Читать книгу Сліпий годинникар. Як еволюція доводить відсутність задуму у Всесвіті - Річард Докінз - Страница 5

Ми, тварини, є найскладнішими об’єктами у відомому нам Усесвіті. Звісно, Всесвіт, який ми знаємо, є лише крихітним фрагментом справжнього Всесвіту. На інших планетах можуть мешкати ще складніші об’єкти, ніж ми, і деякі з них, можливо, вже знають про нас. Але це не змінює того, що я хочу сказати. Хоч де б вони були, складні об’єкти заслуговують на особливе пояснення. Ми хочемо знати, як вони виникли й чому вони є такими складними. Як я доведу нижче, пояснення це, схоже, буде загалом однаковим для складних об’єктів у всьому Всесвіті – для нас, шимпанзе, червів, дубів і монстрів із відкритого космосу. З іншого боку, воно не буде таким самим для того, що я називатиму «простими» об’єктами, такими як скелі, хмаринки, річки, галактики й кварки. Вони є предметом вивчення фізики. Шимпанзе ж, собаки, кажани, таргани, люди, черви, кульбабки, бактерії й космічні прибульці є предметом вивчення біології.

Відмінність між ними полягає у складності задуму. Біологія – це вчення про складні об’єкти, що наводять на думку про наявність задуму з певною метою. Фізика ж є вченням про прості об’єкти, що не спокушає нас говорити про задум. На перший погляд, створені людиною речі на кшталт комп’ютерів та автівок здаватимуться винятками. Складні та явно задумані з якоюсь метою, вони, однак, не є живими і створені з металу та пластику, а не з плоті й крові. У цій книжці вони незмінно розглядатимуться як біологічні об’єкти.

Читач може на це запитати: «Так, але чи справді вони є біологічними об’єктами?» Слова є нашими слугами, а не господарями. Для різних цілей ми вважаємо зручним використовувати слова в різних значеннях. Більшість кулінарних книжок відносять омарів до риб. Зоологи готові мало не луснути, доводячи, що омари могли б із більшим правом називати рибами людей, оскільки риби є значно ближчими родичами для нас із вами, аніж для омарів. Говорячи про право та лобстерів, я пригадав, що нещодавно одному суду довелося вирішувати, відносити омарів до комах чи до тварин (від цього залежить, чи можна дозволяти людям варити їх живцем). З погляду зоології омари, безумовно, не належать до комах. Вони є тваринами, але тоді тваринами є й комахи, й ми самі. Не варто перейматися тим, як різні люди використовують слова (хоча у своєму непрофесійному житті я цілком готовий перейматися людьми, що варять омарів живцем). Кухарі та юристи використовують слова на свій розсуд, у певних спеціальних значеннях, і я роблю в цій книжці те саме. Не зважайте на те, чи є автівки та комп’ютери «справді» біологічними об’єктами. Суть тут у тому, що коли щось такого ж рівня складності буде знайдено на якійсь планеті, нам слід без вагань зробити висновок, що на цій планеті існує чи колись існувало життя. Машини є безпосередніми похідними від живих об’єктів; їхня складність і наявність певного призначення походять від живих об’єктів, і вони є ознакою існування життя на планеті. Те саме справедливо для скам’янілостей, скелетів і мертвих тіл.

Я сказав, що фізика є вченням про прості об’єкти, і це теж може спочатку здатися дивним. Фізика видається складним предметом, бо ідеї цієї науки досить складні для нашого розуміння. Наші мізки були призначені для розуміння речей, пов’язаних із мисливством і збиральництвом, спаровуванням і вихованням дітей, – світу об’єктів середнього розміру, що рухаються в трьох вимірах на помірних швидкостях. Ми погано «екіпіровані» для осягнення дуже малого й дуже великого; явищ, тривалість яких вимірюється в пікосекундах чи гігароках; частинок, що не мають постійного положення; сил і полів, які не можна побачити чи помацати, про які нам відомо лише тому, що вони впливають на об’єкти, які можна побачити чи помацати. Ми вважаємо фізику складною, бо вона складна для нашого розуміння і книжки з неї повні складної математики. Але при цьому об’єкти, які вивчають фізики, є дуже простими за своєю суттю. Це хмаринки газу чи крихітних частинок, грудки однорідної матерії на кшталт кристалів із майже нескінченно повторюваними атомними моделями. Вони не мають (принаймні за біологічними мірками) заплутаних робочих частин. Навіть великі фізичні об’єкти на кшталт зірок складаються з доволі обмеженого набору частин, організованих більш або менш випадковим чином. Поведінка фізичних, небіологічних об’єктів є настільки простою, що для її опису можна використовувати математичну мову, через що книжки з фізики й повні математики.

Книжки з фізики можуть бути складними, але, подібно до автівок і комп’ютерів, вони є похідними від біологічних об’єктів – людських мізків. Об’єкти та явища, які описує та чи інша праця з фізики, є простішими за одну-єдину клітину тіла її автора. А цей автор складається з трильйонів таких клітин, багато з яких відрізняються одна від одної та організовані за допомогою складної архітектури й точного проектування в робочу машину, здатну написати книжку. (Як і всі інші одиниці вимірювання, трильйони у мене американські: один американський трильйон – це мільйон мільйонів; американський мільярд – це тисяча мільйонів.) Наші мізки підготовлені до роботи з крайніми випадками складності не краще, ніж із крайніми випадками розміру та іншими крайніми випадками складності у фізиці. Ніхто поки що не винайшов математичної мови для опису загальної структури та поведінки такого об’єкта, як фізик чи хоча б одна з його клітин. Ми здатні осягнути лише деякі загальні принципи, що пояснюють функціонування живих організмів і те, чому вони взагалі існують.

