По-видимому, в истории жизни глаза независимо возникали несколько десятков раз. Несложно проследить правдоподобные пути развития глаза. Поглощение фотонов — одно из простейших действий, совершаемых живыми существами. Эта способность может быть локализована в светочувствительных участках или «глазных пятнах», которые найдены у некоторых одноклеточных организмов. Учитывая, что такой организм способен реагировать на свет, это может представлять преимущество, поскольку помогает сориентироваться, откуда падает свет. Простейший способ реализации этого — поместить глазное пятно в утопленную чашечку, как у некоторых плоских червей. Углубляя чашечку, пока она не превратится в практически сферическую полость, организм приобретает примитивную линзу, примерно как в камере-обскуре; такая встречается у некоторых современных моллюсков. Если заполнить такую глазницу жидкостью, то улучшится и защита, и фокусировка. Многие этапы на этом пути не преодолеваются «единым прыжком»; напротив, эволюция может заимствовать механизмы, ранее использовавшиеся для других функций и возникшие по иным причинам.

Итак, идея ясна: мало того что глаз может сформироваться поэтапно, с постепенным усложнением и нарастанием приспособленности, так мы ещё и наблюдаем такое развитие на примере реальных существ, живущих сегодня. При этом у человеческого глаза при всей его изумительности есть очевидные недостатки, непростительные для талантливого инженера, но совершенно объяснимые в свете эволюции. Нервные волокна, передающие визуальную информацию в мозг, нерационально расположены перед сетчаткой, а не за ней. Глаз осьминога устроен лучше: у него и нервы, и сетчатка находятся сзади, поэтому у осьминога нет слепого пятна, которое есть у человека. Наша анатомия сохраняет следы случайных событий, происходивших на протяжении эволюции.

Глава 35

Эмерджентная цель

А теперь вопрос на сообразительность с вариантами ответов. Почему у жирафа такая длинная шея?

1. Поколение за поколением жирафы тянули голову вверх, стараясь достать до листьев у самой верхушки дерева. Постепенно их шея становилась всё длиннее.

2. Длинная шея позволяет лучше питаться. Из-за случайных мутаций в ДНК шея у некоторых жирафов была длиннее, чем у других. Эти особи получали преимущество в питании перед собратьями, поскольку могли объедать листья у самой верхушки дерева. Данное преимущество передавалось от поколения к поколению, и постепенно у всех жирафов в популяции шея стала длинной.

3. Длинная шея привлекательна. Жирафы-самцы боролись за расположение самок, замахиваясь головами друг на друга. Из-за случайных мутаций в ДНК шея у одних жирафов оказалась длиннее, чем у других, что обеспечивало первым репродуктивное преимущество. Это свойство передавалось их потомкам, и постепенно у всех жирафов в популяции шея стала длинной.

4. Законы физики, исходное состояние Вселенной и наше положение в космосе привели к тому, что совокупности атомов, имеющие вид длинношеих жирафов, возникли спустя 14 миллиардов лет после Большого взрыва.

Разница между вариантами 1 и 2 часто используется для объяснения теории Дарвина и естественного отбора. Вариант 1 неверен; изменения, происходящие с особями на протяжении жизни (например, осваивание новых навыков), не откладываются в генетической информации и, следовательно, не передаются потомкам. (Здесь есть нюансы, поскольку могут наследоваться некоторые варианты экспрессии генов, зависящие от окружающей среды, пусть даже сами гены не изменяются.) Вариант 2 — более стандартное дарвинистское объяснение. Дело не в том, что жирафы из предыдущих поколений пытались вытянуть шею повыше, а в том, что, как только такое преимущество было приобретено, оно стало передаваться потомкам.

Есть ещё вариант 3, так называемый половой отбор. Это совершенно допустимое дарвинистское объяснение, опирающееся на конкретный механизм давления естественного отбора для достижения ощутимого результата. Некоторые исследователи полагают, что такой вариант полового отбора лучше объясняет ситуацию, чем более традиционная трактовка удлинения жирафьей шеи с целью «дотянуться до вкусной кроны». Здесь мы видим одну из сложностей, мешающих понять, как именно эволюция протекает в реальном мире; возникновение конкретного признака может объясняться несколькими способами.

Споры продолжаются. Например, если всё дело в половом отборе, то шей у самцов и самок жирафа должны были бы развиваться по-разному, но данные свидетельствуют о том, что они развиваются схожим образом. В настоящее время вариант 2 более популярен, но по мере поступления новых данных субъективная вероятность различных гипотез продолжает уточняться.

А что же насчёт варианта 4, в котором отсутствует какая-либо эволюционная составляющая? Это утверждение верное, но в данном контексте бесполезное. С точки зрения поэтического натурализма естественный отбор — это удобный способ рассуждения об эмерджентных свойствах живой природы. Нам не обязательно использовать лексикон эволюции и адаптации, чтобы правильно описать происходящее, но работа с этим лексиконом помогает приобрести полезные знания.

Биологическая эволюция — обильный источник высокоуровневых феноменов, возникающих на фоне фундаментального описания реальности, в том числе феноменов, не имеющих прямых аналогов на глубочайшем уровне. Поскольку наша Вселенная началась из строго определённого исходного состояния и в ней есть ярко выраженная стрела времени, в этих эмерджентных представлениях уместно говорить о «цели» и «адаптации», пусть ничего подобного и не существует в базовом механистическом устройстве реальности.

* * *

Скептики, сомневающиеся в эволюции, усматривают проблему в том, каким образом совершенно новые разновидности предметов могут возникать из механистического движения материи. Очевидное убеждение — «с какой-то целью». Например, можно ничтоже сумняшеся сказать: «Длинная шея нужна жирафу для того, чтобы ему было легче объедать свежие листья на самой верхушке дерева». Другой пример — «информация». Говорят, что ДНК несёт генетическую информацию, зрительный нерв передаёт информацию из глаза в мозг. Затем есть сознание как таковое. Проблема в том, что такие концепции — это радикальный отход от чисто лапласовской формулировки законов физики. Как может эволюция, по сути своей чисто физическая, породить эти совершенно новые феномены?

Естественно, здесь есть о чём беспокоиться. Эволюционный процесс является незапланированным и ненаправленным. Передача генетической информации последующим поколениям зависит только от условий окружающей среды и чистой случайности, а не от каких-либо будущих целей. Как по определению бесцельный процесс может приводить к существованию цели?

Однако такая обеспокоенность выглядит несколько странной, как минимум если говорящий о ней человек признаёт эволюционное происхождение более прозаических вещей, например жабр или глазных яблок. Такие органы «совершенно новые» в своём роде. Не существует общего принципа в духе «новые феномены не могут естественным образом возникнуть в ходе ненаправленной эволюции». Во Вселенной возникли такие вещи, как «звёзды» и «галактики», хотя когда-то их не существовало? Почему то же самое не могло произойти с целями и информацией?

С точки зрения поэтического натурализма появление «совершенно новых» концепций — например, одной теории на основе другой — кажется совершенно прозаическим. С течением времени энтропия возрастает, при этом изменяется конфигурация материи во Вселенной, поэтому возникает эмерджентность, о которой можно рассуждать различными способами. Возникновение некой «цели» сводится к вопросу: «Полезна ли концепция “цель” при разработке эффективной теории, описывающей данную часть реальности в данной области применения?». Возможно, потребуется решить массу интересных и нетривиальных технических проблем, но нет ничего удивительного в эмерджентности любых новых концепций, постоянно возникающих в мире.