H) Глазами конструктора

Эволюция как творец является несравненным жонглером, исполняющим акробатические номера в ситуации, чрезвычайно сложной из-за своей технологической узости. И, несомненно, она заслуживает чего-то большего, чем просто восхищение, — она заслуживает, чтобы у нее учились. Но если отвлечься от своеобразных трудностей инженерной деятельности Эволюции и сосредоточиться исключительно на ее результатах, то возникает желание написать пасквиль на Эволюцию. А вот и упреки — от менее общих к более общим.

1. Несогласованная избыточность в передаче информации и строении органов. В соответствии с закономерностью, открытой Данкоффом, Эволюция поддерживает избыточность передаваемой в генотипе информации на самом низком уровне, который удается еще примирить с продолжением рода. Таким образом, Эволюция подобна конструктору, который не заботится о том, чтобы все его автомобили достигли финиша: его вполне устраивает, если доедет большая их часть. Этот принцип «статистического конструирования», в котором успех решает преобладание, а не совокупность результатов, чужд всему нашему психическому укладу, особенно когда за низкую избыточность информации приходится расплачиваться дефектами не машин, а организмов, в том числе и человеческих: ежегодно 250000 детей рождаются с серьезными наследственными пороками. Минимальная избыточность свойственна также конструкции индивидуумов. Вследствие несогласованной изнашиваемости функций и органов организм стареет неравномерно. Отклонения от нормы происходят в разных направлениях; обычно они носят характер «системной слабости», например слабости систем кровообращения, пищеварения, суставов и т.п. И в конце концов, несмотря на целую иерархию регуляторов, закупорка одного лишь кровеносного сосудика в мозге или дефект одного насоса (сердце) вызывает смерть. Отдельные механизмы, которые должны противодействовать таким катастрофам, например артериальное объединение венечных сосудов сердца, в большинстве случаев подводят, поразительно напоминая «формальное выполнение правил» на каком-нибудь предприятии, где противопожарных инструментов так мало (хотя они и находятся в должном месте) или же они «для парада» так закреплены, что в случае экстренной надобности ни на что, собственно говоря, и не годны.

[ Примечание автора: Рассмотренная в тексте «антистатистическая позиция» конструктора ныне, по существу, уже устарела. Надежность устройств нельзя рассматривать независимо от статистических методов. К этому с неизбежностью привел технологический прогресс, при котором серийное (массовое) производство сопровождается ростом сложности изготовляемых устройств. Если каждый элемент системы, состоящей из 500 элементов, надежен на 99%, то система в целом надежна всего лишь на 1% в предположении, что все элементы жизненно важны (для функционирования системы). Максимально достижимая надежность пропорциональна квадрату числа элементов, в результате чего получение надежного продукта невозможно, особенно когда он представляет собой систему высокой сложности. Системы, «подключенные» к человеку как к регулятору (самолет, автомобиль), менее чувствительны к повреждениям, поскольку пластическое поведение человека часто позволяет компенсировать нарушение функций. В то же время в «безлюдной» системе, такой, как межконтинентальная ракета или какая-то автоматическая система вообще (скажем, цифровая машина), не может быть и речи о подобной пластичности. Меньшая их надежность вызвана не только большим числом составляющих их элементов и не только новизной реализуемой технологии, она вызвана также отсутствием человека, выполняющего роль амортизатора случайных нарушений. Теория надежности в связи с лавинообразным прогрессом в области конструирования является ныне обширной областью науки. Методы, какими она сегодня пользуется, являются, как правило, «внешними» по отношению к конечному продукту (расчеты, многократные испытания, изучение среднего времени между отказами и времени старения элементов, контроль качества и т. д.). Эволюция также применяет «внешний контроль» (им является естественный отбор), а кроме того, и «внутренние» методы: дублирование устройств, встраивание в них тенденции к самоисправлению (как локальной, так и подчиненной вспомогательно-управляющему контролю центров, стоящих на более высокой иерархической ступени). И, пожалуй, важнее всего, что в качестве регуляторов Эволюция использует устройства, обладающие максимальной пластичностью. И если, несмотря на принципиальную эффективность всех этих способов, организмы так часто оказываются ненадежными, то виновно в этом в значительной мере «нежелание» Эволюции пользоваться большой избыточностью при передаче конструкционно-творческой информации (как гласит правило Данкофа).

