Молох (сборник)
Шрифт:
5
В начале — или скорее на пороге биогенеза — мощность солнечного излучения была примерно на 10–20 % меньше, чем в настоящее время, и потому Земля должна была «как-то» подогреваться, в противном же случае ее сковали бы мощные ледяные панцири. Что подогревало Землю в течение четырех миллиардов лет, кроме солнечного света, точно неизвестно, поэтому и до сих пор идут споры, в которых одни гипотезы сталкиваются с им противоположными. Я же вынужден просто принять, что каким-то образом на поверхности затянутой в скорлупу планеты, уже настолько остывшей, что на ней образовались большие водные бассейны (океаны), поддерживалась температура, благодаря которой стал возможен биогенетический пролог. Тогда должны были возникнуть первые репликаторы. Повторяли ли они свои поколения благодаря какому-то тогдашнему предшественнику НУКЛЕОТИДНОГО КОДА или же только благодаря какой-то настолько упрощенной его самородной форме, что репликация вообще оказалась возможной в дальнейшем, — пока еще неизвестно. Я считаю целесообразным подчеркивать размеры нашего ученого невежества, чтобы не выглядело так, что я здесь с одной попытки намерен выяснить «все». Есть одна вещь, к которой мы сегодня имеем доступ благодаря открытию вычислительной мощности, потенциально дремлющей в нуклеотидах, а именно к тому, что олигонуклеотиды Адельмана действуют СЛОВНО параллельный компьютер, или, ТОЧНЕЕ, как огромное количество (порядка триллионов) отдельных молекулярных «нанокомпьютеров», КАЖДЫЙ из которых работает «под свою ответственность», и в том, что они нацелены на решение ОПРЕДЕЛЕННОЙ задачи, кроется разрешение загадки их последующего эволюционного успеха.
6
Обязательно следует добавить, каким было первое и основное различие между этими молекулярными авторепликаторами и нашими компьютерами, так как это различие не касается ни материала, ни даже программ-алгоритмов: все дело в том, что
7
Следовательно, «вначале были микромолекулярные саморазмножающиеся» компьютеры-репликаторы. Огромное количество их должно было исчезнуть, поскольку искусство репликации находилось только в зародыше. Кроме того, мы не имеем также ни малейшего понятия, возникла ли эта пражизнь моно— или скорее полифилетично, то есть «удалось» ли Природе создать только один «стандартный» тип предбактерии или же, возможно, этих типов было больше и они должны были конкурировать друг с другом за выживание. Тот факт, что сегодня все биохимические связи жизни являются исключительно левонаправленными, говорит о том, что сразу (но тоже не наверняка) возникла «жизнь правонаправленная» и «левонаправленная» и что в этой конкурентной борьбе по причинам не совсем случайным (но здесь в эту сторону проблемы я дальше вникать не могу) победила жизнь левонаправленная. В любом случае можно, «здраво рассуждая», предположить, что биогенетические репликаторы действовали сперва довольно скверно в том смысле, что львиная доля их потомственного продукта «была ни на что не способна», то есть не выживала. И поэтому уже в этом самом раннем периоде гильотиной, отделяющей способность выживания от неспособности, была гибель, потому что то, что не сумело размножаться так, чтобы выполнить минимум условий для адаптации к окружающей среде и к другим праорганизмам, должно было погибнуть. Это кажется, пожалуй, понятным.
8
Здесь мы сталкиваемся, как мне кажется, с довольно таинственным препятствием, из-за которого жизнь «в реторте» мы сами создать (синтезировать) не сумеем. Препятствие я вижу в этих МИЛЛИАРДАХ ЛЕТ неустанных репликаций как непрерывного существования форм элементарных, простейших и вместе с тем таких, какие не обладали ЕЩЕ тогда даже самой слабой силой, выходящей за пределы их «экзистенционального минимума относительно размножения». Это является, как мне кажется, фатальным подтверждением моих опасений, высказанных в «Сумме технологии» тридцать лет назад, что именно гигантское время латенции жизни, просто невообразимое для человека, ДОЛЖНО было пройти, прежде чем из предбактерийной пражизни сумело вырасти целое древо видов Линнея. Уже из обнаруженных в фоссилиях палеонтологических протокодов мы знаем, что ТЕМПЫ воплощения очередных типов, отрядов, видов становились все быстрее, поскольку очень долгим был «подготовительный» период (миллиардолетний процесс становления жизни на Земле), но именно «креационный мотор ускорил» (а максимум быстроты произошел около миллиона лет назад) рост темпов возникновения всех других видов, в результате чего и появился человек разумный.
