Почему всё, что нам рассказывали об эволюции, неверно
23 апреля 2024 вторник
07.01.2013 (01:44)
Внимание: эта статья не отрицает и не опровергает принцип естественного отбора. Она рассказывает о новых поразительных данных, которые дополняют этот принцип и, возможно, знаменуют смену подхода к эволюции.
Oliver Burkeman 
Why everything you've been told about evolution is wrong
Что если дарвиновская теория естественного отбора неточна? Что если ваш нынешний образ жизни сказывается на продолжительности жизни ваших потомков? Эволюционное мышление претерпевает революцию…
История, до сих пор циркулирующая в креационистских кругах, такова: 60-е годы, Центр космических полетов НАСА имени Годдарда в Мэриленде. Команда астрономов использует передовые компьютеры для воссоздания орбит планет, какими они были тысячи лет назад. Внезапно вспыхивает сообщение об ошибке. Проблема в следующем: давным-давно в истории целый день представляется потерянным.
Ученые пребывают в недоумении, пока один христианин из их команды не начинает смутно припоминать что-то и не бросается за Библией. Он перелистывает ее, пока не доходит до Книги Иисуса Навина, гл. 10, где тот просит Бога остановить мир… «почти на целый день»! Гул в компьютерной лаборатории. Астрономы случайно натолкнулись на доказательство того, что Бог управляет вселенной ежедневно, что Библия в точности верна и что, как следствие, «миф» о сотворении в действительности реален.
Те из нас, кто не является профессиональным ученым, неизбежно должны принимать на веру многие научные положения. И в частности, одна из вещей, благодаря которым так просто довериться стандартному взгляду на эволюцию, сполна проиллюстрирована легендой астрономов НАСА: скептики настолько сбиты с толку или недобросовестны, что на них не нужно тратить времени. К несчастью, из-за этого до стеснения неловко задать вопрос, который, в свете последних исследований и нескольких популярных книг, становится, по-видимому, всё более уместным. Что если дарвиновская теория эволюции – или, по крайней мере, та дарвиновская теория эволюции, которую большинство из нас изучали в школе и считают понятной, – со всем к ней почтением, все-таки не совсем точна?
Ричард Докинз Такие разговоры, естественно, могут привести биологов-эволюционистов в ярость, или, в случае с Ричардом Докинзом (Richard Dawkins), даже в бóльшую ярость, чем обычно. Действительно, никто не хочет поставлять боеприпасы сторонникам креационизма или «разумного замысла». Верно, что немногие исследования, получающие сегодня публичную огласку, так уж революционны для экспертов. Но если говорить о культуре в целом, то мы, возможно, стоим на пороге крупнейшей смены воззрений, которая радикально повлияет на представления большинства из нас о развитии жизни до современного этапа. Научный популяризатор Дэвид Шенк (David Shenk) пишет в своей новой книге «Гений в каждом из нас» (The Genius in All of Us): «Это серьезные, серьезные новости – вероятно, самые важные [открытия] в науке о наследственности, после генов».
Для начала, возьмем шведских кур. Три года назад исследователи во главе с профессором из Университета Линчёпинга в Швеции создали курятник, специально предназначенный того, чтобы держать в стрессе его обитателей. Освещение варьировалось так, чтобы ритм дня и ночи был непредсказуем, – и курицы потеряли чутье на сроки еды или ночлега на насесте. Наверное, не удивительно, что они демонстрировали пониженную способность учиться нахождению пищи, спрятанной в лабиринте.
Удивительно то, что случилось потом: курицы были переведены назад в лишенную стрессов обстановку, где они осеменились и высидели птенцов, которые росли без стрессов. И тем не менее, эти птенцы также демонстрировали неожиданно слабые способности к нахождению пищи в лабиринте. Оказалось, что они унаследовали проблему, которая была вызвана у их матерей посредством среды. Дальнейшее исследование установило, что унаследованные сдвиги изменили «экспрессию генов» – то, как определенные гены «включаются» и «выключаются», наделяя каждое отдельное животное специфическими чертами. Стресс повлиял на куриц-матерей на генетическом уровне, и они передали это своему потомству.
Исследование шведских кур стало одним из нескольких недавних прорывов в молодой сфере эпигенетики, изучающей, главным образом, эпигенóм – защитный набор протеинов, вокруг которого завернут генетический материал – нити ДНК. Эпигеном играет решающую роль в определении того, какие гены на деле проявляют себя в характерных чертах живого существа: по сути, он включает или выключает определенные гены, либо резко усиливает или ослабляет их. Способность среды изменять эпигеном не стала новостью – новость заключается в том, что подобные изменения могут быть унаследованы. Разумеется, это относится не только к курицам – некоторые из самых поразительных находок сделаны в исследовании, затрагивающем людей.
Одно из изысканий, опять-таки в Швеции, сфокусировалось на продолжительности жизни в Норрботтене – самой северной провинции страны, где урожаи обычно скудны, но подчас обильны. Исторически это означает, что иногда дети там росли в крайне изменчивых от года к году условиях потребления пищи. Исследователи обнаружили, что одинарный период чрезмерного переедания, вкрапленный в обычно скудный рацион, может привести к тому, что внуки человека будут умирать в среднем на 32 года раньше, чем если бы его питание в детстве было более стабильным. Это означает, что ваши собственные шаблоны питания могут сказаться на продолжительности жизни ваших внуков за годы до того, как эти внуки – или даже дети – проблеснут в чьих-нибудь глазах.