По сути дела, 99% всех страданий и старческих заболеваний связано с проявлением ненадежности все большего числа систем организма (потеря зубов, упругости мышц, зрения, слуха, локальная атрофия тканей, дегенеративные процессы и т.д.). В будущем главное направление борьбы с ненадежностью устройств в технике будет, очевидно, сближаться с эволюционным, однако с тем существенным различием, что Эволюция скорее «встраивает» в свои творения конструкции, «преодолевающие ненадежность», а человек-конструктор более склонен к применению методов, «внешних» по отношению к конечному продукту, чтобы не усложнять его чрезмерным количеством элементов. Критерии деятельности в обоих случаях весьма различны. Так, например, «материальные затраты» для Эволюции не играют роли, поэтому количество расходуемого наследственного материала (спермиев, яйцеклеток) не имеет значения, лишь бы его хватило для сохранения непрерывности вида. Изучение эволюции отдельных технических устройств показывает, что рост эффективности (повышение надежности) является процессом, происходящим значительно позже, чем отыскание решения, оптимального в целом. Так, принципиально, то есть в общем плане, самолеты тридцатых и даже двадцатых годов очень походили на современные — это были машины тяжелее воздуха, поддерживаемые подъемной силой крыльев, приводимые в движение двигателем внутреннего сгорания с электрическим зажиганием, машины с такой, как сегодня, системой управления и т.п. Успех трансокеанских перелетов был достигнут не в результате увеличения размеров (ибо и прежде строили большие самолеты, иногда даже больше современных), а лишь в результате повышения надежности функций, в то время недостижимого.

Количество элементов, растущее экспоненциально, резко снижает надежность очень сложных устройств. Отсюда огромные трудности создания устройств столь сложных, как многоступенчатая ракета или вычислительная машина. Увеличение надежности путем дублирования элементов и передачи информации тоже имеет свои пределы. Устройство с наилучшим резервированием вовсе не обязательно является оптимальным решением. Это немного похоже на прочность стального каната: если он слишком длинный, то никакой прирост толщины уже не поможет, ибо канат оборвется под собственным весом. Тем самым если не вмешается какой-то неизвестный нам фактор, то сбои в работе, вызванные экспоненциальным ростом ненадежности, установят предел построению чрезвычайно сложных систем (скажем, электронных цифровых машин с сотнями миллиардов или биллионами элементов).

Возникает весьма существенный вопрос: станет ли когда-нибудь возможным производство устройств, способных превысить этот «порог надежности», то есть более эффективных в этом отношении, чем эволюционные решения? По-видимому, нет. Аналогичные пределы подстерегают нас, пожалуй, на всех уровнях материальных явлений, то есть также в физике твердого тела, в молекулярной технике и т.п. Старение на тканево-клеточном уровне многие биофизики считают кумулятивным эффектом «элементарных молекулярных ошибок», «атомных ляпсусов», какие живая клетка допускает в ходе своего существования, причем эти «ошибки» выводят в конце концов систему как целое за пределы обратимых изменений. А если это так, то можно в свою очередь спросить, не вытекает ли статистичность законов микрофизики, эта характерная недостоверность результатов, тяготеющая над каждым самым простым материальным актом (например, над распадом радиоактивного атома, соединениями атомных частиц, над захватом этих частиц атомными ядрами), из того, что все, что происходит, «ненадежно». И что, следовательно, даже атомы и их «составные части» — протоны, нейтроны, мезоны, — понимаемые как своеобразные «машины», то есть системы, проявляющие регулярность поведения, и сами не являются «надежными» элементами той конструкции, которую мы зовем Вселенной, а также не образуют «надежных устройств», входя в состав химических молекул, твердых тел, жидкостей, газов. Не лежит ли, одним словом, статистическая ненадежность действия в основе всех вскрываемых Наукой законов Природы? И не построен ли Космос как древо Эволюции по принципу «Надежная система» (точнее, относительно надежная) из «Ненадежных компонентов»? И не является ли своеобразная «полюсность» космической структуры (материя — антиматерия, положительные частицы — отрицательные частицы и т. д.) как бы необходимой, поскольку никакой другой космос не был бы возможен из-за подстерегающей «ненадежности действия», которая стала бы на пути какой бы то ни было эволюции, навсегда фиксировав мир на стадии «первичного хаоса»? Такая (надо признать, полуфантастическая) постановка проблемы может показаться антропоморфической или хотя бы открывающей лазейку для дискуссии об «Инженере Космоса», то есть «Творце Всего Сущего», но это не так. Ведь, установив, что Эволюция не имела никакого индивидуального творца, мы можем все же обсуждать ее конструкторское мастерство, а следовательно, и упомянутый выше принцип построения сравнительно надежных систем из весьма ненадежных компонентов.]

