Расплетая радугу: наука, заблуждения и тяга к чудесам

Более общепризнанно, что окружающая среда, в которой должен выжить ген, включает другие виды, с которыми он входит в контакт. ДНК любого вида не входит буквально в прямой контакт с молекулами ДНК своих хищников, конкурентов или симбиотических партнеров. «Климат» нужно понимать менее прямо, чем тогда, когда местом действия генного сотрудничества является внутреннее пространство клеток, как для генов в пределах одного вида. В более крупном масштабе, проявления генов в других видах — их «фенотипические эффекты» — составляют важную часть окружающей среды, в которой происходит естественный отбор генов у соседних видов. Тропический лес — особая разновидность окружающей среды, сформированная и определяемая растениями и животными, которые в ней живут. Каждые вид в тропическом лесу состоит из генофонда, изолированного от всех других генофондов, с точки зрения полового перемешивания, но в контакте с их телесными эффектами.

В каждом из этих генофондов естественный отбор благоприятствует тем генам, которые кооперируются в своем собственном генофонде, как мы видели. Но он также благоприятствует тем генам, которые хороши в выживании рядом с проявлениями других генофондов в тропическом лесу — деревьями, лианами, обезьянами, навозными жуками, мокрицами и почвенными бактериями. В конечном счете, это может заставить целый лес быть похожим на единое гармоничное целое, где каждая единица действует ради общего блага, каждое дерево и каждый почвенный клещ, даже каждый хищник и каждый паразит играет свою роль в одной большой, счастливой семье. Еще раз, это заманчивый способ смотреть на вещи. Еще раз, это ленивый способ — плохая поэтическая наука. Намного более правильное видение, то же поэтическая наука, но хорошая поэтическая наука (и цель настоящей главы — убедить вас в этом), рассматривает лес как анархичную федерацию эгоистичных генов, каждый из которых отобран за успешность в выживании в его собственном генофонде, на фоне окружающей среды, обусловленной всеми другими.

Да, есть слабое ощущение, что организмы в тропическом лесу предоставляют необходимые услуги другим видам и даже поддерживают целое лесное сообщество. Несомненно, если удалить все почвенные бактерии, последствия для деревьев и, в конечном счете, для большей части живности леса, будут ужасными. Но не в этом причина присутствия там почвенных бактерий. Да, конечно, они действительно расщепляют мертвые листья, мертвые животных и навоз в компост, что полезно для непрерывного процветания всего леса. Но они это делают не ради создания компоста. Они используют мертвые листья и мертвых животных как пищу для себя, на благо генов, которые программируют их действия по созданию компоста. Побочным последствием этой корыстной деятельности является то, что почва улучшается с точки зрения растений, а следовательно травоядных животных, которые их едят, а следовательно хищных животных, которые едят травоядных. Виды в сообществе тропического леса процветают в присутствии других видов этого сообщества, потому что сообщество представляет собой окружающую среду, в которой выживали их предки. Возможно, есть растения, процветающие и в отсутствие богатой культуры почвенных бактерий, но это не те растения, которые мы находим в тропическом лесу. Мы, скорее, найдем их в пустыне.

Таков правильный способ поступить с искушением «Геи»: переоцененным романтичным образом целого мира как организма; каждого вида, вносящего свою лепту в благосостояние целого; бактерий, например, работающих, чтобы улучшить газосодержание атмосферы земли во благо всей жизни. Самый крайний пример, который мне известен о подобного рода плохой поэтической науке, был получен от известного и старшего «эколога» (кавычки указывают на активиста зеленой политики, а не на подлинного специалиста научной дисциплины экологии). Его сообщил мне профессор Джон Мэйнард Смит, посетивший конференцию, спонсируемую Открытым университетом в Великобритании. Разговор перешел к массовому вымиранию динозавров, и была ли эта катастрофа вызвана столкновением с кометой. Бородатый эколог не испытывал сомнений. «Конечно, нет», — сказал он решительно, «Гея не допустит этого!»

Гея была греческой богиней земли, чье имя было принято на вооружение Джеймсом Лавлоком, английским специалистом по химии атмосферы и изобретателем, чтобы персонифицировать свое поэтическое представление, что всю планету нужно расценивать как единое живое существо. Все живущие существа представляют собой части тела Геи, и они работают вместе как отлаженный термостат, реагируя на возмущения, чтобы сохранить всю жизнь. Лавлока явно смущают те, кто подобно экологу, которого я только что цитировал, чрезмерно увлеклись его идеей. Гея стала культом, почти религией, и Лавлок теперь, по понятным причинам, хочет дистанцироваться от этого. Но некоторые из его собственных ранних предположений, если подумать, лишь немного более реалистичны. Он предположил, например, что бактерии производят газ метан из-за ценной роли, которую он играет в регулировании химии земной атмосферы.