З цього ми й почали. Ми хотіли знати, чому ми (і всі інші складні об’єкти) існуємо. І тепер ми можемо в загальних рисах відповісти на це запитання, навіть попри свою нездатність осягнути деталі самої цієї складності. Якщо вдатися до аналогії, більшість із нас не розуміють у деталях, як працює авіалайнер. Можливо, його виробники також не осягнули цього до кінця: фахівці з двигунів не розуміють у деталях конструкції крил, а фахівці з крил мають доволі розпливчасте уявлення про двигуни. Більше того, навіть фахівці з крил не розуміють крил із повною математичною точністю: вони можуть передбачити, як крило поводитиметься в умовах турбуленції, лише випробувавши модель в аеродинамічній трубі чи за допомогою комп’ютерного моделювання – приблизно так, як робить біолог, вивчаючи певну тварину. Але хоч би як кепсько ми зналися на тому, як працює авіалайнер, ми всі розуміємо, завдяки якому загальному процесу він почав своє існування. Він був задуманий людьми на креслярських дошках. Потім інші люди виготовили за цими кресленнями деталі, після чого ще більше людей (за допомогою машин, спроектованих людьми) скрутили, склепали, зварили чи склеїли ці деталі разом, установивши кожну на відповідному місці. Процес, завдяки якому авіалайнер почав своє існування, не є фундаментально таємничим для нас, бо його побудували люди. Систематичне з’єднання разом частин згідно з певним задумом є чимось таким, що ми знаємо й розуміємо, бо випробували це самі, хоча б на прикладі дитячого конструктора.

А як щодо наших власних тіл? Кожен із нас є машиною на кшталт авіалайнера, тільки значно складнішою. Чи й ми були задумані на креслярській дошці й наші частини були з’єднані між собою якимось вправним інженером? Відповідь заперечна. Це дивна відповідь, і ми дізнались і осягнули її лише близько століття тому. Коли Чарльз Дарвін уперше пояснив причини нашої появи, багато людей або не схотіли, або не змогли їх усвідомити. Я сам навідріз відмовлявся вірити в теорію Дарвіна, коли вперше почув про неї в дитинстві. Майже всі люди впродовж усієї історії, аж до другої половини ХІХ століття, непохитно вірили у протилежне – теорію Свідомого Творця. Багато людей продовжують це робити, можливо, тому, що істинне, дарвінівське пояснення нашого існування все ще, як на диво, не є обов’язковою частиною навчального плану загальної освіти. Отож і виходить, що його дуже часто розуміють неправильно.

Слово «годинникар» у назві цієї книжки запозичене з відомого трактату теолога ХVІІІ століття Вільяма Пейлі. Його видана 1802 року праця «Природна теологія, або Свідчення існування та ознаки Божества, зібрані з явищ природи» є найвідомішим викладом «аргументу від задуму», завжди найвпливовішим з аргументів на користь існування Бога. Це книжка, якою я щиро захоплююсь, бо свого часу її автор досягнув успіху в тому, що я намагаюся робити тепер. Він мав власну думку, пристрасно в неї вірив і не шкодував зусиль, аби її обґрунтувати. Він мав належну пошану до складності живого світу й бачив, що вона вимагає дуже особливого пояснення. Єдиним моментом, у якому він помилявся (схоже, доволі важливим!), було саме пояснення. Він дав традиційну релігійну відповідь на цю загадку, але сформулював її чіткіше й переконливіше, ніж будь-хто до нього. Справжнє ж пояснення є геть іншим, і йому довелося чекати на одного з найбільш революційних мислителів усіх часів, Чарльза Дарвіна.

Свою «Природну теологію» Пейлі починає зі знаменитого пасажу:

Припустімо, що, йдучи через вересове пустище, я забив ногу об камінь і мене запитали, як той камінь там опинився. Я міг би, мабуть, відповісти, що, оскільки мені не відомо нічого іншого, він лежав там завжди, причому довести абсурдність такої відповіді було б не дуже легко. Але припустімо, що я знайшов на землі годинник і постало б запитання, як він опинився в тому місці. Навряд чи мені спала б на думку відповідь, яку я дав раніше, – що, наскільки мені відомо, годинник був там завжди.

Пейлі тут віддає належне відмінності між природними фізичними об’єктами, на кшталт каменів, задуманими і штучно виготовленими, на кшталт годинників. Після цього він описує точність, з якою влаштовані зубчики й коліщатка годинника, та складність їх поєднання. Якби ми знайшли такий об’єкт як годинник на вересовому пустищі, навіть якби ми не знали, як він почав своє існування, його точність і складність задуму змусили б нас зробити висновок, що

цей годинник повинен був мати виробника: мабуть, існував у певний час у тому чи іншому місці майстер (або майстри), який зібрав годинник з якоюсь метою, якій той (на нашу думку) насправді відповідає; який осягнув його конструкцію й задумав його використання.

Пейлі наполягає, що ніхто не може аргументовано спростувати цей висновок, однак саме це, по суті, робить атеїст, коли дивиться на витвори природи, оскільки:

Кожен показник винахідливості, кожен прояв задуму, який ми знаходимо в годиннику, існує й у витворах природи, з тією відмінністю, що у природи вони незмірно більші або чисельніші.

Пейлі підкріплює свою думку велемовними благоговійними описами розрізів «живих машин», починаючи з людського ока, улюбленого прикладу, який пізніше використає Дарвін і який виникатиме знову й знову впродовж усієї цієї книжки. Пейлі порівнює око з задуманим інструментом, таким як телескоп, і робить висновок, що «існує такий самий доказ того, що око було створене для зору, як і того, що телескоп був зроблений на допомогу йому». Око мусило мати проектувальника, так само, як мав його телескоп.

