Сумма технологии

Но если мы узнаем, что какой-то человек шел перед нами тем же самым путем и укладывал камни, ибо это ему нравилось, то все наши физические или геологические знания не найдут себе применения. Поэтому поведение некоторых спиральных туманностей, даже наиболее отступающее от «галактической нормы», ученые склонны приписывать действию природных сил, а не вмешательству Разума.

Гипотезы о «чудесах» можно множить в большом количестве. Приходилось слышать, например, что космическое излучение – это рассеянный по всей Галактике продукт выхлопа огромных «квантолетов», трассы которых пересекают космические пространства по всем направлениям. Если принять, что с различных отдаленных планет уже миллионы лет стартуют фотонные ракеты, то можно часть радиоизлучения, приходящего к нам из Галактики, признать за следы их излучения, которое за счет эффекта Доплера смещено в радиодиапазон (так как предполагаемые источники этого излучения – ракеты – движутся с околосветовыми скоростями). Звезды, которые со скоростями порядка сотен километров в секунду внезапно «вылетают» из области некоторых скоплений, могут мчаться с такой быстротой вследствие эффекта «пращи», обусловленного естественным процессом взрыва их звездных коллег. Но, может быть, взрывы этих «коллег» производятся усилиями астроинженеров? Часть взрывов сверхновых на самом деле могла быть искусственного происхождения... но «бритва Оккама» неумолимо запрещает нам принятие подобных гипотез. Кстати, отметим, что одним из смертных грехов научной фантастики является умножение «сущностей», то есть гипотез, без которых наука легко обходится. Уйма научно-фантастических произведений принимает за исходный тезис идею о том, что развитие жизни на Земле (или хотя бы превращение низших млекопитающих в предка человека) наступило благодаря внешнему вмешательству: когда-то, в незапамятные времена, на Землю опустилась ракета инопланетян, которые, сочтя условия для «разведения жизни» под нашим солнцем достаточно хорошими, заложили на ней начала жизни. Может быть, они считали, что совершают доброе дело, может быть, это был эксперимент, может быть, только «ляпсус» одного из звездных пришельцев, который, возвращаясь на ракету, уронил пробирку с зародышами жизни... Такого рода концепции можно плодить без устали. Дело, однако, в том, что все они с точки зрения оккамовского принципа запрещены, поскольку биогенез можно объяснить и без привлечения теории «космического визита», хотя (Шкловский упоминает об этом в своей книге) эту возможность в принципе нельзя исключать [68] . Кто знает, быть может, сам человек когда-нибудь станет распространять жизнь на других планетах. Упомянутый уже американский астроном Саган предлагает план превращения Венеры в годную для колонизации планету путем размножения на ней некоторых земных водорослей... Поэтому результат методологического анализа однозначен. Ученые, ищущие проявления «астроинженерной» деятельности в Космосе, может быть, уже давно ее наблюдают, но так квалифицировать эти явления, выделить их из сферы естественных процессов и объяснить их происхождение деятельностью Разума им запрещает наука, которой они служат. Что ж, из этой дилеммы нет выхода? Возможны ли «подлинные чудеса», «чудеса», которые нельзя объяснить нетехнологическим способом?

68

Судя по наблюдаемым темпам эволюции, сейчас у нас нет возможности объяснить биогенез в рамках классической равновесной стохастической модели. Одна из основных проблем современной теории биогенеза – источник и система направленных мутаций. (Прим. ред.)

