Эволюция на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям

Никонов Александр Петрович

– Нет, – говорили люди, далёкие от науки. – Мы хорошо знаем: всё сложное под воздействием обычного хода вещей может только портиться. Даже горы с течением времени «стачиваются» от ветровой и дождевой эрозии. Всё, оставленное без разумного присмотра и ремонта, постепенно приходит в негодность, разрушается. А все созидательные процессы, в которых происходит увеличение сложности – та же сборка часиков из шестерёнок, а также изготовление самих шестерёнок, – могут идти только при участии разума, только в соответствии с осмысленным планом!..

И они были отчасти правы. Действительно, физика XIX века открыла закон, получивший название второго начала термодинамики, из которого следовало всё сказанное выше. Этот закон гласил: в замкнутых системах энтропия может только увеличиваться (если

быть совсем точным, она не может уменьшаться: или растет, или остается неизменной, если уже достигла максимума).

А что такое энтропия?

Это статистическая мера хаоса. А хаос – это беспорядок. Иными словами, в любых физических системах, о которых повествует нам второе начало, сам по себе может только нарастать беспорядок – расти мера хаоса.

Что такое хаос и что такое порядок, доходчиво объясняет рисунок ниже. Посмотрев на левую и правую картинки, вы и сами можете сказать, где там порядок, а где хаос.

Рис. 2. Не будучи учёным, любой может, ткнув пальцем, показать, где игрушки расположены хаотично, а где организованно, то есть в некоем порядке

Справа ещё одна картинка – с брошенными кубиками. Здесь порядок задаётся не расположением кубиков, а выпавшими на них числами. Слева – полный разброд и шатание, хаотическое разнообразие. А справа – явно подобранные грани, одна к одной! Из этого рисунка понятно также, насколько порядок в природе менее вероятен, чем беспорядок. Это ж сколько раз надо бросать кубики, чтобы выпали одни шестёрки? Понятно, что чаще всего будет воспроизводиться хаотичное состояние, когда на разных кубиках выпадают случайные числа. А всех шестёрок можно и до конца жизни не дождаться!

Рис. 3. Порядок в природе менее вероятен, чем беспорядок. А беспорядок возникнет скорее всего, если не поддерживать целенаправленно порядок. Не зря говорят, ломать – не строить. Ломать просто, а строительство требует усилий

Или, допустим, есть баллон с газом. В нём мечутся с огромной скоростью молекулы газа, то есть его мельчайшие неделимые частички. Этих молекул в баллоне – триллионы триллионов, и у всех немного разнится скорость мельтешения и сильно разнится направление полёта – одни туда летят, другие сюда… Молекулы постоянно сталкиваются друг с другом, как бильярдные шарики, отскакивают и разлетаются, чтобы через долю секунды снова столкнуться с другими шариками, разлететься, столкнуться… Вечное беспорядочное движение. Именно его мы наблюдаем ниже на картинке слева. Как вы думаете, велика ли вероятность того, что все молекулы соберутся в одной половине баллона? Или на какое-то мгновение вдруг выстроятся сколько-нибудь организованно?

Это практически невероятно! И чем больше молекул, тем невероятнее. Если бы в баллоне было всего три-четыре мечущиеся молекулы газа, они бы запросто могли собраться на мгновение в левой или правой половине баллона. Сто молекул – уже вряд ли, хотя вероятность такого события все ещё относительно высока, и его можно дождаться, обладая некоторой усидчивостью. Тысяча, миллион, миллиард молекул – практически никогда! Их для этого слишком много, и они слишком разнонаправленно движутся, хаотично сталкиваются и разлетаются. Как им собраться в одной половинке или организовать сложный пространственный узор?

Рис. 4. Слева – наиболее вероятное состояние системы. Справа и ниже – менее вероятные, практически невозможные

Даже если произойдет невероятное – все мечущиеся молекулы вдруг выстроятся в какой-то узор, подобный тому, что изображен на нижней картинке, то через мгновение эти неостановимые частицы снова разлетятся в разные стороны и опять образуют хаос бессмысленных столкновений.

Это понятно. Чем сложнее система – тем она невероятнее. Чем больше частиц – тем сложнее им случайно собраться во что-то упорядоченное, организованное.

А что такое животное или человек? Это ужас как сложно организованная система. Невероятно сложная система. Сколько же надо ждать, чтобы атомы случайным образом сложились в человека или хотя бы в одну живую клетку? Времени жизни всей вселенной не хватит!

Если мы возьмем огромный ящик, наполним детальками конструктора и начнем трясти – когда мы натрясём машинку? Да никогда! Чтобы собрать машинку, нужна целенаправленная работа – глазками, ручками и головой.

Но природа ведь неразумная. Как ей удалось создать жизнь? Как получилось преодолеть второе начало термодинамики – один из важнейших физических законов, который никогда не нарушается? Не обошлось ли тут без Мирового Разума, то есть Бога?

Второе начало термодинамики в переводе на бытовой язык гласит: всё в этом мире может только портиться и разрушаться.

Не бывает так, чтобы автомобиль ездил и год от года становился только лучше – нет, он будет изнашиваться. Всё будет изнашиваться, истираться, ветшать, приходить в негодность. А чтобы испортившееся починить, придётся приложить голову и труд, то есть разумное начало и направленную этим разумным планом энергию.

Кто же приложил энергию в соответствии с разумным планом, чтобы создать наш мир, а в нём – животных, растения, минералы, текущие реки и сверкающие водопады – всю эту красоту? Откуда взялись живые клетки и живые существа? Почему вообще мир не представляет собой сплошной хаос, каковой и должен быть в соответствии со вторым началом термодинамики?

Этот вопрос в позапрошлом веке ставил ученых в тупик. Оттого и допускали многие из них существование некоей Силы или Первопричины, которая создала мир и поддерживает его сложность. Потому и возникла идея о неизменности видов, ведь изменения видов в диком животном мире идут слишком медленно, чтобы их наблюдать, а вот постоянство сложности наблюдается вовсю.

Для того, чтобы усилить ваше впечатление и в самых общих чертах проиллюстрировать сложность жизни, я, пожалуй, покажу две картинки. В них ни в коем случае не надо разбираться, поскольку они относятся к биологии и биохимии, а это совсем не тема нашей книги. Их я привожу, повторюсь, лишь чтобы показать невероятную сложность жизненных процессов.

На картинке ниже изображена клетка. Как вы знаете, все организмы на Земле состоят из клеток. Вот из таких штучек, как на рисунке.

Рис. 5. Клетка в разрезе

Клетка – это элементарное, то есть самое простое живое существо. Бывают организмы, состоящие всего из одной клетки – например, инфузории. Они совсем крохотные, и их можно увидеть только в микроскоп. Эти организмы так и называют – простейшие. И действительно, всего одна клетка – куда уж проще? Вы-то, дорогие читатели, привыкли иметь дело с более крупными организмами – с родителями, например. Папа – многоклеточный организм, мама – тоже многоклеточный. В них триллионы клеток, и они все немножко разные по устройству, потому что занимаются в организме разными делами. Какие-то клетки, как клетки кишечника, например, переваривают пищу; другие, как клетки печени, очищают организм от ядов. Клетки крови, словно трудолюбивые муравьи, разносят другим клеткам организменного «муравейника» кислород. Клетки мозга сейчас читают эту книгу и запоминают информацию. Клетки, составляющие сердце, синхронно работают для сокращения сердечной мышцы и перекачки крови. Клетки-санитары фагоциты разбирают на «запчасти» больные и умершие клетки. В общем, все при деле. Организм – как огромное государство клеток!