В поисках компромисса

Было время, когда многие биологи на полном серьезе допускали, что каждый признак любого организма имеет адаптивное значение, "для чего-то служит". Они рассуждали примерно так: "Хоть мы и не знаем, зачем этому жуку четыре щетинки на задней лапке (а не три и не пять, как у его родственников), но мы знаем точно, что этот признак появился в результате эволюции под действием естественного отбора. Стало быть, для данного жука такое число щетинок является оптимальным. С любым другим числом щетинок он был бы хуже приспособлен к своей среде обитания".

Сейчас так уже никто не рассуждает. Американский эволюционист Стивен Гульд в шутку назвал такие взгляды панглоссианской парадигмой. Панглосс — литературный персонаж (из романа Вольтера "Кандид"), который был убежден, что все к лучшему в этом лучшем из миров.

Попробуем разобраться, почему не работает панглоссианская парадигма. Но сначала я вкратце напомню кое-какие азы эволюционной теории, которые, я надеюсь, уже вполне ясны читателю, добравшемуся до этой главы.

Эволюция, как мы знаем, процесс направленный. Основное ее содержание состоит в постепенном накоплении таких изменений в генах, которые способствуют их (генов) более эффективному тиражированию. Однако мозг Homo sapiens склонен интерпретировать направленные процессы в терминах целе направлености. Поэтому нам удобно думать об эволюции как о процессе, у которого есть "цель", а эволюционирующим объектам приписывать некие "интересы". Помня о том, что все это не более чем удобные метафоры, можно сказать, что целью эволюции является забота об интересах генов. Интересы генов состоят в повышении эффективности своего размножения.

Гены, как правило, живут не поодиночке, а слаженными коллективами — геномами, каждый из которых формирует вокруг себя особую "машину для выживания и размножения" — организм. Все свойства организма, важные для выполнения его главной функции — тиражирования генов, определяются отчасти средой, отчасти самими генами. Поскольку организм у всех генов генома общий, они все одинаково заинтересованы в том, чтобы жизнеспособность организма была высокой и чтобы он получше помогал им себя тиражировать. Это позволяет нам приписать "интересы" и организму тоже. Организм устроен и ведет себя так, как будто он заинтересован в том, чтобы оставить как можно больше жизнеспособного потомства. "Целью" эволюции является всемерное содействие организму в этом начинании.

Вот тут-то и начинаются проблемы. Дело в том, что возможности эволюции по совершенствованию организмов далеко не безграничны. Механизм, лежащий в основе эволюции — избирательное размножение случайных мутаций, повышающих эффективность тиражирования генов (или попросту естественный отбор), — не умеет заглядывать в будущее. Он крайне близорук. Если возникнет мутация, выгодная здесь и сейчас, отбор ее поддержит. Если возникнет мутация, которая здесь и сейчас вредна, но может стать очень полезной в будущем (после того как возникнут еще две-три подходящие мутации), — такая мутация будет безжалостно отсеяна. Поэтому эволюционирующие организмы часто оказываются в ловушке локального максимума приспособленности. Для таких организмов любое небольшое отклонение от их нынешнего состояния вредно. При этом последовательность из нескольких небольших отклонений в определенном направлении смогла бы вывести их в новую область "адаптивного пространства", где для них открылись бы замечательные новые возможности. Но отбор не может просчитать траекторию на шаг вперед, и поэтому все отклонения в любом направлении, в том числе и в этом перспективном, тупо отбраковываются.

Ловушки локальных максимумов приспособленности — лишь одна из причин несовершенства организмов. Есть и другие. Об этом хорошо написал Ричард Докинз в книге "Расширенный фенотип" в главе "Пределы совершенства". Эволюция — бесконечный поиск компромиссов. Невозможно создать организм, который плавал бы в воде как тунец, а по суше бегал как джейран. Невозможно создать организм, который был бы защищен от всех врагов непробиваемым панцирем и одновременно хорошо летал. Прочность панциря положительно коррелирует с его весом, а для полета тело нужно облегчать. За каждую адаптацию приходится платить уменьшением возможностей развития других адаптаций.

Многие признаки "сцеплены" между собой, так что изменение одного признака автоматически приводит к изменению другого. Сцепленность признаков напрямую вытекает из базовых принципов индивидуального развития многоклеточных организмов. Если говорить совсем упрощенно, дело в том, что у любого организма признаков гораздо больше, чем генов в геноме. Например, в мозге человека примерно 10¹⁴-10¹⁵ синапсов, каждый из которых вполне можно рассматривать как отдельный фенотипический признак (отчасти приобретенный, то есть зависящий от обучения, но отчасти и врожденный — зависящий от генов). При этом число генов в человеческом геноме — лишь около 2,5 х 10⁴.

Поэтому большинство генетических мутаций меняют не один, а сразу много признаков. В результате отбор, действующий на один признак, автоматически меняет и другие признаки. При этом только изменения первого признака являются адаптивными (только они "зачем-то нужны"), а все остальное — побочные эффекты.

Например, когда академик Д. К. Беляев и его сотрудники попытались вывести породу черно-бурых лисиц, дружелюбно настроенных к человеку, это удалось сделать, но в "нагрузку" к дружелюбию ученые получили целый букет побочных эффектов: вислые уши, хвост бубликом, низкое качество меха. А ведь "адаптивным" для лисиц было в данной ситуации только дружелюбие: только этот признак влиял на их репродуктивный успех в условиях эксперимента. По-видимому, дело в том, что развитие всех этих признаков контролируется одними и теми же гормонами. Отбор "зацепился" за какие-то генетические варианты (аллели), влияющие на гормональную регуляцию развития эмбриона.

Все эти ограничения распространяются и на эволюцию человека. Естественный отбор не может создать примата с быстрым, объективным, глубоким, никогда не ошибающимся разумом. Такой примат либо не пролезет ни в какие родовые пути, либо будет рождаться настолько недоразвитым и иметь такое долгое детство, что у родителей не хватит сил поставить его на ноги. А если даже и хватит, все равно за свою жизнь они сумеют "поднять" слишком мало таких башковитых детей, чтобы обеспечить устойчивое воспроизводство. В итоге крупноголовые формы будут вытеснены из популяции более эффективно размножающимися мелкоголовыми.

Поэтому вот так и живем. Что есть, тем и думаем. Эволюция выпустила нас в новый мир — мир культуры — с мозгом, размер и возможности которого были, с учетом всех ограничений, оптимальными для эффективного тиражирования генов людьми древнекаменного века. А вы чего хотели?

Лично я решительно не удовлетворен. Мне мало семи регистров рабочей памяти. Я хочу сто регистров, а лучше тысячу. Никому нет дела. Как говорится, хотеть не вредно.

Мы — удивительное и в некотором смысле даже высшее порождение эволюции. Но при этом мы и ее жертвы (много интересных фактов о несовершенстве нашего мышления читатель найдет в книге Дж. Лерера "Как мы принимаем решения", недавно опубликованной на русском языке, а также в не переведенной пока книге Дэна Ариэли "Predictably Irrational" (2008)).

Дата добавления: 2015-10-02