Почему человек не произошел от обезьяны. Рецензия на книгу о теории эволюции и ее современном состоянии
Как личинка-паразит блокирует "механизм смерти", сколько хвостов и ушей было принесено в жертву ламаркизму и возможно ли новое самозарождение жизни на Земле? В издательстве Corpus выходит книга научного журналиста Бориса Жукова "Дарвинизм в XXI веке". "Горький" рассказывает об этом подробном путеводителе по извилистым тропам эволюционных теорий в рамках совместного проекта с премией "Просветитель".
Уровень дискуссии
Лет пятнадцать назад в Санкт-Петербурге школьница Мария Шрайбер решила подать в суд на Дарвина. Но поскольку он давным-давно умер, отвечать пришлось представителям Минобра и авторам учебника по биологии, "нарушающим права безальтернативным навязыванием теории эволюции".
Как говорится, хоть кто-то делом занят. На суде, среди прочего, вспомнили про ~500 видов человеческих паразитов ("получается, Ной должен был взять с собой их всех <...> Строители ковчега должны болеть чумой, холерой, оспой, всеми гельминтозами, гриппом, туберкулезом"), ссылались на советские политизированные издания ("антирелигиозное, атеистическое учение Ч. Дарвина <...> основывается на марксистско-ленинских идеологических принципах"), а иск подавали в компании с человеком в костюме обезьяны.
Дискуссия продолжилась на центральном телевидении. Эрудит Анатолий Вассерман, философ Александр Дугин, лидер группы "Моральный кодекс" Сергей Мазаев, политики и социологи собрались в уютной студии популярной телепередачи "Пусть говорят", чтобы интеллигентно и в дружественной атмосфере обсудить буродажащий каждого вопрос.
"...девочка сказала: „Я подаю в суд на Дарвина, потому что человек не произошел от обезьяны”. В зале сидело огромное количество бабок, которые начали улюлюкать, выкрикивая: „Да что ты понимаешь в Дарвине!..” А она отвечала: „Ну, посмотрите на меня, я же не похожа на обезьяну?” Бабки закричали: „Похожа! Похожа!” <...> Над этим с неописуемо нервно-спокойным выражением лица высился Малахов. <...> К одной бабе, которая слишком много орала, он подошел и сильно треснул своими бумажками по лбу. „Прекрати орать, скотина”, — прошипел он ей. Это было только начало".
Александр Дугин. Постфилософия
А вот другая история. Родительские курсы для семейных пар, готовящихся к усыновлению. Занятие ведет преподаватель-психолог, общается с будущими приемными родителями. Ставит вопрос ребром: "Что для вас будет стопроцентным основанием не брать ребенка?"
Женщина тянет руку, встает, отвечает: "Если он будет явно не похож на меня — например, если он альбатрос. У нас в семье никогда не было альбатросов!"
И третий пример — неполиткорректная выдуманная хохма. Отец-грузин объясняет сыну, от каких обезьян произошли люди: "Ми, грузины, произошли от обэзьяны Шимпанидзе. Армяне — от обэзьяны Макакян. Русские — от болшой мохнатой обэзьяны Гаврила. Евреи — от обэзьяны Абрам Гутанг".
Старосветские современники
Не будет сильным преувеличением сказать, что такой доведенный до кондиций "терминологический компот" часто имеет место, когда речь заходит о Дарвине, теории эволюции и прочем сопутствующем.
Начнем с того, что высказывание "человек произошел от обезьяны" абсурдно, поскольку неверно. С точки зрения зоологии человек относится к приматам. Он не произошел от обезьяны. Он и есть обезьяна.
Термину "обезьяны" соответствует научное название "антропоиды", эта группа делится на обезьян Нового Света и обезьян Старого Света. Человек относится ко вторым, входя в подгруппу гоминоидов вместе с гиббонами, орангутанами, шимпанзе и гориллами.
"Мы не должны, однако, впасть в другую ошибку, предполагая, что древний родоначальник всего обезьяньего рода, не исключая и человека, был тождественен или даже близко сходен с какой-либо из ныне существующих обезьян".
