Восхождение на гору Невероятности
Шрифт:
Издательство CORPUS ®
Слово благодарности
В основу этой книги лег цикл рождественских лекций, которые я читал в Королевском институте Великобритании и которые показал канал ВВС под общим названием “Трудности роста во вселенной” (Growing Up in the Universe). Я отказался от этого названия, потому что с тех пор вышло уже не меньше трех книг почти с такими же заголовками. Более того, и моя книга выросла и изменилась, и было бы не совсем правильно считать ее сборником рождественских лекций. Тем не менее, я хочу поблагодарить директора Королевского института за оказанную мне честь присоединиться к славной когорте рождественских лекторов, которую некогда возглавил Майкл Фарадей. Я готовил лекции, будучи под впечатлением от Брайсона Гора из Королевского института, а также Уильяма Вулларда и Ричарда Мелмана из Inca Television, и в моей существенно трансформированной и разросшейся книге сохранились следы их влияния.
В книгу вошли не все главы, первые черновые варианты которых прочел и отрецензировал Майкл Роджерс; вняв его конструктивным замечаниям, я перестроил структуру книги. Фриц Фольрат и Питер Фукс консультировали
Я должен поблагодарить Чарльза Симони не только за то, что он великодушно предложил мне работу в журнале Public Understanding of Science, который я теперь представляю в Оксфорде, но и за его подход к искусству разговора о науке с широкой аудиторией, во многом совпадающий с моим. Не говорить свысока. Стараться показать всем и каждому поэзию науки и объяснять все настолько простым языком, насколько это возможно, чтобы не погрешить против истины, но вместе с тем не избегать трудных тем. А если слушатели готовы напрячь свой мозг ради того, чтобы разобраться в сложных вопросах, надо не пожалеть сил на дополнительные объяснения.
Глава 1
У подножия горы Рашмор
Недавно я прослушал лекцию об инжире. Лекцию не по ботанике, а по литературе. Смоковницы (фиговые деревья) широко представлены в литературе, связанные с ними метафоры в корне меняют наше представление о них – плод символизирует самую деликатную часть женского тела, а фиговый лист служит минималистской одеждой для нее, “фигой” называют оскорбительный жест, Д. Г. Лоуренс учил нас есть инжир красиво и аккуратно, весьма популярна тема социального конструирования фиги, “прочитывания фиги”, скорее даже “фиги как текста”. Под конец лектор выдвинул любопытный тезис. Он вспомнил библейский миф о том, как Ева уговорила Адама отведать плод с древа познания. Какой именно, в Книге Бытия не уточняется, отметил он. Принято думать, что это было яблоко. На самом деле – инжир, предположил лектор и этой скандальной новостью завершил свое выступление. В узких литературных кругах такого рода идеи не новы, но у меня это вызвало приступ педантизма. Оратору, очевидно, было известно, что ни садов Эдема, ни древа познания добра и зла никогда не существовало. Тогда что же он хотел сказать? Полагаю, у него было смутное ощущение, что “так или иначе”, “если допустить, что”, “в какой-то степени”, “в некотором смысле”, “если можно так выразиться”, “не исключено, что” в Библии имеется в виду именно плод фигового дерева. Однако хватит об этом. Не будем придираться по мелочам и брать пример с Томаса Грэдграйнда, но наш вдохновенный докладчик слишком многое упустил из виду. Под сенью смоковницы таится масса парадоксов и глубокая поэзия с тонкими нюансами и чудесами, которые заставляют напрячься пытливый ум и вызывают прилив чувств в душе эстета. В этой книге я хочу занять такую позицию, которая позволила бы мне пролить свет на историю фигового дерева. Но это лишь одна из миллионов историй со сходными дарвиновскими грамматикой и логикой – хотя и одна из самых увлекательных и интригующих в общей картине эволюции. Предвосхищая главную метафору нашей книги, скажу вам, что фиговое дерево стоит на самой высокой точке горного массива Невероятности. Однако в конце экспедиции окажется, что этот высочайший пик покорить легче всего. Но прежде нам предстоит еще многое обсудить, составить целое мировоззрение, развить и объяснить его, решить множество головоломок и уладить множество противоречий.
