Журнал «Если», 1996 № 01
Шрифт:
В современном учении об эволюции выделились два главных направления — изучение эволюции внутри видов (микроэволюция) и анализ общих закономерностей эволюционного процесса в крупных масштабах (макроэволюция). Представления о возможностях изменения видов шагнули далеко вперед благодаря развитию молекулярной биологии, химии, математики, физики, вычислительной техники, ультраструктурной цитологии. Моделируя природные процессы, человек выращивает себе подобного в пробирке. А процессы макроэволюции, которые длились миллионы лет, в считанные минуты или часы может воспроизвести компьютер. В Институте эволюционной физиологии и биохимии РАН была выполнена серия экспериментов по машинному моделированию эволюции членистоногих и хордовых. В память компьютера заложили описание прототипа хордовых животных, типа дожившего до наших дней ланцетника, которое содержало 24 признака этого вида. Исходный вид мог преобразовываться в другие, причем с неопределенной — по Дарвину — изменчивостью. Прогрессивные и регрессивные изменения были равновероятными; исключались крупные скачки, например, появление хорошо развитого головного мозга.
После каждого временного шага (по палеонтологической летописи он равнялся бы одному миллиону лет) машина «перебирала» варианты, оценивая их по степени приспособленности. «Неприспособленные» стирались из памяти компьютера, а их ячейки занимали новые, прошедшие отбор. Так моделировались борьба за существование и естественный отбор. Исходный «праланцетник» породил множество рыбообразных существ (через сто временных шагов — сто миллионов лет). Через 350 миллионов лет появилось странное существо — хищник с развитой нервной системой, передвигающийся на двух ногах, с освобожденными передними конечностями. То ли австралопитек, то ли питекантроп.
Каждый новый эксперимент при одинаковых исходных данных и той же программе давал результаты, отличающиеся в деталях. Следует вывод — макроэволюция неповторима и непредсказуема в частностях. Для ее протекания не нужно никаких потрясений (космических катастроф или оледенений), которые только могут ускорить или замедлить эволюцию. Основной же движущей силой эволюции являются отношения членов биосферы между собой. Для нее достаточно ненаправленных, случайно оказавшихся полезными в данных условиях изменений. Это полностью подтверждало теорию эволюции Дарвина.
Расхожее представление: Дарвин доказал, что мы произошли от обезьян. Напрямую доказательств этому нет в трудах ученого. Есть попытка объяснения с точки зрения теории родственного происхождения многих сходств в живой природе. Сходное распределение костей в руке человека, например, и в крыле летучей мыши, плавнике дельфина, ноге лошади. Поразительное сходство зародышей млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и рыб, взрослые формы которых так различны- Родство царств живой природы могло быть доказано только после расшифровки строения нуклеиновых кислот. И оказалось, что у бактерии и человека есть сравнимое, на уровне генов, строение белков, рибонуклеиновой кислоты, которая является носителем наследственности. Тем более вероятным представляется родство человека и обезьяны, хотя пока ученые сомневаются в том, какая порода этих животных предпочтительнее в качестве нашего предка.
Предполагалось, что неандертальский человек был ранней формой Homo sapiens, однако не исключена возможность того, что неандерталец — самостоятельный вид, обитавший в одно время с Homo sapiens. По мнению Ричарда Левонтина, никакие ископаемые виды гоминид не могут считаться нашими предками. Все попытки найти прямого прародителя человека отражают устаревшие уже во время Дарвина представления об эволюции как строго линейном процессе. Воссоздать эволюционное прошлое человека так же трудно, как предсказать его будущее. У Homo sapiens нет близких родственников среди ныне живущих видов. Шимпанзе и горилла таковыми не являются: общим предком с человеком они были связаны едва ли не семь миллионов лет назад. Однако наши ученые АЛ. Яблоков и Б. М. Медников, авторы комментария к одному из недавних изданий труда Дарвина, рискнули дать родословную человека. «По последним данным», как выразились авторы.