Без сомнения, да [69] . Но кроме очевидного использования огромных и потому астрономически наблюдаемых мощностей, это должен быть такой способ поведения, который каким-то, пусть даже самым отдаленным, самым общим образом был бы похож на наш. Что мы имеем в виду, когда ищем «чудеса»? Обнаружение явлений, в которых наши собственные возможности возведены на высшую ступень. Иначе говоря, прогресс мы понимаем как движение по линии возрастания, а будущее – как эру Больших и Могучих Дел. Чего ждал от земного или внеземного будущего обитатель пещер из каменного века? – Огромных, великолепно обточенных кремней! А что мог ожидать на других планетах житель античного мира? – Наверняка галер с веслами километровой длины! Может быть, здесь и кроется ошибка в наших рассуждениях? Может быть, высокоразвитая цивилизация – это вовсе не огромная энергия, а наилучшее регулирование? Разве открытое столь недавно сходство атомных реакторов и ядерных бомб со звездами равнозначно определению будущего пути? Разве высшая цивилизация – это то же, что и наиболее населенная? А если нет, то ее социостаз не должен быть эквивалентен растущей энергетической прожорливости. Что делал первобытный человек у костра, разожженного его собственными руками? Бросал в него все, что может гореть, кричал и танцевал вокруг пламени, одурев от такого проявления собственного могущества. Не слишком ли мы на него похожи? – Может быть! Несмотря на подобные «толкования», следует ожидать различных путей развития цивилизаций, а среди них и «экспансивных», близких нашей героической концепции вековечного покорения материи и пространства. Поэтому скажем правду: мы ищем не «всевозможные цивилизации», а прежде всего антропоморфные. Мы привносим в Природу логику и порядок научного эксперимента и по явлениям такого рода жаждем распознать существа, подобные нам. Однако мы не наблюдаем таких явлений. Что же – их нет?.. И в самом деле, есть что-то наводящее глубокую печаль в молчании, которым звезды отвечают на этот вопрос, в молчании столь полном, словно оно вечно.

69

Скорее все-таки «без сомнения – нет». Если явление проявляется в природе, то (даже если оно целиком искусственного происхождения) это означает наличие некоторой вероятности (возможно, близкой к нулю) его естественного происхождения. Для того чтобы отбросить случайные процессы, мы вынуждены рассматривать только явления, для которых характерна повторяемость. К какому выводу должен прийти ученый, заметив повторяющееся явление, необъяснимое в рамках традиционных представлений? Согласно принципу Оккама, ученый придет к выводу о наличии еще неоткрытого закона природы. Этот селективный эффект носит название «презумпции естественности». (Прим. ред.)

Уникальность человека

СОВЕТСКИЙ ученый Баумштейн [70] занимает в обсуждаемом нами вопросе позицию, противоположную позиции Шкловского. Он считает, что длительность жизни единожды возникшей цивилизации почти неограничена, то есть должна составлять миллиарды лет. С другой стороны, частота биогенеза чрезвычайно низка. Он рассуждает следующим образом. Вероятность, что из какой-нибудь икринки трески вырастет взрослая рыба, очень мала. Но благодаря обилию икринок (около трех миллионов в одном нересте) вероятность того, что по крайней мере из одной или двух из них вырастет рыба, близка к единице. Этот пример явления, которое хотя и весьма маловероятно в каждом отдельно взятом случае, но весьма правдоподобно при рассмотрении совокупности таких явлений, автор сопоставляет с процессами биогенеза и антропогенеза. В результате вычислений, которые мы не будем приводить, он приходит к выводу, что из миллиарда планет Галактики только немногие – а может быть, только одна Земля – породили «психозой». Баумштейн использует теорию вероятностей, которая утверждает, что при очень малых шансах реализации определенного явления, для того чтобы оно действительно наступило, необходимо многократно создавать ситуации, предшествующие этому явлению. Так, например, очень мало вероятно, чтобы у игрока, бросившего десять костей, выпало десять шестерок. Но если одновременно будет бросать кости миллиард игроков, то вероятность хотя бы одного выпадения десяти шестерок оказывается гораздо большей. Возникновение человека было обусловлено огромным количеством причин. Так, сначала должен был возникнуть общий предок всех позвоночных – рыбы, а гегемония пресмыкающихся с их крохотным мозгом должна была уступить место эре млекопитающих. Затем из млекопитающих должны были выделиться приматы; на появление из них человека решающее влияние, как можно предполагать, оказали ледниковые периоды. Оледенения существенно увеличили давление отбора и предъявили огромные требования к регулировочным способностям организмов. Это привело к энергичному развитию «гомеостатического регулятора второго рода» – мозга [71] .

