Эрвин Шрёдингер
Материя и разум
Глава II
Будущее понимания[7]
Биологический тупик?
Мы можем, полагаю, считать чрезвычайно маловероятным то, что наше понимание мира находится на определенной или заключительной стадии, что оно представляет собой в некотором смысле максимум или оптимум. Говоря это, я не подразумеваю лишь то, что продолжение исследований в различных науках, наши занятия философией и религиозные старания расширят и улучшат наш сегодняшний кругозор. То, что мы, вероятно, приобретем в течение следующих, скажем, двух с половиной тысячелетий – отталкиваясь от того, что мы приобрели со времен Протагора, Демокрита и Антисфена – несущественно по сравнению с тем, на что я намекаю. Нет ни единой причины считать, что наш мозг является совершеннейшим ne plus ultra[8] мыслительного органа, в котором отражается мир. Вполне вероятно, что какой-нибудь вид мог приобрести подобное устройство, образность которого так же соотносится с нашей, как наша с собачьей, или, в свою очередь, как собачья соотносится с образностью такового у улитки.
Если это так, то – хотя это и неуместно в принципе – нас интересует, так сказать, по личным причинам, может ли нечто подобное быть достигнуто на нашем земном шаре нашим собственным потомком или потомком одного из нас. С земным шаром все в порядке. Это отличная недавно построенная арендуемая собственность, которая обеспечит приемлемые условия проживания еще столько же времени, сколько у нас ушло (скажем, 1000 миллионов лет) на развитие с самого начала до того, что мы представляем собой сегодня. А все ли в порядке с нами самими? Если принять существующую теорию эволюции – а лучшей у нас нет, – то может показаться, что нас практически лишили развития в будущем. Следует ли ожидать физической эволюции человека – я имею в виду изменения телосложения, которые постепенно закрепляются как унаследованные особенности точно так же, как наша существующая телесная сущность закрепляется путем наследования – изменений генотипа, пользуясь технической терминологией биологов? На этот вопрос нет простого ответа. Возможно, мы зашли в тупик и приближаемся к стене; а, может быть, уже подошли к ней вплотную. Так это или нет, это не является исключительным событием и не означает скорое вымирание нашего вида. Из геологических источников известно, что некоторые виды и даже большие группы исчерпали свои способности к эволюции очень давно, при этом они не вымерли, а оставались неизменными или без существенных изменений на протяжении многих миллионов лет. Черепахи, например, и крокодилы являются в этом смысле очень старыми группами, реликвиями далекого прошлого; нам также говорят, что все насекомые, составляющие большую группу, находятся, образно говоря, в одной лодке – а ведь эта группа насчитывает больше отдельных видов, чем все остальные группы царства животных вместе взятые. При этом за миллионы лет они изменились очень мало, в то время как остальная часть живой поверхности Земли изменилась за это время до неузнаваемости. Препятствием на пути дальнейшей эволюции насекомых стало, вероятно, то, что они приняли план (не поймите неправильно это фигуральное выражение) – что они приняли план носить свой скелет снаружи, а не внутри, как мы. Такая вот внешняя броня, обеспечивающая помимо механической стабильности еще и защиту, не может расти, как растут кости млекопитающих от рождения до наступления зрелости. Это обстоятельство не может не затруднять постепенные адаптивные изменения на протяжении жизни индивида.
В случае человека не в пользу дальнейшей эволюции свидетельствуют, по-видимому, несколько аргументов. Спонтанные наследуемые изменения, – их сейчас называют мутациями – из которых, согласно теории Дарвина, автоматически отбираются «выгодные», являются, как правило, небольшими эволюционными шагами, обеспечивая (если вообще обеспечивая) лишь небольшое преимущество. Вот почему в рассуждениях Дарвина важная роль отводится обычно огромному множеству потомков, лишь небольшая часть которых может выжить. Поскольку именно таким образом небольшое улучшение имеет разумные шансы реализоваться при вероятном выживании. Весь этот механизм, по-видимому, в цивилизованном человеке заблокирован – а в каком-то смысле даже обращен. Мы, по правде говоря, не желаем видеть страдания и гибель наших собратьев, поэтому постепенно ввели в практику юридические и социальные институты, которые, с одной стороны, защищают жизнь, осуждают систематическое детоубийство, стремятся помочь выжить каждому больному или болезненному человеческому существу, а с другой стороны заменяют естественный отсев менее приспособленных обеспечением их потомков необходимыми средствами существования. Это достигается отчасти напрямую, путем регулирования рождаемости, отчасти предотвращением бракосочетания существенной части женщин. Подчас – как это очень хорошо известно нынешнему поколению – безумие войны и все последующие катастрофы и страшные ошибки вносят свою лепту в равновесие. Миллионы взрослых и детей обоего пола погибают от голода, эпидемий, от того, что оставлены на произвол судьбы. И если в далеком прошлом войны между небольшими племенами или кланами должны были представлять ценность с точки зрения отбора, сомнительно, что так же было когда-либо в исторические времена, не говоря уже о современных войнах. Они означают повальное истребление, точно так же, как результатом успехов медицины и хирургии стало повальное спасение жизней. Справедливо являясь диаметрально противоположными в нашей оценке, ни война, ни искусство медицины не представляют, по-видимому, никакой ценности для отбора вообще.