9
Но остается еще много неизвестного в вышеприведенной картине. В ней можно УЖЕ увидеть невероятно тяжелую работу этой brute force, которая в течение тысяч миллионов лет вслепую не могла сдвинуть с места собственные потенциалы, кроме как для минимальной задачи ВЫЖИВАНИЯ. Само выживание было тогда делом столь трудным и столь рискованным, что, как мы знаем, из всех разновидностей жизни, какие появились когда-либо на Земле, 99 % погибли. О гибели пресмыкающихся, которые преобладали в течение 120 миллионов лет на нашей планете, мы знаем особенно много. Во-первых, поскольку зачастую это были гиганты, имевшие огромные размеры и, следовательно, огромные скелеты, и поэтому их останки были обнаружены во время раскопок. Во-вторых, поскольку их гибель произошла довольно интересным способом, скорее всего в результате космического вмешательства. Мы постепенно узнаем, что подобных катастроф жизнь на Земле знала много как в виде «геолого-вулканических интервенций», так и климатическо-ледовых, и т. д.
10
Однако мы должны вернуться к этому прадавнему прошлому, в котором длилось миллиардолетнее «молчание потенциала». Что должно было, что могло закончить его и прервать, приведя к кембрийскому взрыву, этому «внезапно» возникшему (то есть «едва» в течение миллионов лет) извержению прогрессирующей жизни и к старту «эволюционной прогрессии»? Следует себе четко уяснить, что есть один факт, для нас столь очевидный, что мы, честно говоря, на него не обращаем внимания, а именно: я считаю все типичные разговоры среди биологов о «примитивных» формах целых организмов или их отдельных органов результатом удивительной ошибки. Как можно вообще считать, например, что насекомые, существующие на Земле триста миллионов лет и несравнимо менее чувствительные к большим дозам радиоактивности, чем млекопитающие во главе с человеком, являются «более примитивными», чем приматы вместе с человеком, насчитывающие каких-то 10–12 миллионов лет земного пребывания? И если мы присмотримся к этим микроорганизмам, которые есть везде — и вокруг нас, и в нас самих, — не должно ли нас убедить это их переживание всех эпох, всех миллиардолетий (не скажу, что в не изменившемся виде)? К сожалению, именно микроорганизмы, чаще всего для нас болезнетворные, обладают такой «вычислительной мощностью» молекулярно-биохимического типа, что мы нашими совершенными синтетическими лекарствами и антибиотиками можем создавать только щели во фронтах атакующих нас бактерий… которые после недолгого (очень недолгого) времени приобретают устойчивость ко всем нашим медикаментам, ко всей этой артиллерии, направленной на них фармакологией и медициной. Что же означает это явление? Означает оно только то, что именно бактерии, эти «примитивные формы», обладают не как индивидуумы, не как классы, а как виды такой креационной силы, которая, как уже можно догадаться, заключена в вычислительной мощности и которая потенциально готова активизироваться при возникновении опасности. Появляются такие пермутации и такие рекомбинации их генного послания, которые обеспечивают им устойчивость. Можно ли себе представить, чтобы так называемые «высшие» животные и человек сумели выработать у себя иммунитет к каким-то отравляющим газам или к повышенной радиоактивности… Можно считать, что науке придется с большой осторожностью применять понятия «прогресса» и «примитивизма» для решений в области жизни…
11
Когда шестнадцать лет назад я писал первую лекцию моего фиктивного суперкомпьютера, ГОЛЕМА, я вложил в его металлические уста такое заявление.