Аргумент Пейлі сповнений пристрасної щирості й демонструє знання, які давала найкраща біологічна освіта його часу, але він є неправильним, знаменно й абсолютно неправильним. Аналогія між телескопом і оком, між годинником і живим організмом є помилковою. Попри всю очевидність протилежного, єдиним годинникарем у природі є сліпі сили фізики, хоча й розгорнуті дуже особливим чином. Справжній годинникар має дар передбачення: він задумує свої зубчики й коліщатка і планує їхні взаємодії у своїй уяві, маючи певну мету. Природний же відбір – сліпий, несвідомий, автоматичний процес, який відкрив Дарвін і який, як ми тепер знаємо, є поясненням існування та явно цілеспрямованої форми всього живого, – не має перед собою жодної мети. Він не має розуму й не має уяви. Він не планує на майбутнє. Він не має зору, дару передбачення, жодного бачення взагалі. Якщо й можна сказати, що він відіграє у природі роль годинникаря, то він є сліпим годинникарем.

Нижче я поясню все це й багато чого іншого. Але я точно не применшуватиму захвату «живими годинниками», що так надихали Пейлі. Натомість я спробую проілюструвати своє відчуття, що Пейлі міг би тут зайти ще далі. У благоговінні перед «живими годинниками» я не поступлюся нікому. Я відчуваю в собі більше спільного з превелебним Вільямом Пейлі, ніж з одним видатним сучасним філософом, відомим атеїстом, з яким я якось обговорював це питання за обідом. Я тоді сказав, що й уявити себе не міг би атеїстом до 1859 року, коли було видане «Походження видів» Дарвіна. «А як щодо Юма?» – відповів філософ. «А як Юм пояснював організовану складність світу живого?» – спитав я. «Ніяк, – відповів філософ. – А навіщо для цього потрібне якесь особливе пояснення?»

Пейлі розумів, що особливе пояснення потрібне; це розумів Дарвін, і я підозрюю, що в глибині душі мій співрозмовник-філософ теж розумів це. У будь-якому разі, моїм завданням буде показати це тут. Що ж до самого Девіда Юма, то подейкують, що цей видатний шотландський філософ відкинув «аргумент від задуму» ще за століття до Дарвіна. Але Юм лишень критикував логіку використання очевидного задуму в природі як позитивного доказу на користь існування Бога. Він не запропонував жодного альтернативного пояснення очевидного задуму, а залишив це питання відкритим. Якийсь додарвінівський атеїст міг би сказати слідом за Юмом: «У мене немає пояснення складного біологічного задуму. Я лише знаю, що Бог не є добрим поясненням, тому ми повинні чекати й сподіватися, що хтось запропонує краще». Не можу позбутися думки, що така позиція, хоча й логічно озвучена, мабуть, залишала відчуття неабиякого незадоволення і що, хоча атеїзм міг бути логічно обґрунтованим і до Дарвіна, саме завдяки Дарвіну з’явилася можливість бути інтелектуально задоволеним атеїстом. Мені хочеться вірити, що Юм би з цим погодився, але деякі з його праць наводять на думку, що він недооцінював складність і красу біологічного задуму. Юнга-натураліст Чарльз Дарвін міг би відкрити йому очі на декілька таких моментів, але Юм помер за 40 років до того, як Дарвін вступив до Единбурзького університету, який вони обидва закінчили.

Я жваво розповідав тут про складність та очевидний задум, немов усім зрозуміло, що ці слова означають. У певному сенсі так і є – більшості людей притаманне інтуїтивне розуміння того, що означає складність. Але ці поняття, складність і задум, є настільки кардинальними для цієї книжки, що я маю спробувати трохи точніше передати словами наше відчуття, що у складних і очевидно створених за певним задумом речах є щось особливе.

Отже, що таке складний об’єкт? Як його розпізнати? В якому сенсі справедливим буде твердження, що годинник, авіалайнер, комаха чи людина є складними, а Місяць – простим? Перше, що може спасти нам на думку як необхідний атрибут складного об’єкта, – це його неоднорідна структура. Рожевий молочний пудинг чи бланманже є простими в тому сенсі, що, коли ми розріжемо їх навпіл, обидві їх частини матимуть однакову внутрішню будову – пудинг чи бланманже є однорідним. Автівка ж є неоднорідною: на відміну від бланманже, майже будь-яка її частина відрізняється від інших. Дві половини автівки не дають у сумі автівку. Іншими словами, можна сказати, що складний об’єкт, на відміну від простого, має багато частин, причому це частини більш ніж одного виду.

Така неоднорідність, або «багаточастинність», може бути необхідною умовою складності, але не є достатньою. Багато об’єктів є багаточастинними й неоднорідними за своєю внутрішньою структурою, не будучи складними у тому сенсі, в якому я збираюся вживати цей термін. Монблан, наприклад, складається з багатьох різних типів скельних порід, які перемішані таким чином, що коли розрізати цю гору в будь-якому місці, дві її частини відрізнятимуться одна від одної за своєю внутрішньою будовою. Монблану притаманна неоднорідність структури, якою не може похвалитися бланманже, але все одно він не є складним у тому сенсі, в якому цей термін використовує біолог.

Спробуймо застосувати в нашому пошуку визначення складності інший підхід і скористаймося математичною ідеєю ймовірності. Припустімо, ми випробуємо таке визначення: складний об’єкт – це щось, складові частини чого організовані у спосіб, що навряд чи виник завдяки самому лише випадку. Запозичимо аналогію в одного видатного астронома: якщо взяти частини авіалайнера й поєднати їх у випадковому порядку, імовірність того, що вам вдасться зібрати робочий «Boeing», близька до нуля. Існують мільярди можливих способів з’єднати деталі авіалайнера, і лише один (чи дуже небагато) з них справді дасть у результаті авіалайнер. А способів з’єднати перемішані між собою складові людини існує ще більше.

