Максим Чертанов - Дарвин

• Название: Дарвин
• Автор: Максим Чертанов
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-235-03590-4

Он хотел знать все. Для чего кошке хвост? Снятся ли собакам сны? Какую цивилизацию могли бы создать пчелы? Поднимаются континенты или опускаются? Откуда взялась жизнь на Земле? Кто умнее, мужчины или женщины, и почему? Он разгадывал загадки природы, как Шерлок Холмс, и формулировал свои открытия поэтично, как Диккенс. Уже стариком, увенчанный всеми учеными регалиями мира, он робко писал коллеге: «Вы знаете так много, а я так мало, и я прошу у Вас милостыни, как нищий…» Он избегал публичных споров, за исключением случаев, когда это было очень важно для него, — а важно было и то, что Турция обидела Болгарию, и то, что сосед обидел лошадь. Об открытиях и о жизни этого удивительного человека подробно и увлекательно, опираясь исключительно на факты и документы, рассказывает автор.

---

А сами гены подчиняются законам Дарвина? Да, они живые и эволюционируют. Новые гены возникают из-за ошибок копирования, сращивания нескольких генов или расщепления одного; в результате рядом с предковым геном появляется новый вариант (или несколько) и они дивергируют: каждый приобретает свою функцию, занимает нишу, некоторые вытесняют собратьев. Ученые выделяют семейства генов и узнают, от какого общего предка они разошлись: например у человека три гена для цветного зрения и один для ночного видения, все произошли от одного. Правда, у некоторых генов нет гена-предка. От кого произошли такие, не вполне ясно, скорее всего от так называемых «мусорных» участков ДНК. Если они нашли себе нишу, могут стать родоначальниками новых семейств. Не найдут — вымрут, как вымерли больше половины человечьих генов, отвечающих за обоняние. Не нужно нам оказалось острое обоняние…

А что там с обвинением Дарвина в «беззаконии»? Физик Л. Больцман, его современник, потратил много лет на обоснование эволюции с физической точки зрения, но его попытки разбились о второй закон термодинамики. В неживой природе порядок не образуется из хаоса — и в живой не может. В начале XX века именно вторым законом били Дарвина Н. А. Бернштейн, У. Блум, К. Тринчер. Но в 1947 году И. Пригожий доказал, что порядок из хаоса не может получиться только в изолированных системах — таких, в которые энергия не поступает извне и не выходит наружу. А живое относится к неизолированным системам: такие берут энергию извне, внутри себя ее упорядочивают, а ненужные остатки выкидывают, увеличивая наружный хаос. Мы взяли из внешней среды бутерброд и съели, он поучаствовал в построении нашего упорядоченного тела, а потом оказался снаружи в весьма неупорядоченном виде… И. И. Шмальгаузен: «В эволюции организмы снижают энтропию, то есть увеличивают свою упорядоченность естественным отбором особей, наиболее успешно разрушающих внешнюю среду…» Увы: чем выше организовано живое существо, тем больше хаоса оно создает вокруг. Бактерии не наносят Земле почти никакого урона; слоны могут съесть рощу; мы уничтожаем целые экосистемы. Можно ли с этим бороться? Да, если воспринимать как единую систему не только себя — угождая своему организму, мусорю, плюю на пол и вырубаю лес, — а себя и окружающую среду вместе: забочусь о ней как о собственном теле.

Физик М. Эйген, в 1967 году разработавший концепцию самоорганизации материи, в нобелевской речи назвал Дарвина «великим физиком», ибо открытый им закон естественного отбора оказался куда более общим законом — противодействия энтропии. Физик Г. Хакен предложил концепцию «обобщенного дарвинизма, действие которого распространяется не только на органический, но и на неорганический мир». Мутации разрушительны, они ломают заведенный порядок и увеличивают хаос. Поэтому сами они не создали бы новых видов, а разрушили все живое. Но естественный отбор дает живым существам возможность бороться с хаосом. Н. Борисов: «Без отбора эволюция бы не привела ни к каким результатам… роль естественного отбора аналогична роли холодильника в тепловой машине, удаляющего лишнюю энтропию за пределы системы». (На язык физики естественный отбор переводят так: упорядоченность порождается сочетанием случайного изменения состояния системы с последующим избирательным запоминанием результатов изменения.)

Физикам хорошо, с ними не спорят обыватели, их просто никто не понимает. Вознесшие Дарвина к себе на олимп, они не подозревают, что где-то внизу, вокруг да около биологии, кипят старые споры. К. Н. Несис, доктор биологических наук: «Многолетняя борьба дарвинистов с антидарвинистами напоминает разрезание киселя: вместо номогенеза возникает неономогенез, вместо катастрофизма — неокатастрофизм». За границей и у нас продолжают публиковаться авторы, утверждающие, что в живых существах сидит «внутренняя сила». Историк Ю. Чайковский много лет доказывает, что естественного отбора нет. У ящериц при конкуренции удлинились лапы, а без конкуренции не удлинились. А как вы докажете, что виновата конкуренция? Может, это совпадение!