Возможно, не сразу становится очевидно, почему это оказывает столь глубокое влияние на эволюцию. В целом считается, что основная суть естественного отбора – так называемого «современного синтеза» теорий Дарвина с последующими открытиями в сфере генов – это его прекрасная, захватывающая, сокрушительная простота. В каждом поколении гены подвергаются случайным мутациям, делающим потомство чуточку отличным от родителей. Те мутации, которые повышают способность организма к преуспеванию и размножению в его собственной специфической среде, имеют тенденцию распространяться среди популяции; тогда как мутации, снижающие вероятность успешного размножения, в конечном счете сойдут на нет.
Дэниел Деннетт С годами бестселлеры Докинза, Дэниела Деннетта (Daniel Dennett) и других просочились в культуру, и мы стали понимать, что поразительная сила естественного отбора, часто упоминаемого как лучшая идея в истории науки, кроется в абсолютной элегантности, с которой столь простые принципы породили невероятно сложные механизмы жизни. Из двух элементарных понятий – случайная мутация и отсеивающая сила среды – в процессе тысячелетий возникли такие чудеса, как глаза, птичьи крылья и человеческий мозг.
И тем не менее, эпигенетика подсказывает, что это не конец всей истории. Если события вашей жизни – скажем, проживание в индуцирующем стресс курятнике или переедание в северной Швеции – могут отразиться на том, как ваши гены проявляют себя в будущих поколениях, то абсолютно упрощенная версия естественного отбора начинает выглядеть сомнительной. Мало того, что гены просто «преподносят» в каждом новом поколении случайный набор свойств, которые затем оказываются подходящими или неподходящими для среды, – сама среда, похоже, играет свою роль в создании этих свойств в будущих поколениях, причем далеко не только краткосрочным и обратимым образом. Начинаешь испытывать легкое сожаление за всемерно высмеиваемого до-дарвиновского зоолога Ламарк Жана Баптиста Ламарка, чья собственная версия эволюции предполагала в самом известном случае, что своей длинной шеей жирафы обязаны предкам, которые были «вынуждены ощипывать листья с деревьев, постоянно прилагая усилия, чтобы дотянуться до них». В контексте естественной истории он, вероятно, был неправ в том, как шея жирафа стала такой длинной. Однако над Ламарком насмехались за явную ошибку намного более общего характера – идею о том, что образ жизни может влиять на наследственность. «Сегодня, – отмечает Дэвид Шенк, – любой ученик средней школы знает, что гены в неизменном виде передаются от родителя ребенку, и следующему поколению, и следующему. Образ жизни не может отражаться на наследственности. Только вот теперь выясняется, что может…»
Эпигенетика – самая явная причина, по которой общепринятое понимание эволюции, возможно, нуждается в ревизии, – но не единственная. Мы уже знаем, что огромные части человеческого генома состоят из вирусов или вирусоподобных материалов. Это наводит на мысль о том, что они попали туда через инфекцию, – а значит, естественный отбор основывается не только на случайных мутациях, но и на новом материале, привносящемся откуда-то извне. В связи с этим, на уровне микробов появляется всё больше данных о том, что гены переносятся не только вертикально: от предков к родителям и потомству, но также и горизонтально: между организмами. Исследователи Карл Вёзе (Carl Woese) и Найджел Голденфилд (Nigel Goldenfield) делают вывод о том, что в среднем бактерия могла приобрести 10% своих генов от других организмов, составляющих ее окружение.
Для неспециалиста это невероятно: поскольку бóльшая часть истории жизни на Земле была историей микроорганизмов, доказательство горизонтального переноса предполагает, что господствующий дарвиновский подход к эволюции может быть всего лишь последней версией, применимой к самым свежим, намного более сложным формам жизни. Возможно, ранее эволюция базировалась главным образом на горизонтальном обмене. Это подводит нас к неразрешимой философской загадке: если геном определяет свойства организма, в то время как организмы могут свободно обмениваться генами, значит, можно провести четкую линию между двумя организмами? «Вполне естественно задаться вопросом, – сказал недавно Голденфилд в интервью журналу New Scientist, – верна ли по-прежнему на данном этапе концепция изолированного организма?» Все мы знаем, что при естественном отборе наиболее приспособленные берут верх над конкурентами. Но что если между конкурентами изначально невозможно провести четкие границы?
Прошло десять лет с тех пор, как биолог Рэнди Торнхилл (Randy Thornhill) и антрополог Крэйг Палмер (Craig Palmer) выпустили «Естественную историю изнасилований» (“The Natural History of Rape”). В этой книге они привели аргумент – правда, на первый взгляд неприятный, – который многим показался прямым следствием логики естественного отбора. Эволюция говорит нам, что в цепочке поколений расцветают те свойства, которые помогают организмам размножаться. Эволюционная психология доказывает, что нет никакой причины исключать из этого списка психологические качества. А поскольку изнасилование – и в самом деле качество, весьма часто встречающееся в человеческом обществе, следовательно, желание насиловать непременно носит приспособительный характер. У него должна быть генетическая основа – «ген изнасилования», по выражению некоторых публикаций, сопутствовавших изданию книги. Ведь в доисторические времена мужчины, одержимые этой склонностью, размножались успешнее тех, которые были ее лишены. Таким образом, заключают авторы, выражаясь неоднозначным термином, доставляющим дарвинистам неприятности со времен Дарвина, изнасилование – вещь «естественная».
Понятное дело, книга была весьма спорной. Однако, на момент ее издания, не было ничего такого уж радикального в идее о том, что естественный отбор способен пролить свет на любой без исключения аспект человеческого поведения. Эволюционная психология в руках всевозможных практиков стремилась объяснить, почему милитаризм столь распространен в человеческих обществах и почему мужчины имеют тенденцию доминировать над женщинами во многих иерархических организациях. Если сегодня эта сфера кажется менее политически ангажированной, то лишь потому, что она проникла в наше сознание так глубоко, что вызывает меньше вопросов.