Очевидная безнадежность дарвинизма
Эти соображения предполагают, что как развивающийся вид мы оказались в тупике и имеем неважные перспективы дальнейшего биологического совершенствования. Но даже если это так, нас это не должно беспокоить. Мы можем просуществовать миллионы лет без каких-либо биологических изменений, так же, как просуществовали крокодилы и многие насекомые. Впрочем, с определенной философской точки зрения эта мысль наводит тоску, и я бы хотел попытаться привести контрпример. Для этого необходимо приступить к рассмотрению одного аспекта теории эволюции, поддержку которого я обнаружил в известной книге об Эволюции[9], написанной профессором Джулианом Хаксли, аспекта, который, по его мнению, не всегда удостаивается высокой оценки у современных эволюционистов.
Популярные толкования теории Дарвина способны создать у вас мрачную и обескураживающую картину вследствие очевидной пассивности организма в процессе эволюции. В геноме – «наследственной субстанции» – спонтанно возникают мутации. У нас имеются основания полагать, что они возникают в основном в силу того, что физик называет термодинамической флуктуацией – другими словами, по чистой случайности. Индивидуум не оказывает ни малейшего влияния на богатства, ни перешедшие по наследству от родителей, ни передаваемые потомку. На появляющиеся мутации действует «естественный отбор наиболее приспособленного». И это снова, судя по всему, чистая случайность, поскольку это означает, что благоприятная мутация увеличивает перспективы индивидуума выжить и произвести потомка, которому передается рассматриваемая мутация. Что же касается его деятельности в процессе жизни, то она, похоже, биологически не имеет к этому никакого отношения. Ибо никакая ее часть не оказывает влияния на потомка: приобретенные качества не наследуются. Мастерство или приобретенная квалификация утрачиваются бесследно, умирают вместе с индивидуумом, не передаются. Мыслящее существо, оказавшееся в такой ситуации, обнаруживает, что природа как бы отказывается от сотрудничества – она делает все сама, обрекая его на бездеятельность и, определенно, на нигилизм.
Как известно, теория Дарвина не является первой систематической теорией эволюции. Ей предшествовала теория Ламарка, всецело основанная на предположении, что любые новые качества, приобретенные индивидом в определенной окружающей среде или благодаря определенному поведению в процессе жизни к моменту произведения потомства, могут передаваться и обычно передаются потомству, если не полностью, то, по крайней мере, частично. Таким образом, если в результате обитания на каменистой или песчаной почве животное приобретает защитные мозоли на подошвах, то это качество постепенно становится наследственным, и последующие поколения получают его в качестве бесплатного подарка, не испытывая трудностей с его приобретением. Подобным образом сила, умение или даже существенная адаптация любого органа в результате его непрерывного использования с определенной целью не теряется, а передается, хотя бы частично, потомку. Такое представление не только допускает очень простое понимание удивительно сложного и специфичного процесса адаптации к окружающей среде, так характерного для всех живых существ. Оно еще является красивым, поднимает настроение, ободряет и придает силы. Это представление неизмеримо более притягательно, чем мрачный аспект пассивности, явно предлагаемый дарвинизмом. Мыслящее существо, считающее себя звеном в длинной цепи эволюции, может, по теории Ламарка, быть уверено, что его старания и усилия, направленные на развитие способностей, как физических, так и ментальных, не пропадут в биологическом смысле, а образуют хоть и небольшую, но неотъемлемую часть стремления вида к все более и более высокому совершенству.
К сожалению, ламаркизм несостоятелен. Фундаментальное предположение, на котором он основан, а именно, что приобретенные качества могут передаваться по наследству, неверно. Насколько мы можем судить, приобретенные качества передаваться по наследству не могут. Единственные шаги эволюции – это те удачные спонтанные мутации, которые не имеют ничего общего с поведением индивидуума в процессе жизни. И, таким образом, мы вновь возвращаемся к мрачному аспекту дарвинизма, изложенному выше.