Такий підхід до визначення складності є вже досить багатообіцяльним, але все одно нам потрібне ще дещо. Адже можна сказати, що існують мільярди способів з’єднати складові Монблана й лише один із них справді дасть у підсумку Монблан. То що ж робить авіалайнер і людину складними, якщо Монблан є простим? Будь-яка давно перемішана добірка частин є унікальною і, здогадно, такою само неймовірною, як і будь-яка інша. Купа металобрухту на звалищі літаків унікальна. Жодні дві такі купи не є однаковими. Якщо почати складати фрагменти літаків у купи, шанси, що вам удасться зібрати два однаковісінькі набори сміття, є приблизно такими само низькими, як і шанси, що ви зберете робочий авіалайнер. То чому б не сказати, що сміттєзвалище, Монблан чи Місяць є такими само складними, як літак чи собака, бо в усіх цих випадках поєднання атомів є «неймовірним»?

Кодовий замок на моєму велосипеді має 4096 різних комбінацій. Кожна з них є однаково «неймовірною» в тому сенсі, що, коли крутити коліщатка навмання, шанси набрати будь-яку з цих 4096 комбінацій є однаково низькими. Я можу покрутити коліщатка навмання, подивитися на цифри, які вони покажуть, і захоплено вигукнути: «Отакої! Шанси проти появи цих цифр разом дорівнюють 4096: 1. Маленьке диво!» Так само й конкретне поєднання скельних порід у горі чи шматків металу в купі металобрухту можна трактувати як «складне». Але одна з цих 4096 комбінацій коліщаток справді є унікальною потрібним чином: комбінація 1207 є єдиною, що відмикає замок. Унікальність 1207 не має нічого спільного зі здогадами: вона заздалегідь виставлена виробником. Якщо крутнути коліщатка навмання й випадково натрапити на 1207 із першого разу, ви змогли б вкрасти велосипед, і це видалося б маленьким дивом. Якби ж вам пощастило з одним із тих багатоцифрових кодових замків на банківських сейфах, це здавалося б дуже великим дивом, бо шанси проти цього дорівнюють багатьом мільйонам до одного й вам вдалося б украсти цілий статок.

Отже, натрапити на щасливе число, що відмикає банківський сейф, – еквівалент ситуації (в нашій аналогії), за якої ми випадково поскидали металобрухт у купу і раптом зібрали «Boeing 747». З усіх мільйонів унікальних та, здогадно, однаково неймовірних комбінацій кодового замка відмикає його лише одна. Так само і з усіх мільйонів унікальних і, здогадно, однаково неймовірних поєднань сміття в купі лише одна (чи дуже небагато) зможе злетіти у повітря. Унікальність поєднання, що злетить чи відімкне сейф, не має нічого спільного зі здогадами. Вона задана заздалегідь. Виробник замка задав цю комбінацію й повідомив її директорові банку. Здатність літати є властивістю авіалайнера, яку ми задаємо заздалегідь. Якщо ми бачимо літак у повітрі, то можемо бути впевнені, що він не був зібраний шляхом випадкового скидання металобрухту в купу, бо ми знаємо, що шанси проти того, щоб випадкове скупчення змогло полетіти, є надто великими.

Отже, якщо врахувати всі можливі способи, якими скельні породи Монблану можна поєднати разом, то Монблан, як ми його знаємо, може дати лише один із них. Але Монблан, як ми його знаємо, визначений здогадно. Будь-який із дуже великої кількості способів скидання скельних порід у купу отримав би ярлик гори й міг би бути названий Монбланом. У конкретному Монблані, як ми його знаємо, немає нічого особливого, нічого заданого заздалегідь, нічого еквівалентного літаку, що злітає, чи дверцятам сейфа, що відчиняється, та грошам, які звідти вивалюються.

Що ж є еквівалентом дверцят сейфа, який відчиняється, чи літака, що злітає, у випадку живого організму? Ну, іноді еквівалент буває дуже близьким. Ластівки теж літають. Як ми вже бачили, зліпити з купи мотлоху літальну машину нелегко. Якщо ж узяти всі клітини ластівки і з’єднати їх навмання, то шанси, що отриманий унаслідок цього об’єкт полетить, зазвичай не відрізняються від нуля. Не всі живі організми літають, але вони роблять інші речі, що є не менш неймовірними й не менш заданими заздалегідь. Кити не літають, але вони плавають, і плавають приблизно так само ефективно, як ластівки літають. Шанси, що випадкове скупчення клітин кита попливе, тим паче попливе так само швидко й ефективно, як це робить кит, мізерно малі.

Зараз якийсь філософ із соколиним оком (сокіл має дуже гостре око – його не можна зліпити, навмання поскидавши в купу кришталики та світлочутливі клітини) почне бурмотіти щось про замкнене коло. Ластівки літають, але не плавають, а кити плавають, але не літають. Оцінювати успіх нашого випадкового скупчення як плавця чи як літуна, ми вирішуємо здогадно. Припустімо, ми погоджуємось оцінювати його успіх як Х і залишаємо відкритим запитання, що саме це X означає, допоки не спробуємо поскидати клітини в купу. Ця випадкова купа клітин могла б виявитись ефективною землерийною твариною на кшталт крота чи ефективною твариною, що лазить по деревах, типу мавпи. Вона могла би бути дуже доброю у віндсерфінгу, віджиманні промасленого ганчір’я чи ходінні дедалі меншими колами аж до зникнення. Цей перелік можна продовжувати нескінченно. Чи не можна?