2. Предыдущему принципу экономии или прямо-таки информационной скупости противоречит принцип, состоящий в том, чтобы не исключать в онтогенезе[119]лишние элементы. Будто механически, по инерции передаются реликты давно исчезнувших форм, которые предшествовали данному виду. Так, например, в процессе эмбриогенеза плод (например, человеческий зародыш) последовательно повторяет фазы развития, свойственные древним эмбриогенезам, формируя поочередно жабры, хвост и т.п. Используются они, правда, для других целей (из жаберных дуг образуются челюсть, гортань), поэтому, на первый взгляд, это не играет роли. Однако организм является столь сложной системой, что любой необязательный избыток сложности увеличивает шансы дискоординации, возникновения патологических форм, ведущих к новообразованиям и т.п.

3. Следствием предыдущего принципа «излишней сложности» является существование биохимической индивидуальности каждой особи. Межвидовая непередаваемость наследственной информации понятна, так как некая пангибридизация, возможность скрещивания летучих мышей с лисицами и белок с мышами низвергала бы экологическую пирамиду гармонии живой природы. Но эта взаимная отчужденность разновидовых генотипов находит продолжение также в пределах одного вида в форме индивидуальной неповторимости белков организма. Биохимическая индивидуальность ребенка отличается от биохимической индивидуальности даже его матери. Это имеет серьезные последствия. Биохимическая индивидуальность проявляется в яростной защите организма от любого чужеродного белка, из-за чего оказываются невозможными спасающие жизнь пересадки (кожи, костей, органов и т.д.). Поэтому, чтобы спасти жизнь людям, костный мозг которых потерял кроветворную способность, приходится сначала подавлять весь защитный аппарат их организмов и только после этого осуществлять пересадку соответствующей ткани, взятой у других людей — доноров.

Принцип биохимической индивидуальности в ходе естественной эволюции не подвергался нарушению, то есть отбору на однородность белков у всех особей одного вида, поскольку организмы построены таким образом, чтобы каждый полагался исключительно на самого себя. Эволюция не учла возможности получения помощи извне. Таким образом, хотя причины нынешнего положения понятны, это не меняет того факта, что медицина, неся организму помощь, вынуждена в то же время бороться с «неразумной» тенденцией этого же организма к защите от спасительных процедур.