Поведение влияет на отбор
Сейчас я хочу продемонстрировать вам, что это не совсем так. Не меняя ничего в основных положениях дарвинизма, можно показать, что поведение индивидуума, то, как он использует свои врожденные способности, играет важную роль, нет, наиболее важную роль в эволюции. В представлении Ламарка имеется очень верное ядро, а именно, предположение о существовании неотменяемой причинной связи между функционированием, а, фактически, выгодным использованием качества – будь то орган, некоторое свойство, способность или физическая особенность – и его развитием из поколения в поколение и постепенным совершенствованием с целью более выгодного использования. Эта связь, связь между использованием и совершенствованием, была очень верным познанием Ламарка, и для нее найдется место в нашей дарвинистической на данный момент точке зрения; однако при поверхностном взгляде на дарвинизм эту связь легко упустить. Ход событий остается практически таким же, как если бы ламаркизм был состоятельной теорией, разница заключается лишь в том, что «механизм», согласно которому происходят события, более сложен, нежели предполагал Ламарк. Этот момент нелегко ни объяснить, ни уловить, поэтому может оказаться полезным, если мы заранее резюмируем результат. Дабы исключить неясность, договоримся иметь в виду орган, хотя рассматриваемая особенность может быть любым свойством, привычкой, приемом, поведением или даже небольшой добавкой к такой особенности или ее модификацией. Ламарк считал, что орган (а) используется, (б) благодаря этому улучшается и (в) улучшение передается потомку. Это неверно. Необходимо считать, что орган (а) претерпевает случайные изменения, (б) выгодно используемые изменения накапливаются или, по крайней мере, выделяются в процессе отбора, (в) это продолжается из поколения в поколение, при этом отобранные мутации составляют постоянное улучшение. Наиболее яркая симуляция ламаркизма имеет место быть, – согласно Джулиану Хаксли – когда начальные изменения, с которых начинается процесс, не являются настоящими мутациями, то есть мутациями, передаваемыми по наследству. Однако если они оказываются выгодными, мутации могут быть выделены механизмом, который он называет органическим отбором, и, так сказать, подготовить почву для немедленного захвата настоящих мутаций, когда те происходят в «желаемом» направлении.
Рассмотрим теперь все более подробно. Наиболее важным моментом является понимание того, что новое качество или модификация качества, приобретенное благодаря вариации, мутации или мутации с небольшим отбором, могут легко возбудить организм по отношению к среде на такой вид деятельности, который стремится усилить полезность этого качества и, следовательно, «хватку» отбора за него. Возобладав новым или измененным качеством, индивидууму придется сменить среду – либо реально преобразуя ее, либо мигрировав – или же изменить свое поведение по отношению к среде, с тем чтобы упрочить полезность нового качества и таким образом ускорить его дальнейшее совершенствование путем отбора в том же направлении.
Это утверждение может поразить вас своей дерзостью, поскольку оно, судя по всему, требует наличия цели у индивида, и даже высокого интеллекта. Но я хочу подчеркнуть, что мое утверждение, хоть и включает, конечно же, интеллектуальное, целенаправленное поведение высших животных, но ни в коем случае не ограничивается только ими. Рассмотрим несколько простых примеров:
Не все индивидуумы популяции живут в одной и той же среде. Какие-то цветы дикого вида растут в тени, какие-то – на солнце, какие-то – на верхних участках горного склона, какие-то – на нижних или в долине. Мутация – скажем, волосистая листва, – которая полезна на больших высотах, будет закрепляться при отборе на больших высотах, но «потеряется» в долине. Эффект будет таким же, как если бы волосистые мутанты мигрировали в среду обитания, благоприятствующую дальнейшим мутациям в этом направлении.
Еще пример: способность летать позволяет птицам строить гнезда высоко в деревьях, где их чада менее доступны некоторым врагам. Первоначально те, кто стал поступать таким образом, имели преимущество при отборе. Второй шаг заключался в том, что такое жилище не могло не способствовать отбору среди птенцов хороших летунов. Итак, способность летать изменяет среду или поведение в отношении среды, что благоприятно сказывается на аккумулировании этой же способности.
Наиболее примечательным свойством живых существ является их деление на виды, многие из которых невероятным образом специализируются на совершенно уникальных, часто хитрых действиях, на которые в первую очередь они сами полагаются как на средство выживания. Зоологический сад – это, можно сказать, выставка курьезов, и это было бы точно так, будь он снабжен жизнеописанием насекомых. Неспециализация является исключением. Правилом же является специализация на особенных заученных приемах, «до которых никто бы не додумался, если бы их не создала природа». Нелегко поверить, что все они появились на свет благодаря дарвиновскому «случайному накоплению». Хочет объект того или нет, под действием сил или тенденций его уводит по некоторым направлениям «от простого и понятного» к сложному. «Простое и понятное» представляет собой, по-видимому, неустойчивое состояние. Уход из него сопровождается появлением сил, – как это видится нам – еще больше способствующих дальнейшему уходу из него в том же направлении. Это было бы непросто понять, если бы развитие некоторого приема, механизма, органа или полезного поведения было бы результатом длинной цепочки случайных независящих друг от друга событий, как мы привыкли мыслить в рамках оригинальной концепции Дарвина. Вообще-то я считаю, что лишь первый маленький шаг «в определенном направлении» обладает такой структурой. Он сам формирует обстоятельства, которые «придают пластическому материалу форму» – путем отбора – все более и более систематически в направлении преимущества, полученного в начале. Образно выражаясь, можно сказать так: вид выяснил, где расположен его шанс в жизни, и следует в этом направлении.