Якби цей перелік справді можна було продовжувати й продовжувати, мій гіпотетичний філософ мав би рацію. Якби, хоч як випадково ви розкидали б матерію, отримане внаслідок цього скупчення можна було б часто назвати, здогадно, добрим для чогось, тоді можна було б стверджувати, що я шахраював щодо ластівки й кита. Але біологи мають значно більш конкретні критерії визначення, ніж просто здатність бути «добрим для чогось». Мінімальною вимогою для розпізнавання об’єкта як тварини чи рослини є для нас те, що він має успішно підтримувати якогось роду життя (точніше, що він або хоча б деякі представники його виду здатні жити достатньо довго для розмноження). Це правда, що існує ціла низка способів жити – літаючи, плаваючи, стрибаючи між дерев тощо. Але хоч скільки б існувало способів бути живим, очевидно, що існує значно більше способів бути мертвим, чи, радше, неживим. Можна скидати клітини в купу навмання знову і знову впродовж мільярда років і жодного разу не отримати скупчення, що літає, плаває, риє, бігає чи робить щось (хоча б погано), що можна було б віддалено трактувати як роботу з підтримання свого життя.

Це був доволі довгий, затяжний аргумент, і настав час нагадати собі, як ми взагалі на нього вийшли. Ми шукали точний спосіб висловити, що маємо на увазі, коли називаємо щось складним. Ми намагалися показати, що у людей, кротів, дощових червів, авіалайнерів і годинників є дещо спільне, чого немає у бланманже, Монблана чи Місяця. Відповідь, до якої ми прийшли, полягає в тому, що кожен складний об’єкт має певну якість, задану заздалегідь, що сильно відрізняється від набутих завдяки самій лише випадковості. У випадку живих організмів ця якість, задана заздалегідь, є в певному сенсі «вправністю» – конкретною здатністю, такою як здатність літати, якою міг би захоплюватись авіаконструктор, або ж якоюсь більш загальною, як-от здатність уникати смерті чи поширювати гени під час розмноження.

Уникнення смерті є тим, над чим слід працювати. Залишене напризволяще – а саме це відбувається, коли воно помирає, – тіло має тенденцію повертатися до стану рівноваги з навколишнім середовищем. Вимірюючи якусь величину, таку як температура, кислотність, уміст води чи електричний потенціал живого організму, ви зазвичай виявляєте, що вона помітно відрізняється від відповідних вимірів навколишнього середовища. Наші тіла, наприклад, є зазвичай теплішими за навколишнє середовище, і в холодному кліматі їм доводиться тяжко працювати для підтримання цієї різниці. Коли ж ми помираємо, ця робота припиняється, різниця температур починає зникати, і ми закінчуємо тією самою температурою, що і в довкіллі. Не всі тварини працюють так тяжко, щоб уникнути рівноваги з температурою навколишнього середовища, але всі вони виконують якусь аналогічну роботу. Наприклад, у країнах із посушливим кліматом тварини й рослини працюють над підтриманням умісту вологи у своїх клітинах, опираючись природній тенденції витоку з них води в посушливий зовнішній світ. Якщо вони програють у цьому, то помирають. У більш загальному плані можна сказати, що, коли живі організми не працюють активно над запобіганням цьому, вони врешті-решт зливаються з навколишнім середовищем і перестають існувати як автономні об’єкти. Саме це й відбувається, коли вони помирають.

За винятком штучних машин, які ми вже погодилися вважати «почесними живими організмами», неживі об’єкти в цьому сенсі не працюють. Вони підкоряються силам, що прагнуть привести їх у рівновагу з навколишнім середовищем. Монблан, безумовно, існує вже впродовж довгого часу й, можливо, існуватиме ще, але сам він не працює задля продовження свого існування. Коли гора приходить у стан спокою під впливом сили тяжіння, то просто залишається в ньому. Для утримання в такому положенні вона не докладає жодних зусиль. Монблан існує й існуватиме далі, допоки його не зітре ерозія чи не зруйнує землетрус. Він не робить якихось кроків для відновлення пошкоджень чи зведення заново після руйнування, як це робить той чи інший живий організм. Він просто підкоряється законам фізики.

Чи означає це, що живі організми не підкоряються законам фізики? Безумовно ні. Немає жодних причин думати, що в живій матерії закони фізики порушуються. Немає нічого надприродного, жодних «життєвих сил», які конкурували б із фундаментальними силами фізики. Просто якщо ви спробуєте звернутися до законів фізики в наївному прагненні зрозуміти поведінку всього живого організму, то виявите, що далеко в цьому напрямку не просунутись. Організм є складним об’єктом із багатьма складовими, і щоб зрозуміти його поведінку, треба застосувати закони фізики до його частин, а не до цілого. Тоді поведінка організму загалом проявиться як наслідок взаємодій цих частин.

Візьмімо, наприклад, закони руху. Якщо підкинути в повітря мертвого птаха, він опише граційну параболу, точно так, як передбачено у книжках із фізики, а потім прийде у стан спокою на землі, де й залишиться. Він поводиться так, як і належить поводитися твердому тілу з конкретною масою та опором вітру. Але якщо підкинути в повітря живого птаха, він не опише параболу й не прийде в стан спокою на землі. Він полетить геть і може взагалі не торкнутися землі на території графства. Причина полягає в тому, що він має м’язи, які працюють над опором силі тяжіння та іншим фізичним силам, що мають стосунок до всього організму. Кожна клітина його м’язів підпорядковується законам фізики. Унаслідок цього м’язи рухають крилами таким чином, що птах залишається в повітрі. Він не порушує закону всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння весь час тягне його донизу, але його крила виконують активну роботу – підкоряючись законам фізики, що діють у його м’язах, – щоб утримати його в повітрі попри дію сили тяжіння. Уявити, що птах не підкоряється фізичним законам, можна, тільки якщо бути досить наївним і вважати його просто безструктурною грудкою матерії з певною масою та опором повітрю. Тільки запам’ятавши, що він має багато внутрішніх частин і всі вони підкоряються законам фізики, кожна на своєму рівні, ми зрозуміємо поведінку всього організму. Це не є, ясна річ, характерною рисою лише живих організмів. Це стосується всіх створених людиною машин і – потенційно – будь-якого складного, багаточастинного об’єкта.

