Диалоги
Шрифт:
Диахронические утверждения согласовывались бы с синхроническими, устанавливающими «оптимальность» организмов, только при условии, что происходит это по следующей схеме: к актуально существующим свойствам окружающей среды каждая очередная проекция организмов приспособлена великолепно, эволюционные же градиенты создаются изменениями этой среды; то, что сначала было оптимальным решением проблемы адаптации, перестает им быть в связи с изменениями среды, таким образом, целостность таксономической иерархии составляет как бы одна огромная догоняющая система, контролирующая ценности параметров окружающей среды и послушно этим видом обратных связей направляемая. Однако схема эта очевидно ложная. Как правильно отметил С. Бир в своей книге «Кибернетика и управление» (Cybernetics and Management), когда первые позвоночные начинали летать, это происходило не под влиянием изменения их среды обитания на воздушную, даже если на более раннем этапе от рыб произошли пресмыкающиеся только благодаря тому, что пересыхали их влажные места обитания. Однако можно предположить, что сведение эволюции пресмыкающихся к явлению «догоняющему» представляет собой гипотезу в той же степени необоснованную, в какой эта гипотеза не обосновывает рассуждения, чем было вызвано вторжение земных организмов в область атмосферы. Наступление новой окружающей среды, к которой принадлежала атмосфера, наивной концепцией «следования за изменениями среды» объяснить невозможно. Приходится смириться с тем, что генератор разнообразия форм организмов, обусловленный изменчивостью генотипа, обладает некоей созидательной, а не только покорно догоняющей потенцией. Понятие «оптимального приспособления» оказывается – в свете подобной ревизии эволюционно-селекционной схемы – упрощением реального положения вещей. Ничего похожего
Поэтому мы должны проявить скромность и, памятуя о масштабах собственного невежества, допустить возможность того, что среди форм, которые кажутся нам одинаково хорошо адаптированными, сейчас существуют как и такие, которые подвергаются как раз в это время, из-за своей плохой адаптации, отсеиванию, так и такие, что находятся в стадии трансформации, перестройки, только мы не в состоянии одни от других отличить. Мы не можем этого сделать в диахроническом режиме, исследуя суммарно и в целом результаты длительных серий селекции и отсеивания, потому что для этого слишком короток наш век; аналогично весь двухвековой период существования биологии с точки зрения темпа эволюции является мгновением слишком ничтожным, чтобы из него можно было бы заметить изменения подобного рода в их направленности. Мы не можем сделать этого в синхронном режиме, потому что для этого нам необходимо досконально знать численные ценности – характеристики внутренней таксономии обратных связей. В технике первый подход соответствовал бы длительной серии наблюдений, представляющей, например, историю летающих машин легче воздуха, а второй – знанию кинематики и управления, а также устойчивости таких машин, сопоставленных с характеристиками самолетов. В первом подходе мы опускаем сведения об «имманентных» свойствах этих летающих устройств, ограничиваясь констатацией того, как фактически происходило развитие (то есть того, что воздушные шары и дирижабли были побеждены самолетами в «борьбе за существование»). В другом же, отказываясь от исторического ракурса, то есть не дожидаясь завершения соперничества, выдвигаем предположения, основанные – иначе их выдвигать невозможно – на знании «имманентности» этих устройств, то есть на теоретическом компаративизме летных характеристик дирижаблей и самолетов. Таким образом, наши возможности в биологии более или менее соответствуют положению инженера девятнадцатого века, который уже знал о том, что пароходы победили в соперничестве по передвижению парусные суда и весельные галеры, но, наблюдая первые цеппелины и первые самолеты-этажерки, и не будучи в состоянии дождаться результатов их «взаимной конкуренции», и не зная теории полета обоих этих «типов», не имел основания предполагать, кого из них ожидает светлое будущее, а кого – погибель.
Вся разница в предмете исследований биолога и технолога сводится – как показывает приведенный пример – к тому, что технолог имел в своем распоряжении две формы, одинаково примитивные, несовершенные, которых он не мог отличить в их потенции развития, в то время как биолог имеет дело с формами, представляющимися ему одинаково совершенными, причем он тоже не знает, какие динамически-структурные характеристики этих форм представляют собою код, которым записана их потенция выживаемости.