Итак, около четырех миллионов лет назад один из представителей группы австралопитеков (лат. — греч. — «южные обезьяны»), обитавших в Центральной и Северной Африке, прямо или через промежуточную ступень дал начало новому роду Homo. Первый человек — Homo habilis (человек умелый) был способен изготовлять примитивные каменные орудия. Следующий Homo erectus (человек выпрямленный, питекантроп) уже широко расселился по Европе и Азии, положив вскоре начало человеку разумному (вымершие неандертальцы и современные люди). Как видим, есть противоречие с Левонтином в отношении неандертальцев; он сомневается в том, что они представляют раннюю форму Homo sapiens. Опасаясь своеволия при попытке воссоздания эволюции человека, Левонтин предлагает рассматривать главным образом влияние культурной организации, способов производства, образа жизни и других социальных факторов на биологическую эволюцию, и наоборот.
Здесь есть известный простор для создания версий отбора. Скажем, всегда он действовал в пользу устойчивости к инфекционным заболеваниям. Об этом говорит разнообразие антигенов во всех человеческих популяциях. Возможно, отбор оказывал воздействие на изменение телосложения как средства улучшения тепло-регуляции. Можно, кроме физиологических черт, перечислить поведенческие характеристики, полезные для жизни человека, которые проходили через «сито» отбора. Например, готовность сотрудничать в собирании и распределении пищи, групповая солидарность. Есть гипотеза выдающегося отечественного генетика В. П. Эфроимсона, рассматривающего проблемы этики с позиций эволюционной генетики, о возникновении определенных генотипов людей с закрепленными альтруистическими наклонностями (как и склонных к агрессии, преступности).
А будущее человека как вида? Судя по тому, что на Земле из всех существовавших видов исчезло более 99 процентов, существование и этого вида конечно. Жизнь на Земле наполовину уже в прошлом: она началась около трех миллиардов лет назад, а примерно через четыре миллиарда лет Солнце поглотит своим огнем саму Землю. Эволюция человека связана с состоянием культуры. Вряд ли возможна катастрофа, которая могла бы раздробить вид на малые группы и изолировать их друг от друга.
Серьезные ученые не решаются угадывать биологическое будущее, оставляя это на откуп фантастам и некоторым людям науки, отличающимся богатым воображением. Отсюда гипотезы о превращении нас в пучки энергии, плазмоидов и т. п. существ. Но нельзя исключить изменений на уровне микроэволюции, поскольку некоторые структуры и органы человеческого организма не вполне совершенны. Изменения, однако, связаны с «запросами» внешней среды.
В этой связи любопытны рассуждения нобелевского лауреата Франсуа Жакоба, эссе которого «Игра возможного» недавно опубликовано в журнале «Химия и жизнь» с многозначительным подзаголовком — «Поделки эволюции». Автор считает, что эволюция не берет новшеств из ничего, а использует то, что «уже есть под рукой, то приспосабливая старую систему для новых функций, то нагромождая несколько систем, чтобы составить другую». Точно так же, действуя как «самодельщик», она создавала человека. В качестве иллюстрации Жакоб приводит процесс формирования мозга у млекопитающих. Тот древний мозг ведает эмоциями и работой внутренних органов, кора «управляет» мышлением и познавательной деятельностью. Структуры существуют достаточно автономно, та, что главенствовала у низших млекопитающих, оттеснена на задний план у высших. А в целом, считает автор, все это и есть «самоделка. Что-то вроде старого конного экипажа с реактивным мотором: стоит ли удивляться, если он будет ломаться на каждом шагу?»
Вспомним печальную судьбу многочисленных видов животных, которые исчезли (из 500 миллионов их осталось всего несколько миллионов, по подсчетам Симпсона) по причине недостаточного своего совершенства, что отвратило, если помним, великого Дарвина от пиетета Перед Создателем.
Но люди уже имеют возможность взять в свои руки управление живой природой, заботиться о всех живых существах планеты. Развитие центральной нервной системы и связанная с ним эволюция руки, глаза, языка освободили человека от биологических ограничений, которые были свойственны его животным родственникам и предкам. Значит, человеку придется определять свою индивидуальную и коллективную природу.