Джон Уоллер - Правда и ложь в истории великих открытий

• Название: Правда и ложь в истории великих открытий
• Автор: Джон Уоллер
• Издательство: КоЛибри
• Жанр: Научпоп
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-389-01444-2

В истории науки множество мифов. Их герои, великие ученые. — настоящие рыцари чести, бескорыстные, благородные, жертвующие во имя науки всем, что у них есть. Но насколько мифы соответствуют истине? Известный английский историк науки Джон Уоллер (р. 1972 г.) рассказывает, основываясь на исследованиях современных ученых, о том, как на самом деле совершались великие открытия. Перед читателем разворачиваются человеческие драмы, полные борьбы идей, амбиций, честолюбий, и эти драмы не менее увлекательны, чем самые необыкновенные мифы.

---

Все последующие месяцы дух Ламарка в его дневниках не только не рассеивался, но начинал все больше обретать плоть. Хотя Дарвин постепенно отказывался от идеи предопределенного жизненного цикла вида — неизбежного развития от монады до человека, он тем не менее твердо уверовал, что среда обитания может непосредственно влиять на появление изменений в организме. Теперь он утверждал, что монады диверсифицируются в различные формы в результате реакции на воздействие окружающей среды.

В качестве основных воздействующих факторов Дарвин называл Ламарковы «вулканическую деятельность» и «электричество». В его записных книжках появляется рисунки «древа жизни» — новые виды «отпочковываются» от родительского «ствола» и образуют гетерогенный ряд ветвей и веточек, соответствующих дочерним видам. Именно в этом контексте классического ламаркизма Дарвин совершил решающий шаг в сторону теории естественного отбора: итак, вымирание вида происходит потому, что не все ветви приобретают необходимые изменения с соответствующей скоростью. Те, в которых врожденные способности к физиологическим или поведенческим изменениям недостаточны для обеспечения быстрой адаптации к постоянно меняющимся климатическим и геологическим условиям, перестают существовать. Те же, которые могут быстро реагировать на каждое изменение в среде обитания, продолжают движение в сторону «прогресса» и «совершенства».

Однако если к 1837 году Дарвин рассматривал среду обитания как силу, которая отбирает лишь наиболее приспособленные формы, то такая адаптация не является результатом случайной генетической вариативности. Вместо этого в качестве движущей силы рассматривались модификации, возникающие как реакция на воздействие среды, Все изменения носят не только неслучайный характер, но и обретаются целенаправленно и поэтому обеспечивают преимущество. Хотя изначально выживание таких самоизменяющихся организмов обязательно зависит от имеющихся у вида преимуществ, ключевым фактором становится скорость обретения необходимых изменений. Очевидно, на этом этапе идеи Дарвина несут на себе отпечаток более ранних эволюционных идей, предполагавших целенаправленность изменений. Другими словами, вслед Гранту и Ламарку он видел основное предназначение эволюции в постоянном движении в сторону увеличения сложности при минимальных усилиях. Эволюция становится равнозначной прогрессу.

К началу 1838 года роль, которую Дарвин отводил среде обитания в процессе адаптации, начала существенно уменьшаться. Наблюдая природу, он увидел огромное множество сложнейших организмов, и понять, как они оказались полностью вооруженными перед лицом вечно изменяющегося мира, было просто невозможно. В попытках Дарвина решить эту проблему снова можно заметить влияние идей Гранта и Ламарка. Перечитывая эволюционистскую книгу своего деда Эразма Дарвина «Зоономия, или Законы органической жизни» (1794–1796), он заострил свое внимание не на случайных мутациях и отборе среды, а на наследовании приобретенных свойств, т. е. на концепции, которую использовали Ламарк, Грант, его собственный дед и большинство селекционеров того времени. После рассуждений о шее жирафа и сыне кузнеца он в феврале 1838 года утверждал следующее:

Чрезмерное обилие рыбы соблазняет ягуара на то, чтобы воспользоваться лапами и поплыть, а любое развитие усиливает желание родителя оказать воздействие на потомство… Все строение организма — это либо прямое следствие привычки, либо наследственность в сочетании с привычкой.

Между февралем и сентябрем 1838 года Дарвин выстроил эту базовую модель и стал утверждать, что эволюция является в основном результатом тройного процесса. Первое: организмы меняют свое поведение, чтобы адаптироваться к новым условиям. Второе: в течение многих поколений это новое поведение превращается в наследуемый инстинкт. Третье: все это в совокупности вызывает адаптивное изменение анатомии и физиологии организма.

