ГЛАВА 4 БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ

ГЛАВА 4

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ

До сих пор мы имели дело или со вселенной в целом, или с теми ее чертами, в которых все части вселенной сходны. То, что говорится в астрономии и физике, если все это правда, является совершенно нейтральным в том смысле, что не имеет специального отношения к нам самим или к нашему ближайшему пространственно-временному соседству. Но теперь мы должны обратить внимание на более близкие к нам вещи. Мы знаем о нашей собственной планете и ее обитателях parasites многое такое, чего не можем знать о других местах вселенной. Возможно, что жизнь существует везде, а может быть, в каких-либо отдаленных туманностях имеется и нечто такое, что не является жизнью, какой мы ее знаем, но столь же сложно и столь же отлично от известных нам неорганических субстанций. Но хотя это и возможно, все же положительных оснований для такого предположения нет; все, что мы знаем о жизни, мы знаем из наблюдений над поверхностью Земли или областями весьма к ней близкими. Изучая жизнь с научной точки зрения, мы остаемся безразличными по отношению к величественным видам астрономии и отказываемся от исследования подробного и глубокого знания той структуры, которую дает атомная теория.

Человечеству оказалось гораздо труднее встать на научную точку зрения в отношении жизни, чем в отношении небесных тел; даже во времена Ньютона биология все еще была глубоко проникнута суевериями. Способность роста, которой обладает все живущее, и способность к самопроизвольным движениям, которой обладают животные, казались непостижимо таинственными. Движения животных не отличаются простой регулярностью движений небесных тел. Более того, мы сами — живые существа, и то, что отличает нас как от неживой материи, так и от птиц и зверей, является, как тогда думали, чем-то возвышенным и недоступным для бесстрастного научного исследования.

Оказалось, что Библия, которая служила сначала препятствием для принятия системы Коперника, позволяет истолковывать себя так, что для людей примерной набожности, подобно самому Ньютону, стало возможным признание словесной боговдохновенности священного писания наряду с признанием учения астрономии. Но в отношении биологии примирить науку с книгой Бытия было гораздо труднее. Если то, что говорит Библия, понимать буквально, то мир был создан в 4004 году до нашей эры или около того; каждый вид животных был создан отдельно, и Адам и Ева не имели родителей. Считалось, что только человек среди всех животных имеет бессмертную душу, свободную волю, нравственную ответственность и ужасную способность к греху. Пропасть между ним и низшими животными вследствие этого казалась непроходимой; существо, представлявшее собою нечто среднее между человеком и обезьяной, казалось невероятным. К учениям, основывающимся на священном писании, добавлялись другие, основанные на учениях Платона и Аристотеля. Разумен только человек; это значило, что он умеет употреблять и понимать силлогизмы. Виды считались неизменными и были копиями божественных образцов, существующих на небесах; это то учение, о котором сказано в стихах Шекспира: Но в них копия природы не вечна.

Считалось, что открытые геологией исчезнувшие виды погибли во время потопа. Все поныне существующие животные всех имеющихся видов произошли от соответствующей пары, сохраненной в Ноевом ковчеге, хотя некоторые натуралисты недоумевали, каким образом ленивцы могли попасть с горы Арарат в Южную Америку и почему они нигде не задержались во время передвижения. Существовала, однако, несовместимая с библейским учением теория, согласно которой животные возникли самопроизвольно благодаря воздействию солнца на ил.

Даже в середине XIX столетия люди с большими научными знаниями бились над трудностями, которые сейчас кажутся странными. Считалось, например, что до грехопадения не существовало хищных животных; львы и тигры с удовольствием жевали траву, а хищные птицы довольствовались фруктами и растениями. Когда же геология доказала, что плотоядные животные существовали еще до того, как появились люди, стало уже трудно объяснять все несчастья людей и животных наказанием за то, что Адам съел яблоко. Хью Миллер, компетентный геолог середины прошлого столетия, признавая очевидность показаний геологии, находил их, вместе с тем, чрезвычайно странными и волнующими. Геология все время развивалась в обстановке жестокой борьбы. Бюффон был осужден Сорбонной и был вынужден отречься от своих взглядов, потому что считал, что современные горы и долины образовались под воздействием «вторичных причин», то есть не благодаря прямому творческому акту Бога. Краткость времени, допускаемого книгой Бытия, была сначала самым серьезным препятствием для научной геологии. Те, кто считали, что осадочные породы создавались теми же процессами, которые действуют и сейчас, приходили к фантастическим гипотезам, подобно, например, такой, что весь мел отложился в течение тех нескольких недель, когда шел на убыль потоп; ископаемые окаменелости были загадкой для всех; они говорили о большей древности по сравнению с той, которую допускала ортодоксия, но они также служили доказательством существования потопа, и это так беспокоило Вольтера, что он изобрел в высшей степени абсурдные теории для их объяснения.