4. Эволюция не может отыскать решение путем постепенных изменений, если каждое из таких изменений не оказывается полезным немедленно, в данном поколении. Аналогично этому она не может решать задачи, требующие не мелких изменений, а радикальной реконструкции. В этом смысле Эволюция проявляет «оппортунизм» и «близорукость». Очень многие системы живого отличаются из-за этого сложностью, которой можно было бы избежать. Мы говорим здесь не о той «излишней сложности», о которой шла речь во втором пункте, ибо там мы критиковали избыток сложности на пути к достижению конечного состояния (яйцеклетка — плод — зрелый организм), и не о том, о чем мы говорили в третьем пункте, указывая на вредность излишней биохимической сложности. Сейчас, все более впадая в иконоборчество, мы критикуем уже основной замысел отдельных решений, касающихся всего организма. Эволюция не могла, например, сформировать механических устройств типа колеса, поскольку колесо с самого начала должно быть самим собой, то есть иметь ось вращения, ступицу, диск и т.д. Оно должно бы было, таким образом, возникнуть скачкообразно, ибо даже самое маленькое колесо есть уже сразу готовое колесо, а не какая-то «переходная» форма. И хотя, по правде говоря, у организмов никогда не было большой потребности именно в таком механическом устройстве, этот пример убедительно показывает, задачи какого типа не в состоянии решать Эволюция. Многие механические элементы организма можно заменить немеханическими. Так, например, в основу кровообращения мог бы лечь принцип электромагнитного насоса, при этом сердце было бы электрическим органом, который создает соответствующим образом меняющиеся поля, а кровяные тельца были бы диполями или имели бы значительные ферромагнитные вкрапления. Такой насос поддерживал бы кровообращение более равномерно, с меньшей затратой энергии, независимо от степени эластичности стенок сосудов, которые должны компенсировать колебания давления при поступлении очередного ударного объема крови в аорту. Поскольку орган, перемещающий кровь, основывал бы свое действие на прямом преобразовании биохимической энергии в гемодинамическую, то одна из сложнейших и, по существу, не решенных проблем — проблема хорошего питания сердца, когда оно больше всего в нем нуждается, то есть в момент сокращения, перестала бы вообще существовать. В схеме, которую реализовала Эволюция, мышца, сокращаясь, в какой-то степени уменьшает просвет питающих ее сосудов, в связи с чем поступление крови, а следовательно, и кислорода в мышечные волокна временно уменьшается. Безусловно, сердце справляется со своей работой и при таком решении. Тем хуже для этого решения — ведь его можно вовсе избежать. Скудный резерв избыточности при подаче крови приводит в настоящее время к тому, что заболевания коронарных сосудов являются одной из главных причин смертности в мировом масштабе. «Электромагнитный насос» так никогда и не был реализован, хотя Эволюция умеет формировать как дипольные молекулы, так и электрические органы. Но указанный замысел потребовал бы совершенно невероятного и при этом одновременного изменения в двух системах, почти полностью изолированных друг от друга: кроветворные органы должны были бы начать производить постулированные нами «диполи», то есть «магнитные эритроциты», и в то же самое время сердце из мышцы должно бы было превратиться в электрический орган. А ведь такое совпадение слепых, как нам известно, мутаций — явление, которого можно напрасно ждать и миллиард лет, и так оно и случилось. Впрочем, куда уж более скромную задачу — закрыть отверстие межкамерной перегородки сердца у пресмыкающихся — и то Эволюция не решила; худшая гемодинамическая характеристика ей не помеха, да и вообще она оставляет своим творениям самые примитивные органы и биохимическое «оснащение», лишь бы с их помощью они управлялись с сохранением вида.

Следует заметить, что на этом этапе нашей критики мы не постулируем решений, которые эволюционно, то есть биологически, невозможны, например решений, связанных с заменой некоторых материалов (костяных зубов — стальными или поверхности суставов из хрящей — поверхностями из тефлона). Немыслимо представить себе какую бы то ни было реконструкцию генотипа, которая позволила бы организму вырабатывать тефлон (фтористое соединение углерода). Зато программирование в наследственной плазме таких органов, как упомянутый «гемоэлектрический насос», возможно хотя бы в принципе.

«Оппортунизм» и близорукость, или, вернее, слепота, Эволюции означает на практике принятие решений, которые случайно появились первыми, и отказ от этих решений лишь тогда, когда случай же создаст другую возможность. Но если однажды принятое решение блокирует путь ко всяким другим, будь они самыми совершенными и несравненно более эффективными, то развитие данной системы замирает. Так, например, челюсть хищников-пресмыкающихся десятки миллионов лет оставалась системой механически очень примитивной; это решение «протаскивалось» почти во все ветви пресмыкающихся, если они происходили от общих предков; улучшение «удалось» ввести только у млекопитающих (хищники типа волка), то есть чрезвычайно поздно. Как не раз уже правильно отмечали биологи, Эволюция является прилежным конструктором только в разработке решений, неоспоримо важных, лишь в том случае, когда они служат организму в фазе полной его жизнеспособности (до полового размножения). Зато все, что не имеет столь критического значения, оказывается более или менее заброшенным, пущенным на произвол случайных метаморфоз и слепой удачи.

Эволюция не может, конечно, предвидеть последствий своего конкретного поступка, хотя бы он заводил целый вид в тупик развития, а сравнительно мелкое изменение позволило бы избежать этого. Она реализует то, что возможно и выгодно тотчас же, нисколько не заботясь об остальном. Более крупные организмы имеют и более крупный мозг с непропорционально большим числом нейронов. Отсюда и кажущееся пристрастие к «ортоэволюции» — медленному, но непрерывному увеличению размеров тела, которое, однако, очень часто оказывается настоящей ловушкой и орудием будущей гибели: ни одна из древних ветвей гигантов (например, юрские пресмыкающиеся) не сохранилась до наших дней. Таким образом, Эволюция при всей своей скупости, проявляющейся в том, что она берется лишь за самые необходимые «переделки», является самым расточительным из всех возможных конструкторов.