«Лирику» нелегко понять, что такое закон природы. Вы видите, как с ветки падает яблоко. Как доказать, что оно упало по закону всемирного тяготения? Может, другие и по закону падают, а это просто так, без закона? Но закон — это сформулированный механизм повсеместно наблюдаемой взаимосвязи между явлениями. Мы наблюдаем, как на острове, где мало еды, ящерицы вынуждены больше драться и бегать, поэтому мелкие и коротконогие ящерицы вымирают, а большие и длинноногие размножаются. Дарвин назвал механизм этого явления естественным отбором. Вот и все…

У антидарвинистов есть и более внятные претензии к естественному отбору. По Дарвину, отбор служит приспособлению к окружающей среде. Но почему организмы столь несовершенно приспособлены? Да, насекомые становятся похожими на листок, чтобы их не ели. Но их же все равно едят! Почему они не сделались несъедобными? Вообще-то этот аргумент с большим основанием можно предъявить антидарвинистам: если «внутренняя сила» ведет организмы по пути эволюции, почему она не сделала насекомых несъедобными? Но попробуем разобраться по сути. Во-первых, все в природе взаимосвязано: абсолютная приспособленность одного не даст жить другому. Если бы те, на кого охотятся, были несъедобны, охотники бы вымерли. Во-вторых, Дарвин еще в 1839 году сказал: адаптация стремится к совершенству, но никогда не достигает его.

Эту мысль развивали Э. Майр, Н. Н. Воронцов, а А. П. Расницын предложил термин «адаптивный компромисс». Невозможно улучшить все сразу. Маленький мобильный телефон почти невесом, но на крошечные кнопки неудобно нажимать. Сделать кнопки большими — экран станет маленьким. Перенесли кнопки на экран, сделав его сенсорным, — теперь надо его беречь от случайных нажатий… И техника, и природа идут по пути компромисса: немного улучшили то, немного другое, попутно ухудшилось третье, будем приспосабливаться, хотя заведомо ухудшим еще что-нибудь… Гепард быстро бегает, его строение приспособлено к этому, но из-за такого строения он скоро утомляется и не умеет лазить по деревьям. Млекопитающие долго живут и имеют больше радостей жизни, чем бактерии, зато у бактерий зубы не болят. Саламандры могут отрастить конечность, а мы нет: у млекопитающих нет гена, который позволяет регенерировать. В процессе эволюции он потерялся. Случайно? Бывает и такое, но в данном случае, похоже, перед нами адаптивный компромисс. Лапа саламандры отрастает, так как на поврежденном участке клетки костей, крови и кожи превращаются в массу неспециализированных клеток и интенсивно делятся. Но у млекопитающих такое деление приводит к раку, а он опаснее для жизни, чем ампутация конечности, поэтому выжили те млекопитающие, которые лап себе не отращивали, зато раком реже болели. По принципу адаптивного компромисса написаны некоторые главы этой книги — чудовищно примитивно для «физиков» и сложновато для «лириков»; но если бы автор переделал их в сторону полного усложнения или полного упрощения, то либо «физики», либо «лирики» его бы просто придушили.

Вторая претензия современных антидарвинистов — «преадаптации». Это вариация на старую тему: не мог с нуля развиться глаз, он был «запрограммирован». Как могли у рыб отрасти ноги, у птиц перья, ведь на зачаточных ногах нельзя ходить, а на еле оперенных крыльях — летать? Значит, «внутренняя сила» запрограммировала ноги и перья.

Дарвин писал о преадаптациях в «Происхождении видов»: «Черепные швы у молодых млекопитающих подвинулись так далеко, что рассматривались как адаптации, облегчающие акт родов, и, без сомнения, они могут ему способствовать или даже оказаться необходимыми; но так как эти швы существуют и на черепах молодых птиц и пресмыкающихся, которые вылупляются из яйца, то мы вправе заключить, что это строение вытекает из самих законов роста и только впоследствии оно сделалось полезным при акте рождения высших животных». В сказке Киплинга слоненок захотел узнать, что ест крокодил, тот в ответ схватил его за нос и стал тянуть, получился хобот, который опечалил слоненка, но потом оказался полезен: обливаться водой, отгонять мух… Многие органы образовались как приспособление к одному, но пригодились для другого. Перья служат не только для полетов, их имеют все нелетающие птицы, современные и вымершие. Перья были полезны для защиты от холода и жары: чем больше перьев, тем комфортнее жить на земле, а потом оказалось, что на оперенных крыльях удобно летать. Ископаемая рыба ихтиостега имеет крохотные зачаточные ножки. На них с трудом можно таскать тяжелое тело по дну. Но ихтиостегины дети, у которых масса тела меньше, возможно, могли выбраться на сушу, спасаясь от хищников, и чем длиннее были их ножки, тем успешнее они выживали. А вот пример преадаптации не из древности. У попугаев мощный острый клюв и крепкие когти. Кажется, что это подходит для охоты на крупную дичь, но попугаи едят семена и фрукты, а клюв и когти им полезны для лазания по деревьям или вытаскивания насекомых. Однако в 1868 году обнаружили, что попугай кеа в Новой Зеландии нападает на овец. Его клюв и когти не изменились, а стали использоваться для освоения новой ниши.