Мы ведь можем исследовать конечный результат и представить себе некую гипотетическую промежуточную стадию, ступеньку на пути возникновения живых существ, о существовании которых мы знаем доподлинно. Целая серия событий должна была произойти, чтобы привести к изменениям, которые мы сможем наблюдать в ретроспективе, и к постепенному совершенствованию зарождающихся живых систем (мы уже на пути к завершению шахматной партии, продвигаемся вперед). Но пока эти системы не стали самовоспроизводящимися, все происходившее было только протоэволюцией, полударвиновским процессом, частичным подобием естественного отбора; это были процессы, которые позволяли увеличить вероятность возникновения все большего количества различных комбинаций ингредиентов, перетасовывая исходные молекулы таким образом и до тех пор, пока их соединения не стали устойчивыми и не положили начало жизни. Живое существо должно захватить достаточное количество энергии и строительного материала, чтобы защищаться от разрушения и просуществовать достаточно долго для создания достаточно качественной копии самого себя. Ретроспективный метод исследования распространен в биологии, без него нельзя обойтись при исследовании происхождения жизни. Конечно, он постоянно требует выбора оптимального решения: какова была бы самая простая химическая структура, способная сделать возможным явление х? А окажется ли явление х достаточно стабильным, чтобы пошел процесс y?

В весьма известной статье Стивена Джея Гулда и Ричарда Левонтина (1979)[31] авторы использовали термин «парадигма Панглосса» как намеренно оскорбительный для теории адаптационизма, берущей за основу методологический принцип, согласно которому все части организма считаются нужными для чего-нибудь, пока не будет доказано обратное. То есть они все играют некую полезную роль, способствуют циркуляции крови, повышению скорости движения, защите от инфекций, перевариванию пищи, рассеиванию тепла, привлечению партнера и тому подобное. Допущение основано как раз на ретроспективном взгляде, который рассматривает живые существа как эффективно построенные из частей с разными функциями (конечно, есть и известные исключения: например, функции, которые когда-то были нужны, но теперь стали рудиментарными и сопровождают жизнь вида, поскольку не мешают ее поддержанию, или функции, не имеющие никакого смысла, но случайно закрепившиеся в процессе развития).

Шутка Гулда и Левонтина про Панглосса была взята ими из творчества Вольтера. Один из героев его романа «Кандид, или Оптимизм»[32] доктор Панглосс, карикатура на философа Лейбница[33], проповедует идею о том, что наш мир – лучший из возможных миров. Бурное воображение доктора Панглосса находит оправдание для любой природной катастрофы или уродства и приписывает всякому несчастью полезные свойства. Они превращаются в божье благословение, которое Бог посылает счастливым обитателям лучшего из миров. Например, венерические заболевания «это вещь неизбежная в лучшем из миров. Если бы Колумб, посещая Вест-Индию, не подцепил этой болезни, которая заражает источник размножения, доставляет ему неудобства и очевидно противна великой цели Природы, мы не имели бы ни шоколада, ни кошенили» (процитировано Гулдом и Левонтиным в 1979 году, стр. 151). Исследователи трудов Лейбница будут настаивать, до определенной степени справедливо, что пародия Вольтера – поклеп на великого ученого, но мы можем это проигнорировать. Было ли заимствование карикатуры на философа критикой идеи использования оптимальных допущений в биологии? Да, и оно имело два неприятных последствия: атака биологов на адаптационизм была ошибочно интерпретирована эволюционистами как серьезные нападки на теорию естественного отбора и убедила многих биологов в том, что самоцензуре надо подвергать не только свою речь, но и мышление, так, будто метод обратной реконструкции был чем-то неприличным, тем, чего следует по возможности избегать.

Ученые, работающие над проблемами происхождения жизни, проигнорировали критику их методов а-ля Панглосс, прекрасно зная, что их стратегические допущения необходимы – они помогают избежать бесплодной траты времени. Нет смысла изучать химические реакции, которые не могли сформировать сложную структуру, ставшую впоследствии необходимым компонентом живого. Конечно, такая стратегия тоже сопряжена с определенными рисками; как отмечал Шостак, долгие годы исследователи делали ошибочное допущение, что, очевидно, лучшим и самым эффективным путем образования соединения основания с рибозой была их непосредственная реакция, и упускали из виду более хитроумный путь получения рибонуклеотидов из общих прекурсоров, минуя промежуточные этапы, казавшиеся обязательными.