70

А.И. Баумштейн, «Возникновение обитаемой планеты».– «Природа», 1961, №12.

71

В этом абзаце неверно практически все. Вероятность выпадания десяти шестерок, разумеется, равна 0,16(6) в десятой степени и никак не зависит от количества людей, бросающих кости. Вот математическое ожидание выпадания десяти шестерок действительно есть функция числа бросков. Далее, совершенно неочевидно, что пресмыкающиеся не могут совершить восхождение к разуму. Далеко не все динозавры отличались крохотным мозгом, многие их виды вступили в Мелу на путь цефализации, и в музее палеонтологии РАН можно увидеть теоретическую реконструкцию тех разумных существ, в которые могли бы развиться динозавры, продлись их эра еще сотню миллионов лет. (Ниже С. Лем вскользь задевает этот вопрос). То же самое относится и к приматам; что же касается ледникового периода, то, возможно, возникновение Homo Sapiens и имеет отношение к этой эпохе, но далеко не прямое. (Прим. ред.)

Этот вывод правилен, но с очень существенной оговоркой. Баумштейн в действительности показал, что некоторые организмы могли возникнуть лишь на планете, обладающей большим одиночным спутником (этот спутник вызывает явления приливов и отливов, что в свою очередь создает особые условия существования в прибрежных районах), и что «цефализация» – рост мозга прачеловека, – вероятно, существенно ускорилась из-за ледниковых периодов, которые нарушили и вместе с тем усилили ход отбора [72] . Сами эпохи оледенения, как считают, в свою очередь вызываются спадом активности Солнца, происходящим раз в несколько десятков миллионов лет [73] . Одним словом, автор доказал действительную редкость антропогенеза, но в его буквальнойформе. Иначе говоря, он показал, как маловероятна была бы гипотеза о возникновении под солнцами других планет организмов человекоподобных.

72

Цефализация – весьма характерное явление в истории жизни на Земле. Имела место цефализация рыб, пресмыкающихся, млекопитающих вообще и приматов в частности. Связь цефализации с ледниковыми периодами не прослеживается. (Прим. ред.)

73

По современным представлениям ледниковые эпохи связаны с дрейфом материков и возникают в тех случаях, когда крупные материковые массы оказываются в районе географических полюсов. (Прим. ред.)

Этот вывод, однако, не решает вопроса о частоте космического биогенеза и биоэволюции. Вероятностная модель развития (одной трески из миллиона икринок) здесь неприменима. То, что из трех миллионов икринок вырастает только одна особь, означает в то же время гибель икринок, из которых рыбы не развились. Но если бы из приматов не развился вид Homo Sapiens, это вовсе не означало бы, что разумные существа на Земле больше не могли возникнуть. Начало им могли бы дать, например, грызуны. Вероятностная модель типа игры в кости неприменима к таким самоорганизующимся системам, как эволюция. Такая модель всегда предполагает либо выигрыш, либо проигрыш, иначе говоря, это есть игра по принципу «все или ничего». Эволюция же склонна ко всевозможным компромиссам: если она «проигрывает» на суше, то размножает другие организмы в воде или воздухе, если целая ветвь животных гибнет, ее место вскоре занимают благодаря адаптивной радиации другие организмы. Эволюция – игрок, не сразу признающий свое поражение. Она не похожа на противника, который стремится либо преодолеть преграду, либо пасть, словно каленое ядро, которое может или разбиться о стену, или пробить ее. Скорее она подобна реке, которая огибает преграду, меняя свое русло. И также, как нет на Земле двух рек с абсолютно одинаковым течением и формой русла, так наверняка и в Космосе нет двух одинаковых «рек» (или «древ») эволюции. Поэтому упомянутый автор доказал нечто иное, чем намеревался.

Он показал, что повторения земной эволюции на других планетных системах неправдоподобны и что наиболее неправдоподобным является повторение хода эволюции, приведшего к формированию того человека, которого мы знаем.