Дарвин К концу 2000-х недели не проходит без новой книги или новостного сюжета, связывающего какую-либо грань современной жизни с эволюционным прошлым. Скажем, мужчины были более предрасположены к сексуальной ревности, чем женщины, потому что забеременевшая женщина становится недоступной для актов размножения в краткосрочной перспективе. Или: мужчины предпочитают женщин, индекс талии и бедер которых составляет 0.7, – вследствие естественного отбора. Так же объяснялись музыка, искусство и то, почему мы удостаиваем высший руководящий состав угловыми офисами на верхних этажах (потому что, эволюционируя, мы желали ясно видеть врагов, приближающихся к нам через саванну). Критики левого толка и феминистской направленности часто неверно интерпретировали эволюционную психологию, воображая, что когда ученые описывают некое свойство как приспособительное, они подразумевают, что оно морально оправданно. И все же таким образом многие подобные изыскания, часто напоминающие домыслы, были приняты на веру. «Мы не говорим прямым текстом, что это правильно, когда, допустим, мужчины распутничают, – заметит эволюционный психолог с понимающим вздохом, – но… Да что уж там, удачи вам в попытках изменить многотысячелетнюю эволюцию поведения».
По сравнению с биологами, эволюционные психологи намного капитальнее вложились в ультра-элементарную версию естественного отбора, и потому они могут потерять намного больше, по мере того как мы понимаем, что же происходит на самом деле. Они всегда были склонны рассказывать «невыдуманные истории», плетя правдоподобные байки о том, почему какое-либо свойство может быть приспособительным, – вместо того чтобы продемонстрировать, что это так и есть. Многочисленные исследования последнего времени начинают подрывать их доказательства. (К примеру, вывод об индексе талии и бедер не представляется обоснованным в свете международных и исторических исследований.) Теперь, если эпигенетика и другие достижения подводят к предположению о том, что среда может влиять на наследственность, то сами термины дискуссии «природа против среды» внезапно становятся шаткими. Дело даже не в компромиссной сделке по «смеси» из природы и окружения. Скорее, сами концепции «природы» и «окружения» становятся бессмысленными. Что такое «природа», если вы можете сформировать природу своих потомков?
Дэвид Шенк Это и есть единый центральный аргумент новой книги Шенка, подзаголовок которой гласит: «Почему всё, что вам говорили о генетике, таланте и ай-кью, неверно». Все общепринятые представления о таланте и «генетической одаренности», отмечает Шенк, начинают разваливаться, если, например, привычки питания предков Тайгера Вудса могли сказаться на его способностях к игре в гольф. (Вудс всегда всплывает в дискуссиях о происхождении гениальности, а позднее он начал всплывать в дебатах эволюционных психологов о том, неизбежен ли промискуитет.)
«Все эти данные показывают, что мы нуждаемся в намного более тонком и деликатном понимании дарвинизма и естественного отбора, – говорит Шенк. – Думаю, это неминуемо случится в научной среде. Вопрос в том, до какой ступени нюансы переберутся в публичную сферу… До смешного трудно вести разговор на эту тему, даже с многими из тех, кто разбирается в науке. Мы завязли в весьма ограниченном взгляде на эти вопросы – думаю, отчасти из-за терминов», таких как природа и окружение, «которые мы используем».
В арсенале исследований, имеющемся в распоряжении Шенка, есть одно, опубликованное в прошлом году в Журнале нейробиологии (Journal of Neuroscience). В нем участвовало мышиное потомство, перенявшее генетически унаследованные проблемы с памятью. В качестве небольшой компенсации за потомственную рассеянность, подопытные содержались в среде, изобилующей бодрящими мышиными забавами: множеством игрушек, упражнениями и заботливым уходом. Ключевые аспекты их навыков запоминания демонстрировали улучшение, и это решающим образом сказалось на детенышах, хотя они никогда не находились в стимулирующем окружении, даже на эмбриональном этапе.
«Если бы еще недавно, в 90-х годах генетик предположил, что 12-летний ребенок может улучшить интеллектуальную сноровку его или ее будущих детей, усерднее занимаясь в настоящее время, – пишет Шенк, – этот ученый был бы выпровожен из конференц-зала дружным хохотом». Но не теперь.
Джерри Фодор А далее на сцену выходит Джерри Фодор (Jerry Fodor), американский философ. Однажды утром, за первой в тот день чашкой кофе, я начал читать новую книгу, которую он выпустил в соавторстве со специалистом по когнитивным наукам Массимо Пьятелли-Палмарини (Massimo Piattelli-Palmarini). Через несколько страниц, когда кофе возымел действие, я с удивлением осознал, что сделал Фодор. Он не просто выявил доказательство того, что естественный отбор намного более сложен, чем это считалось ранее, – он снял покров с зияющего изъяна в самой концепции! Естественный отбор, объясняет он, просто «не может быть основным двигателем эволюции». Я встал и снова наполнил чашку. Но когда я вернулся к книге, аргументация Фодора уже выскользнула из моего сознания. Внезапно мне стало ясно, что он ошибается, повязанный философскими узлами собственного изготовления. Я заметался между двумя этими суждениями. Неужели критика Фодора столь невероятно верна, что его критики – Докинз, Деннетт, кембриджский философ Саймон Блекберн (Simon Blackburn) и многие другие – просто не улавливают ее? Удалось ли ему на самом деле?.. Но тут всё снова ускользнуло, растворившись в мысленном тумане.
"В чем Дарвин ошибся" Я позвонил Фодору и попросил его объяснить свою точку зрения на языке, понятном ученикам начальной школы. «Невозможно, – бросил он в ответ. – Эти вопросы действительно сложны. Если мы правы в том, что Дарвин и дарвинисты на 150 лет упустили выделенный нами момент, то не потому, что это просто, а Дарвин был дурак. Это действительно сложный вопрос».