Чарльз Дарвин. Происхождение человека и половой отбор
Книга Бориса Жукова "Дарвинизм в XXI веке" как раз посвящена развенчанию околонаучных мифов, а также подробному описанию становления и развития эволюционных теорий (дарвинизма и его альтернатив), их критике и апологетике, междисциплинарным связям. Название отсылает к труду советского и российского биолога Бориса Медникова "Дарвинизм в XX веке".
"Но это не подражание книге Медникова и не попытка ее „осовременить”. Слишком многое отличает сегодняшнюю ситуацию от ситуации сорокалетней давности. Во-первых, в ту пору еще очень свежи были раны, нанесенные лысенковщиной. Ее последствия не ограничивались ущербом для отечественной биологии, развитие которой было насильственно прервано именно в годы, оказавшиеся исключительно плодотворными для мировой науки. Пожалуй, еще хуже было то, что для целого поколения, получавшего образование в 1940–1960‑х годах, научные знания о живом оказались заменены ворохом бессвязных фантазий, не имевших отношения к реальности. Одной из задач книги Медникова было избавить читателей от этой каши в голове <...> Эти же конкретные исторические обстоятельства породили проходящую через всю книгу яростную полемику автора с ламаркизмом. Ко времени написания „Дарвинизма в ХХ веке” идеи ламаркизма для мировой науки давно уже стали сугубо маргинальными, но в Советском Союзе оказались важной составной частью лысенковских „теорий” и к началу 70‑х все еще оставались актуальными для многих читателей", — пишет Борис Жуков.
Ламарк и девственная плева
Эволюционная теория Дарвина — это о том, что все живые организмы размножаются, воспроизводят себе подобных, но иногда в этом процессе возникают случайные мутации (ошибки или сбои), которые или портят жизнь, или улучшают ее. Второй вариант по интуитивно понятным причинам приводит к увеличению потомства, а новый ("благой") признак, вызванный мутацией-ошибкой, постепенно закрепляется в популяции — так работает естественный отбор. Он видоизменяет живые организмы, делая их более приспособленными. Есть и дополнительные факторы влияния: изменения окружающей среды, колебание популяции, взаимоотношения с другими видами и т. д. — их множество.
А вот о чем ламаркизм, "самый старый, самый популярный, самый влиятельный его (дарвинизма — Ред.) соперник". Французский ботаник и зоолог Жан-Батист Ламарк создал первую цельную эволюционную теорию. С его именем привычно ассоциируются две идеи, сплетенные в одну. Проведем различие:
1) движущая сила эволюции, по Ламарку, — стремление всех организмов к совершенствованию;
2) жирафы тянут шею, а муравьеды тренируют язык, чтобы прокачать соответствующий приобретенный скилл — он наследуется.
Борис Жуков обращает внимание, что наследование индивидуальных достижений Ламарк как раз считал искажением и деформацией заложенного в организме стремления к прогрессу. Но эти искажения позволяют приспосабливаться к среде обитания. Она разная — отсюда многообразие форм жизни.
"Однако по иронии судьбы словом „ламаркизм” в науке стала зваться именно идея наследования приобретенных признаков, — пишет Борис Борисович. — Случилось это, правда, через десятилетия после смерти Ламарка — во времена триумфа дарвиновской теории. Парадоксальным образом теория естественного отбора, поставив эволюционные процессы в центр внимания ученых, возбудила их интерес к механизмам эволюции — и тем невольно способствовала возрождению идей Ламарка".
Идея наследования приобретенных признаков долгое время считалась неоспоримой. Психоламаркисты считали наследственность особым "видом памяти" ("благо о механизмах того и другого в ту пору не было известно практически ничего" — Б. Ж.), механоламаркисты напоминали о важности идеи Ламарка об "упражнении / неупражнении органов" (работающий, "нужный" орган развивается / неработающий постепенно отмирает).
Считается, что первым, кто усомнился в непреложности ламаркизма, был немецкий зоолог Август Вейсман, изначально прославившийся как гистолог, но из-за испорченного зрения вынужденный оставить изучение микромира, переключившись на другое научное направление.
"...в устном предании он остался педантичным чудаком, который отрезал мышам хвосты, получал от бесхвостых грызунов приплод, выращивал до взрослого размера, мерил хвост, снова отрезал... И, не получив никакого изменения длины хвоста на протяжении 22 поколений, сделал вывод: индивидуальные изменения, случившиеся с организмом в течение жизни, не наследуются".
