18.12.2009 | Наука

Путем естественного отбора (2)

Преимущества задним числом

В чем причина такого выделенного, исключительного положения дарвинизма среди других эволюционных концепций? Только ли в огромном авторитете имени Дарвина и в том историческом обстоятельстве, что именно Дарвину удалось сделать эволюционные взгляды господствующими?

На этот вопрос можно предложить несколько возможных ответов. Один из них состоит в том, что недарвиновские эволюционные теории в той или иной степени опирались на гипотетические, недоступные наблюдению факторы – будь то «внутренняя побудительная сила», «влияние ландшафта» или наследование приобретенных признаков.

Теория же естественного отбора была полностью построена на феноменах, существование которых в природе не вызывало сомнения – наследственности, изменчивости и способности живых существ к размножению в геометрической прогрессии.

Объяснение выглядит довольно убедительно – но только с позиции сегодняшнего знания. Между тем в середине XIX века возможность наследования приобретенных признаков принималась всем научным сообществом «по умолчанию» – никому просто не приходило в голову усомниться в существовании этого «очевидного» феномена. Когда же опыты Фрэнсиса Гальтона и особенно Августа Вейсмана поставили эту очевидность под сомнение, появилось множество экспериментальных работ, «подтверждавших» центральный тезис ламаркизма. (Например, целая школа французских ботаников во главе с Гастоном Боннье много лет проводила опыты с переносом десятков видов растений с равнин в альпийские условия – демонстрируя, что уже в первом поколении признаки таких растений сдвигаются в сторону родственных им горных видов.)

Представление о наследовании приобретенных признаков преобладало вплоть до ХХ века, а его окончательная дискредитация и перемещение в разряд мифов относятся только к 1940-м годам.

А вот существование селективных процессов в природе (собственно естественного отбора) оставалось чистым умозрением не только во времена выхода «Происхождения видов», но и десятилетия спустя. «Измышленный Дарвином естественный подбор не существует, не существовал и не может существовать», – уверенно писал в 1885 году один из самых яростных критиков Дарвина, русский философ и публицист Николай Данилевский. Конечно, этот категорический тезис можно списать на пристрастность автора и его, мягко говоря, недостаточную осведомленность в современной ему биологии. Но и Климент Тимирязев, подвергнув сочинение Данилевского сокрушительному разбору, убедительно показав несостоятельность всех его доводов, порочность его логики, незнание критикуемой теории и т. д., так и не привел самого простого и действенного аргумента – конкретных примеров действия естественного отбора в природе. Если учесть огромную эрудицию Тимирязева и его пламенную приверженность дарвинизму, это может означать только одно: такими примерами биология конца XIX века попросту не располагала. Так что вопрос о том, какая эволюционная теория в большей мере опиралась на наблюдаемые факторы, не всегда решался так однозначно, как сейчас.

Примерно так же обстоит дело и с другим часто приводимым объяснением: ни одна из альтернативных теорий не выдержала проверки опытом и наблюдениями, в то время как теория естественного отбора по мере своего развития успешно справилась со всеми затруднениями, на которые указывали ее критики.

Доля истины в этом тезисе, конечно, есть: например, сход со сцены ламаркизма в значительной мере был обусловлен тем, что сам

феномен наследования приобретенных признаков по мере накопления фактических данных (и ужесточения требований к методологической строгости эксперимента) последовательно превращался из «несомненного» в «весьма вероятный», затем в «возможный», «предполагаемый некоторыми авторами» и, наконец, в «не обнаруженный, несмотря на настойчивые поиски».

Однако ни опытов Иоганнсена с отбором в чистых линиях, ни мутационных законов де Фриза никто не опроверг. Не только факты, открытые пионерами генетики, но и их теоретические обобщения навсегда остались в науке – изменилась лишь их интерпретация. Этого оказалось достаточно, чтобы «мутационизм» перестал существовать как самостоятельная эволюционная концепция – хотя попытки возродить его неоднократно предпринимались и в последующие десятилетия, они так ни к чему и не привели.

