Случайность и необходимость
Шрифт:
Вместо того чтобы отвергать эту идею (как пытались делать некоторые биологи), необходимо признать, что она принципиально важна для самого определения живых существ. Последние отличаются от всех других структур или систем, присутствующих во вселенной, данным характерным свойством, которое мы будем называть телеономией.
Впрочем, следует иметь в виду, что, хотя это условие и необходимо для определения живых существ, одного его недостаточно, ибо оно не предлагает никаких объективных критериев, позволяющих отличать живые существа от артефактов, возникающих в результате их деятельности.
Мало указать на то, что замысел, породивший артефакт, принадлежит создавшему его животному, а не самому искусственному
Чтобы обнаружить источник, необходима программа, которая будет изучать не только сам объект, но и его происхождение, историю и, для начала, процедуру его создания. Ничто, по крайней мере в принципе, не мешает написать такую программу. Даже при самом грубом исполнении она могла бы обнаружить радикальное различие между живым существом и любым артефактом, каким бы совершенным он ни был. Такая машина не могла бы не заметить, что макроскопическая структура артефакта (будь то соты, бобровая плотина, палеолитический топор или космический корабль) есть не что иное, как результат воздействия сил, внешних по отношению к самому объекту. Будучи завершенной, макроскопическая структура свидетельствует не о внутренних силах сцепления между атомами или молекулами, составляющими ее материал (и обуславливающими только общие свойства плотности, твердости, пластичности и т. д.), но о внешних силах, придавших ей данную конкретную форму.
С другой стороны, программа должна будет зафиксировать тот факт, что внутренняя организация живого существа есть следствие совершенно иного процесса. Так, любой организм обязан присущим ему строением – от общей формы до мельчайших деталей – не столько действию внешних сил, сколько «морфогенетическим» взаимодействиям внутри него самого. Его внутреннее устройство – доказательство автономного детерминизма: точного, строгого, подразумевающего практически полную независимость от влияния внешних агентов или условий. Внешние силы, несомненно, способны препятствовать развитию организма, но не могут ни управлять им, ни навязывать ему определенную организацию. Благодаря автономии и самопроизвольности морфогенетических процессов, формирующих макроскопическую структуру живых существ, последние кардинально отличаются от артефактов, как, впрочем, и от большинства природных объектов, макроскопическая морфология которых в значительной степени является следствием воздействия внешних факторов. Из этого правила имеется лишь одно исключение: кристаллы, характерная геометрия которых отражает микроскопические взаимодействия внутри самого объекта. Следовательно, на основании одного этого критерия машина отнесла бы кристаллы к категории живых существ, а не к классу артефактов и природных объектов, возникших благодаря действию внешних сил.
Тот факт, что этот последний критерий, в отличие от критериев правильности и повторяемости, указывает на сходство кристаллических структур с живыми существами, вполне может заставить нашего программиста призадуматься. Не будучи сведущим в современной биологии, он должен спросить себя: могут ли внутренние силы, придающие живым существам их макроскопическую структуру, иметь ту же природу, что и микроскопические взаимодействия, отвечающие за морфологию кристалла? В том, что это действительно так, мы сможем убедиться в последующих главах этого очерка. Пока же мы ищем наиболее общие критерии для определения макроскопических свойств, отличающих живые существа от всех других объектов во вселенной.
«Обнаружив»,
Предположим, что, продолжив изыскания, наш программист наконец делает последнее открытие: источником информации, выраженной в структуре живого существа, всегда является другой, структурно идентичный объект. Итак, наш программист определил источник и обнаружил третье примечательное свойство живых объектов: способность воспроизводить и передавать информацию о своем строении ne varietur [3] . Объем этой информации достаточно велик, ибо она описывает организационную схему, которая, будучи необычайно сложной, сохраняется неизменной от одного поколения к другому. Для обозначения этого свойства мы будем использовать термин инвариантное воспроизводство или коротко – инвариантность.
3
Изменению не подлежит (лат.). – Прим. науч. ред.
Применив критерий инвариантного воспроизводства, мы увидим, что живые существа и кристаллические структуры обладают еще одним общим свойством, делающим их не похожими на все другие известные объекты во вселенной. Некоторые химические вещества в пересыщенном растворе не кристаллизуются, если раствор предварительно не инокулирован затравочными кристаллами. Мы также знаем, что в случае химического вещества, способного кристаллизоваться двумя различными способами, структура кристаллов, возникающих в растворе, определяется структурой используемой затравки. Объем информации, заключенной в кристаллических образованиях, однако, на несколько порядков меньше объема информации, передаваемой от одного поколения к другому при размножении самых простых из известных нам живых существ. По этому критерию – сугубо количественному, надо заметить – живые существа можно отличить от всех других объектов, включая кристаллы.
Теперь забудем о нашем марсианском программисте и предоставим ему спокойно обдумывать происходящее. Сей воображаемый эксперимент не имел иной цели, кроме как помочь нам «заново открыть» наиболее общие свойства, характеризующие живые существа и отличающие их от остальной вселенной. Допустим, что мы уже достаточно знакомы с современной биологией, а потому можем перейти к более тщательному анализу и попытаться определить, по возможности количественно, рассматриваемые свойства. Мы обнаружили три: телеономию, автономный морфогенез и репродуктивную инвариантность.
Легче всего количественно определить репродуктивную инвариантность. Поскольку инвариантность – это способность воспроизводить высокоупорядоченную структуру, а степень упорядоченности структуры может быть описана в единицах информации, не будет ошибкой утверждать, что «содержание инвариантности» вида равно количеству информации, передаваемой от одного поколения к другому и обеспечивающей поддержание определенного структурного стандарта. Как мы увидим далее, при помощи нескольких допущений можно установить приблизительный объем этой информации.