20.01.2010 | Наука

Путем естественного отбора (5)

Между микро и макро

Вышеизложенная концепция (получившая условное название «экосистемная теория эволюции») – не единственная попытка синтеза эволюционистики с экологией. Весьма сходна с ней так называемая «эпигенетическая теория эволюции», в которой представление о регулирующей роли экосистем дополнено идеей о том, что организм – не набор признаков, способных меняться независимо друг от друга. Предполагается, что для любой формы жизни существует ограниченное число устойчивых, эмбриологически и физиологически осуществимых вариантов развития организма, и каждый реальный вид – это воплощение одного из них.

Новый вид – это другой «островок устойчивости»; достигнуть его можно в том случае, если он никем не занят и если путь, ведущий к нему, эволюционно проходим (что и происходит во время кризисов, а также в обедненных экосистемах – например, островных или озерных).

Нетрудно видеть, что все факты и закономерности, выглядевшие странными и «неправильными» с точки зрения СТЭ, находят естественное объяснение в рамках этих концепций. Виды, не имеющие полового размножения, не «размываются», потому что каждый вид – это локальный оптимум анатомо-физиологического устройства. Число таких оптимумов ограничено, они стабильны и четко отделены друг от друга, и это никак не зависит от наличия или отсутствия полового процесса (2).

2. Поэтому часто задаваемый вопрос о возможности экспериментального создания нового вида гораздо сложнее, чем кажется. Чтобы в полном смысле слова создать новый вид, мало вывести репродуктивно изолированную популяцию с заметными морфологическими отличиями от родительской – надо еще как-то обеспечить ей уникальную экологическую нишу в реальной экосистеме.

Крупные существа эволюционируют быстрее мелких, потому что они всегда экологически более уязвимы, их виды чаще вымирают, освобождая экологические ниши и открывая тем самым возможность для изменений другим видам.

Наконец, постоянно возникающие в эволюции паралеллизмы отражают то, что на любую открывшуюся эволюционную возможность всегда находится несколько претендентов.

И тут вновь раздается вопрос, с которого мы начинали: так что же, все трудности остались позади?

Экосистемная и эпигенетическая теории только формируются, можно не сомневаться, что со временем они тоже столкнутся с трудностями и противоречиями, подобными тем, с которыми сейчас сталкивается СТЭ. Но помимо затруднений, которые испытывает та ил иная конкретная теория, есть еще как минимум одна принципиальная трудность: разрыв между нашими знаниями об элементарных эволюционных процессах и о макроэволюции.

Сегодня нам известны механизмы микроэволюционных изменений (прежде всего видообразования) – настолько, что можно даже попытаться воспроизвести эти изменения экспериментально или, по крайней мере, создать их модель. С другой стороны, сегодня мы немало знаем об эволюционной истории крупных групп и жизни на Земле в целом. Но как связать одно с другим?

Сколько бы новых находок ни сделали палеонтологи, они никогда не смогут точно доказать, что именно такое-то ископаемое существо было предком, скажем, всех моллюсков. В то же время все наши знания о генетических механизмах эволюции бессильны ответить на вопрос: какие гены и каким образом должны измениться, чтобы превратить продвинутого архозавра в примитивную птицу или папоротник – в семенное растение?

На первый взгляд может показаться, что эта трудность техническая, связанная с неполнотой наших знаний. Мол, найдем ископаемые останки еще нескольких переходных форм, узнаем побольше о связях между генами и морфологическими признаками – и состыкуем. На самом деле проблема тут не в нехватке фактов, а в методологическом разрыве: микроэволюцией занимаются науки экспериментальные, а макроэволюцией – исторические. Их методы имеют принципиально разную природу и вряд ли могут быть когда-нибудь полностью сведены одни к другим.

Это, однако, не означает, что любые попытки связать экспериментальное и историческое знание заведомо бесплодны. В последнее время, например, бурно развивается так называемая молекулярная филогения – направление, позволяющее по «разночтениям» в генетических текстах (см. подверстку 1) восстановить последовательность отделения тех или иных групп от общего ствола, т. е. макроэволюционных событий. Однако эта новая наука и ее отношения с традиционными биологическими дисциплинами – тема для отдельного разговора. Здесь же скажем лишь, что

методы молекулярной филогении позволяют исследовать пути эволюции – но не ее механизмы.

Демон Дарвина на отхожих промыслах

Как уже говорилось, «Происхождение видов» содержало два относительно независимых фундаментальных утверждения – собственно идею эволюции и идею естественного отбора. Успех книги немало способствовал бурному росту популярности обеих идей в самых разных интеллектуальных областях – в том числе и весьма далеких от той, в которой они родились.