Це підводить мене до останньої теми, яку я хочу розглянути в цьому доволі філософському розділі, – проблеми того, що ми маємо на увазі під поясненням. Ми вже з’ясували, що розумітимемо під складним об’єктом. Але яке пояснення нас задовольнить, якщо ми поцікавимось, як працює та чи інша складна машина або живий організм? Відповідь на це запитання ми знайшли в попередньому абзаці. Прагнучи зрозуміти, як працює та чи інша складна машина чи живий організм, слід подивитися на їхні складові й з’ясувати, як вони взаємодіють між собою. Якщо ж перед нами складний об’єкт, якого ми поки що не розуміємо, його можна осягнути, розглянувши простіші частини, у яких ми вже розібралися.

Якщо я питаю інженера, як працює паровий двигун, то маю доволі чітке уявлення про загальний тип відповіді, яка мене задовольнить. Подібно до Джуліана Гакслі, мене б точно не вразило, якби інженер сказав, що він приводиться в дію «рушійною силою». І якби він почав нудити про те, що ціле є більшим за суму частин, я перервав би його: «Не треба про це – розкажіть мені, як він працює». Я бажав би почути лише про те, як частини двигуна взаємодіють між собою, зумовлюючи поведінку цілого двигуна. Для початку я був би готовий прийняти пояснення з погляду доволі великих субкомпонентів, власна внутрішня структура та поведінка яких можуть бути доволі складними і поки що непоясненними. Складові задовільного для початку пояснення могли б мати такі назви, як «топка», «паровий котел», «циліндр», «поршень», «регулятор пари». Для початку інженер без пояснення просто розповів би, що кожна з цих складових робить. Я прийняв би це на той момент, не питаючи, як кожна з них виконує свою конкретну роль. Враховуючи, що кожна з цих складових виконує свою конкретну роль, я міг би зрозуміти, як вони взаємодіють, аби привести в дію весь двигун.

Звісно, після цього я міг би запитати, як працює кожна з цих частин. Попередньо прийнявши той факт, що регулятор пари регулює потік пари, та співвіднісши цей факт зі своїм розумінням поведінки всього двигуна, я тепер спрямовую свій інтерес на регулятор пари. Тепер я хочу зрозуміти, як він виконує свою функцію, з погляду його власних внутрішніх частин. Існує ієрархія субкомпонентів у компонентах. Ми пояснюємо поведінку якогось компонента на будь-якому конкретному рівні з погляду взаємодій між субкомпонентами, власна внутрішня організація яких на той момент приймається як належне. Ми пробиваємо собі шлях униз цією ієрархією, поки не досягнемо настільки простих частин, що для повсякденних цілей більше не відчуватимемо потреби запитувати про них. Наприклад, правильно це чи ні, але більшість із нас задовольняються з’ясуванням властивостей твердих стрижнів із заліза, і ми готові використовувати їх як складові в поясненні більш складних машин, що їх містять.

Фізики, звісно, не приймають залізні стрижні як належне. Вони переймаються питанням, чому ті є твердими, і продовжують «лущення» ієрархії ще на кілька шарів униз, до елементарних частинок і кварків. Але життя є надто коротким, аби більшість із нас чинили так само. Для будь-якого конкретного рівня складної організації задовільне пояснення можна отримати, якщо злущити ієрархію на один чи два шари від нашого початкового рівня, але не більше. Поведінка автівки пояснюється з погляду циліндрів, карбюраторів і свічок запалювання. По суті, кожен із цих компонентів покоїться на вершині піраміди пояснень нижчих рівнів. Але коли б ви спитали мене, як працює автівка, то вирішили б, що я дещо зарозумілий, якби я взявся пояснювати її роботу з погляду законів Ньютона та термодинаміки, або ж просто мракобіс – якби вдався до елементарних частинок. Безумовно, основу поведінки автівки слід пояснювати з погляду взаємодій між елементарними частинками. Але значно корисніше пояснити її з погляду взаємодій між поршнями, циліндрами й свічками запалювання.

Поведінку комп’ютера можна пояснити з погляду взаємодій між напівпровідниковими електронними схемами, а їхня поведінка, у свою чергу, пояснюється фізиками на ще глибших рівнях. Але в більшості ситуацій на практиці ви лише змарнували б свій час, якби спробували осягнути поведінку всього комп’ютера на будь-якому з цих рівнів. Електронних схем і взаємодій між ними надто багато. Задовільне пояснення має охоплювати зручну для роботи невелику кількість взаємодій. Саме тому, прагнучи зрозуміти роботу комп’ютерів, ми віддаємо перевагу вступному поясненню з погляду приблизно півдюжини основних субкомпонентів: оперативки, процесора, пам’яті, системного блоку, пристроїв управління введенням/виведенням даних тощо. Вловивши взаємодії між півдюжиною основних компонентів, ми вже можемо захотіти дізнатися про внутрішню організацію цих основних компонентів. Мабуть, лише фахові інженери заглибляться до рівня схем І та НІ і лише фізики підуть далі, до рівня поведінки електронів у напівпровідниковому середовищі.