А всего через несколько месяцев возник «мальтузианский момент» — Дарвин перечитал труд Мальтуса «Опыт о законе народонаселения» и, как утверждают многие историки, обратил серьезное внимание на «борьбу видов», конкуренцию за ограниченные ресурсы и неизбежность гибели проигравшего. Теперь эволюция воспринималась Дарвином как своенравный и очень жестокий процесс. 28 сентября 1838 года он писал: если рождается больше потомства, чем допускают имеющиеся ресурсы, то возникает «сила, похожая на сотни тысяч клиньев, которые заставляют всю адаптированную структуру заполнить имеющиеся ниши в экономике Природы или создать ниши, куда вытесняются слабейшие».

Наконец-то перед нами теория выживания сильнейшего. Примерно в то же самое время Дарвин более полно разработал идею, которая пару раз уже появлялась в его дневниковых записях: процесс отбора построен на случайно возникших изменениях. Приняв концепцию, хорошо известную сегодня натуралистам и физиологам, согласно которой новые признаки появляются неожиданно, Дарвин понял, что у него имелся предварительный материал для модели эволюции, которая брала свое начало в идеях Эразма Дарвина, Роберта Гранта и ложно понятого Жана-Батиста де Ламарка. Эволюция теперь представлялась как результат борьбы и случайности, а не божественного плана, прямых адаптаций или внутреннего жизненного цикла. Дарвин, по его собственным словам, получил «рабочую теорию». Сердце ее еле билось, пуповина еще была не обрезана, но она, теория естественного отбора, все-таки появилась на свет.

В течение многих месяцев, когда Дарвин искал убедительный и концептуально новый механизм эволюционных изменений, идеи его предшественников-эволюционистов по-прежнему были его основными подсказками. В отличие от известного мифа, эти соображения нельзя отбрасывать, когда мы говорим о рождении его собственной теории естественного отбора. Наоборот, многие основные идеи и принципы, которые он использовал в своих рассуждениях в 1836–1839 годах, навсегда останутся с ним. Дарвин никогда не расставался с верой в то, что рост и репродукция взаимодополняют друг друга, как никогда не отказывался и от концепции наследования полезных признаков — функциональной наследственности. Идея эволюции путем естественного отбора получила современную трактовку лишь через несколько десятилетий после его смерти.

ДАРВИНИЗМ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ. 1838–1859 гг.

Вера в то, что организмы могут менять свою наследственность в ответ на изменения в среде обитания, уже не является частью современной биологической ортодоксальности. Современная биология отвергает и другой постулат науки XIX века: если родительский организм пользуется каким-то органом более интенсивно, то такой орган перейдет к потомству более развитым, а если этот орган не используется, то он может атрофироваться или вообще исчезнуть. Тем не менее Дарвин всю свою жизнь свято в это верил. В его неопубликованных «Опытах», написанных в 1844 году, в первой полной формулировке теории естественного отбора все еще можно найти идеи о том, что «непосредственное влияние» среды автоматически порождает в организме адаптационные способности. Даже в 1859 году он еще не готов исключить этот механизм. Он лишь добавил комментарий, касающийся величины такого влияния: «Оно будет исключительно небольшим для животных, но весьма заметным для растений».

Что еще важнее, Дарвин нигде так и не отказался от теории функциональной наследственности. Какую роль он отводил этой теории, понятно из книги «Происхождение видов»: «Я думаю, не стоит сомневаться, что использование наших домашних животных усиливает и увеличивает некоторые их части тела, а неиспользование приводит к их недоразвитости; причем такие видоизменения носят наследственный характер», — писал он в первом издании. В качестве свидетельства «неиспользования» он называл недоразвитые крылья нелетающих птиц, например большеголовой утки, обитающей в Южной Америке, и домашней эйлсберской утки. Он считал, что у них были короткие крылья потому, что им больше не нужно было летать. Сам этот факт изменил их наследственные признаки. Если продолжить «дарвиновское» утверждение, то получится, что селекционеры, которые вывели эйлсберских уток, специально отбирали либо тех, которые не могли сбежать, либо тех, которые очень быстро набирали вес. Однако такого предположения никогда сделано не было.

Часто, когда упоминается естественный отбор, ему отводится вспомогательная роль. Говоря о слепоте южно-американских грызунов, Дарвин писал: «Поскольку глаза не являются обязательными для животных, большую часть времени проводящих под землей, то уменьшение их размеров, плотное прилегание век и вырастание на них волосяного покрова можно рассматривать как достижение, а если это так, то естественный отбор содействует явлению неиспользования». Аналогичным образом в своем труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871) Дарвин объяснял силу «мускулов, служащих для выражения различных эмоций», и «увеличение размеров мозга» у белых европейцев тем, что они больше пользуются этими атрибутами, чем представители других рас и цивилизаций.