Возражение Фодора является дальним родственником того возражения, которое возникает раз в несколько лет: разве «выживание наиболее приспособленных» не означает просто «выживание тех, кто выживает»? Ведь единственный критерий приспособленности состоит в том, что данное создание и в самом деле выживает и размножается. Правофланговая американская крикунья Энн Колтер (Ann Coulter) объясняет это в своей гневной про-креационистской речи от 2006 года под названием «Безбожие: Церковь американского либерализма»: «В процессе естественного отбора выживают "самые приспособленные", [но] кто наиболее приспособлен? Те, которые выживают! – глумится она. – Только взгляните: это происходит каждый раз! "Выживание самых приспособленных" могло бы быть шуткой, если бы оно не было частью системы веры фанатичного культа, заполоняющего научное сообщество».
Этот аргумент – возможно, единственный среди аргументов, которые когда-либо приводила Колтер, – кажется убедительным, потому что представляет обоснованную критику некоего поп-дарвинизма. Хотя на деле ученые имеют все возможности поверять приспособленность не выживанием, а другим критерием, избегая тем самым порочного круга. Например, можно гипотетически предположить, что скорость представляет для вас пользу, если вы антилопа, а затем вообразить типовое устройство ноги, которую вы, как антилопа, хотели бы иметь, чтобы быстро бегать. Далее вы изучили бы антилоп на предмет того, действительно они обладают чем-то, приблизительно соответствующим такому устройству ноги, а также изучили бы окаменелости, чтобы проверить, исчезли ли прочие типы ног.
Подход Фодора более сложен, хотя может быть и так, что дело вовсе не в этом. Профессиональные эволюционные теоретики и философы, которые провели несколько разборов его книги, заключили, что она представляет собой откровенный вздор. Насколько я понимаю, ее можно свести к трем фазам. Фаза первая: Фодор отмечает, с неоспоримой правотой, что не каждое свойство, которым обладает данное создание, непременно носит приспособительный характер. Некоторые просто «подсели» по пути: например, гены, проявляющиеся в виде доместикации у одомашненных лисиц и собак, также проявляют себя в висячих ушах – без всякой явной причины. Другие свойства являются, по выражению логиков, «коэкстенсивными» (т.е. равно применимыми): к примеру полярный медведь обладает свойством «белизны» а также свойством «сходства с окружением по цвету». (Да, это заумное и, возможно, помрачающее рассудок утверждение. Глубоко вздохните.) Вторая фаза: естественный отбор, согласно его теоретикам, – есть сила, которая «отбирает» определенные свойства. (Висячие уши не служат ни для чего, и потому, хотя они и могли быть «отобраны», в действительности «отобраны» они не были. С другой стороны, мы непременно согласимся с тем, что полярные медведи были «отобраны», чтобы иметь цвет окружающей среды, а не просто так быть белыми. Ведь свой белый цвет не используешь как камуфляж, если снег, скажем, оранжевый.)
Третья фаза – завершающий смертельный удар Фодора. Он говорит: как это вообще может быть? Вся суть дарвиновской теории эволюции состоит в том, что у эволюции нет разума, нет интеллекта. Однако для того чтобы «направленно отбирать» определенные свойства – а не «просто отбирать» их, не давая им исчезнуть, – разве не должен естественный отбор обладать неким разумом? Вам, может быть, и очевидно, что совпадать по цвету со средой важнее, чем быть белым, если вы полярный медведь, – но это потому, что вы провели мысленный эксперимент по гипотетической ситуации с оранжевым снегом. Эволюция же не может проводить мысленных экспериментов, так как она не может думать. «Дарвин имел теорию, которая в основе своей зависит от понятия "направленного отбора", – говорит Фодор. – И все же он не может дать отчет, да и никто не может дать отчет в том, как естественный отбор проводит различие между коррелированными свойствами. Он просто болтает попусту».
Те из нас, кто озадачен этим аргументом, могут утешиться тем фактом, что мы не одиноки. Общим ответом Фодору среди эволюционных мыслителей стала смесь осмеяния с неловкостью, как будто один из прежде почитаемых коллег вошел в профессорскую голым. Вот что говорит Деннетт через и-мейл: «Книга Джерри Фодора – это ошеломляющая демонстрация того, как отвращение к идее (утробная нелюбовь Джерри к эволюционному мышлению) может дезориентировать умного в других отношениях мыслителя… Ответственный научный сотрудник должен быть способен контролировать иррациональные позывы, [но] Фодор просто капитулировал перед своим ужасом и сочинил ужасно скверные аргументы». В чем Дарвин ошибся, заключает Деннетт, так это в «книге, которая с такой очевидностью искажает свою цель, что это было бы забавно, если бы не несло столь опасный вред».
Было бы, по меньшей мере, невероятно удивительно, если бы Фодор оказался прав. Надежный, хотя и неискренний, вывод, который можно отсюда сделать, состоит в том, что его работа служит важным предостережением для тех из нас, кто думает, что понимает естественный отбор. По-видимому, эту концепцию нельзя назвать несостоятельной, как утверждает Фодор. И в то же время непрофессионалам не стоит полагать, что это само собой разумеющаяся, простая и исчерпывающая истина.