В эволюции «СОЗИДАЕМОЕ МЕНЕЕ СОВЕРШЕННО, ЧЕМ СОЗИДАТЕЛЬ». Я тогда не имел, кроме интуиции, ничего для обоснования этого тезиса; как дальше говорил Голем, в этих словах «заключен (…) переворот всех ваших представлений о недосягаемом мастерстве созидательницы видов. Вера в прогресс, сквозь эпохи идущий ввысь, к совершенству, преследуемому с растущим умением, в прогресс жизни, закрепленный на всем древе Эволюции, старше ее теории. (…) Я заявил: созидаемое менее совершенно, чем созидатель. Достаточно афористическое заявление. Придадим ему форму более деловую: В ЭВОЛЮЦИИ ДЕЙСТВУЕТ ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ГРАДИЕНТ КОНСТРУКТИВНОГО СОВЕРШЕНСТВА ОРГАНИЗМОВ. Это все».
Далее цитировать Голема я не буду. Скажу только, что моя интуиция кажется сегодня, после стольких лет, более обоснованной, чем в те времена, когда я выразил ее словами фиктивного компьютерного мудреца. Дело в том (так это можно теперь представить), что более полутора веков продолжалась битва ламаркизма с дарвинизмом, или тезиса, что эволюция якобы возникла из наследования черт, приобретаемых организмами, с тезисом, что она возникла исключительно из мутации генов, которые обтесывает (проверяя выживаемостью) естественный отбор. Теперь же уже ни я, ни Голем, а авторы трудов о «вычислительной мощности жизни» говорят, что возможно совместное протекание случайного процесса (или генетических изменений, спровоцированных мутациями отдельных генов) с определенным направлением потока таких изменений: нет уже места ни для какого-либо приобретения черт, которые наследуются, ни для абсолютно слепого разброса, вероятнее всего, случайных мутаций. ПОКА этот «третий» путь можно называть только так: случайность не исключает направленности в развитии организмов-потомков. ГЕНОТИПНЫЕ решения «хорошо» проявляются как тенденции собственных продолжений на элементарном генном уровне. Не подходит ни «чистая случайность», ни «чистое управление». ОРТОЭВОЛЮЦИЯ (например, лошади) не является ни результатом наследования приобретенных черт, ни слепых мутаций: есть структуры генотипных посланий, которые поставлены как бы в привилегированное положение, сходно с тем, как булыжник, пущенный со склона, начинает в результате инерции катиться дальше
и дальше. Со значительной высокопарностью, следовательно, можно было бы сказать, что само «совершенство решений» определенной видосозидающей задачи придает дальнейшим приближениям «все более точное» НАПРАВЛЕНИЕ. Для разных видов это выглядит совсем по-разному: иначе для слоноподобных, иначе для высших, поскольку «по пути» возникают формы, «приближающие» финальное решение, и когда эволюционный процесс его достигает, он останавливается: поэтому Homo sapiens sapiensпрактически уже перестал эволюционировать. Подчеркну осторожно, что это и не аксиома, и не доказанная гипотеза. Но в любом случае во всем том, о чем я говорил до сих пор, кроется возможность нового взгляда на процесс естественной эволюции растений и животных как на огромное ЦЕЛОЕ. «Грубая сила» жизни на элементарном уровне репликаторов потребовала громадных эонов времени, чтобы добраться до фазы, в которой выход за пределы простой репликации стал вообще возможен. Процесс, который наступил, был, очевидно, БЛУЖДАНИЕМ (об этом говорил мой Голем, назвав Эволюцию «блужданием ошибки»). Однако же если с другой стороны смотреть на этот самый процесс, мы видим, что вместе с «элементарностью» первейших организмов (микроорганизмов) в ходе прогрессирующей специализации уничтожению подверглась первичная УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ. Как из младенца может получиться схоластик, трубочист, врач, рабочий, профессор, водитель, монах, диктатор, портной, так и из бактерии — ЕСЛИ БЫ катастрофа, спровоцированная интервенцией Космоса или нашей ядерной войной, уничтожила бы все высшие формы жизни — могло бы возникнуть, могло бы возродиться в последующей эволюции новое богатство живых органических форм. Естественно, оно наверняка не было бы ни то же самое, ни похожее на тот состав, который собрала эволюция до сих пор на древе Линнея! Но этот шанс потенциально скрыт в универсализме жизни, именно в ее биохимической, «нуклеотидной вычислительной