Здесь мы не будем касаться судьбы эволюционной идеи за пределами биологии. Расцвет во второй половине XIX века «эволюционной школы» в философии, социологии, этнографии и ряде других областей гуманитарного знания – явление чрезвычайно интересное, но требующее отдельного разговора. К тому же как ни велика заслуга книги Дарвина в привлечении интереса к этим идеям, ее никак нельзя считать их первоисточником: к моменту ее выхода идея развития уже давно укоренилась в европейской культуре.

Провал теории успеха

«Общественная жизнь» идеи естественного отбора оказалась не менее интересной и даже парадоксальной.

В то самое время, когда в биологической литературе там и сям раздавались утверждения, что отбор – фактор консервативный, уничтожающий устарелые и неудачные варианты, но бессильный создать что-либо новое, в социологии пышным цветом расцвел социал-дарвинизм – прямое перенесение идеи естественного отбора на человеческое общество.

Самое удивительное, что ограничивали отбор в биологии и утверждали его в социологии отчасти одни и те же люди. В частности, Герберт Спенсер, уже знакомый нам как один из основателей неоламаркизма (призванного «дополнить» неспособный к творчеству отбор), в то же время известен как отец и глашатай социал-дарвинизма. Даже чеканная формула «выживает сильнейший» была впервые сказана именно Спенсером – и именно об отношениях людей в обществе. Впрочем, не менее тепло идеи социал-дарвинизма приняли и философы совсем другого направления – от крайнего материалиста Людвига Бюхнера до русского революционного демократа Дмитрия Писарева. Возражали же им в основном моралисты, указывавшие, что к социальному успеху часто приводят не лучшие моральные качества и что социал-дарвинизм – удобный предлог для отказа от принципов милосердия и сострадания.

Поразительным образом ни одна сторона даже не пыталась рассмотреть хотя бы влияние «социальной форы» потомков преуспевших индивидуумов – положения в обществе, наследственного капитала и т. п.

(В природе, как легко догадаться, даже от самых успешных предков потомки не наследуют ничего, кроме генов.)

Социал-дарвинистские взгляды сохраняли немалую популярность вплоть до 1940-х годов, причем не только среди философов и социологов, но и среди биологов – достаточно вспомнить классическую книгу крупнейшего генетика-эволюциониста Рональда Фишера «Генетическая теория естественного отбора» (1930), последние пять глав которой целиком посвящены социал-дарвинистским построениям. Считается, что спад интереса к ним вызван тем, что одна из ветвей социал-дарвинизма легла в основу нацистской историософии, рассматривавшей историю как борьбу рас и наций за существование. После краха нацизма и тотального осуждения его мировым сообществом скомпрометированным оказался и социал-дарвинизм как таковой. Думается, однако, что куда большую роль сыграло другое. В середине ХХ века уже невозможно было не замечать: социальный успех как отдельных человеческих существ, так и целых народов не просто не равен успеху в дарвиновском смысле – они в значительной мере противоположны друг другу.

В современном обществе именно самые образованные и обеспеченные социальные группы неизменно оказываются самыми малодетными – и следовательно, с точки зрения отбора должны быть признаны неудачниками. А образцом эволюционного успеха следовало бы считать шалаву-пьянчужку, нарожавшую от случайных сожителей семь-восемь детей.

Строго говоря, все это было известно и раньше: тот же Фишер прямо указывал на сниженную плодовитость британской элиты по сравнению с социальными низами, ссылаясь на данные Фрэнсиса Гальтона – кузена Дарвина и пионера применения статистических методов в биологии. Но то, что в XIX веке намечалось как статистическая тенденция, в веке XX стало кричащей очевидностью. В 1944 г. американский историк Ричард Хофштадтер опубликовал книгу «Социал-дарвинизм в американской мысли», ставшую своеобразным почтительным некрологом идее.

Неудача была настолько сокрушительной, что о применении дарвинистского подхода к проблемам общества серьезная наука забыла на несколько десятилетий.

Только в самое последнее время гуманитарии вновь начинают открывать для себя селекционизм. Оказалось, что помимо индивидуумов, рас и наций в обществе существует очень много других достойных изучения объектов – и среди них есть такие, к которым вполне приложим эволюционный подход. Сегодня он лежит в основе множества самых разных исследований – от сравнительно-психологических, пытающихся реконструировать происхождение таких человеческих качеств, как чувство юмора, щедрость или групповая солидарность (в таких работах рассматривается именно классический дарвиновский отбор – правда, действовавший в палеонтологические времена и в форме группового отбора), до изучения факторов, влияющих на успех и длительность существования коммерческих компаний или религиозных общин. Насколько оправдан и плодотворен этот подход – покажет ближайшее будущее.

