Сумма технологии

Лем Станислав

Традиционная биология в качестве компетентного судьи призывает здесь термодинамику. Та говорит, что типичное развитие идет от явлений большей к явлениям меньшей сложности. Но возникновение жизни было обратным процессом. Если даже принять в качестве общего закона гипотезу о существовании «порога минимальной сложности», преодолев который материальная система способна не только сохранять имеющуюся организацию, но и передавать ее в неизменном виде организмам-потомкам, то и это не объяснит биогенеза. Ведь когда-то какой-то организм должен был сначала перешагнуть этот порог. И чрезвычайно существенным является вопрос, как это произошло: по воле так называемого случая или же в силу причинности. Иными словами: чем был «старт» жизни – явлением исключительным (подобным главному выигрышу в лотерее) или явлением типичным (каким в лотерее является проигрыш)?

Биологи, взяв слово по вопросу о зарождении жизни, говорят, что такое зарождение должно было представлять собой постепенный

процесс; оно слагалось из ряда этапов, причем осуществление каждого отдельного этапа на пути к появлению праклетки обладало определенной вероятностью. Возникновение аминокислот в первичном океане под действием электрических разрядов было, например, вполне вероятным; образование из них пептидов – немного менее, но также в достаточной мере осуществимым; но зато спонтанный синтез ферментов, этих катализаторов жизни, кормчих ее биохимических реакций, составляет – с этой точки зрения – явление сверхнеобычное (хотя и необходимое для возникновения жизни). Там, где правит вероятность, мы имеем дело со статистическими законами. Термодинамика демонстрирует именно такой тип законов. С этой точки зрения вода в кастрюле, поставленной на огонь, закипит, но не с абсолютной достоверностью. Возможно, что вода на огне замерзнет, хотя эта возможность астрономически мала. Однако аргумент, что явления, термодинамически самые невероятные, в конце концов все же происходят, если только запастись достаточным терпением, а развитие жизни располагало достаточным «терпением», поскольку длилось миллиарды лет, – такой аргумент звучит убедительно лишь до тех пор, пока мы не положим его на рабочий стол математика. В самом деле, термодинамика может еще «проглотить» случайное возникновение белков в растворе аминокислот, но самозарождения ферментов она уже не стерпит. Если бы вся Земля представляла собой океан белкового бульона, если бы она имела радиус в пять раз больший, чем на самом деле, то и тогда массы бульона было бы еще недостаточно для случайного возникновения таких узкоспециализированных ферментов, какие необходимы для «запуска» жизни. Количество возможных ферментов больше количества звезд во всей Вселенной. Если бы белкам в первичном океане пришлось дожидаться спонтанного возникновения ферментов, это могло бы с успехом продлиться целую вечность. Таким образом, чтобы объяснить реализацию определенного этапа биогенеза, необходимо прибегнуть к постулату сверхневероятного явления – «главного выигрыша» в космической лотерее.

Скажем откровенно: будь мы все, в том числе и ученые, разумными роботами, а не существами из плоти и крови, ученых, склонных принять такой вероятностный вариант гипотезы о возникновении жизни, удалось бы пересчитать по пальцам одной руки. То, что их больше, обусловлено не столько всеобщим убеждением в ее справедливости, сколько простым фактом, что мы существуем и, стало быть, сами являемся косвенным аргументом в пользу биогенеза. Ибо двух или даже четырех миллиардов лет достаточно для возникновения видов и их эволюции, но недостаточно для создания живой клетки путем повторных «извлечений» вслепую из статистического мешка всех мыслимых возможностей.

При таком подходе мы не только устанавливаем, что биогенез есть явление невероятное с точки зрения научной методологии (которая занимается явлениями типичными, а не лотерейными, имеющими привкус чего-то не поддающегося расчету), но в то же время выносим совершенно недвусмысленный приговор, обрекающий на неудачу всякие попытки «конструирования жизни» или даже «конструирования очень сложных систем», поскольку возникновение таких систем – дело чрезвычайно редкого случая.

Но, к счастью, «вероятностный» подход неверен. Он возникает потому, что мы знаем только два вида систем: очень простые, типа машин, строившихся нами до сих пор, и безмерно сложные, какими являются все живые существа. Отсутствие каких бы то ни было промежуточных звеньев привело к тому, что мы слишком судорожно цеплялись за термодинамическое истолкование явлений – истолкование, которое не учитывает постепенного появления системных законов в устройствах, стремящихся к состоянию равновесия. Если это состояние равновесия лежит в очень узких пределах (как это, например, имеет место в случае часов, когда оно равносильно остановке их маятника), то у нас попросту нет материала для экстраполяции на системы со многими динамическими возможностями, такие, скажем, как планета, на которой начинается биогенез, или лаборатория, в которой ученые конструируют самоорганизующиеся устройства.