Другой вопрос, чтов биоэволюции формируется случайным образом (а случайным в этом понимании является существование у Земли большого спутника – Луны), а чтоявляется конечным результатом действия законов гомеостатических систем. Здесь мы почти ничего не знаем. Наибольший повод для размышления дают те «повторения», те бессознательные «автоплагиаты», в которые эволюция впадала, когда по прошествии миллионов лет повторяла процессы приспособления организмов к среде, которую они давно уже покинули. Киты вновь уподобились рыбам, по крайней мере своей внешней формой. Что-то похожее произошло и с некоторыми черепахами, которые сначала обладали панцирями, потом совершенно утратили их, а затем создали вновь, через десятки тысяч поколений. Панцири «первичных» и «вторичных» черепах весьма сходны, но одни возникли из костей внутреннего скелета, а другие – из ороговевших кожных тканей. Сам по себе этот факт указывает на то, что «моделирующее» давление среды решающим образом приводит к созданию близких с конструкторской точки зрения форм. По-видимому, движущими силами всякой эволюции служат, во-первых, изменения в передаваемой из поколения в поколение наследственной информации и, во-вторых, изменения в самой среде. Влияние космических факторов на передачу наследственной информации подчеркивает Шкловский, который выдвинул необычайно оригинальную гипотезу о том, что интенсивность космического излучения (являющегося существенным регулятором числа происходящих мутаций) была переменной и зависела от расстояния планеты, на которой развивалась жизнь, до вспыхнувшей сверхновой звезды. Интенсивность космического излучения может в таком случае превысить «нормальную» (то есть среднюю для всей Галактики) в десятки, и даже в сотни раз [74] . Обращает на себя внимание устойчивость некоторых организмов к влиянию такого излучения, уничтожающего генетическую информацию. Так, например, насекомые могут переносить дозы излучения, в сотни раз большие, чем дозы, смертельные для млекопитающих. Кроме того, у организмов, которые живут дольше, излучение увеличивает частоту мутаций в большей степени, чем у короткоживущих (что могло иметь определенное влияние на «отрицательный отбор» потенциальных Мафусаилов органического мира). Шкловский выдвигает гипотезу о том, что массовая гибель гигантских ящеров в мезозое была вызвана случайным приближением Земли к вспыхнувшей сверхновой звезде [75] .

74

С точки зрения эффективности и регулярности воздействия на биогенез жизни на планете Земля наиболее подходящим источником следует считать Солнце. Одиннадцатилетний цикл активности Солнца, сопровождающийся чудовищной вспышечной активностью и отягощенный локальной активностью, четко прослеживается в жизни биосферы Земли и раскачивает социум. Первые корреляционные исследования этих процессов были выполнены в XX веке русским геофизиком Г. Чижевским. (Прим. ред.)

75

Как и остальные гипотезы исчезновения динозавров, эта не выдерживает критики. Палеонтологи склонны говорить о целом комплексе событий, повлекшим за собой меловое вымирание. Прежде всего, они обращают внимание на то, что скорость вымирания динозавров (число видов, вымерших за единицу времени) постоянна в течение всего Мела, и с этой точки зрения Маахстритский век, когда вымирают последние семь видов, ничем не выделяется на общем фоне. Другой вопрос, что в конце Мелового периода прекращается возникновение новых видов ящеров, вследствие чего нарушилось детальное равновесие. Это прекращение видогенеза биологи пытаются объяснить рядом красивых и необычных гипотез, среди которых, разумеется, не фигурирует ни «сверхновая Шкловского», ни более известный ныне «иридиевый метеорит» Алвареса. (Прим. ред.).