Для тих, кому подобаються різні «ізми», можу сказати, що найдоречнішою назвою для мого підходу до розуміння того, як працюють різні об’єкти, мабуть, є «ієрархічний редукціонізм». Якщо ви читаєте ультрамодні інтелектуальні журнали, то могли помітити, що «редукціонізм» є однією з тих речей на кшталт гріха, про які згадують лише люди, які виступають проти них. Назвати себе редукціоністом у деяких колах мало не те саме, що зізнатись у поїданні немовлят. Але так само, як ніхто насправді не їсть немовлят, ніхто насправді й не є редукціоністом у будь-якому сенсі, вартому того, аби виступати проти нього. Вигаданий редукціоніст – проти якого всі виступають, але який існує лише в їхній уяві, – намагається пояснити складні об’єкти напряму з погляду найменших частин, навіть (у деяких крайніх варіантах цього міфу) як суму частин! З іншого боку, ієрархічний редукціоніст пояснює складний об’єкт на будь-якому конкретному рівні в ієрархії організації з погляду об’єктів, що розташовані в цій ієрархії лише на один рівень нижче, – об’єктів, що самі, мабуть, є достатньо складними, аби потребувати подальшої редукції до своїх власних складових, і т. д. Само собою зрозуміло (хоча міфічний редукціоніст, який поїдає немовлят, нібито це заперечує), що пояснення, які є задовільними на високих рівнях ієрархії, доволі сильно відрізняються від тих, якими можна задовольнитися на нижчих рівнях. У цьому й полягала суть пояснення автівки з погляду карбюраторів, а не кварків. Однак ієрархічний редукціоніст вірить, що карбюратори пояснюються з погляду менших складових… які пояснюються з погляду ще менших складових… які, зрештою, пояснюються з погляду найменших елементарних частинок. Редукціонізм у цьому сенсі є просто іншою назвою для чесного бажання з’ясувати, як працюють об’єкти.

Ми почали цей розділ із запитання, яке пояснення для складних об’єктів нас би задовольнило. Щойно ми розглянули це запитання з погляду механізму: як це працює? Ми дійшли висновку, що поведінку складного об’єкта слід пояснювати з погляду взаємодій між його складовими, вважаючи їх послідовними рівнями упорядкованої ієрархії. Але інше питання полягає в тому, як складний об’єкт узагалі починає своє існування. Цим питанням особливо переймається вся ця книжка, тому тут я про нього більше не говоритиму. Зазначу лише, що тут застосовується той самий загальний принцип, що й для розуміння механізму. Складний об’єкт є тим, існування чого ми не схильні приймати як належне, бо він є надто «неймовірним». Він не міг би виникнути просто з волі випадку. Початок його існування слід пояснювати як наслідок поступових, сукупних, покрокових перетворень із первісних об’єктів, достатньо простих, аби виникнути з волі випадку. Так само, як «великокроковий редукціонізм» не працює як пояснення механізму й має бути замінений низкою маленьких покрокових злущень униз по ієрархії, не можна пояснити і складний об’єкт як такий, що виникає за один-єдиний крок. Доведеться знову звернутися до низки маленьких кроків, цього разу послідовно вишуканих у часі.

Свою прекрасно написану книжку «Створення» оксфордський фізико-хімік Пітер Аткінс починає такими словами:

Я поведу ваш розум у подорож. Це подорож осягнення, що веде нас до краю простору, часу та розуміння. Там я доведу, що не існує нічого, що не можна зрозуміти, нічого, що не можна пояснити, і що все є надзвичайно простим… Багато чого у Всесвіті взагалі не потребує жодних пояснень. Слони, наприклад. Якщо вже молекули навчилися конкурувати й створювати інші молекули за своїм образом і подобою, з часом неодмінно можна буде побачити слонів і схожі на них об’єкти, що блукають у сільській місцевості.

Аткінс припускає, що еволюція складних об’єктів – основний предмет цієї книжки – є неминучою, щойно встановляться відповідні фізичні умови. Він запитує: що ж це за мінімально необхідні фізичні умови, що ж це за мінімальний обсяг проектування, який міг би здійснити дуже лінивий Творець, аби простежити за тим, щоб Усесвіт, а згодом і слони та інші складні об’єкти почали одного дня існувати? Відповідь, на його думку як ученого-фізика, полягає в тому, що Творець міг би бути безкінечно лінивим. Фундаментальні первинні складові, які нам належить прийняти без доказів, аби осягнути початок існування всього на світі, або складаються буквально з нічого (за словами деяких фізиків), або (за словами інших фізиків) є складовими крайньої простоти, аж надто простими, щоб потребувати чогось настільки грандіозного, як умисне Створення.

Аткінс каже, що слони та складні об’єкти не потребують жодного пояснення. Але це тому, що він є вченим-фізиком, який приймає як належне теорію еволюції біологів. Насправді він не має на увазі, що слони не потребують пояснення; радше висловлює задоволення з того приводу, що біологи можуть пояснити слонів, якщо їм дозволити прийняти як належне певні факти з фізики. Його завданням як ученого-фізика, таким чином, є виправдати наше прийняття цих фактів як належного. У цьому він досягає успіху. Я ж прагну доповнити його думку. Я біолог. Я приймаю факти з фізики (факти зі світу простоти) як належне. Якщо фізики все ще не погоджуються з тим, що ці прості факти вже стали зрозумілими, це не моя проблема. Моє завдання – пояснити слонів (і світ складних об’єктів) з погляду простих об’єктів, які фізики або розуміють, або досліджують. Проблема фізика – це проблема первинного походження та первинних законів природи. Проблема ж біолога – це проблема складності. Біолог намагається пояснити роботу та початок існування складних об’єктів з погляду простіших. Він може вважати своє завдання виконаним, коли дійде до настільки простих об’єктів, що їх можна буде спокійно передати фізикам.