В шахматах гамбитом называется стратегия, использующая жертву фигуры – вроде как шаг назад – чтобы перейти в атаку из лучшей позиции. Когда вы пытаетесь просчитать, что ваш противник собирается делать, гамбит предсказать трудно, поскольку это проигрышный ход, а противник, по умолчанию, не глуп. Такой же риск для реконструктора-биолога несет игнорирование извилистых, но плодотворных путей эволюции. Фрэнсис Крик прекрасно сформулировал это в виде второго правила Орджела: «Эволюция умнее вас». Сверхъестественный путь, которым слепая, бесцельная сила эволюции (включая и пребиотическую химическую стадию) находит нестандартные решения, не может служить ни доказательством акта Творения, ни предлогом отказаться от метода реконструкции – это был бы просто полный отказ от исследований. Наоборот, он подталкивает ученых упорствовать и улучшать их игру в реконструкцию. Как и в шахматах, в этой игре сдаваться нельзя: надо учиться на ошибках и продолжать исследования, пуская в ход все возможности воображения и приготовившись к тому, что сколь бы правдоподобными ни были наши гипотезы, они все равно могут быть опровергнуты, и именно из этих опровержений рождается истина.

Приведу пример возможного гамбита в исследованиях происхождения жизни. С самого начала возникает соблазн предположить, что первое живое существо, способное к воспроизводству, должно быть максимально простым (учитывая царившие в то время на планете природные условия). Попробуем: представьте себе самое простое устройство по воспроизведению и попытайтесь заставить его работать в тех условиях. Но в этом даже нет необходимости – возможно, и я думаю, наиболее вероятно, что, скорее всего, первым реальным самовоспроизводящимся объектом был не слишком элегантный, сложный, дорогой, медленный набор случайных составляющих, машина Руба Голдберга[34]. Когда процесс наконец запустился, репликатор начал постепенно упрощаться в процессе конкуренции со своим же потомством. Многие из удивительных и загадочных трюков построены на том, что публика даже не представляет себе, на какие экстравагантные, затратные и запутанные ухищрения могут пойти фокусники, чтобы достичь нужного эффекта. Если вы хотите разгадать секрет мага, то вы должны усвоить, что его не заботит ни «что скажут люди», ни финансовые расходы, когда он пытается достичь, казалось бы, «мелочей», которые потом можно эффектно использовать в представлении. Природа действует похожим образом, не ведая стыда, – у нее нет бюджета, и ей принадлежит все время Вселенной.

Говоря о достижениях или прогрессе в медленном, неопределенном процессе биогенезиса, мы не проповедуем идеи высшего разума (которым нет места в науке, что само собой разумеется), а, скорее, признаем существование универсальных требований стабильности и эффективности всего живого. Представьте себе биохимиков, работающих над созданием чего-то ужасающего, девайса Судного дня или самозарождающегося луча смерти. Им приходится постоянно контролировать свою работу, прогнозируя различные пути создания этого ужаса. И они вполне могут восторгаться великолепием дизайна придуманного ими кошмара. Позднее я еще расскажу побольше о предпосылках и требованиях реконструкции в биологии. Пока же надеюсь уговорить не отбрасывать мои идеи тех, кого убедили, прямо или понаслышке, что возражения Гулда и Левонтина против адаптационизма были приняты всем научным сообществом. Несмотря на мнение, высказанное в их знаменитой статье, адаптационизм жив и вполне здравствует: реконструкция, выполняемая внимательно, с учетом всех рисков и ограничений, все еще играет главную роль в биологии и служит единственным надежным средством исследования пребиотических химических процессов, создававших жизнь⁸.

Далее я хочу рассмотреть феномен происхождения жизни в более философской перспективе, как источник причинно-следственных связей. Присутствует в Природе некий замысел или это только кажется? Если мы будем рассматривать эволюционную биологию через обратную реконструкцию происхождения видов, потребует ли она выявления причин возникновения определенного порядка в появлении и соединении частей живого организма? Каких причин? Могут ли существовать причины без создателя, проекты без проектировщика?