Ирония всего этого заключается в том, что Дарвин и сам никогда не заявлял, что это так. Он лег на смертное ложе, протестуя, из-за того что его неверно истолковали. Не было никакой причины, говорил он, полагать, что естественный отбор является единственным механизмом эволюции, который можно себе представить. Дарвин, писавший до открытия ДНК, очень хорошо знал, что его работа возвестила о начале путешествия к пониманию истоков и развития жизни. И возможно, всё, что мы раскрываем теперь, это то, что мы остаемся ближе к началу этого путешествия, чем нам бы хотелось думать.
http://www.guardian.co.uk/science/2010/mar/19/evolution-darwin-natural-selection-genes-wrong
Oliver Burkeman Why everything you've been told about evolution is wrong
Что если дарвиновская теория естественного отбора неточна? Что если ваш нынешний образ жизни сказывается на продолжительности жизни ваших потомков? Эволюционное мышление претерпевает революцию…
История, до сих пор циркулирующая в креационистских кругах, такова: 60-е годы, Центр космических полетов НАСА имени Годдарда в Мэриленде. Команда астрономов использует передовые компьютеры для воссоздания орбит планет, какими они были тысячи лет назад. Внезапно вспыхивает сообщение об ошибке. Проблема в следующем: давным-давно в истории целый день представляется потерянным.
Ученые пребывают в недоумении, пока один христианин из их команды не начинает смутно припоминать что-то и не бросается за Библией. Он перелистывает ее, пока не доходит до Книги Иисуса Навина, гл. 10, где тот просит Бога остановить мир… «почти на целый день»! Гул в компьютерной лаборатории. Астрономы случайно натолкнулись на доказательство того, что Бог управляет вселенной ежедневно, что Библия в точности верна и что, как следствие, «миф» о сотворении в действительности реален.
Те из нас, кто не является профессиональным ученым, неизбежно должны принимать на веру многие научные положения. И в частности, одна из вещей, благодаря которым так просто довериться стандартному взгляду на эволюцию, сполна проиллюстрирована легендой астрономов НАСА: скептики настолько сбиты с толку или недобросовестны, что на них не нужно тратить времени. К несчастью, из-за этого до стеснения неловко задать вопрос, который, в свете последних исследований и нескольких популярных книг, становится, по-видимому, всё более уместным. Что если дарвиновская теория эволюции – или, по крайней мере, та дарвиновская теория эволюции, которую большинство из нас изучали в школе и считают понятной, – со всем к ней почтением, все-таки не совсем точна?
Ричард Докинз Такие разговоры, естественно, могут привести биологов-эволюционистов в ярость, или, в случае с Ричардом Докинзом (Richard Dawkins), даже в бóльшую ярость, чем обычно. Действительно, никто не хочет поставлять боеприпасы сторонникам креационизма или «разумного замысла». Верно, что немногие исследования, получающие сегодня публичную огласку, так уж революционны для экспертов. Но если говорить о культуре в целом, то мы, возможно, стоим на пороге крупнейшей смены воззрений, которая радикально повлияет на представления большинства из нас о развитии жизни до современного этапа. Научный популяризатор Дэвид Шенк (David Shenk) пишет в своей новой книге «Гений в каждом из нас» (The Genius in All of Us): «Это серьезные, серьезные новости – вероятно, самые важные [открытия] в науке о наследственности, после генов».Для начала, возьмем шведских кур. Три года назад исследователи во главе с профессором из Университета Линчёпинга в Швеции создали курятник, специально предназначенный того, чтобы держать в стрессе его обитателей. Освещение варьировалось так, чтобы ритм дня и ночи был непредсказуем, – и курицы потеряли чутье на сроки еды или ночлега на насесте. Наверное, не удивительно, что они демонстрировали пониженную способность учиться нахождению пищи, спрятанной в лабиринте.
Удивительно то, что случилось потом: курицы были переведены назад в лишенную стрессов обстановку, где они осеменились и высидели птенцов, которые росли без стрессов. И тем не менее, эти птенцы также демонстрировали неожиданно слабые способности к нахождению пищи в лабиринте. Оказалось, что они унаследовали проблему, которая была вызвана у их матерей посредством среды. Дальнейшее исследование установило, что унаследованные сдвиги изменили «экспрессию генов» – то, как определенные гены «включаются» и «выключаются», наделяя каждое отдельное животное специфическими чертами. Стресс повлиял на куриц-матерей на генетическом уровне, и они передали это своему потомству.
Исследование шведских кур стало одним из нескольких недавних прорывов в молодой сфере эпигенетики, изучающей, главным образом, эпигенóм – защитный набор протеинов, вокруг которого завернут генетический материал – нити ДНК. Эпигеном играет решающую роль в определении того, какие гены на деле проявляют себя в характерных чертах живого существа: по сути, он включает или выключает определенные гены, либо резко усиливает или ослабляет их. Способность среды изменять эпигеном не стала новостью – новость заключается в том, что подобные изменения могут быть унаследованы. Разумеется, это относится не только к курицам – некоторые из самых поразительных находок сделаны в исследовании, затрагивающем людей.
Одно из изысканий, опять-таки в Швеции, сфокусировалось на продолжительности жизни в Норрботтене – самой северной провинции страны, где урожаи обычно скудны, но подчас обильны. Исторически это означает, что иногда дети там росли в крайне изменчивых от года к году условиях потребления пищи. Исследователи обнаружили, что одинарный период чрезмерного переедания, вкрапленный в обычно скудный рацион, может привести к тому, что внуки человека будут умирать в среднем на 32 года раньше, чем если бы его питание в детстве было более стабильным. Это означает, что ваши собственные шаблоны питания могут сказаться на продолжительности жизни ваших внуков за годы до того, как эти внуки – или даже дети – проблеснут в чьих-нибудь глазах.
Возможно, не сразу становится очевидно, почему это оказывает столь глубокое влияние на эволюцию. В целом считается, что основная суть естественного отбора – так называемого «современного синтеза» теорий Дарвина с последующими открытиями в сфере генов – это его прекрасная, захватывающая, сокрушительная простота. В каждом поколении гены подвергаются случайным мутациям, делающим потомство чуточку отличным от родителей. Те мутации, которые повышают способность организма к преуспеванию и размножению в его собственной специфической среде, имеют тенденцию распространяться среди популяции; тогда как мутации, снижающие вероятность успешного размножения, в конечном счете сойдут на нет.