5. Далее, Эволюция как конструктор хаотична и нелогична. Это видно, например, из способа распределения ею регенерационных потенций среди видов. Организм построен не по принципу сменных макроскопических частей, свойственному человеческой технике. Инженер проектирует так, чтобы можно было заменять целые блоки устройств. Эволюция же осуществляет принцип «микроскопических сменных частей»; этот принцип проявляется непрестанно, так как клетки органов (клетки кожи, волос, мышц, крови и т.п., за исключением немногочисленных категорий клеток, например нейронов) все время заменяются путем деления; дочерние клетки и являются «сменными частями». Это был бы отличный принцип, лучше инженерного, если бы практика не противоречила ему так часто, как обычно случается.

Человеческий организм построен из триллионов клеток; каждая из них содержит не только ту генотипическую информацию, которая необходима для выполняемых ею функций, но и полную информацию — ту же самую, которой располагает яйцеклетка. Поэтому теоретически возможно развитие клетки, скажем, слизистой оболочки языка во взрослый человеческий организм. На практике это невозможно, поскольку этой информацией не удается воспользоваться. Соматические клетки не обладают эмбриогенетической потенцией. По правде говоря, мы не очень хорошо знаем, почему это так. Быть может, здесь играют роль некоторые ингибиторы (агенты, тормозящие рост), ибо этого требует принцип взаимодействия тканей; возникновение раковых опухолей, согласно новейшим работам, связано, как полагают, с исчезновением этих ингибиторов (гистонов) в клетках, подвергшихся соматической мутации.

Как бы то ни было, все организмы — или, во всяком случае, находящиеся на одной и той же ступени развития — должны были бы в более или менее равной мере проявлять способность к регенерации, коль скоро у них почти одинаковая избыточность клеточной информации. Но это не так. Нет даже тесной связи между местом, которое вид занимает в эволюционной иерархии, и его регенерационными возможностями. Лягушка очень неважный «регенератор», почти столь же никудышный, как и человек. А это ведь не только невыгодно с точки зрения особи, но и нелогично с конструкторских позиций. Разумеется, такое положение было вызвано в ходе эволюции определенными причинами. Однако мы сейчас не занимаемся поисками соображений, которые оправдали бы недостатки Эволюции как творца органических систем. Конечное состояние каждой эволюционной ветви, то есть современная «модель», запущенная в «массовое производство», отражает, с одной стороны, фактические условия, с которыми она должна справляться, а с другой — тот длившийся миллиарды лет путь слепых проб и ошибок, какой прошли все ее предки. Таким образом, компромиссность теперешних решений отягощена дополнительно грузом всех предыдущих конструкций, которые также были компромиссными.

6. Эволюция не накапливает опыта. Она — конструктор, забывающий о прошлых достижениях. Каждый раз ей приходится искать заново. Пресмыкающиеся дважды «вторгались» в воздушное пространство, первый раз как голокожие ящеры, а второй раз — образовав оперение. И каждый раз им приходилось заново вырабатывать адаптацию к условиям полета — адаптацию исполнительных органов и нейральную адаптацию. Позвоночные покидали океан ради суши и снова возвращались в воду, и тогда выработку «аквальных» решений им приходилось начинать с нуля. Проклятие любой совершенной специализации в том, что она является приспособлением только к данным условиям; чем лучше специализация, тем с большей легкостью ведет к гибели изменение этих условий. А ведь самые лучшие конструктивные решения разбросаны по разным боковым, крайне специализированным линиям. Орган кобры, реагирующий на инфракрасное излучение, обнаруживает разницу температур порядка 0,001°. Электрический орган некоторых рыб реагирует на падение напряжения порядка 0,01 микровольта на миллиметр. Слуховой орган моли, поедаемой летучими мышами, реагирует на колебания ультразвуковой эхо-локации последних. Чувствительность осязания некоторых насекомых находится уже на пороге приема молекулярных колебаний. Известно, как развит орган обоняния у бабочек китайского шелкопряда. Дельфины имеют систему гидролокации; приемным экраном для пучка посылаемых ими колебаний служит вогнутая лобная часть черепа: покрытая жировой подушкой, она действует как собирающий рефлектор. Человеческий глаз реагирует на отдельные кванты света. Когда вид, который сформировал такие органы, гибнет, вместе с ним пропадают и «изобретения» Эволюции, подобные перечисленным выше. Мы не знаем, как много их погибло за минувшие миллионы лет. Если же такие «изобретения» и продолжают существовать, то нет возможности распространить их вне пределов вида, семейства или хотя бы разновидности, где они образовались. А в итоге старый человек — существо беззубое, хотя проблема была решена уже десятки раз, причем каждый раз несколько иначе (у рыб, у акул, грызунов и т.п.).