III. Эволюция скачкообразная и непрерывная
Сходство техно– и биоэволюции имеет предел. Аксиометрический анализ природных гомеостатов можно предпринимать по крайней мере двояким образом: признавая условия биогенетического старта либо обязательными, либо – случайными. Если мы признаем их обязательными, это значит, что стартовые условия мы принимаем безоговорочно, а сомнению подвергаем только вызываемые последствия процесса. Потому что процесс этот, начавшись однажды, обрел явно случайную характеристику, которая, к примеру, проявилась в том, что там, где в «эволюционной игре с Природой» участвовало большое количество популяций, – как на больших континентах – могли возникнуть живородящие млекопитающие, а там, где таких «партнеров по розыгрышу» было значительно меньше – как на просторах изолированной Австралии, – возникли «только» сумчатые. Из этого следует, что функция выигрыша в эволюционной игре с Природой зависит, среди прочего, от того, как много «партнеров» – организмов – составляют «коалицию», противостоящую «мутационными мероприятиями» Природе как жизненной среде. Чем больше партнеров, тем больше вероятность того, что кто-то из них «вытянет» из мутационной мешанины особенно редкую конфигурацию генов, ту, которая представляет собой как бы «главный выигрыш» данной партии. Эта проблема в некоей наиболее общей формулировке аналогична постановке вопроса о том, исчерпали ли все эти конфигурации генотипов, которые все вместе составляют целое собрание организмов, какие только существовали на Земле, исчерпали ли они уже комплекс оптимальных конструкций гомеостаза или не исчерпали? Этот вопрос можно назвать и «проблемой неиспользованных возможностей», выигрышей, на которые в эволюционном процессе не выпал жребий. Эволюцию следует признать процессом обучения, который проходил под исключительно жестоким надзором, потому что протекал между полюсом репрессии в виде уничтожения и полюсом награды в виде премии выживания. О жестокости метода мы говорим не в каком-то там моральном смысле, но предельно откровенно, потому что способа преподавать более радикально вообразить себе уже нельзя, поскольку эволюционная селекция – это такой метод проб и ошибок, когда за совершенную ошибку карой является смерть, а за удачную попытку – ее отсрочка. Подобные решительные меры как бы компенсируют чрезвычайную неповоротливость собственно темпа процесса, который в принципе является марковским, то есть наделенным некумулятивной памятью; и поэтому даже наиболее совершенные изобретения мутации подвергались уничтожению и исключению из хода эволюционного совершенствования, если вид, который был носителем таких изобретений, за совершенную ошибку исключался из игры. По той же причине подобные изобретения скрупулезно складывались из простейших генных комбинаций бесчисленное количество раз заново. Именно в свете этого два типичных для эволюции явления представляются особенно существенными и, одновременно, поразительными. (Следует добавить, что поразительное в науке означает попросту незнание причинных механизмов.)
Прежде всего мы имеем в виду конструктивную универсальность генного кода, которая позволяет информационной системе, возникшей на ранней стадии эволюции, в основе своей одноклеточной, впоследствии обнаружить пластичность, соответствующую требованиям строительства согласно всей совокупности известных нам многоклеточных растительных и животных форм. Подобная функциональная избыточность озадачивает, поскольку сформировалась за сотни миллионов лет до эпохи ее фактического – эволюционного – использования. Тогда как генный код с его «лексикографией» и синтаксисом был первоначально – очень длительное время, кто знает, не порядка ли миллиарда лет – информационным инструментом создания организмов со степенью сложности амебы, после чего позднее оказался способным воспроизводить организмы, равных по сложности насекомым или позвоночным. Априори скорее можно было бы ожидать значительно более раннего истощения комбинаторского потенциала, его погрязания в экране форм не слишком отдаленных от тех, которые на старте совершили открытие дезоксирибонуклеинового кода. Мы не можем объяснить универсальности, проявившейся так рано, иначе как только признанием, что между генным кодом и языком возникает глубокое не случайное сходство, иными словами, и там, и тут речь идет об информационных системах, принципиально открытых, о теоретико-множественной характеристике, о примерно одинаковом количестве степеней свободы, причем природа этого родства кажется независимой от – насколько же разных! – субстратов как носителей информации. Из этого бы следовало, что как генезис кода ДНК, так и этнический язык представляют собой два разных частных случая, представляющих эволюцию динамических информационных структур. Мнение, что якобы код наследственности был формой языка, еще, собственно, не стало общепринятым, и даже, говоря именно так, большинство ученых высказывается как бы метафорически. Однако мне не кажется, чтобы речь шла только о метафоре, и именно структурно-лингвистические исследования позволят нам, быть может, наконец понять, какие главенствующие законы управляют возникновением всех возможных (а не только этнических) языков. И только таким образом достигнутый уровень понимания вещей устранит наше восхищение перед хромосомным явлением,
В то же время о генераторе, произведшем язык наследственности, нам абсолютно ничего не известно, кроме того, что это должно было быть удивительно сложное устройство.
