Огарок во тьме. Моя жизнь в науке
Шрифт:
Если он действительно думал, что за ним не наблюдают, – от этого стоило бы поверить в его искренность.
“Экологическая генетика” Форда, труд прекрасно написанный, хоть и несколько эгоцентрический, не оставляет читателю сомнений, демонстрируя всю мощь естественного отбора. В студенческие годы я впитал тот же дух: моими учителями были младший коллега Форда Роберт Крид, Джон Карри, Нико Тинберген (пусть он и не был генетиком, но проводил полевые эксперименты по влиянию поведения животных на выживание, выдержанные в строгой адаптационистской манере) и прежде всего Артур Кейн, лучший знаток философии и истории среди “оксфордской школы”.
Адаптационизм Артура был непоколебим. Если он и не выходил за рамки допустимого, то приближался к ним. Но его представления были тщательно продуманы. Мэйнард Смит пригласил Кейна открыть завершающее заседание конференции Королевского общества в 1979 году, и его враждебное отношение к Гулду и Левонтину было почти физически ощутимо. Перед началом выступления Гулда мы с Артуром сидели вместе в первом ряду, и он исступленно бормотал себе под нос. Особое негодование у него вызвало замечание Левонтина,
В 1964 году Артур написал статью под названием “Совершенство животных”, где в том числе резко нападал на представления о “незначительных”, нефункциональных свойствах животных. Я опирался на эту работу в начале своей главы “Пределы совершенства”:
Сходную мысль Кейн высказывает и по поводу так называемых незначительных признаков, критикуя Дарвина, который находился под влиянием (на первый взгляд, неожиданным) Ричарда Оуэна, за чрезмерную готовность признать отсутствие функций. “Никому не придет в голову, что полоски на теле львят или пятна птенцов дрозда как-то полезны этим животным… ” – это высказывание Дарвина сегодня сочтут рискованным даже самые яростные критики адаптационизма. Действительно, создается впечатление, что история на стороне адаптационистов, в том смысле что на частных примерах они вновь и вновь приводят насмешников в замешательство. Прославленное исследование давления отбора, поддерживающего полиморфизм окраски улитки Сераеа nemoralis, проведенное самим Кейном совместно с Шеппардом и их учениками, было, возможно, инициировано, в частности, тем фактом, что “самонадеянно утверждалось, будто для улитки не может быть важно, одна полоска у нее на раковине, или две” (Cain,p. 48). “Но, возможно, наиболее примечательное функциональное объяснение «незначительного» признака дается в работе Мэнтон по двупарноногой многоножке Polyxenus, где показано, что признак, описываемый ранее как «орнамент» (что может быть бесполезнее?), – это почти в буквальном смысле ось, вокруг которой вращается вся жизнь животного” (Cain,p. 51).
Удивительным образом самое адаптационистское изречение, какое я смог найти, принадлежит не Кейну, но не кому иному, как самому Левонтину – в 1967 году, прежде чем обратиться в бунтарскую веру, он писал: “Думаю, что все эволюционисты согласятся в одном: практически невозможно справиться лучше, чем справляется конкретный организм в своей среде”.
Глава в моей книге началась с того, как в Оксфорде меня склонили в адаптационизм, а затем двинулась в, казалось бы, противоположном направлении – я указывал на некоторые значимые ограничения совершенства. Сам Кейн признавал, что конкретное рассматриваемое животное может оказаться устаревшим: временной предел он примерно оценил в два миллиона лет. Более устойчивое ограничение описал мне в мои студенческие годы один из преподавателей, Джон Карри (который вместе с Кейном занимался исследованиями популяционной генетики улиток). Ответвление одного из черепных нервов, возвратный гортанный нерв, идет от мозга к гортани. Но не прямым путем. Он спускается в грудь, обвивается вокруг одной из главных артерий, выходящих из сердца, и поднимается обратно по шее к гортани. У жирафа этот крюк оказывается значительным (скажем по-британски сдержанно) и, предположительно, обходится недешево. Объяснение заключается в истории: нерв возник у наших предков-рыб до того, как развилась различимая шея. В те далекие времена самый прямой маршрут для этого нерва (точнее, его рыбьего эквивалента) к тому, что тогда было его целью, действительно пролегал ниже того, что тогда было эквивалентом этой артерии (она снабжала кровью одну из жабр). Как я выразился в “Расширенном фенотипе”:
Значительная мутация могла бы полностью изменить прохождение нерва, но только ценой серьезной перестройки раннего эмбрионального развития. Возможно, что обладающий пророческим даром богоподобный дизайнер мог еще в девоне предвидеть жирафа и изначально направить этот нерв по-другому, но естественный отбор не может предвидеть.
Спустя годы в документальной передаче 2010 года для Четвертого канала под названием “Внутри гигантов природы” я ассистировал при наглядном вскрытии возвратного гортанного нерва у жирафа, умершего в зоопарке. Во всем происходящем было что-то нереальное, и забыть это невозможно. Операционная преставляла собой буквально театр: от публики – студентов-ветеринаров – сцену отделяла огромная стеклянная стена. Публика сидела в полутьме, на сцену светили ослепительные прожекторы, подсвечивая сходство между пятнами на шкуре жирафа и оранжевыми комбинезонами с белыми резиновыми сапогами – униформы команды, проводящей вскрытие. Одну из задних ног жирафа удерживал в воздухе подъемный кран, что добавляло сцене фантасмагоричности. Время от времени телепродюсер подзывал меня к стеклянной стене, чтобы я обратился к студентам в микрофон и поведал об эволюционной значимости гортанного нерва и долгих ярдов его бессмысленного обходного пути [140] .