7. Менее всего мы знаем о том, каким образом Эволюция совершает свои «великие открытия», свои революции. А революции она совершает, и заключаются они в создании новых типов. Конечно, и здесь она действует постепенно, ибо иначе не может. Но с учетом этого ее можно упрекнуть в том, что она действует в высшей степени случайно; типы возникают не благодаря адаптации или старательно подготавливаемым изменениям, а в результате игры на эволюционной лотерее, в которой очень часто главного выигрыша вообще нет.

Мы столько уже говорили об эволюции генотипов, что то, о чем я расскажу вслед за Дж. Симпсоном[120], будет, пожалуй, понятно без объяснений. В больших популяциях при низком давлении отбора образуется резерв скрытой генетической изменчивости (в рецессивно мутировавших генотипах). И напротив, в малых популяциях может произойти случайная фиксация новых генетических типов; Дж. Симпсон называет это «квантовой эволюцией» (скачок этот, однако, менее революционен, чем тот, который в свое время постулировал Гольдшмидт, назвав результаты гипотетических макрореконструкций генотипа hopeful monsters — «многообещающими чудовищами»). Происходит это за счет скачкообразного перехода мутаций из гетерозиготного состояния в гомозиготное; скрытые прежде признаки вдруг проявляются, причем сразу для довольно большого количества генов (такого рода явления чрезвычайно редки и могут происходить, скажем, один или два раза за четверть миллиарда лет).

Изоляция и сокращение численности популяции происходят чаще всего в периоды резкого повышения смертности, вызванного какими-либо бедствиями и катастрофами. Тогда-то на фоне миллионов гибнущих организмов вдруг всплывают на поверхность не подвергавшиеся действию отбора формы — новые «пробные» модели; они возникают, как говорилось выше, скачкообразно, и только дальнейший ход эволюции подвергает «практической проверке» эти модели. Поскольку выбор Эволюции всегда случаен, обстоятельства, благоприятствующие «великим изобретениям», вовсе не должны приводить к ним с необходимостью или хотя бы с какой-то вероятностью. Правда, рост смертности и изоляция облегчают «всплывание на поверхность» большого числа фенотипических мутантов из скрытого ранее в гаметах «аварийного» резерва, но сам этот резерв может оказаться не столько спасительным изобретением, новой формой организма, сколько комком бессмысленных и вредных признаков. Ведь давление отбора вовсе не обязано совпадать по направлению с мутационным; материк может превращаться в остров, а бескрылые насекомые — совершенно случайно — в крылатых, что еще более ухудшает их положение. Одно столь же возможно, как и другое; только тогда, когда векторы обоих давлений, мутационного и селекционного, указывают в одну и ту же сторону, возможен поистине значительный прогресс. Но такое явление, как нам теперь становится понятным, — редчайшая редкость. В глазах конструктора эта ситуация равносильна такому снабжению провиантом спасательных шлюпок корабля, когда потерпевших после крушения будут ожидать сюрпризы, ибо в ящике с «неприкосновенным запасом» может оказаться пресная вода или соляная кислота, банки с консервами или с камнями. И хотя это звучит гротескно, нарисованная картина, по существу, как раз и соответствует методу Эволюции, тем условиям, в которых она совершает свои самые грандиозные деяния.

О том, что мы не ошибаемся, свидетельствует монофилетичность возникновения земноводных, пресмыкающихся и млекопитающих.[121]Ведь они сформировались только однажды, каждый из классов возник только один раз на протяжении всех геологических эпох. Очень интересно получить ответ на вопрос, что случилось бы, если бы 360 миллионов лет назад не возникли первые позвоночные? Пришлось ли бы ждать еще сто миллионов лет? Или же повторить это мутационное творение эволюция могла бы лишь с меньшей вероятностью? И не исключило ли это изобретение другую потенциально возможную конструкцию?