На самом же деле раньше Вейсмана аналогичным скепсисом по отношению к ламаркизму проникся двоюродный брат Дарвина, Фрэнсис Гальтон — пионер количественно-статистической методологии в биологии и основоположник (о ужас, ужас) евгеники. Гальтон переливал кровь черных кроликов белым и наоборот. Потомство подопытных упорно не меняло окраску, что заставило ученого усомниться в принципиальной возможности наследования приобретенных признаков. Этот эксперимент был ответом на презентацию бесхвостой кошки на съезде немецких натуралистов в 1877 году. Куцым котенком окотилось лишившееся хвоста в результате несчастного случая домашнее животное, это вызвало у участников съезда, как сказали бы сегодня, WOW-эффект.
Однако бесхвостые котята рождаются и у непокалеченных кошек — это факт. А собакам некоторых пород купируют хвосты и уши из поколения в поколение, при этом их потомство неизменно хвостатое и ушастое.
"Еще более масштабный эксперимент природа поставила над самим человеческим родом <...>, — пишет Борис Жуков. — Всякая женщина рождается с девственной плевой. Если ей вообще суждено кого‑то родить, то только после разрушения этой структуры. Но этот признак, уничтожаемый в каждом поколении, упрямо воспроизводится в следующем на протяжении всей известной нам истории человечества. Где же оно, пресловутое „наследование приобретенных признаков”?"
Спенсер и сифилис
Ламаркисты парировали: купирование ушей-хвостов и дефлорация — это грубая разовая травма, а для передачи признаков требуется мягкое и постоянное давление среды на организм.
Хорошо, а как же ящерицы, которые умеют восстанавливать хвост, грубо и разово отсеченный? Где вообще грань между мягким и жестким, есть ли в этом вопросе общий критерий для всех видов? Да и где неоспоримые примеры наследуемых признаков?
Да, философ-эволюционист Герберт Спенсер в качестве таковых приводил наследственный сифилис и телегонию — но этого для научного сообщества конца XIX столетия уже было мало. Сторонники/противники ламаркизма спорили на поле эксперимента (пересаживали равнинные растения на альпийские ландшафты, растили одну группу мышей в холоде, другую в тепле и т. д. — опустим подробности).
А потом появилась генетика, значительно пошатнувшая позиции ламаркизма. "Существование каких‑то автономных носителей наследственных качеств плохо увязывалось с представлением о неограниченной пластичности организма по отношению к факторам внешней среды. Вдобавок загадочные гены вели себя так, как будто никаких внешних воздействий нет вовсе".
Ископаемая фауна и воля к прогрессу
Хотя ламаркизм и начал сходить со сцены, споры о нем продолжались еще долго. Наследование приобретенных признаков отстаивал, например, знаменитый русский физиолог Иван Павлов. А австрийский биолог-ламаркист Пауль Каммерер покончил с собой, прочитав в журнале Nature статью с критикой в свой адрес и обвинениями в фальсификации.
Но ламаркизм был не единственной альтернативой дарвиновской теории. Вот примеры других:
Автогенез — представление об эволюции под воздействием внутренних причин и побуждений. Борис Жуков и здесь отмечает, что эта теория имеет гораздо больше прав называться "ламаркизмом" (см. п. 1 выше), но историю науки не перепишешь. Отличие все же есть: ряд автогенетиков считали, что универсальной и единой для всех организмов "воли к прогрессу" нет, у каждой эволюционирующей группы она своя. Лидер направления — создатель сравнительной эмбриологии Карл Эрнст фон Бэр.
Мутационизм — связан с именем голландского ботаника Хуго де Фриза, утверждавшего, что наследственные признаки меняются не постепенно и малозаметно, а скачкообразно и резко — сразу создавая новый вид. Фриз также отрицал "направленное влияние среды" и "адекватную изменчивость" и утверждал, что признак может изменяться в любом направлении. Голландец признавал роль естественного отбора Дарвина, но отводил ему скромное место: он лишь отбраковывает неудачные формы, не создавая ничего нового.