140
https://www.youtube.com/watch?v=cOiaiEk-HDo. – Прим. автора.
Отбор может обладать великой мощью, но он бессилен без генетического разнообразия, из которого ему выбирать. И свинья могла бы летать [141] – если бы с ней случались необходимые мутации, благодаря которым прорастают крылья (и меняется множество других аэродинамически важных черт). Остается спорным вопросом, насколько сильным является это ограничение, – но оно относится к области эмбриологии. Я вернулся к этой теме в книге “Восхождение на гору Невероятности”, и, надеюсь, у меня вышло нечто конструктивное.
141
Английское выражение “Когда свинья полетит” соответствует русскому “Когда рак на горе свистнет”; иногда оно встречается и в форме “И свинья могла бы летать”. – Прим. ред.
Еще одно явственное ограничение наложено дороговизной материалов. В “Расширенном фенотипе” я цитировал нашу с Джейн Брокманн статью о “Конкорде” 1980 года:
Если предоставить инженеру полную свободу действий, то он мог бы сконструировать “идеальное” крыло для птицы, но ему было бы необходимо знать, в каких рамках он должен работать. Обязан ли он ограничиваться перьями и костями или может разрабатывать скелет из титанового сплава? Сколько ему позволено потратить на эти крылья и какая доля имеющегося финансирования отводится, скажем, на производство яйцеклеток?
Мы с Джейн ссылались именно на такие экономические ограничения, чтобы объяснить “конкордовское” поведение ее роющих ос (стр. 98-102).
Инженер-дарвинист в учебной аудитории
Я уже рассказал о том, как в студенчестве благодаря влиянию преподавателей оказался предрасположен к тому адаптационизму, который позже подвергся критике, и как вместе с другими коллегами из Оксфорда встал на защиту его более осторожной и продуманной версии. Когда я сам стал преподавать, я обнаружил, что адаптационистские предубеждения дают определенное педагогическое преимущество. Они позволяют выстроить повествование так, чтобы фактические подробности биологии запоминались лучше.
В роли лектора и консультанта я всегда сочувствовал студентам, сталкивающимся с задачей запомнить огромное количество фактов, и старался придумать, как эту задачу облегчить. Медикам приходится труднее всего, и, к сожалению, мой любимый преподавательский прием, который я здесь называю “инженер-дарвинист”, не сможет сколь-нибудь заметно сократить устрашающий строй голых неподатливых фактов, который представляет из себя человеческая анатомия. От этого я только больше горжусь своей дочерью, доктором Джулиет Докинз, которая получила диплом первой степени; стоит учесть и то, что медицинский факультет университета Сент-Эндрюс – одно из редких мест, где на занятиях по анатомии студенты до сих пор своими руками проводят вскрытия. Загвоздка с анатомией – по крайней мере в тех подробностях, в которых ее преподают на лучших медицинских факультетах, – в том, что ее множество фактов представляет собой отдельные обрывки информации, сопротивляющиеся попыткам нанизать их на единую повествовательную нить, за которую сможет зацепиться память. Конечно, общие понятия человеческой анатомии имеют функциональный смысл, который помогает их преподавать, но мельчайшие подробности того, какой именно нерв проходит выше или ниже какой артерии, – подробности буквально жизненно важные для хирурга – приходится попросту зазубривать. Если в них и есть функциональный смысл (я думаю, что должен быть), он зарыт глубоко в хитросплетениях эмбриологии и трудноразличим.
Студентам-зоологам приходится проще, чем медикам, но так было не всегда. В 1965 году Питер Медавар приводил один из восьми билетов с экзамена по сравнительной анатомии, проходившего в i860 году в Университетском колледже Лондона:
Какие особые образования позволяют летучим мышам летать в воздухе? Каким образом в этой легкой стихии удерживаются галеопитеки, летяги и тагуаны? Сравните структуру крыла летучей мыши, птицы и вымершего птеродактиля; объясните структуры, посредством которых кобра раздувает шею, а летучий дракон летает в атмосфере. Какие структуры позволяют змеям подскаивать над землей, а рыбам и головоногим – впрыгивать на палубу из вод? И каким образом удерживаются в воздухе летучие рыбы? Объясните природу, способ построения и применение волокнистых парашютов у паукообразных и гусениц, а также коконов, в которые укутаны их детеныши, и опишите элементы скелета, которые поддерживают передние и задние крылья у насекомых, и мускулы, которые ими двигают. Опишите структуру, способы присоединения и основные разновидности форм ног у насекомых и сравните их с полыми членистыми конечностями нереид и трубчатыми ногами люмбрицид. Как расположены мускулы, движущие твердые щетинки стилярий, кутикулу аскарид, трубчатые ножки пенталасмиса, колеса коловраток, ножки морских звезд, мантии медуз и трубчатые щупальца ацин? Как эндопаразиты осуществляют миграции, необходимые для их развития и метаморфоз? Как распространяют свое потомство по океану коралловые полипы и губки? И наконец, как микроскопические несокрушимые простейшие распространяются по озерам земного шара? [142]
142
Питер Медавар, “Два понимания науки” (Two conceptions of science, 1965), перепечатано в книге “Республика Плутона” (Pluto’s Republic). – Прим. автора.