Как я уже говорил, на самом глубоком уровне история фигового дерева повторяет историю всех живых существ на планете. Несмотря на некоторые внешние различия, все это вариации на тему ДНК и тридцати миллионов способов передачи ее по наследству. Попутно мы изучим принципы действия паутины и восхитимся мастерством пауков, которые сами не осознают своего таланта. Воспроизведем медленный, постепенный процесс эволюции крыльев и слоновьего хобота. Увидим, что глаз – сложнейший орган – на самом деле независимо эволюционировал в царстве животных сорок, а то и шестьдесят раз. Мы придумаем компьютерные программы в помощь своему воображению, чтобы нам было легче ориентироваться в огромном музее когда-либо живших и умиравших созданий, а также всех их бесчисленных гипотетических родственников, которые даже не появились на свет. Мы будем бродить по горным тропам, издали поражаясь крутизне неприступной горы Невероятности, но все же неустанно высматривая другие, более пологие ее склоны. Проясним для себя аллегорический смысл горы Невероятности и многое другое. Для начала я должен четко сформулировать проблему природного псевдодизайна, его соотношения с дизайнерской деятельностью людей и случайностью. Этим мы и займемся в первой главе.
В лондонском Музее естественной истории хранится оригинальная коллекция камней, напоминающих привычные нам объекты и предметы – ботинок, руку, голову ребенка, утку, рыбу. Те, кто их сюда принес, были убеждены в том, что в таком сходстве есть некий смысл. Но природа обтесывает камни как придется, и неудивительно, что иногда тот или иной становится похожим на башмак или на утку. В музее собраны самые удивительные из всех камней, которые попались людям на глаза во время прогулок по окрестностям. Еще тысячи ничем не примечательных камней в хранилища не попали. Случайные совпадения форм в экспозиции забавны, но не несут никакого особого смысла. Считается, что контуры утеса на рис. 1.1 повторяют профиль покойного президента Кеннеди. Если вам об этом сказать, наверное, вы заметите слабое сходство с Джоном или с Робертом Кеннеди. Но сходство заметят не все, так что, пожалуй, это подобие возникло случайно. С другой стороны, разумного человека трудно убедить в том, что гора Рашмор в Южной Дакоте обрела очертания лиц президентов Вашингтона, Джефферсона, Линкольна и Теодора Рузвельта просто по прихоти природы. Нам и без комментариев ясно, что их высекли специально – под руководством Гутзона Борглума. Никакого случайного совпадения тут, очевидно, нет, присутствие человеческого разума бросается в глаза.
Гора Рашмор, в отличие от природного подобия скульптуры Кеннеди – и любого другого объекта, созданного атмосферными явлениями, вроде горы Св. Петра на Маврикии, – имеет одну характерную особенность: слишком уж много мелочей наводит на мысли об увековеченных в камне президентах, для того чтобы сходство могло быть случайным. Напротив, профиль Кеннеди прослеживается в контурах скалы на рис. 1.1 только под определенным углом обзора и при определенном освещении. Да, один уступ мог под влиянием дождей и ветров обрести форму носа, а два других – осыпаться так, чтобы их можно было принять за губы, если смотреть с нужной стороны. Такие совпадения вполне вероятны, особенно если фотограф использует все доступные ракурсы, из которых только один даст нужный результат, и надо еще учесть (позже я вернусь к этому факту), что человеческий мозг настроен видеть лица, он ищет их повсюду. Но Рашморский мемориал – совсем другое дело. Там все четыре головы явно созданы по замыслу человека. Скульптор представил себе их, нарисовал на бумаге, тщательно промерил гору, и бригада рабочих, вооружившись пневмоперфораторами и взрывчаткой, под его руководством выточила лица высотой 18 м каждое. Непогода, может, и не хуже динамита, но из всех возможных вариантов ее воздействия на камень ничтожно мало таких, которые позволили бы достичь сходства с четырьмя конкретными человеческими лицами. Даже если бы мы ничего не знали о происхождении Рашморского мемориала, можно было бы смело делать ставки против того, что стихия случайно изваяла четыре головы – столь же невероятно сорок раз подбросить монетку так, чтобы все сорок раз выпала решка.
Рис. 1.1. Чистая случайность. Очертания скалы на Гавайских островах напоминают профиль Джона Кеннеди.