Это неразрешимые вопросы, ибо что произошло, то произошло. Правда, — и мы уже об этом говорили — мутация почти всегда является сменой одной организации другой, хотя часто и «адаптивно бессмысленную». Таким образом, высокий уровень организации генотипа создает условия, при которых серия случайных испытаний достаточно большой длины делает вероятность появления более прогрессивной разновидности или ветви, сколь угодно близкой к единице. (Под «прогрессивной» мы понимаем, следуя Дж, Хаксли, такую форму, которая не только доминирует благодаря своей организации над существовавшими до нее, но представляет собой также потенциальный переход к дальнейшим этапам развития.) На примере «великих переворотов» Эволюции мы снова столкнулись, и очень резко, с бесповоротно статистическим характером «природного» конструирования. Организм — наглядный пример того, как можно построить надежную систему из ненадежных компонентов. А Эволюция — демонстрация того, как посредством игры с двумя ставками — жизнью и смертью — можно решать инженерные задачи.

8. Мы переходим ко все более фундаментальной критике Эволюции, поэтому следует хотя бы вскользь подвергнуть критике ее метод управления. Обратная связь, контролирующая генотипы, допускает серьезные погрешности, из-за чего и происходит «генетическое засорение» популяций.

Главной нашей темой будет теперь одна из исходных и наиболее фундаментальных предпосылок Эволюции — выбор строительного материала. Ретортами и лабораториями Эволюции являются крохотные клейкие капельки белка. Из них она изготовляет скелеты, кровь, железы, мышцы, мех, панцири, мозг, нектары и яды. Поражает узость «производственных возможностей» по сравнению с универсальностью конечных продуктов. Если, однако, не учитывать ограничений, накладываемых холодной технологией, если нас интересует не совершенство молекулярной и химической акробатики, а скорее общие принципы рационального проектирования оптимальных решений, то открывается поле для упреков.

Как можно представить себе организм более совершенный, чем биологический? Как система детерминированная (похожая в этом смысле на живые организмы) это может быть система, поддерживающая ультраустойчивость благодаря притоку наиболее производительной, то есть, конечно, ядерной энергии. Отказ от окисления делает излишними кровеносную и кроветворную системы, легкие, всю пирамиду центральных регуляторов дыхания, весь химический аппарат тканевых энзимов, мышечный обмен и сравнительно небольшую и крайне ограниченную силу мышц. Ядерная энергия допускает универсальные преобразования; жидкая среда не является лучшим ее носителем (но можно было бы построить и такой гомеостат, если бы кому-то это было уж очень нужно). Ядерная энергия открывает разнообразные перспективы действия на расстоянии — будь то действие по проводам, дискретное («кабели», подобные нервам), будь то аналоговое (когда, например, излучение стало бы эквивалентом несущих информацию аналоговых гормональных соединений). Излучения и силовые поля могут действовать также и на окружающую гомеостат среду, а тогда примитивная механика конечностей с их подшипниками скольжения становится излишней. Разумеется, организм «на ядерной энергии» выглядит в наших глазах столь же гротескно, сколь и бессмысленно, но достаточно представить себе ситуацию, в какой находится человек на стартующем космическом корабле, чтобы правильно оценить всю хрупкость и узость эволюционного решения. При усиленном тяготении тело, состоящее главным образом из жидкостей, подвергается резким гидродинамическим перегрузкам: подводит сердце, в тканях то недостает крови, то она разрывает сосуды, появляются экссудаты[122]и отеки, мозг перестает действовать почти сразу же после прекращения доступа кислорода, и даже костный скелет оказывается в этих условиях конструкцией слишком слабой, чтобы противостоять действующим силам. Человек является сегодня самым ненадежным блоком в созданных им машинах, а также самым слабым — в механическом отношении — звеном реализованных им процессов.

Но даже отказ от ядерной энергии, силовых полей и т.п. не обязательно приводит нас назад к биологическим решениям. Совершеннее биологической будет система, обладающая одной дополнительной степенью свободы — в выборе материалов; система, вид и функция которой не предопределены. Система, формирующая по мере надобности приемный орган или эффектор, новый орган чувств или новую конечность либо же вырабатывающая новый способ передвижения. Одним словом, система, которая прямым путем благодаря власти над своей «сомой» достигает того, чего мы сами достигаем окольным путем, с помощью технологий, пользуясь регулятором второго порядка, то есть мозгом.

