Николай Клягин - Современная научная картина мира

• Название: Современная научная картина мира
• Автор: Николай Клягин
• Издательство: Литагент «Логос»439b7c39-76ee-102c-8f2e-edc40df1930e
• Жанр: Философия
• Год: 2007
• ISBN: 5-98704-134-1

Рассматривается современная научная картина мира, охватывается широчайший спектр данных космогонии, биогенеза, антропогенеза, социогенеза и др. Эти данные настолько разнородны, что подпадают под общий знаменатель только на уровне универсального причинно-следственного закона. Для понимания его происхождения необходимо объяснить, как возникли законы сохранения и неубывания энтропии. Чтобы протянуть нить причинности от физического и астрономического мира к человеческому обществу, нужно осмыслить пути и результаты биоэволюции. Все это дает нам возможность понять, где находится центр Вселенной, как и почему возникли и угасли динозавры, отчего человек единственный на планете обладает наукой и искусством.

Для студентов высших учебных заведений, изучающих курс «Концепция современного естествознания». Может использоваться аспирантами при подготовке к экзамену по кандидатскому минимуму в области истории и философии науки.

---

Указанные обстоятельства не позволяют принять антропогенную гипотезу массовых вымираний, т. е. древних массовых вымираний, вызванных человеком (за вычетом новозеландского эпизода с птицами моа, который, впрочем, не относится к числу примеров массовых вымираний). Следует добавить, что вулканическая, космическая и антропогенная гипотезы массовых вымираний полностью оторваны от закономерностей развития земной жизни и не проливают здесь никакого света. Вдобавок людям, в том числе и ученым, вообще свойственно переоценивать значение катастроф в истории природы и общества и хвататься за них, как за соломинку, когда что-либо не сразу поддается объяснению (к сказанному добавим неокатастрофическое объяснение происхождения самосознания Дж. Джейнсом, см. разд. 3.2). Между тем, реальное значение катастроф не так фатально. Например, катастрофическое извержение вулкана Кракатау (Индонезия, 1883 г., погибло 36 тыс. человек) или удар Тунгусского метеорита (Красноярский край, Россия, 1908 г., произошел вывал леса в радиусе 15–30 км вокруг эпицентра) не оказали на развитие биосферы никакого влияния.

В изложенной нами версии эволюции биосферы под влиянием эколого-климатического воздействия суперконтинентального цикла бросается в глаза то, что его крупномасштабная периодичность не объясняет более дробных колебаний климата. В реальности суперконтинентальный цикл создает лишь общие условия для развития оледенений или межледниковий. Их конкретные проявления подчиняются влиянию частных факторов астрономического, атмосферного, гидросферного характера, хронометраж которых пока не разработан [70, с. 20; 560; 635; 742; 750], если не считать климатических последствий от колебаний в орбитальном движении Земли с периодами в 25, 44, 100, 133 и 400 тыс. лет [602]. Хронометраж заметных вымираний приводит к выводу, что их пики отстоят друг от друга на 20–60 млн лет [184]: на 26 млн лет за последние 150 млн лет [239, с. 50; 361, с. 363; 410] или на 27 млн лет за последние 250 млн лет (8–12 пиков) [634]. Комментарии этих наблюдений пока преждевременны.

Если принять нашу версию направленной эволюции, то встает вопрос, как она согласуется с дарвиновской моделью случайного хода эволюции и каков генетический механизм направленной эволюции. Мы отвечаем на него следующим образом.

Земная биосфера испытывала климато-экологическое давление среды на протяжении более чем 3,85 млрд лет, и это давление как таковое являлось одним из внешних условий, к которым живые существа приспосабливались в результате случайного естественного отбора. Следовательно, их геномы давно должны были «обзавестись» наследственным механизмом ожидания климато-экологических последствий суперконтинентального цикла, т. е. фактически усвоить склонность к эволюционной направленности естественным путем. В сущности, мы остаемся в рамках дарвинизма, хотя это учение избегало представлений об эволюционной направленности.

Геномы организмов слепы: они лишены органов чувств. Между тем, уже в течение нескольких миллиардов лет незрячие геномы с успехом противостоят изменчивой среде, все больше совершенствуются и, похоже, умеют предвидеть изменения в природе. Как же им это удается? Ответ здесь может быть один. Слепые геномы ориентируются в окружающем мире на основе принципов теории игр.

Разумеется, крохотные геномы не сильны в теории. Однако практическая жизнь и безжалостный естественный отбор сохранили в их рядах только те образцы, которые действуют так, словно и впрямь знакомы с Дж. фон Нейманом (1903–1957, основоположником теории игр). Для разъяснения их «талантов» нам не понадобится высшая математика. Допустим, вы втянуты в азартную игру, а глаза у вас завязаны. Как вы построите свое поведение? По-видимому, пойдете с крупной карты. А если не получится, то с мелкой. Если не выйдет, ограничитесь чем-то средним. И будете так экспериментировать, пока не зацепитесь за удачу. Геномы ведут себя точно так же.