Дэниел Деннетт С годами бестселлеры Докинза, Дэниела Деннетта (Daniel Dennett) и других просочились в культуру, и мы стали понимать, что поразительная сила естественного отбора, часто упоминаемого как лучшая идея в истории науки, кроется в абсолютной элегантности, с которой столь простые принципы породили невероятно сложные механизмы жизни. Из двух элементарных понятий – случайная мутация и отсеивающая сила среды – в процессе тысячелетий возникли такие чудеса, как глаза, птичьи крылья и человеческий мозг.И тем не менее, эпигенетика подсказывает, что это не конец всей истории. Если события вашей жизни – скажем, проживание в индуцирующем стресс курятнике или переедание в северной Швеции – могут отразиться на том, как ваши гены проявляют себя в будущих поколениях, то абсолютно упрощенная версия естественного отбора начинает выглядеть сомнительной. Мало того, что гены просто «преподносят» в каждом новом поколении случайный набор свойств, которые затем оказываются подходящими или неподходящими для среды, – сама среда, похоже, играет свою роль в создании этих свойств в будущих поколениях, причем далеко не только краткосрочным и обратимым образом. Начинаешь испытывать легкое сожаление за всемерно высмеиваемого до-дарвиновского зоолога Ламарк Жана Баптиста Ламарка, чья собственная версия эволюции предполагала в самом известном случае, что своей длинной шеей жирафы обязаны предкам, которые были «вынуждены ощипывать листья с деревьев, постоянно прилагая усилия, чтобы дотянуться до них». В контексте естественной истории он, вероятно, был неправ в том, как шея жирафа стала такой длинной. Однако над Ламарком насмехались за явную ошибку намного более общего характера – идею о том, что образ жизни может влиять на наследственность. «Сегодня, – отмечает Дэвид Шенк, – любой ученик средней школы знает, что гены в неизменном виде передаются от родителя ребенку, и следующему поколению, и следующему. Образ жизни не может отражаться на наследственности. Только вот теперь выясняется, что может…»Эпигенетика – самая явная причина, по которой общепринятое понимание эволюции, возможно, нуждается в ревизии, – но не единственная. Мы уже знаем, что огромные части человеческого генома состоят из вирусов или вирусоподобных материалов. Это наводит на мысль о том, что они попали туда через инфекцию, – а значит, естественный отбор основывается не только на случайных мутациях, но и на новом материале, привносящемся откуда-то извне. В связи с этим, на уровне микробов появляется всё больше данных о том, что гены переносятся не только вертикально: от предков к родителям и потомству, но также и горизонтально: между организмами. Исследователи Карл Вёзе (Carl Woese) и Найджел Голденфилд (Nigel Goldenfield) делают вывод о том, что в среднем бактерия могла приобрести 10% своих генов от других организмов, составляющих ее окружение.
Для неспециалиста это невероятно: поскольку бóльшая часть истории жизни на Земле была историей микроорганизмов, доказательство горизонтального переноса предполагает, что господствующий дарвиновский подход к эволюции может быть всего лишь последней версией, применимой к самым свежим, намного более сложным формам жизни. Возможно, ранее эволюция базировалась главным образом на горизонтальном обмене. Это подводит нас к неразрешимой философской загадке: если геном определяет свойства организма, в то время как организмы могут свободно обмениваться генами, значит, можно провести четкую линию между двумя организмами? «Вполне естественно задаться вопросом, – сказал недавно Голденфилд в интервью журналу New Scientist, – верна ли по-прежнему на данном этапе концепция изолированного организма?» Все мы знаем, что при естественном отборе наиболее приспособленные берут верх над конкурентами. Но что если между конкурентами изначально невозможно провести четкие границы?
Прошло десять лет с тех пор, как биолог Рэнди Торнхилл (Randy Thornhill) и антрополог Крэйг Палмер (Craig Palmer) выпустили «Естественную историю изнасилований» (“The Natural History of Rape”). В этой книге они привели аргумент – правда, на первый взгляд неприятный, – который многим показался прямым следствием логики естественного отбора. Эволюция говорит нам, что в цепочке поколений расцветают те свойства, которые помогают организмам размножаться. Эволюционная психология доказывает, что нет никакой причины исключать из этого списка психологические качества. А поскольку изнасилование – и в самом деле качество, весьма часто встречающееся в человеческом обществе, следовательно, желание насиловать непременно носит приспособительный характер. У него должна быть генетическая основа – «ген изнасилования», по выражению некоторых публикаций, сопутствовавших изданию книги. Ведь в доисторические времена мужчины, одержимые этой склонностью, размножались успешнее тех, которые были ее лишены. Таким образом, заключают авторы, выражаясь неоднозначным термином, доставляющим дарвинистам неприятности со времен Дарвина, изнасилование – вещь «естественная».
Понятное дело, книга была весьма спорной. Однако, на момент ее издания, не было ничего такого уж радикального в идее о том, что естественный отбор способен пролить свет на любой без исключения аспект человеческого поведения. Эволюционная психология в руках всевозможных практиков стремилась объяснить, почему милитаризм столь распространен в человеческих обществах и почему мужчины имеют тенденцию доминировать над женщинами во многих иерархических организациях. Если сегодня эта сфера кажется менее политически ангажированной, то лишь потому, что она проникла в наше сознание так глубоко, что вызывает меньше вопросов.