Наконец согласились на том, что «дни» в книге Бытия означают «века», и на основе этого компромисса геологи получили некоторую свободу теоретизирования. Но даже и после этого Теннисона все еще не оставляли сомнения:

Бог и Природа находятся, по-видимому, в борьбе,

Если Природа внушает такие греховные помыслы,

Столь заботливой о виде она кажется

И столь равнодушной к индивиду.

«Столь заботливой о виде?» — Нет!

Из каждого утеса и каждого камня

Она говорит: «Тысячи видов погибли,

Я ни о чем не забочусь, — всё погибнет».

Все прежние битвы между наукой и теологией в этой области померкли перед лицом великой битвы по вопросу эволюции, которая началась с опубликования в 1859 году «Происхождения видов» Дарвина и которая все еще не окончилась в Америке. Но я не буду касаться этих не очень чистых споров.

«Эволюция» — слово, которое часто употребляется с этическим привкусом, однако наука не выигрывает от примеси этики. Если «эволюция» не должна связываться с этикой и все же должна отличаться от простого изменения, то она должна, по-моему, обозначать возрастание сложности и гетерогенности. В этом смысле есть основание считать, что эволюция имеется также и в неодушевленном мире. Небулярная гипотеза, хотя она и не может объяснить происхождения солнечной системы, очень хорошо объясняет происхождение и развитие галактик. В какой-то период должны были существовать обширные туманности, постепенно уплотнявшиеся в системы звезд. Постепенно образовывались различные элементы благодаря процессам, о которых мы теперь начинаем кое-что узнавать. Образование химических соединений познано нами сравнительно лучше. Этот процесс не простирается очень далеко за пределами областей умеренных температур, не очень отличающихся от температур, к которым мы привыкли; при таких температурах могут образовываться молекулы очень большой степени сложности.

Что отличает живую материю от мертвой? Прежде всего ее химический состав и клеточная структура. Необходимо предположить, что другие ее свойства вытекают из этих. Самыми замечательными из этих других свойств являются ассимиляция и размножение, которые в низших формах жизни еще не очень резко отличаются друг от друга. Результатом ассимиляции и размножения является то, что если небольшое количество живой материи попадает в подходящие условия, то общее ее количество быстро возрастает. Пара кроликов в Австралии очень скоро превратилась во множество тонн кроликов. Несколько бацилл кори в ребенке быстро становятся многими миллионами. Несколько семян, оброненных птицами на острове Кракатау после вулканического его опустошения, быстро превратились в роскошную растительность. У животных это свойство живой материи не так полно выражено, поскольку животные нуждаются в пище, которая уже является органической; что же касается растений, то они могут преобразовывать неорганическую материю в живую. Это чисто химический процесс, но с ним в известном смысле, вероятно, связано большинство других свойств живой материи, рассматриваемой в целом.

Существенной чертой живой материи является то, что химически она не статична, а подвержена постоянным химическим изменениям; она является, можно сказать, естественной химической лабораторией. Наша кровь претерпевает изменение одного вида, когда она циркулирует в организме, и противоположное изменение, когда она соприкасается с воздухом в легких. Пища с момента ее соприкосновения со слюной подвергается воздействию целой серии разнообразных процессов, которые заканчиваются приданием ей химической структуры, соответствующей той или иной части тела.