Итак, мы видим, что влияние среды оказывается более универсальным, чем мы были склонны считать, поскольку оно может определять не только селекционное давление отбора, но и частоту мутаций, изменяющих наследственные черты. В общем можно утверждать, что темп эволюции минимален и даже доходит до нуля, когда условия среды практически не меняются в течение сотен миллионов лет. Примером такой среды являются прежде всего глубины океанов, в которых до наших времен сохранились некоторые формы животных (а именно рыб), не изменившиеся, по сути дела, с мелового и юрского периодов. Планеты с большей, чем у Земли, стабильностью климата и геологии (то есть те, которые мы склонны почесть за «рай», имея в виду их «приспособленность» для существования жизни) в действительности могут представлять собой области гомеостатического застоя, так как жизнь эволюционирует не благодаря «встроенной» в нее тенденции к «прогрессу», а только перед лицом грозящей опасности. С другой стороны, слишком резкие «качания», которые встречаются, скажем, вблизи переменных или двойных звезд, либо вообще исключают возможность возникновения жизни, либо постоянно грозят прервать ход начавшейся органической эволюции.

Эволюция, как мы считали, может поэтому возникать на многих небесных телах. Напрашивается вопрос: можно ли утверждать, что всегда или хотя бы почти всегда эволюция достигает своей вершины – возникновения разума или же и его возникновение есть случайность, внешняя по отношению к динамическим закономерностям процесса, нечто вроде случайного выхода на тропинку развития, открывшуюся благодаря стечению обстоятельств. К сожалению, Космос не удостаивает нас пока ответом на этот вопрос и, наверное, нескоро удостоит. Поэтому мы со всей нашей проблематикой вынуждены вернуться на Землю и обходиться лишь теми знаниями, которые можно почерпнуть из рассмотрения явлений, происходящих лишь на Земле.

Разумная жизнь: случайность или закономерность?

«НЕРАЗУМНЫЕ» животные и растения могут приспособляться к изменениям, вызванным факторами среды, например связанным с временами года. Эволюционный каталог гомеостатических решений этой задачи огромен. Периодическая утрата листвы, образование спор, зимняя спячка, метаморфозы насекомых – это лишь немногие из возможных примеров. Дело, однако, в том, что регуляционные механизмы, определяемые генетической информацией, могут противостоять только таким изменениям, благодаря которым эти механизмы были отобраны в тысячах предыдущих поколений. Точность инстинктивного поведения становится никчемной, когда возникает необходимость в решении новых задач, ранее этим видом не решенных и тем самым не закрепленных генетически. У растения, бактерии или насекомого как «гомеостатов первой ступени» реакции на изменения среды заложены с момента рождения. Применяя язык кибернетики, можно сказать, что эти системы (особи) заранее «запрограммированы» на сам «набор» возможных изменений среды, к которым они должны приспособляться для сохранения себя и своего вида. Такие изменения чаще всего носят ритмичный характер (смена дня и ночи, времен года, приливы и отливы) или хотя бы повторяющийся (приближение хищника; оно вызывает действие готовых механизмов оборонительных реакций: бегство, застывание в «мнимой смерти» и т. п.). Когда же происходят изменения, выбивающие организм из его «равновесия» со средой, изменения, которые не были предусмотрены «программой» инстинктов, реакции «регулятора первой ступени» оказываются недейственными и начинается кризис. С одной стороны, резко повышается смертность неприспособленных, а давление отбора дает преимущество определенным новым формам (мутантам); это может привести в конце концов к включению в систему «генетического программирования» реакций, необходимых для выживания. С другой стороны, возникают редкостные шансы для организмов, наделенных «регулятором второго рода», то есть мозгом, который по мере потребности может изменять «программу действий» («самопрограммирование за счет обучения»). Вероятно, существуют такие изменения среды, такой их темп и такая последовательность (ее можно назвать «лабиринтной», имея в виду лабиринты, посредством которых ученые исследуют способности животных, например крыс), с которыми эволюционная пластичность регуляторов, созданных генетически – инстинктов, не может «справиться». В этом случае преимущество получают процессы развития центральной нервной системы (гомеостатического устройства «второй ступени») как системы, действие которой основано на создании пробных моделейситуации. Организм уже «на собственный страх и риск», не опираясь на готовую программу действия, либо приспосабливает себя к изменившейся среде (крыса учится находить выход из лабиринта), либо среду приспосабливает к себе (человек создает цивилизацию). Существует, разумеется, и третья возможность – «проигрыш»: создав ошибочную модель ситуации, организм не достигает нужного результата и гибнет.