Экскурс в философию

Впрочем, ХХ век вообще оказался довольно безжалостным к претензиям науки на «соответствие фактам». Еще в 1930-е годы философ Карл Поппер показал, что никакую теорию нельзя доказать, зато любую в принципе всегда можно опровергнуть. Сколько бы разнообразных экспериментов ни подтверждали, скажем, закон сохранения энергии, достаточно обнаружить всего один случай, в котором он нарушается, – и от закона придется отказаться.

Согласно Попперу, вечная уязвимость для фактов – не недостаток теории, а скорее ее достоинство, свидетельство ее научной природы. Теория, которую в принципе не смог бы опровергнуть никакой новый факт, просто не может считаться научной.

Идея о принципиальной гипотетичности и недоказуемости любого теоретического знания сегодня стала уже общепринятой, с нею никто не спорит. Но утверждение Поппера, будто один-единственный «запрещенный» теорией факт – достаточное основание для отказа от всей теории, мягко говоря, не соответствует практике реальной науки. Столкнувшись с таким фактом, ученый сначала испытает множество иных средств: от поиска ошибок в вычислениях и измерениях до конструирования дополнительных гипотез, позволяющих объяснить неудобный факт без радикального пересмотра теории. Можно считать такое поведение беспринципным конформизмом и уклонением от долга истинного ученого, но часто именно оно – а не поспешный отказ от проверенных теорий – приводило к важнейшим открытиям. Так произошло, например, когда обнаружилось, что при бета-распаде радиоактивных ядер не сходится энергетический баланс – т. е. явно нарушается именно закон сохранения энергии. Спасая его, Вольфганг Паули в 1930 году постулировал рождение в ходе бета-распада особой частицы – очень легкой и почти ни с чем не взаимодействующей. Гипотеза Паули выглядела типичной уверткой, попыткой защитить старый добрый закон от убийственного факта. Но в 1953-59 годах постулированная им частица – нейтрино – была обнаружена экспериментально и в дальнейшем заняла важное место в физической картине мира.

Осмысляя подобные истории, ученик и соратник Поппера Имре Лакатош предложил свое понимание того, чем определяется успех научных теорий и торжество одних из них над другими. По Лакатошу, любая более-менее фундаментальная научная теория – это прежде всего программа дальнейших исследований.

Она ставит вопросы, которые необходимо выяснить; делает прогнозы, которые можно и нужно проверять; рождает новые методы исследования. «Классический пример успешной исследовательской программы – теория тяготения Ньютона. Быть может, это самая успешная из всех когда-либо существовавших исследовательских программ. Когда она возникла впервые, вокруг неё был океан “аномалий” (если угодно, “контрпримеров”), и она вступала в противоречие с теориями, подтверждающими эти аномалии. Но проявив изумительную изобретательность и блестящее остроумие, ньютонианцы превратили один контрпример за другим в подкрепляющие примеры», – пишет Лакатош.

Способность превратить опровержение в подтверждение, исключение – в наглядную демонстрацию правила (причем не за счет более или менее изощренной софистики, а путем конкретного исследования – как это было в случае с нейтрино) – это и есть главная ценность крупной научной теории.

И при столкновении на одном поле двух теорий торжествует всякий раз та, чья исследовательская программа оказывается плодотворнее. Впрочем, в споре двух теорий не стоит торопиться с определением окончательного победителя: теория, казавшаяся окончательно опровергнутой и отброшенной, может вдруг вернуться, решая проблемы, перед которыми спасовали ее победители. Начиная с середины XVII века в оптике соперничали корпускулярная и волновая теории света. В 1810-х – 1820-х годах волновая теория одержала решающие победы, а ее соперница была забыта почти на целое столетие. Однако в 1890-х – 1900-х годах физикам пришлось вернуться к взгляду на свет как на поток частиц... а еще через пару десятилетий оказалось, что эти теории вообще не противоречат друг другу.

Продолжение следует

Источник: «Знание – сила» № 11, 2009,