Проблема здесь состоит в том, что от отдельных бактерий требуется быть более милыми, чем можно объяснять естественным отбором. Предполагается, что бактерии должны производить метан помимо собственных потребностей. Ожидается, что они произведут достаточно метана, чтобы приносить пользу планете в целом. Бесполезно ссылаться на то, что это в их собственных долгосрочных интересах, мол, если планета вымрет, они тоже. Естественный отбор никогда не знает отдаленного будущего. Он не знает ни о чем. Усовершенствования появляются благодаря не предвидению, а генам, со временем численно превосходящих своих конкурентов в генофонде. К сожалению, генам, заставляющим мятежные бактерии бездельничать и пользоваться преимуществами альтруистичной выработки метана их конкурентами, обеспечено процветание за счет альтруистов. Таким образом, в мире станет относительно больше эгоистичных бактерий. Это будет продолжаться, даже если из-за их эгоизма общее количество бактерий (и всего остального) будет понижаться. Это будет продолжаться даже вплоть до вымирания. Почему бы и нет? Нет никакого предвидения.

Если бы Лавлок парировал, что бактерии производят метан как побочный продукт чего-то еще, что они делают для своей собственной выгоды, и только случайно это полезно для мира, я бы искренне согласиться. Но в этом случае вся риторика Геи излишня и обманчива. Не стоит говорить о бактериях, работающих для пользы чего-нибудь, кроме их собственной краткосрочной генетической выгоды. Мы пришли к заключению, что особи работают для Геи только когда это им удобно — так зачем впутывать Гею в эту дискуссию? Лучше думать о генах, которые реально существуют, как самокопирующиеся единицы естественного отбора, процветающие в окружающей среде, которая включает в себя генетический климат, представленный другими генами. Я вполне готов обобщить понятие генетического климата, чтобы включить все гены во всем мире. Но это не Гея. Гея ложно фокусирует внимание на планетарной жизни как на единой формации. Планетарная жизнь представляет собой меняющуюся картину генетической погоды.

Основным соратником Лавлока как поборника Геи является американский бактериолог Линн Маргулис. Несмотря на сварливый характер, она занимает твердое место на мягкой стороне спектра, который я критикую как плохую поэтическую науку. Здесь она пишет со своим сыном, Дорионом Саганом:

Затем, представление об эволюции как о хронической кровавой конкуренции среди особей и видов, популярное искажение идеи Дарвина о «выживании наиболее приспособленных», распадается перед новым представлением о непрерывном сотрудничестве, активном взаимодействии и взаимной зависимости среди форм жизни. Жизнь пришла к власти на земном шаре не с боем, а благодаря налаживанию взаимосвязей. Формы жизни множились и усложнялись, подлаживая под себя другие, а не просто убивая их.

«Микрокосмос: четыре миллиарда лет микробной эволюции» (1987)

Маргулис и Саган находятся во власти поверхностных ощущений, не слишком далеки от того, чтобы быть правыми в данном случае. Но плохая поэтическая наука ввела их в заблуждение, заставив выражаться неправильно. Как я подчеркивал в начале этой главы, противопоставление «сражение против кооперации» является неправильным, чтобы делать на нем акцент. Существует фундаментальный конфликт на уровне генов. Но поскольку окружающая среда генов преимущественно состоит из других генов, сотрудничество и «взаимосвязи» возникают автоматически как пользующееся преимуществом проявление этого конфликта.

Если Лавлок изучает мировую атмосферу, Маргулис подходит с другой стороны, как специалист по бактериям. Она справедливо предоставляет бактериям центральное место среди форм жизни на нашей планете. На уровне биохимии существует ряд фундаментальных способов жизнедеятельности. Они практикуются тем или иным видом бактерий. Один из этих основных рецептов жизни был выбран эукариотами (все, кроме бактерий), и нам он достался от бактерий. Маргулис в течение мнгих лет с успехом утверждает, что большая часть нашей биохимии реализуется для нас теми, кто были когда-то свободными бактериями, а теперь живут в наших клетках. Вот другая цитата из той же книги Маргулис и Сагана.

Бактерии напротив, демонстрируют гораздо более широкий диапазон метаболических вариаций, чем эукариоты. Они занимаются причудливой ферментацией, производят метан, «поедают» азот прямо из воздуха, получают энергию из капель серы, выделяют в осадок железо и марганец в процессе дыхания, сжигают водород, используя кислород, чтобы заставить воду превращаться в кипяток и раствор соли, хранят энергию при помощи пурпурного пигмента родопсина, и т. д… Мы, однако, используем только один из множества их метаболических приспособлений для производства энергии, а именно аэробное дыхание, специализацию митохондрии. Аэробное дыхание, сложный набор биохимических циклов и цепочек, посредством чего пойманная энергия солнца высвобождается из органических молекул, происходит в митохондрии, мелкие органеллы, кишащие в наших клетках.