Они находятся в состоянии постоянного мутагенеза, т. е. подвергают свои гены тем или иным мутациям, происходящим с примерно одинаковыми скоростями (ср., однако, разд. 2.4). Вопреки бытующему убеждению, результаты этого процесса далеко не произвольны, не случайны. Дело в том, что генные мутации делятся на серии характерных типов: гиперморфные (они увеличивают проявление подчиненного себе признака, фена), гипоморфные (они уменьшают проявление признака), антиморфные (признак уничтожается вообще) и неоморфные (признак дополняется) [7, с. 42–49]. Иными словами, мутагенез носит количественный характер (как и ваше «слепое» поведение в мысленном эксперименте с азартной игрой). Изменения блоков генов и целых хромосом также подчиняются количественному принципу: они дуплицируются, т. е. удваиваются, умножаются, как и отдельные гены [82; 468; 522; 523; 613].

Что такой мутагенез может дать геному и его организму-хозяину? Уверенность в завтрашнем дне. Допустим, грядет похолодание. Организмы слепо, механически мутируют обрисованным количественным способом. Треть из них немотивированно мутирует гипоморфно и утрачивает, например, запасы жира – они замерзнут. Другая треть вообще воздерживается от мутаций и прозябает. Зато оставшаяся треть, не подозревая о своей гениальности, опять же слепо, механически предается гиперморфным мутациям и ни с того ни с сего наращивает подкожный слой жира. Приходит холод, эта треть не мерзнет и овладевает миром. Она побеждает автоматически, в силу законов теории игр. На Земле уцелели лишь те организмы, которые неукоснительно следовали описанному способу количественного мутагенеза. Он позволял слепо предугадывать климато-экологические последствия суперконтинентального цикла и гарантировал жизнь определенной части участников событий. Другая часть так же гарантированно «не попадала» в ход событий и беспомощно вымирала.

При таком положении дел в эволюции мы могли бы ожидать, что определенный процент организмов в истории жизни будет вымирать систематически и внешне беспричинно – в силу того, что эти организмы не угадали правильный ход в мутагенезе. Но так ли это? Это так. Палеонтологи действительно обнаружили в ископаемой летописи загадочную череду автоматически текущих вымираний, которую они окрестили Законом Постоянного Вымирания, или гипотезой Красной Королевы (персонажа из «Алисы в стране чудес» Л. Кэрролла) [182]. В свете вышеизложенного мы начинаем понимать, откуда в палеонтологической летописи взялся след Красной Королевы.

Теперь посмотрим, что дает версия количественного мутагенеза для понимания узловых моментов истории жизни. Можно было бы ждать, что организмы, угадавшие грядущие перемены в экосреде, окажутся приспособленными к ней наиболее точно и займут в ее ландшафте господствующие высоты. Такие приспособленные организмы называются специализированными. Их судьба незавидна. Углубившись в «подгонку» себя к господствующей среде, холодной (как зверозубые пресмыкающиеся) или теплой (как динозавры), они сожгут за собой эволюционные мосты и с переменой вектора развития среды (с похолодания на потепление или наоборот) окажутся беспомощными и вымрут (как угасли зверозубые рептилии и динозавры).

«Отыграть эволюцию назад» им не позволит закон Долло о необратимости эволюции, а эволюция необратима потому, что не является прямолинейной, и угадать в ней извилистые пути отступления в полном соответствии с путями наступления – нереально. Например, мы помним, что с похолоданием в ранней юре двуногие прозауроподы встали на четвереньки и сделались могучими зауроподами. Но переделать свою прожорливую мезозойскую природу они не смогли и с необратимым похолоданием в конце мела сошли с эволюционной сцены. То есть они сумели отыграть эволюцию назад лишь отчасти и поплатились за это местом под солнцем.

Напротив, организмы, воздержавшиеся от углубленного приспособления к наличной среде, не пережившие подходящих количественных мутаций, прозябают в ее условиях на экологических задворках. Такими были жалкие четвероногие млекопитающие на фоне яркого мезозоя. Подобных живых существ называют генерализованными, и их участь, вопреки первому впечатлению, завидна. Когда среда меняется, им не приходится искать длинных путей попятной эволюции, поскольку они не проходили пространных путей поступательного развития. В результате они относительно легко приспосабливаются к новым условиям, довольно быстро становятся новыми господами планеты и из разряда генерализованных организмов перекочевывают в пул специализированных существ. Такое превращение произошло, как мы показали выше, с тусклыми млекопитающими на протяжении прохладного палеоцена, в начале которого канули в Лету последние динозавры.

Сенсационная судьба этих колоссов объясняется их адаптацией. Вообще массовые вымирания не более невероятны, нежели мелкие [165]. Но вымирание динозавровой фауны закономерно перекрыло все допуски. Дело в том, что преобладающие организмы мезозоя были приспособлены к весьма высокой биопродуктивности среды, и ее падение в конце мелового периода смело господствующие династии животных подчистую, наводя ученых на мысли о вулканической или космической катастрофе. Напротив, звероподобные пресмыкающиеся времен пермо-карбонового оледенения ориентировались на скромный уровень биопродуктивности среды. Ее подъем в триасовом периоде сделал адаптацию зверообразных пресмыкающихся невыгодной, но не лишил их привычно обильной пищи, как это произошло с динозаврами в финале их бытия. Поэтому зверообразные пресмыкающиеся частью вымерли, частью ушли в эволюционную тень без обвального вымирания.