На мой взгляд, ясно – по крайней мере, в принципе, пусть и не всегда на практике, – чем отличается случайное от задуманного, однако в этой главе мы рассмотрим объекты третьего типа, которые труднее отсортировать. Назовем их дизайноидами. Это живые организмы и продукты их жизнедеятельности. Дизайноиды настолько похожи на спроектированные объекты, что очень часто – к сожалению, чуть ли не всегда – их принимают за творение чьего-то разума. Это ошибка. Хотя, конечно, такие объекты не возникают спонтанно. На самом деле они появились отнюдь не случайно, что создает полную иллюзию конструирования.
На рис. 1.2 показана живая скульптура. Обычно жуки не похожи на муравьев. Поэтому, глядя на жука, очень похожего на муравья, я резонно полагаю, что это неспроста, тем более, если он выбирает для обитания муравейник. Близкий родственник обычных садовых жуков, он выглядит и передвигается, как муравей, да и живет с муравьями в муравейнике. Брюшко у него точь-в-точь муравьиное. Сходство любой реалистичной скульптуры с моделью случайным не бывает. Должно быть другое объяснение, кроме “так вышло”. Какое же? Если все жуки, внешне очень похожие на муравьев, обитают в муравейниках или, по крайней мере, в тесном соседстве с муравьями, может, последние выделяют какие-нибудь химические вещества или микроорганизмы, которые передаются жукам и воздействуют на их развитие? Нет, истина кроется совсем в другом – в дарвиновском естественном отборе, и позднее мы еще к этому вернемся. Сейчас достаточно того, что мы уверены: подобное сходство и прочие примеры “мимикрии” далеки от случайных совпадений. Либо так было задумано, либо некий процесс породил то, что кажется нам созданным по плану. Мы рассмотрим и другие примеры мимикрии в животном мире, но вопрос о причинах такого сходства пока оставим открытым. Только что описанный случай показывает, на что способно тельце жука “в стремлении уподобиться” насекомому иного вида. Однако давайте взглянем на существо с рисунка 1.3b. Вроде бы это термит. Для сравнения, настоящий термит изображен на рис. 1.3а. Особь с рис. 1.3b – насекомое, но не термит. На самом деле это жук. Должен сказать, видал я и более похожие экземпляры – взять хотя бы “муравьиноподобного” жука из предыдущего эпизода. Здесь “жук” только чуть-чуть странный. Его ножки будто без суставов, словно маленькие скрученные воздушные шарики. Поскольку у него, как у всех насекомых, ножки с члениками, можно было бы рассчитывать на более удачную имитацию термита с нормальными ножками. Где же кроется разгадка? Почему он больше напоминает раздутое чучело, чем живое насекомое с типичными конечностями? Ответ дает рисунок 1.3с, и это один из самых удивительных примеров в живом мире. Так выглядит термитоподобный жук сбоку. Его настоящая голова, чрезвычайно маленькая (видны глаза рядом с обычными членистыми антеннами), соединяется с грудным отделом изящного тельца, опирающимся на три пары типичных для членистоногого насекомого ног, с помощью которых он и перемещается. Решающую роль в исполнении этого фокуса играет брюшко. Оно загибается назад и, словно зонтик, прикрывает голову, туловище и конечности. “Термит” образуется как раз из задней (анатомически) половины брюшка жука. То, что мы принимаем за голову “термита”, – на самом деле задний кончик его брюшка. Его “конечности” и “антенны” формируются из уплощенных выростов на брюшке. Неудивительно, что он не дотягивает до уровня мимикрии своего муравьиноподобного сородича с предыдущего фото. Кстати, жуки-“термиты” обитают в термитниках и в основном ведут паразитический образ жизни, как и муравьиные жуки в муравейниках (рис. 1.2). Если принять во внимание то, с каким материалом работает жук-термит, он представляется более искусным имитатором, нежели муравьиный жук, несмотря на менее точное сходство с моделью. Дело в том, что муравьиноподобный жук подстраивает каждый фрагмент своего организма под соответствующий фрагмент муравьиного тельца, а “термит” видоизменяет только один свой отдел – брюшко – так, что он напоминает всего термита целиком.
Рис. 1.2. Неслучайное, хотя и не запланированное, сходство. Жук, который мимикрировал под муравья, Labidus praedator (а) и муравей, Mimeciton Antennatum (b).
Рис. 1.3. (а) Настоящий термит, Amitermes hastatus; (b) жук, который мимикрировал под термита, Coatonachthodes ovambolandicus; (с) вот в чем секрет фокуса.