Самоорганизующиеся устройства, сегодня относительно простые, представляют собой именно эти искомые промежуточные звенья. Их возникновение, например, в виде живых организмов вовсе не выступает как «главный выигрыш в лотерее случая» – оно есть проявление неизбежных состояний динамического равновесия в рамках системы, изобилующей разнородными элементами и тенденциями. Процессы самоорганизации – не исключительные, а типичные явления; и возникновение жизни служит попросту одним из проявлений заурядного в Космосе процесса гомеостатической организации. Это ничем не нарушает термодинамического баланса

Вселенной, так как баланс этот – глобальный; он допускает множество таких явлений, как, например, возникновение тяжелых (то есть более сложных) элементов из легких (то есть более простых).

Таким образом, гипотезы типа «Монте-Карло» – типа космической рулетки – составляют методологически наивное продолжение рассуждений, основанных на знакомстве с элементарно простыми механизмами. Им на смену приходит тезис о «космическом панэволюционизме»; этот тезис превращает нас из существ, обреченных на пассивное ожидание сверхъестественной удачи, в конструкторов, способных делать выбор из ошеломляющего запаса возможностей в рамках весьма общей директивы строить самоорганизующиеся системы все более высокой сложности.

Особняком стоит вопрос, какова частота появления в Космосе этих постулированных нами «парабиологических эволюций» и увенчиваются ли они возникновением психики в нашем, земном, понимании. Но это – тема для особых размышлений, требующих привлечения обширного фактического материала из области астрофизических наблюдений.

Великий конструктор Природа в течение миллиардов лет проводит свои эксперименты, извлекая из раз и навсегда данного материала (что, кстати, тоже еще вопрос...) все, что возможно. Человек, сын матери Природы и отца Случая, подсмотрев эту неутомимую деятельность, ставит свой извечный вопрос о смысле этой космической, необычайно серьезной, самой последней игры. Вопрос наверняка безответный, если человеку суждено навсегда остаться вопрошающим. Иное дело, когда человек будет сам давать ответы на этот вопрос, вырывая у Природы ее сложные секреты и по собственному образу и подобию развивая Эволюцию Технологическую.

2. Второе различие между рассматриваемыми нами эволюциями является методическим и касается вопроса «каким образом?». Биологическая эволюция делится на два этапа. Первый охватывает промежуток от ее «старта» с уровня неживой материи до появления отчетливо отделенных от среды живых клеток; в то время как общие законы и многочисленные конкретные процессы эволюции на втором этапе – на этапе возникновения видов – мы знаем достаточно хорошо, о ее первом, начальном этапе мы не можем сказать ничего определенного. Этот этап долгое время недооценивался как в смысле его временной протяженности, так и с точки зрения происходивших в нем явлений. Сегодня мы считаем, что он охватывал по меньшей мере половину всей длительности эволюции, то есть около двух миллиардов лет, – и несмотря на это некоторые специалисты жалуются на его краткость. Дело в том, что именно тогда была сконструирована клетка – элементарный кирпичик биологического строительного материала, – по своей принципиальной схеме одинаковая и у трилобитов миллиард лет назад и у нынешних ромашки, гидры, крокодила или человека. Самым поразительным – и фактически непонятным – является универсальность этого материала. Каждая клетка – будь то клетка туфельки, мышцы млекопитающего, листа растения, слизистой железы червя, брюшного узла насекомого и т.п. – содержит одни и те же основные части: ядро с его отшлифованным до предела молекулярных возможностей аппаратом наследственной информации, энзиматическую сеть митохондрий, аппарат Гольджи и др., и в каждой из клеток заключена потенциальная возможность динамического гомеостаза, специализированной дифференциации и тем самым всего иерархического строения многоклеточного организма.

Один из фундаментальных законов биоэволюции состоит в непосредственности ее действий. Ибо в эволюции каждое изменение служит только сегодняшним задачам приспособления. Эволюция не может производить таких изменений, которые служили бы лишь подготовкой для других, предстоящих через миллионы лет; о том, что будет через миллионы лет, биоэволюция «ничего не знает», поскольку она является «слепым» конструктором, действующим методом «проб и ошибок». Она не может в отличие от инженера «остановить» неисправную машину жизни, чтобы, «продумав» ее основную конструктивную схему, в один прием радикально ее перестроить.

Поэтому тем более удивительна та «исходная дальновидность», которую она проявила, создав в прологе к многоактной драме видов строительный материал, обладающий ни с чем не сравнимой универсальностью и пластичностью. Поскольку, как уже было сказано, она не может производить внезапных, радикальных перестроек, все механизмы наследственности, ее сверхустойчивость и вторгающаяся в нее стихия случайных мутаций (без которых не было бы изменений, а значит, и развития), разделение полов, способность к размножению и даже те свойства живой ткани, которые с наибольшей выразительностью проявляются в центральной нервной системе, – все это было уже как бы «заложено» в археозойской клетке миллиарды лет назад. И подобную дальновидность продемонстрировал Конструктор безличный, не мыслящий, заботящийся на первый взгляд только о сиюминутном состоянии дел, о выживании данного преходящего поколения праорганизмов – каких-то микроскопических белково-слизистых капелек, которые умели лишь одно: сохранять себя в зыбком равновесии физико-химических процессов и передавать своим потомкам динамический стереотип этой сохранности!