мощности». И это говорит о потерях, которые приносит жизни каждое направление видовой специализации; это привело к тому, что мы утратили способность к регенерации (у ящерицы хвост отрастет, а у человека потерянная нога или рука — нет). Впрочем, кто ближе хочет познакомиться с первичной формой всей этой диатрибы, направленной против «эволюционного прогресса» жизни, кто хотел бы увидеть реверс «прогресса» (не просто иеремиады), пусть поищет (но это нелегко) книгу под названием « Golem XIV», изданную в 1981 году краковским издательством « Wydawnictwo litetackie». Откуда у меня взялась такая дерзость, которая уже сегодня (то есть ПЕРЕД концом столетия) получает первые подтверждения достоверности, — не знаю. Но я думаю, что если даже и ошибался, то, как свидетельствуют письма, которые получаю из США, не во всем.Итог
Следует понять, что представление параллельно работающего компьютера как модели естественной эволюции — это только актуально напрашивающаяся картина. Можно признать, что возникает «очень удивительный» компьютер, такой, не имеющий никакой программы, кроме той, которая оптимальным образом просто обеспечивает его СОХРАНЕНИЕ. Почему, однако, репликации (без которых эволюция не вышла бы за свой протобактерийный пролог) являются обязательными? Потому что «микрожизнь» возникает там, где подвергается атакам молекулярного хаоса (например, броуновского движения), ведь ДОЛЖНА возникать некая форма, ПРОЧНО сопротивляющаяся этому хаосу, толкающему к гибели, и это возможно только тогда, когда появляется именно репликация: ибо то, что не будет успешно подвергаться репликации, чтобы противостоять атакам хаоса (градиенту увеличения энтропии), погибает, то есть выпадает из «игры за выживание». Однако самовозникновение репликаторов является только обязательным, но не достаточным условием эволюции для дальнейшего прогресса жизни. Идет (так можно моделировать процесс) ИГРА против «банка», которым является просто совокупность земной мертвой Природы. Она «поглощает» плохо размножающуюся жизнь. (Игра не на нулевую ставку, хотя Природа, «выигрывая» или уничтожая жизнь, «ничего с этого не имеет»; выигрыш — это выживание, проигрыш — гибель.) Возникнуть, чтобы продолжиться — эта программа-минимум возникает где-то на фронтах «триллионных трудов молекулярного компьютера в жидкой фазе». На этих фронтах происходят «сражения» без поддержки, изолированно, поэтому мы говорим о ПАРАЛЛЕЛИЗМЕ их осуществления. А откуда берутся «излишки» креационной силы, благодаря которым начинают возникать эукариоты, водоросли, растения, животные, пока достигают «закрепления» в отдельных ветвях «кустисто вьющегося» эволюционного древа, причем каждая ветвь которого — это некая закрепленная парадигма (образец — pattern) определенного ТИПА, а из однажды возникшей парадигмы дальнейшая игра «вытягивает» все возможные трансформационные и рекомбинационные ОРГАНИЗМО-ВИДОВЫЕ последствия? Итак, этот потенциал должен, вероятнее всего, возникнуть случайно или так, чтобы то, что НЕ «выиграло проспективной силы» эволюционного прогресса, возникнув КАК бактерии, в дальнейшем бактериями и осталось, и только то, что «натолкнулось на конструктивный проект» высших самоорганизующихся шагов, развилось в те «побеги», коими стали беспозвоночные, позвоночные и т. п. Регрессы происходили также и тогда, ибо бактерии или выживали, или погибали, зато наземные млекопитающие путем «регрессии» могли, например, вернуться в океан, как (допустим) тюлень или дельфин. Однако в целом специализация ведет вверх, но вместе с тем она ликвидирует возможность максимального изменения парадигмы. Если жизнь «играет в рыб», то она уже не может «играть одновременно» в насекомых, а если «играет в насекомых», то не может «играть в млекопитающих». Это значит, что «компьютер жизни» сам себе находит очередные программы (в специализирующихся отклонениях), а если в некоторых разветвлениях проигрывает (пресмыкающиеся ведь проиграли 65 миллионов лет назад), другая парадигматическая ветвь принимает продолжение ИГРЫ НА ВЫЖИВАНИЕ. Все же программы — отряды, типы, виды — возникают вслепую. Но приобретают направляющую ориентацию благодаря специализациям — большего мы сегодня не знаем.