Организмы первого типа «все знают заранее». Организмы второго типа должны еще обучаться правильному поведению. Преимущества, которые дает первый тип «конструкции» организмов, оплачиваются их узкой специализацией, цена же преимуществ организмов второго типа – риск. «Канал», по которому передается наследственная информация, имеет ограниченную пропускную способность, вследствие чего количество заранее запрограммированных действий не может быть слишком большим; это мы имели в виду, когда говорили об «узости» регулировки. Обучение же представляет собой подготовительный этап, когда организм весьма подвержен опасности совершения ошибок, которые порою стоят ему жизни. Поэтому-то, вероятно, до сих пор в мире животных существуют оба эти основных типа регуляторов; существуют среды, в которых поведение, хотя и стереотипное, но «заложенное с колыбели», лучше окупается, чем дорогостоящее обучение на собственных ошибках. Отсюда, кстати говоря, и берется «волшебное совершенство» инстинктов. Все это звучит недурно, но что отсюда следует для общих законов энцефалогенеза? Должна ли эволюция изготовить в конце концов мощный «регулятор второй ступени», каковым является огромный мозг человекообразных? Или же, если на планете дело не доходит до «критических изменений», мозги, как ненужные на ней, не создаются?

Дать ответ на поставленный так вопрос нелегко. Поверхностное знакомство с эволюцией склоняет скорее к наивной концепции прогресса: у млекопитающих мозг был больше, чем у ящеров, – значит, они обладают и «большей разумностью», поэтому-то они и вытеснили ящеров. Однако млекопитающие сосуществовали с ящерами в течение сотен миллионов лет, образуя второстепенные, мелкие формы по сравнению с царившими тогда пресмыкающимися [76] . В последнее время установлено, насколько разумность дельфинов велика по сравнению со всеми другими организмами, живущими в море. Между тем они отнюдь не стали безраздельными владыками морских просторов. Мы склонны преувеличивать весомость разума, рассматривая его как «ценность саму по себе». Эшби приводит в этой связи целый ряд интересных примеров. Медленно обучающаяся «тупая» крыса осторожно пробует предложенную ей пищу. «Сообразительная», научившись тому, что приманка находится всегда на том же самом месте в одно и то же время, на первый взгляд имеет больше шансов выжить. Но если в приманку положить яд, то «тупая» крыса, которая «ничему не научилась» благодаря своей инстинктивной недоверчивости, переживет «сообразительную», которая наестся отравы и сдохнет. Поэтому не каждая среда дает преимущество разумности. С общих позиций экстраполяция опыта (его «перенос») весьма полезна в земной среде. Возможны, однако, и среды, в которых эта черта становится минусом. Известно, что более искусный стратег может победить менее искусного; но он может потерпеть поражение от полного профана, поскольку действия последнего будут «неразумны» до непредсказуемости [77] . Поразительно, что эволюция, столь «экономная» во всех случаях передачи информации, создала мозг человека – устройство с такой степенью «избыточности», что оно и сейчас, в XX веке, все еще превосходно справляется с проблемами развитой цивилизации, – анатомически, биологически тот же самый, что и мозг нашего примитивного «варварского» предка, жившего сто тысяч лет назад. Каким образом эта огромная «перспективная потенция разума», эта «избыточность», как бы готовая на заре истории начать строительство цивилизации, возникла в ходе чисто вероятностной эволюционной игры с двумя векторами: увеличением числа мутаций и усилением естественного отбора?

76

В действительности число видов мезозойских млекопитающих больше, нежели число видов мезозойских пресмыкающихся. (Прим. ред.)

77

Пример неудачен. Армия есть сложная и очень консервативная система, она просто не даст возможности совершить действие «неразумное до непредсказуемости». Как правило «неразумные» решения являются еще и энергетически невозможными Да и речь здесь идет не о выгоде неразумных действий, но о том, что инстинкты зачастую дают больше преимуществ, чем разум. (Прим. ред.)