Если не учитывать большой сложности молекул, образующих живое тело, то нет оснований считать, что такие молекулы нельзя создать искусственно; также нет ни малейшего основания для предположения, что если бы они были созданы искусственно, то они не имели бы того, что отличает живую материю, возникшую естественным путем. Аристотель думал, что у каждого растения или животного есть растительная душа, и в нечто подобное верят виталисты. Но по мере развития органической химии этот взгляд все больше и больше теряет почву. Основания, хотя и не решающие, имеют тенденцию доказать, что все, отличающее живую материю, может быть сведено к химии и тем самым, в конце концов, к физике. Основные законы, управляющие живой материей, являются, по всей вероятности, теми же самыми, которые управляют и поведением атома водорода, а именно — законами квантовой механики.

Одним из свойств живых организмов, которое казалось таинственным, является способность к размножению. Кролики порождают кроликов, малиновки порождают малиновок, и черви порождают червей. Эмбриогенез не встречается в простейших формах жизни; одноклеточные организмы просто растут, пока не достигнут определенного размера, после чего — делятся. Что-то от этого сохраняется и в половом размножении; часть женского тела становится яйцом, часть мужского тела — спермой, но эта часть настолько меньше половины, что она кажется качественно, а не только количественно, отличной от процесса разделения на две равные половины. Однако новизна состоит не в делении, а в соединении мужского и женского элементов для создания нового организма, который со временем, в естественном процессе роста, становится похожим на своих зрелых родителей.

Благодаря теории Менделя процесс наследования стал более или менее понятным. Согласно этой теории, в яйце и в сперме имеется определенное, но очень небольшое число «генов», которые несут в себе наследственные черты. Законы наследственности — подобно законам квантовой теории — являются законами дискретными и статистическими; в общем, когда родители отличаются друг от друга по какому-то признаку, мы не можем сказать, на кого из них будет похож потомок, но можем предсказать вероятность сходства с тем или другим в отношении данного признака.

В общем гены переносят черты родителей, но иногда появляются отклонения от нормального типа, или «мутанты», которые существенно отличаются от родительских. Они, естественно, получаются в небольшом числе случаев и могут быть получены искусственно с помощью рентгеновских лучей. Эти отклонения от нормального типа дают наилучшие возможности для эволюции, то есть для развития новых видов животных или растений, ведущих свое происхождение от старых видов.

Общая идея эволюции очень стара; она имеется уже у Анаксимандра (VI век до нашей эры), который думал, что люди произошли от рыб. Но сначала Аристотель, а потом церковь вплоть до XVIII века изгоняли эти теории. Уже Декарт, Кант и Лаплас защищали постепенное происхождение солнечной системы против учения об акте творения, за которым следовало полное отсутствие изменений. Как только геологи достигли успеха в определении относительного возраста различных пластов благодаря исследованию окаменелых ископаемых, стало очевидным, что более сложные формы жизни возникли позже более простых форм; кроме того, многие формы, существовавшие в далеком прошлом, полностью вымерли. Было обнаружено, что высокоразвитым видам, к которым мы привыкли, предшествовали промежуточные виды. Гипотеза самопроизвольного зарождения, раньше широко признаваемая, была экспериментально опровергнута, за исключением гипотетического происхождения простейших форм жизни. Все это сделало естественным предположение, что все различные животные и растения, существующие теперь или существовавшие в прошлом, произошли от общих предков и постепенно дифференцировались в результате видоизменения наследственных черт.

Учение об эволюции в указанном смысле теперь пользуется общим признанием. Но особая движущая сила, допущенная Дарвином, именно борьба за существование и выживание наиболее приспособленного, сейчас не так популярна среди биологов, как пятьдесят лет назад. Теория Дарвина была распространением на жизнь в целом экономического принципа laisser-faire; теперь, когда этот вид экономики, как и соответствующий ей вид политики, вышел из моды, люди предпочитают другие способы объяснения биологических изменений. Где такие изменения уже произошли в части данной породы, теория Дарвина еще допускается для объяснения того, почему в борьбе между мутантами и старой породой побеждает одна сторона. Но в то время, как более ранние дарвинисты считали, что небольшие изменения благодаря отбору имели место в каждом поколении, современные последователи Менделя подчеркивают роль сравнительно больших изменений случайного происхождения и надеются найти в большей или меньшей степени механическую теорию происхождения этих изменений. Экспериментальное изменение генов посредством воздействия рентгеновскими лучами дает надежды на прогресс в этом направлении.