Модель эволюции [103]
1
В предыдущем эссе «Эволюция как параллельный компьютер» я высказал мысль о попытке сведения эволюции жизни к возникновению таких простейших репликаторов, которые можно было бы принять за «минимальные параллельные компьютеры», способные исключительно к отторжению ошибочного, но с течением времени благодаря естественному отбору все меньше подверженные ошибкам процесса репродукции самих себя. О том, может ли такой подход вообще иметь какой-либо смысл, и более того — содержательный смысл, я постараюсь поговорить.
103
Model ewolucji, 1995. © Перевод. Язневич В.И., 2004
2
В 30-х годах нашего, уже заканчивающегося столетия довольно модными были диспуты эволюционистов, последователей учения Дарвина, с креационистами, которые невообразимость возникновения жизни, организмов, растений, животных с их несказанно сложным и динамически точным строением считали критерием вполне достаточным для того, чтобы естественная эволюция, освобожденная от внешних движущих сил, то есть «помощников» и даже «творцов», натуральных или трансцендентных, считалась невозможной. Находились противники таких рассуждений, и не было среди них недостатка в стойких дарвинистах или неодарвинистах — ученых наивысшего, согласно современному «ранжиру», класса (например Дж. Б.С. Холдейн). Как правило, ни одной из сторон не удавалось даже в самой малой степени пошатнуть взгляды противной стороны. Я тогда заметил, читая такие книги (ибо эти диспуты публиковались в книгах), что труд, какой брали на себя эволюционисты, был непосилен, хотя я всегда в основном вставал на их сторону. Мое мнение о бесполезности диатриб, направленных против эволюционизма, можно было бы выразить в целом очень просто. Как мы сегодня знаем, жизнь возникла около четырех миллиардов лет назад, вместе с тем для возникновения генетического КОДА, единственной универсальной матрицы для всего, что умеет размножаться с целью продолжения жизни, потребовался добрый (первый) миллиард лет. На самом деле сегодня, то есть в 1995 году, когда я пишу эти слова, лучшие научные гипотезы могут пролить свет на протекание ранних фаз эволюции (как хороший пример я могу назвать Манфреда Эйгена с его « Stufen zum Leben», [104] Piper, 1987), однако самая темная загадка, по моему убеждению, раскрыта не была. Дело в том, что М. Эйген (как и другие эволюционисты) может довольно точно показать процессуальный бег эволюции простейших организмов (а в упрощениях, обусловленных недостаточной вычислительной мощностью и памятью самых быстродействующих на сегодня компьютеров, этот процесс можно имитировать), но исходной предпосылкой ни для одного из них не является «НУЛЬ ЖИЗНИ», а есть состояние, в котором по меньшей мере какой-то «протокод» типа ДНК УЖЕ действует, хотя и весьма ошибочно (то есть создает плохие репликации, из-за чего его эффективность сначала низкая, НО ОН УЖЕ МОЖЕТ СОЗДАВАТЬ РЕПЛИКАЦИИ). Тем временем наиболее загадочным остается то, что происходило в ПЕРВЫЙ МИЛЛИАРД ЛЕТ ЕСТЕСТВЕННОЙ ЭВОЛЮЦИИ, когда этот протокод только начинал возникать благодаря каким-то миллиардным или биллионным попыткам и ошибкам, хотя вместе с тем мы знаем, что если это должно было бы произойти путем ЧИСТО случайным, то мы бы ждали высечения ДНК, а следовательно, и жизни, целую вечность…
104
«Ступени жизни» (нем.).