Дарвин К концу 2000-х недели не проходит без новой книги или новостного сюжета, связывающего какую-либо грань современной жизни с эволюционным прошлым. Скажем, мужчины были более предрасположены к сексуальной ревности, чем женщины, потому что забеременевшая женщина становится недоступной для актов размножения в краткосрочной перспективе. Или: мужчины предпочитают женщин, индекс талии и бедер которых составляет 0.7, – вследствие естественного отбора. Так же объяснялись музыка, искусство и то, почему мы удостаиваем высший руководящий состав угловыми офисами на верхних этажах (потому что, эволюционируя, мы желали ясно видеть врагов, приближающихся к нам через саванну). Критики левого толка и феминистской направленности часто неверно интерпретировали эволюционную психологию, воображая, что когда ученые описывают некое свойство как приспособительное, они подразумевают, что оно морально оправданно. И все же таким образом многие подобные изыскания, часто напоминающие домыслы, были приняты на веру. «Мы не говорим прямым текстом, что это правильно, когда, допустим, мужчины распутничают, – заметит эволюционный психолог с понимающим вздохом, – но… Да что уж там, удачи вам в попытках изменить многотысячелетнюю эволюцию поведения».
По сравнению с биологами, эволюционные психологи намного капитальнее вложились в ультра-элементарную версию естественного отбора, и потому они могут потерять намного больше, по мере того как мы понимаем, что же происходит на самом деле. Они всегда были склонны рассказывать «невыдуманные истории», плетя правдоподобные байки о том, почему какое-либо свойство может быть приспособительным, – вместо того чтобы продемонстрировать, что это так и есть. Многочисленные исследования последнего времени начинают подрывать их доказательства. (К примеру, вывод об индексе талии и бедер не представляется обоснованным в свете международных и исторических исследований.) Теперь, если эпигенетика и другие достижения подводят к предположению о том, что среда может влиять на наследственность, то сами термины дискуссии «природа против среды» внезапно становятся шаткими. Дело даже не в компромиссной сделке по «смеси» из природы и окружения. Скорее, сами концепции «природы» и «окружения» становятся бессмысленными. Что такое «природа», если вы можете сформировать природу своих потомков?
Дэвид Шенк Это и есть единый центральный аргумент новой книги Шенка, подзаголовок которой гласит: «Почему всё, что вам говорили о генетике, таланте и ай-кью, неверно». Все общепринятые представления о таланте и «генетической одаренности», отмечает Шенк, начинают разваливаться, если, например, привычки питания предков Тайгера Вудса могли сказаться на его способностях к игре в гольф. (Вудс всегда всплывает в дискуссиях о происхождении гениальности, а позднее он начал всплывать в дебатах эволюционных психологов о том, неизбежен ли промискуитет.)
«Все эти данные показывают, что мы нуждаемся в намного более тонком и деликатном понимании дарвинизма и естественного отбора, – говорит Шенк. – Думаю, это неминуемо случится в научной среде. Вопрос в том, до какой ступени нюансы переберутся в публичную сферу… До смешного трудно вести разговор на эту тему, даже с многими из тех, кто разбирается в науке. Мы завязли в весьма ограниченном взгляде на эти вопросы – думаю, отчасти из-за терминов», таких как природа и окружение, «которые мы используем».
В арсенале исследований, имеющемся в распоряжении Шенка, есть одно, опубликованное в прошлом году в Журнале нейробиологии (Journal of Neuroscience). В нем участвовало мышиное потомство, перенявшее генетически унаследованные проблемы с памятью. В качестве небольшой компенсации за потомственную рассеянность, подопытные содержались в среде, изобилующей бодрящими мышиными забавами: множеством игрушек, упражнениями и заботливым уходом. Ключевые аспекты их навыков запоминания демонстрировали улучшение, и это решающим образом сказалось на детенышах, хотя они никогда не находились в стимулирующем окружении, даже на эмбриональном этапе.
«Если бы еще недавно, в 90-х годах генетик предположил, что 12-летний ребенок может улучшить интеллектуальную сноровку его или ее будущих детей, усерднее занимаясь в настоящее время, – пишет Шенк, – этот ученый был бы выпровожен из конференц-зала дружным хохотом». Но не теперь.
Джерри Фодор А далее на сцену выходит Джерри Фодор (Jerry Fodor), американский философ. Однажды утром, за первой в тот день чашкой кофе, я начал читать новую книгу, которую он выпустил в соавторстве со специалистом по когнитивным наукам Массимо Пьятелли-Палмарини (Massimo Piattelli-Palmarini). Через несколько страниц, когда кофе возымел действие, я с удивлением осознал, что сделал Фодор. Он не просто выявил доказательство того, что естественный отбор намного более сложен, чем это считалось ранее, – он снял покров с зияющего изъяна в самой концепции! Естественный отбор, объясняет он, просто «не может быть основным двигателем эволюции». Я встал и снова наполнил чашку. Но когда я вернулся к книге, аргументация Фодора уже выскользнула из моего сознания. Внезапно мне стало ясно, что он ошибается, повязанный философскими узлами собственного изготовления. Я заметался между двумя этими суждениями. Неужели критика Фодора столь невероятно верна, что его критики – Докинз, Деннетт, кембриджский философ Саймон Блекберн (Simon Blackburn) и многие другие – просто не улавливают ее? Удалось ли ему на самом деле?.. Но тут всё снова ускользнуло, растворившись в мысленном тумане.