Некоторые ученые думают, что основным понятием в биологии должно быть понятие «организма» и что поэтому биология никогда не сможет быть сведена к химии и физике. Этот взгляд ведет свое начало от Аристотеля и находит поддержку в философии Гегеля, хотя сам Гегель не употребляет слова «организм». На мой взгляд, это ошибочное мнение, и если оно будет преобладать, то будет служить препятствием для научного прогресса. Но поскольку оно все еще широко распространено, полезно рассмотреть его.

Прежде всего попытаемся установить логическую сущность этой теории. Она полагает, что тело животного или растения представляет собою нечто целое в том смысле, что законы, управляющие поведением частей, могут быть установлены только с учетом места этих частей в целом. Ампутированная нога или глаз, удаленный из своего места, больше не служат тем целям, которым они служили, когда были связаны с телом: нога не может ходить, а глаз не может видеть. Это, конечно, верно, но это не является особенностью живых тел: ваш радиоприемник не может сообщить вам новости, когда выключен ток. И, собственно говоря, видит вовсе не глаз; видит мозг или сознание. Глаз есть просто передатчик, в котором преобразуется излучающаяся энергия. Но «органическая» теория считает, что способ действия глаза в отношении излучающейся энергии не может быть понят без учета остального тела, рассматриваемого как единое целое.

Согласно противоположному взгляду, который я склонен считать более правильным, для того чтобы понять действие глаза, нужно знать в добавление к знанию его собственной структуры только то, как энергия входит в глаз и выходит из него. Внешняя поверхность глаза открыта для определенного воздействия извне, которое дает начало процессам, переходящим от внутренней поверхности глаза в нервы. С механистической точки зрения, если глаз отделен от своего тела, но сохраняет свою структуру и химический состав и если он снабжен искусственными нервами для отвода импульсов, получаемых от источника света, то он будет действовать так же, как если бы он был на своем месте. Эксперимент такого рода не может быть полностью осуществлен потому, что изолированный глаз скоро умирает, а также потому, что из-за недостатка у нас нужного уменья искусственные заменители нервов не могут иметь всех тех свойств, которые имеют настоящие нервы. Но подобные эксперименты постепенно становятся все более и более возможными; например, биение сердца лягушки поддерживается и после того, как оно извлечено из нее.

Вообще говоря, научный прогресс осуществляется благодаря анализу и искусственной изоляции. Возможно — как считает квантовая теория, — что существуют границы правомерности этого процесса, но если бы он не был обычно правильным, хотя бы приблизительно, научное познание было бы невозможным. Во всяком случае, поэтому благоразумно принять механистическую точку зрения как рабочую гипотезу, от которой следует отказаться только в том случае, если будут найдены явные доказательства против нее. В отношении биологических явлений такие доказательства пока еще полностью отсутствуют.

Подводя итог сказанному, можно утверждать следующее: пока мы знаем, что жизнь существует только на нашей планете; очень мало вероятно, что она имеется также и на какой-либо другой планете солнечной системы, и очень вероятно, что громадное большинство звезд не имеет планет. Жизнь, таким образом, является, безусловно, очень редким явлением во вселенной. Даже на Земле она — временное явление: сначала Земля была для нее слишком горяча, а со временем станет слишком холодной. Некоторые в высшей степени предположительные даты предлагает Спенсер Джонс в своей книге «Бесконечный мир».

Возраст Земли, по его мнению, вероятно, меньше 3000 миллионов лет; начало жизни может быть отнесено ко времени около 1700 миллионов лет назад. Млекопитающие появились около 60 миллионов лет назад; человекообразные обезьяны — около 8 миллионов лет назад, человек — около 1 миллиона лет. Возможно, что все формы жизни на Земле развились из одноклеточных организмов. Как образовались эти одноклеточные организмы, мы не знаем, но их происхождение не более таинственно, чем происхождение атомов гелия. Нет основания предполагать, что живая материя управляется другими законами, чем неживая материя, и имеются серьезные основания думать, что все в поведении живой материи может теоретически быть объяснено в терминах физики и химии.