Элементы кода наследственности элементов никакой детальной технологии нам не напоминают, потому что мы хорошо знаем о том, что любая технология исторически оказывалась замкнутой, завершенной, как бы нерастяжимой системой, посредством чего она достигала предела своих возможностей. Тем же, что последующий прогресс оказывался возможным, мы обязаны нашей способности радикально отбросить устаревшую технологию и обратиться к радикально новой. Так, например, от технологии преобразования разных температурных потенциалов в электрическую энергию необходимо будет по истечении некоторого времени отказаться, поскольку существует предел производительности тепловых устройств, который непреодолим. Тогда переходят к ядерному производству электричества, без использования теплообменных аппаратов, или к непосредственной трансформации энергии химических связей в энергию тока. Во время такой промышленной революции огромный объем знаний, как теоретический, так и накопленный в конструкциях (например, паровых машин), попросту идет на слом. Если бы эволюция натолкнулась на подобный барьер, она бы на нем определенно застряла, поскольку тотальная реорганизация вкупе с излишками и полным отказом от определенных решений в ней невозможны; иной прогресс, кроме непрерывного, в ней реализовать нельзя (он включает в себя генные кванты и поэтому зернистый, то есть микроструктурно дискретный, но этот аспект проблемы в фенотипах вообще пропадает из-за того, что его замещает компенсационно-регулирующая работа онтогенетических буферов). Из этого следует, что эволюция технологий, особенно там, где она производит значительный переворот, скачкообразна, тогда как биологическая всегда следует из суммирования мелких изменений. Можно спорить о масштабах этих изменений, но по уровню значимости они никогда не составляли чего-то такого, что бы можно было сравнить с отказом от энергетики пара в пользу энергетики атомного ядра.
Однако указанное различие скорее поверхностно и, более того, следует из не во всем приемлемой методики сравнения. Потому что принцип технологической инновации заключается в последовательной смене энергетических источников, строительных материалов, инструментов для обработки и способа управления этими инструментами. А источники энергии, строительный материал, инструменты и управление ими до сегодняшнего дня в эволюции такие же, какими они были вначале. Энергетика, материал и управление, таким образом, остаются в ней без изменения. Кроме того, создается впечатление, что невозможно никакое существенное изменение в их рамках. Это означает, что при любой перетасовке генов в возникающих организмах не происходит отказа от химической энергетики в пользу иной (ядерной, например) или замены материала или же правил его трансформации. И следовательно – только в аспекте этой неизменной троицы – правомерно ставить вопрос о том, возможна ли такая комбинаторика генов, которая бы производила подобия организмов, нетривиально отличающихся от их совокупности, реализованной в процессе эволюции?