Я усвідомлюю, що моя характеристика складного об’єкта – статистично неймовірного в напрямку, заданому наперед, – може видатися своєрідною. Такою ж може здаватися моя характеристика фізики як учення про простоту. Якщо вам більше подобається якийсь інший спосіб визначення складності, я не заперечую і був би радий розглянути ваше визначення в дискусії. Але я хочу наголосити, що, хоч яку б якість ми вирішили називати статистично-неймовірною-в-напрямку-заданому-наперед, це важлива якість, пояснення якої потребує особливих зусиль. Це якість, що характеризує біологічні об’єкти на відміну від об’єктів фізичних. Тип пояснення, який ми пропонуємо, не повинен суперечити законам фізики. Безумовно, він використовуватиме закони фізики й нічого, опріч законів фізики. Але він застосовуватиме ці закони в особливий спосіб, який зазвичай не обговорюється в підручниках фізики. Цей особливий спосіб є шляхом Дарвіна. Я представлю його основну суть у розділі 3 під назвою накопичувальний відбір.

Тим часом я хочу піти слідом за Пейлі й наголосити на масштабності проблеми, з якою стикається наше пояснення, колосальному розмаїтті складних біологічних об’єктів, красі та елегантності біологічного задуму. Розділ 2 являє собою розширене обговорення конкретного прикладу, «радару» кажанів, відкритого значно пізніше від часів Пейлі. Тут же, у цьому розділі, я розмістив зображення (рис. 1) – як би сподобався Пейлі електронний мікроскоп! – ока разом із двома послідовними «наведеннями» на окремі ділянки. Угорі рисунка зображено саме око в розрізі. Такий рівень збільшення показує око як оптичний інструмент. Схожість із фотокамерою очевидна.

Ірисова діафрагма відповідає за постійну зміну апертури, отвору «об’єктива». Кришталик, який насправді є лише частиною складної системи лінз, відповідає за змінну частину фокусування. Фокус змінюється за рахунок стискання кришталика м’язами (або, у хамелеонів, переміщення його вперед чи назад, як у створеній людиною камері). Зображення потрапляє на сітківку на задньому боці, де подразнює фотоклітини.

У центрі рисунка 1 показана невеличка ділянка сітківки у збільшеному вигляді. Світло надходить з лівого боку. Світлочутливі клітини («фотоклітини») не є першими об’єктами, на які потрапляє світло, а заховані всередині й розвернуті від світла. Ця дивна риса згадується знову пізніше. Першим, на що потрапляє світло, по суті, є шар гангліозних нервових клітин, який складає «електронний інтерфейс» між фотоклітинами і мозком. Насправді гангліозні клітини відповідають за попередню обробку інформації витонченими способами перед тим, як передати її до мозку, тож до певної міри слово «інтерфейс» тут не зовсім виправдане. Справедливішою була б назва «периферійний комп’ютер». З’єднання від гангліозних клітин ідуть уздовж поверхні сітківки до «сліпої плями» і проходять крізь неї, формуючи основний магістральний кабель до мозку – оптичний нерв. В «електронному інтерфейсі» налічується близько трьох мільйонів гангліозних клітин, які збирають дані від приблизно 125 мільйонів фотоклітин.

Рис. 1

Унизу рисунка зображена одна збільшена фотоклітина, паличка. Дивлячись на витончену архітектуру цієї клітини, слід пам’ятати про те, що вся ця складність повторюється 125 мільйонів разів у кожній сітківці. При цьому порівнянні складні об’єкти повторюються трильйони разів в інших місцях організму загалом. 125 мільйонів фотоклітин – це приблизно у 5 тисяч разів більше за кількість окремо розрізнюваних точок на високоякісній журнальній фотографії. Складчасті мембрани з правого боку зображеної на рисунку фотоклітини є насправді світлозбиральними структурами. Їхня шарувата форма підвищує ефективність фотоклітини у вловленні фотонів, елементарних частинок, з яких складається світло. Якщо якийсь фотон не вловлюється першою мембраною, його може вловити друга, і т. д. Завдяки цьому деякі очі здатні виявляти навіть один-єдиний фотон. Найшвидші та найчутливіші плівкові емульсії, доступні фотографам, потребують для виявлення світлової точки приблизно у 25 разів більше фотонів.

Об’єкти у формі капсул в центральній частині клітини – це здебільшого мітохондрії. Їх виявляють не лише у фотоклітинах, а й у більшості інших клітин. Кожну з них можна порівняти з хімзаводом, який у процесі постачання свого основного продукту – придатної до вживання енергії – обробляє понад 700 різних хімічних речовин на довгих перекручених збірних лініях, витягнутих уздовж поверхні його хитрим чином складених внутрішніх мембран. Кругла кулька з лівого боку рисунка – ядро. Знов-таки, воно є характерною рисою всіх тваринних і рослинних клітин. Кожне ядро, як ми побачимо нижче, у розділі 5, містить у собі зашифровану в цифровому форматі базу даних, що за своїм інформаційним вмістом перевищує всі 30 томів Британської енциклопедії, разом узятих. І це цифри для кожної клітини, а не для всіх клітин організму, разом узятих.

Паличка в основі рисунка – це одна-єдина клітина. Загальна кількість клітин в організмі (людини) становить приблизно 10 трильйонів. Коли ж ви їсте стейк, то шматуєте еквівалент понад 100 мільярдів примірників Британської енциклопедії.