"В чем Дарвин ошибся" Я позвонил Фодору и попросил его объяснить свою точку зрения на языке, понятном ученикам начальной школы. «Невозможно, – бросил он в ответ. – Эти вопросы действительно сложны. Если мы правы в том, что Дарвин и дарвинисты на 150 лет упустили выделенный нами момент, то не потому, что это просто, а Дарвин был дурак. Это действительно сложный вопрос».Возражение Фодора является дальним родственником того возражения, которое возникает раз в несколько лет: разве «выживание наиболее приспособленных» не означает просто «выживание тех, кто выживает»? Ведь единственный критерий приспособленности состоит в том, что данное создание и в самом деле выживает и размножается. Правофланговая американская крикунья Энн Колтер (Ann Coulter) объясняет это в своей гневной про-креационистской речи от 2006 года под названием «Безбожие: Церковь американского либерализма»: «В процессе естественного отбора выживают "самые приспособленные", [но] кто наиболее приспособлен? Те, которые выживают! – глумится она. – Только взгляните: это происходит каждый раз! "Выживание самых приспособленных" могло бы быть шуткой, если бы оно не было частью системы веры фанатичного культа, заполоняющего научное сообщество».Этот аргумент – возможно, единственный среди аргументов, которые когда-либо приводила Колтер, – кажется убедительным, потому что представляет обоснованную критику некоего поп-дарвинизма. Хотя на деле ученые имеют все возможности поверять приспособленность не выживанием, а другим критерием, избегая тем самым порочного круга. Например, можно гипотетически предположить, что скорость представляет для вас пользу, если вы антилопа, а затем вообразить типовое устройство ноги, которую вы, как антилопа, хотели бы иметь, чтобы быстро бегать. Далее вы изучили бы антилоп на предмет того, действительно они обладают чем-то, приблизительно соответствующим такому устройству ноги, а также изучили бы окаменелости, чтобы проверить, исчезли ли прочие типы ног.Подход Фодора более сложен, хотя может быть и так, что дело вовсе не в этом. Профессиональные эволюционные теоретики и философы, которые провели несколько разборов его книги, заключили, что она представляет собой откровенный вздор. Насколько я понимаю, ее можно свести к трем фазам. Фаза первая: Фодор отмечает, с неоспоримой правотой, что не каждое свойство, которым обладает данное создание, непременно носит приспособительный характер. Некоторые просто «подсели» по пути: например, гены, проявляющиеся в виде доместикации у одомашненных лисиц и собак, также проявляют себя в висячих ушах – без всякой явной причины. Другие свойства являются, по выражению логиков, «коэкстенсивными» (т.е. равно применимыми): к примеру полярный медведь обладает свойством «белизны» а также свойством «сходства с окружением по цвету». (Да, это заумное и, возможно, помрачающее рассудок утверждение. Глубоко вздохните.) Вторая фаза: естественный отбор, согласно его теоретикам, – есть сила, которая «отбирает» определенные свойства. (Висячие уши не служат ни для чего, и потому, хотя они и могли быть «отобраны», в действительности «отобраны» они не были. С другой стороны, мы непременно согласимся с тем, что полярные медведи были «отобраны», чтобы иметь цвет окружающей среды, а не просто так быть белыми. Ведь свой белый цвет не используешь как камуфляж, если снег, скажем, оранжевый.)
Третья фаза – завершающий смертельный удар Фодора. Он говорит: как это вообще может быть? Вся суть дарвиновской теории эволюции состоит в том, что у эволюции нет разума, нет интеллекта. Однако для того чтобы «направленно отбирать» определенные свойства – а не «просто отбирать» их, не давая им исчезнуть, – разве не должен естественный отбор обладать неким разумом? Вам, может быть, и очевидно, что совпадать по цвету со средой важнее, чем быть белым, если вы полярный медведь, – но это потому, что вы провели мысленный эксперимент по гипотетической ситуации с оранжевым снегом. Эволюция же не может проводить мысленных экспериментов, так как она не может думать. «Дарвин имел теорию, которая в основе своей зависит от понятия "направленного отбора", – говорит Фодор. – И все же он не может дать отчет, да и никто не может дать отчет в том, как естественный отбор проводит различие между коррелированными свойствами. Он просто болтает попусту».
Те из нас, кто озадачен этим аргументом, могут утешиться тем фактом, что мы не одиноки. Общим ответом Фодору среди эволюционных мыслителей стала смесь осмеяния с неловкостью, как будто один из прежде почитаемых коллег вошел в профессорскую голым. Вот что говорит Деннетт через и-мейл: «Книга Джерри Фодора – это ошеломляющая демонстрация того, как отвращение к идее (утробная нелюбовь Джерри к эволюционному мышлению) может дезориентировать умного в других отношениях мыслителя… Ответственный научный сотрудник должен быть способен контролировать иррациональные позывы, [но] Фодор просто капитулировал перед своим ужасом и сочинил ужасно скверные аргументы». В чем Дарвин ошибся, заключает Деннетт, так это в «книге, которая с такой очевидностью искажает свою цель, что это было бы забавно, если бы не несло столь опасный вред».Было бы, по меньшей мере, невероятно удивительно, если бы Фодор оказался прав. Надежный, хотя и неискренний, вывод, который можно отсюда сделать, состоит в том, что его работа служит важным предостережением для тех из нас, кто думает, что понимает естественный отбор. По-видимому, эту концепцию нельзя назвать несостоятельной, как утверждает Фодор. И в то же время непрофессионалам не стоит полагать, что это само собой разумеющаяся, простая и исчерпывающая истина.Ирония всего этого заключается в том, что Дарвин и сам никогда не заявлял, что это так. Он лег на смертное ложе, протестуя, из-за того что его неверно истолковали. Не было никакой причины, говорил он, полагать, что естественный отбор является единственным механизмом эволюции, который можно себе представить. Дарвин, писавший до открытия ДНК, очень хорошо знал, что его работа возвестила о начале путешествия к пониманию истоков и развития жизни. И возможно, всё, что мы раскрываем теперь, это то, что мы остаемся ближе к началу этого путешествия, чем нам бы хотелось думать.
http://www.guardian.co.uk/science/2010/mar/19/evolution-darwin-natural-selection-genes-wrong