Теория "нейтральной эволюции" — ее предложили независимо друг от друга японский генетик Мотоо Кимура и его американские коллеги Джек Кинг и Томас Джукс. В аминокислотных последовательностях природных белков нашли многочисленные разночтения, не оказывающие заметного влияния на функциональные свойства — отсюда предположение, что вызывающие такие замены мутации нейтральны (не полезны и не вредны), а их закрепление в генотипе — дело случая, а не результат отбора.
Катастрофизм — теория основоположника палеонтологии Жоржа Леопольда Кювье, перешедшего от изучения отдельных окаменелостей к исследованию целых ископаемых фаун. Кювье не обнаружил в толще известняка переходных форм, это навело его на мысль, что не было никакого постепенного преобразования одних форм в другие, а была серия катастроф, полностью уничтожающих все живое, которое после возрождалось всякий раз в новом виде.
В нынешнем контексте взгляды Кювье интересны еще и тем, что современная палеонтология практически невозможна без привлечения эволюционных представлений. При этом ее отец-основатель был не только антидарвинистом, но и выступал против всякой эволюционной теории.
Зюганов и смерть после соития
"Дарвиновский естественный отбор — это единственный достоверно известный нам сегодня механизм порождения новых смыслов из хаоса, информационного шума. (Это, разумеется, не означает, что других механизмов нет и быть не может, — это означает лишь, что на данный момент они нам неизвестны и мы не знаем даже, существуют ли они.)", — пишет Борис Жуков.
Однако дарвиновская теория объясняет далеко не все. В природе можно наблюдать множество интересных явлений, относительно которых вопросов пока больше, чем ответов.
Например, нерест лососей — когда рыбы в огромном количестве отправляются в опаснейшее путешествие вверх по течению. Те из них, кто не попадает в лапы медведя или рыболовную сеть, тоже не жильцы. Когда рыбы завершат то, к чему их побуждает инстинкт (самки мечут икру, самцы поливают ее молоками), у них запускается программа самоуничтожения: возникают некрозы одновременно в разных тканях, потом разрастаются и сливаются — и все, вскоре течение понесет обратно их безжизненные тела.
Как мы знаем, неминуемая смерть после размножения встречается в природе. Самка богомола съедает самца после спаривания, самцы- поденки после акта любви умирают сразу, самки — чуть позже, лишь отложив яйца. Похожая ситуация у осьминогов, с той разницей, что осьминожиха умирает от истощения, дождавшись, когда из яиц выйдут детеныши.
Есть разные объяснения такой запрограммированной смерти, в нашу задачу не входит углубляться в это. Интересно то, что иной раз эту программу удается "хакнуть".
Борис Жуков рассказывает про атлантического лосося (он же семга), который может выжить после нереста, через пару лет накопить новую порцию икры и молок — и снова отправиться нереститься. Так до пяти раз (семга может жить до 13 лет, но вероятность стать добычей хищников или рыбаков все-таки велика).
Российский ихтиолог Валерий Зюганов объясняет эту живучесть тем, что семга заражается глохидием — паразитической личинкой европейской жемчужницы, двустворчатого моллюска, за которым ныряют ловцы, если его специально не разводят для ювелирных целей. Глохидия жемчужницы чрезвычайно мала (~50 микрон в диаметре), она легко внедряется в жабры семги, живет там какое-то время, растет и развивается, а после покидает рыбу, осев на дно уже в виде маленького моллюска. Зюганов обнаружил взаимосвязь этого паразитического симбиоза с возможностью рыбы выжить после нереста.
"...семга становится более устойчивой к термическому шоку, кратковременному пребыванию вне воды, травмам и т. д. В общем, кому паразит, а кому живой эликсир бессмертия. Похоже, ушлая личинка наловчилась каким‑то образом блокировать у хозяина программу самоуничтожения. Зачем ей это нужно, понятно: в холодной воде наших северных рек развитие глохидия идет медленно и занимает от 8 до 11 месяцев. Если бы сразу после нереста семга умирала, заражать ее не имело бы никакого смысла <...> Загадка состоит в другом: почему это не происходит самопроизвольно, без милосердного вмешательства паразита? С этим вопросом тесно связан другой: а зачем вообще лососям программа самоуничтожения?"