Окольность наших действий можно было бы, однако, устранить; имея впереди три миллиарда лет, можно так углубиться в тайны материи, что она, эта окольность действий, станет излишней.

Проблему строительного материала можно рассматривать двояко: либо в аспекте немедленного приспособления организмов к Природе — и тогда решение, принятое Эволюцией, имеет много положительных сторон, либо же в аспекте перспективных потенций — и тогда на первый план выдвигаются все ограничения строительного материала. Самое важное для нас — ограничение во времени. Располагая миллиардами лет, можно сконструировать почти бессмертие, если, разумеется, кто-то в нем заинтересован. Эволюция же проявила здесь полное безразличие.

Почему мы обсуждаем проблему старения и смерти в разделе, посвященном недостаткам строительного материала? Может быть, это скорее вопрос организации строительного материала? Ведь мы же сами говорили, что протоплазма, по крайней мере потенциально, бессмертна. Она — непрестанно обновляющий себя порядок, поэтому в самом принципе ее конструкции не заложена неизбежность обрыва процессов из-за рассогласования. Это сложный вопрос. Если мы и понимаем, что происходит в организме в течение секунд или часов, то о закономерностях, каким он подчиняется во времени, исчисляемом годами, мы не знаем почти ничего. Наше невежество довольно успешно маскируют такие термины, как «рост», «созревание», «старение», но это лишь полуметафоры — туманные названия состояний, а не точные их описания.

Эволюция является конструктором-статистиком; это мы уже знаем. Но усредняющей, статистической является не только ее видообразующая деятельность; на том же принципе основано и построение отдельного организма. Эмбриогенез — это управляемый лишь в общем химический взрыв с телеологическим прицелом, также подчиненным статистике, ибо ген не определяет ни количества, ни расположения отдельных клеток «конечного продукта». Ни одна отдельно взятая ткань многоклеточного организма умирать не обязана, такие ткани, выделенные из организма, можно годами выращивать на искусственных питательных средах. Итак, смертен организм как целое, но не его составные части. Как это понимать? Организм подвергается в течение жизни различным возмущениям, травмам. Некоторые из них обусловлены окружением, другие же невольно вызывает он сам. И последнее является, пожалуй, наиболее существенным. Мы говорили уже о некоторых видах «выхода» жизненных процессов «из колеи». В сложном организме они являются прежде всего потерей корреляционного равновесия. Имеется несколько главных типов подобного «выхода из колеи»: стабилизация патологического равновесия (как при язве желудка), порочный круг (как при гипертонии) и, наконец, лавинообразные реакции (эпилепсия).

К таким реакциям можно отнести cum grano salis[123]и новообразования. Все эти возмущения ускоряют процесс старения, однако этот процесс идет и у лиц, которые почти никогда не болеют. Можно предположить, что старость проистекает из статистической природы жизненных процессов. С какой бы точностью ни был изготовлен ствол ружья, после выстрела дробинки все больше расходятся по мере возрастания пройденного ими пути. Старение — этой такой же разброс процессов и вызванный им постепенный выход из-под центрального контроля. А когда этот разброс достигает критического значения, когда резервы всего компенсирующего аппарата оказываются исчерпанными, наступает смерть.

Поэтому-то и можно подозревать, что статистика, которая столь безотказна в качестве исходного принципа возникновения подвижного равновесия (Fliessgleichgewicht — Л. Берталанфи[124]), безотказна, пока организмы, конструируемые из этих принятых как данное элементов, являются простыми. Эта же самая статистика приводит к сбою, как только мы переходим определенную грань сложности. В этом понимании клетка — творение более совершенное, чем многоклеточный организм, сколь бы парадоксально это ни звучало. Мы должны, однако, понять, что, говоря так, мы пользуемся совершенно иным языком, точнее, занимаемся совсем иным вопросом, чем тот, который был важен для Эволюции. Смерть является ее многократным следствием, она и продукт непрерывного изменения, и итог растущей специализации, и, наконец, результат того, что для работы был употреблен именно этот материал, а не какой-нибудь иной, — тот единственный материал, который можно было создать. Поэтому на самом-то деле мы вовсе не сочиняем пасквиль на эту нашу безликую создательницу. Мы имеем в виду совсем другое. Просто мы хотим быть конструкторами более совершенными, чем она, и должны поэтому остерегаться повторения ее ошибок.