Перед тем как ответить на этот вопрос, следует подчеркнуть, что ответ окажется чрезвычайно упрощенным по причине масштабов нашего неведения. Оценочные расчеты позволяют предполагать, что принцип полного отсутствия заданности мутаций и селекции их результатов не дает суммарно такой совокупности упорядочений, во всем их разнообразии, которая хотя бы приблизительно перекрывала то организационное разнообразие, которое эволюция фактически воплотила. Кроме того, из существующей на сегодня теории следуют вещи по крайней мере странные, если не обыкновенный обман. Так, например, количество людей, живущих в настоящее время, уже сейчас равняется количеству всех их предшественников – где-то начиная от палеопитека. А поскольку считается, что homo sapiensвозник от предшественника человека благодаря мутации генов популяции, то из этого должно следовать, что популяция homoсегодняшняя должна представлять разнообразие того же порядка, какую обнаруживали родительские по отношению к ним популяции. То есть, собственно, ежедневно мы должны ожидать возникновения форм homoв такой степени новых, в какой он сам был инновацией в отношении неандертальца по крайней мере. Чего, однако, не происходит. Более того, по смерти энтелехии иногда пытаются ее остаток включить в гены, приписывая им своего рода всесилие в виде ответственности, локализованной хромосомно, за все, что происходит с фенотипами организмов. Потому что считается, что существуют гены, определяющие степень вероятности заболевания раком, и даже – что естественная смертность животных является результатом радикального неотсеивания летальных генов, которые лениво функционирующая селекция только лишь как бы вымела из одного угла жизни в другой, перемещая их из фазы размножения организмов в фазу завершенного размножения, то есть в период старческого упадка. Но ведь не происходит так, чтобы – скажем – деструктивные для автомобиля результаты усталости материала, из которого он изготовлен, возникали из-за аналога летального гена, каковым бы являлась ошибка проектировавшего конструктора. Логической моделью эмбриогенезиса как трансформации исходного элемента в организованную конечную совокупность (заданную подотделами), будет вычисляемая и упорядочиваемая серия пошаговых операций. Вот уж логическое обоснование таких трансформаций может быть любым, поскольку дедуктивным операциям чужда ненадежность как информационная, так и материальная. Но совершенно точно оно не может быть произвольным – это логическое обоснование эмбриогенетического процесса, то есть существует предел конструктивной функциональности, заданной стартовой инструкцией генотипа, потому что из-за превышения определенно заданной сложности, а также определенной длительности пути – отмериваемой последовательными шагами (отдельными делениями клеток эмбриона) – инструкция утрачивает функциональную силу, то есть контроль над процессом, поскольку она подвергается окончательному погружению во всякого рода «шумы». Конструкторская концепция, которую эмбриогенезис воплощает во всем государстве жизни, сводится к тому, что целое функциональной информации по отношению к конечному продукту готово в самом начале, в «одном флаконе» – оплодотворенной клетки, – и что никакая регулирующая или направляющая «помощь» этому процессу формирования «попутно» доставляться уже не будет. Иными словами, тут активно проявляется принцип конструкторской автаркии. Тот самый, который потом столько проблем создает «непрошенным эволюцией» помощникам организма – врачам, когда они пытаются с помощью пересадки внедрить в него здоровый орган, взятый от другой особи вида.
Таким образом, мы не имеем права ожидать, что произвольным продолжением текста исходной инструкции, соответственно углубленной этим продолжением значимостью эмбриогенетических операций – удастся находить «абсолютно новые решения» задач гомеостаза как «оригинальные прототипы организмов». Потому что генотип имеет границы функциональности – как самореализующийся прогноз. Таким образом, ограничения, изначально наложенные на генный алфавит как некая функциональная совокупность, по крайней мере двойные. Их можно назвать ограничениями «в ширину» и «в длину», если под первыми понимать – барьеры, не пропускающие к новой энергетике, к новым материалам и к новому управлению, а под вторыми – барьеры, создаваемые кумуляцией «шумов» в ходе строительства, пересиливающего направляющий потенциал. Но если инженерия генотипов оказывается бессильной перед первым ограничениям, она вовсе не обязана быть столь же беспомощной перед вторыми, потому что такой процесс воспроизведения, который начинает из-за чрезмерных сложностей как бы «сам о себя спотыкаться», в принципе можно подрегулировать снаружи, наблюдая за его ходом и поддерживая его информационно-энергетическими корректировками. В этом смысле к состояниям, к каким естественным путем эволюция никогда прийти не сможет, генная инженерия прийти бы смогла. И этот факт оказался бы беспредметным (как бессмысленный) только в том случае, если бы оказалось, что вне той сферы конструкций, к которым ведет природный биогенетический путь, нет уже вообще никаких основательных решений задач гомеостаза, то есть что то и только то, что «креативные регуляторы» генотипов в состоянии соорудить, соматические регуляторы фенотипов смогут стабилизировать.
Возможный с этими ограничениями комбинаторный набор генотипов (искусственных генотипов, потому что мы говорим о созданиях «инженера-генетика»), производимый на основании данного алфавита ДНК, а также свойственного ему «синтаксиса», несмотря на эти ограничения, обладает значительно большей мощностью, чем все множество электронов Космоса. И даже подмножества этого множества, заполненные только теми результатами перетасовок, которые представляют собой функциональные гомеостаты (с оговоркой, что это организмы, способные к выживанию только в земной среде), не намного меньшей мощности. Однако преобладающее большинство элементов подмножеств – это варианты реальных организмов, они банальны (скажем, вроде коня с копытами).