Поведение методом тыка

Однако в том же ХХ веке у селекционизма появилось новое гуманитарное поле – психология.

Еще в 1913 году американский психолог Джон Уотсон провозгласил, что психология должна стать настоящей наукой. А для этого она должна иметь дело только с наблюдаемыми факторами. Психику предлагалось рассматривать как «черный ящик», внутреннее устройство которого выяснить нельзя. Однако можно, подавая ему различные сигналы и регистрируя ответные поведенческие реакции, попытаться найти некие закономерности, связывающие одно с другим.

История величия и падения бихевиоризма (так назвали новое направление) заслуживает отдельного и подробного разговора. Для нас же сейчас важно, что

среди множества теоретических трудностей, с которыми вскоре столкнулся бихевиоризм, оказалась и такая: а откуда, собственно, берутся сами реакции?

Вот любимая модель бихевиористов – крыса, обучающаяся нажимать на рычаг, чтобы получить еду. Раньше она никаких рычагов не видела и врожденной реакции на них у нее нет. Из структуры самого стимула тоже ничего не выведешь: тот же рычаг с равным успехом может включать ток на решетчатом полу под ее лапами. Так что же заставляет ее нажать в первый раз?

Последовательно-бихевиористский ответ на этот вопрос дал Бёррус Фредерик Скиннер – классик бихевиоризма; ученый, которого члены Американской психологической ассоциации в 1972 г. поставили на первое место в списке самых выдающихся психологов XX века (второе место занял Зигмунд Фрейд). По Скиннеру формирование поведения представляет собой полный аналог дарвиновской эволюции. Сначала организм совершает разнообразные беспорядочные простые движения. Некоторые из них приводят к успеху (появляется еда) – такие действия закрепляются и в дальнейшем производятся уже каждый раз при попадании в экспериментальную ситуацию; прочие же выбраковываются. Если условия опыта усложнить (скажем, крысе надо нажать последовательно на два рычага, причем в строго определенном порядке), то соответствующее изменение поведения опять будет формироваться «методом тыка» – но уже на базе ранее усвоенного навыка. И если в эволюции естественный отбор, накапливая и суммируя ничтожные отклонения, создает такие сложные и совершенные структуры, как глаз или птичье крыло, то почему аналогичный процесс в психике не может формировать сложнейшие поведенческие акты? Немного усердия – и любой сложнейший многоходовый план стратега или гениального шахматиста можно будет представить как последовательность простейших действий, рожденных когда-то механическим перебором и зафиксированных подкреплением.

Увы, и эта «очевидность» оказалась ложной.

Работы исследователей других направлений, а также наиболее талантливых и интеллектуально честных бихевиористов (таких, как Харри Харлоу) показали, что поведение невозможно свести к схеме «стимул – реакция – подкрепление».

Животное, конечно, постоянно вносит поправки в свое поведение в соответствии с его результатами. Но и эти поправки, и первоначальное поведение никогда не рождаются из случайного перебора бессмысленных движений: они всегда опираются на внутренние представления животного о ситуации, в конечном счете – на врожденные поведенческие реакции. И в природных условиях (а не в предельно искусственной среде «ящика Скиннера») они с самого начала более или менее адаптивны.

Можно даже сказать, что формирование поведенческих навыков больше напоминает не дарвиновскую эволюцию, а теоретические схемы Спенсера и прочих «недодарвинистов». В них, как мы помним, изменчивость была приспособительной уже сама по себе, отбор же лишь отметал не оправдавшие себя варианты и оставлял самые удачные.

Завершая сюжет об отношениях естественного отбора с психологией, нельзя не сказать о том, что другое (и самое, пожалуй, плодотворное) направление науки о поведении – этология выросла непосредственно из эволюционной зоологии и вся проникнута дарвиновским духом.

Долгое время, правда, она ограничивалась изучением животных, не претендуя на описание поведения человека (вернее, гуманитарии-психологи не принимали ее претензий всерьез). Однако в последние десятилетия этологические методы и концепции все настойчивей проникают на территорию психологии, и словосочетание «этология человека» уже никого не удивляет. Правда, и эту работу идея отбора выполняет «на дому»: во всех подобных работах речь идет не о каких-то аналогах дарвиновского эволюционного отбора, а именно о нем самом.

Источник: «Знание – сила» № 11, 2009,