Мнимый ламаркизм
Мы должны попытаться понять вообще и сформулировать неанимистическим манером, каким образом случайная мутация, дающая индивиду некоторое преимущество и способствующая его выживанию в данной среде, стремится сделать больше, а именно, увеличить возможности его выгодного использования с тем, чтобы сосредоточить на себе, так сказать, селективное влияние окружающей среды.
Для вскрытия этого механизма предположим, что окружающая среда схематически описывается в виде ансамбля благоприятных и неблагоприятных обстоятельств. В числе первых – еда, вода, убежище, солнечный свет и многое другое, в числе вторых – угроза со стороны других живых существ (врагов), яды и суровость стихий. Для краткости первые обстоятельства будем называть «потребностями», вторые – «соперниками». Не каждую потребность можно удовлетворить, не каждого соперника можно избежать. Но живой вид должен был приобрести поведение, основанное на компромиссе между стремлением избежать смертельно опасных соперников и стремлением удовлетворить наиболее острые потребности из наиболее легкодоступных источников, благодаря чему он выживает. Благоприятная мутация делает какие-то источники более доступными или уменьшает опасность каких-то соперников, или же и то и другое вместе. Таким образом она увеличивает шансы на выживание индивидуумов, наделенных ей, но, помимо этого, смещает наиболее благоприятный компромисс, поскольку изменяет относительный вес тех потребностей и соперников, на которых она оказывает влияние. Индивидуумам, которые – в силу случайности или интеллекта – подстраивают свое поведение соответствующим образом, будет отдано предпочтение, и в итоге они окажутся отобранными. Подобное изменение поведения не передается следующему поколению посредством генома, не наследуется напрямую, но это не означает, что оно не передается вообще. Простейший, наиболее примитивный пример предоставлен нашим видом цветов (естественная среда обитания которых расположена на протяженном горном склоне), у которых развивается волосистый мутант. Волосистые мутанты, к которым благосклонны главным образом высокогорья, распространяют вокруг себя семена, в результате чего следующее поколение «волосатиков» в целом как бы «взбирается по склону», чтобы, так сказать, «полнее использовать благоприятную мутацию».
При всем при этом необходимо помнить, что, как правило, ситуация в целом чрезвычайно динамична, а борьба очень жесткая. В относительно плодовитой популяции, которая, в то же время, выживает при несущественном увеличении численности, соперники обычно пересиливают потребности – выживание индивидуума является исключением. Более того, потребности и соперники часто оказываются сцепленными, и тогда, чтобы удовлетворить потребность, необходимо бросить вызов некоторому сопернику. (Например, антилопа приходит к реке на водопой, хотя льву это место известно так же хорошо). Система соперников и потребностей пронизана сложными взаимосвязями. Небольшое уменьшение определенной опасности благодаря данной мутации может много означать для мутантов, которые ее не боятся, и потому избегают других. Это может привести к ощутимому отбору не только рассматриваемой генетической особенности, но и того, что касается умения (преднамеренного или случайного) ее использовать. Подобное поведение передается потомку на примере – в процессе обучения в общем смысле этого слова. Сдвиг поведения, в свою очередь, подчеркивает селективную ценность любой дальнейшей мутации в том же направлении.
Результат такого проявления может иметь много общего с механизмом, описанным Ламарком. И хотя ни приобретенное поведение, ни какие-либо физические изменения, которые оно влечет за собой, не передаются напрямую потомку, поведение занимает важное место в этом процессе. Но причинная связь здесь не такая, как предполагал Ламарк, а совсем другая. Не поведение изменяет телосложение родителей и, за счет физического наследования, телосложение потомка. На самом деле физические изменения родителей модифицируют – напрямую или косвенно, путем отбора – их поведение; и это изменение поведения передается (на примере, в процессе обучения или даже более примитивным образом) потомству наряду с физическими изменениями, хранимыми в геноме. Более того, даже если физическое изменение пока что не наследуется, передача вынужденного поведения «в процессе обучения» может быть эффективным фактором эволюции, поскольку распахивает настежь двери для приема в будущем наследуемых мутаций с готовностью использовать их наилучшим образом, и потому подвергая их интенсивному отбору.