Есть, например, такой вариант объяснения. Массовая гибель лососей повышает трофность ("плодородие" по аналогии с почвой — Ред.) нерестовых водоемов. Много разложившейся органики (почившие после нереста рыбы) дает пищу бактериям, необходимым для развития микроскопических водорослей-фитопланктонов, которыми будут питаться инфузории, коловратки и т. п. микроорганизмы, а их в свою очередь будут поедать вышедшие из икринок мальки лосося.
Лосось действительно нерестится в водоемах, обделенных органикой, но для семги вышеприведенное объяснение не подходит, поскольку если эта рыба и умирает после нереста, то вдали от нерестилищ — чаще всего в море. При этом мальки семги чувствуют себя не хуже потомства своих несчастных собратьев и уровень их выживаемости примерно такой же. Да и число икринок, их размер и качество также существенно не отличаются у "одноразовых" и "многоразовых" рыб.
"Словом, с какой стороны ни посмотри, получается, что запрограммированная смерть после нереста не только не дает никаких преимуществ, но и наоборот — выглядит явно проигрышной стратегией по сравнению с отсутствием таковой. Как такой механизм мог возникнуть в эволюции — совершенно непонятно. Но это еще полбеды — можно предположить, например, что он возник как адаптация к каким‑то факторам, действовавшим во время формирования современных видов лососей, но отсутствующим сейчас. Настоящая проблема — как этому феномену удается сохраняться сейчас?"
Экосистема "курильщиков"
Зато куда больше ясности в другом значимом вопросе. Много лет считалось, что теория Дарвина противоречит Второму закону термодинамики ("закону об энтропии"), согласно которому развитие изолированной системы неминуемо идет от порядка к хаосу.
Но ни клетки, ни организмы, ни экосистемы, ни планета Земля в целом никогда не были закрытыми системами. Более того, люди, звери, птицы, а также грибы и большинство бактерий — гетеротрофы, то есть они не способны "сами себя кормить", синтезируя нужные вещества и никого не трогая. Необходимую для жизни и развития энергию гетеротрофы получают, разлагая органические вещества, произведенные другими.
"...вещества создают растения и бактерии-фотосинтетики, для которых источником необходимой энергии служит солнечный свет. Последний представляет собой высокоупорядоченный поток электромагнитных волн, энергия которого после ее использования живыми организмами в конечном счете превращается в энергию хаотического теплового движения молекул. Таким образом, суммарная энтропия всех вовлеченных в эти процессы тел в конечном счете увеличивается, и локальное усложнение и упорядочивание тел живых организмов противоречит этому не больше, чем брызги, летящие вверх от места низвержения Ниагарского водопада, — известной житейской мудрости „вода всегда течет вниз”".
Есть и микроорганизмы, синтезирующие органику из источников, не связанных с солнечным светом (из тепла земных недр и даже радиации). Существуют и соответствующие сложные экосистемы (например, "черные курильщики"). Но опять же — это всегда открытые системы.
Из книги "Дарвинизм в XXI веке" можно узнать, как безмерно уважающий Дарвина австрийский физик Людвиг Больцман, держа в уме его эволюционную теорию, попытался расширить свою теорию эволюции газа в замкнутой системе, обобщив ее на открытые системы (в результате это обернулось для него не просто неудачей, но личной трагедией). Как много лет спустя выход из тупика нашел бельгийский ученый российского происхождения Илья Пригожин, став одним из основоположников неравновесной термодинамики. Он предложил концепцию самоорганизации и ввел термин "диссипативные (рассеивающие — Ред.) структуры", которыми в этой оптике и являются все живые организмы, "возникшие и существующие в потоках энергии <...> протекающих в далекой от равновесия макросистеме — Солнечной".
Борис Жуков также рассуждает о том, почему человек за всю историю так и не стал свидетелем самозарождения живого из неживого ("самозарождение жизни на сегодняшней Земле невозможно, видимо, потому, что... на ней уже есть жизнь"), почему "социальный успех <...> фатально не совпадает с показателями эволюционной приспособленности <...> у богатых в среднем меньше детей, чем у бедных, а у образованных — меньше, чем у необразованных" и сообщает последние новости о человечестве: стратегия "вклада в потомство" приходит на смену "вклада в себя" — идет "отбор против генов образования".
Значит ли это, что человек глупеет? Ответ на этот вопрос ищите в финальной главе с интригующим названием "Дурак — венец творения?"