3. Предположение: «Генетический дуализм»

3. Предположение: «Генетический дуализм»

Теперь я перехожу к третьей и главной части моей лекции, в которой я хочу представить предположение, или гипотезу: если это предположение выдержит критику, то оно, возможно, подкрепит теорию естественного отбора, хотя и не выходит из логических рамок ортодоксального неодарвинизма (или, если угодно, «Нового синтеза»).

Мое предположение представляет собой обобщенную историческую гипотезу: оно состоит в построении типичной ситуации, в которой естественный отбор мог бы дать те результаты, которые мы стремимся объяснить с помощью этой гипотезы.

Проблема, которую мы хотим таким образом разрешить — это старая проблема «ортогенез против случайных и независимых мутаций», проблема Сэмюэля Батлера: удача или хитроумие! Проблема возникает оттого, что трудно понять, как может возникнуть сложный орган — например, глаз — из чисто случайного взаимодействия независимых изменений.

Коротко говоря, мое решение этой проблемы заключается в том, что во многих, если не во всех организмах, чья эволюция породила данную проблему, — среди них могут быть и очень низкоразвитые, — можно более или менее четко выделить [как минимум] две разные части: грубо говоря, органы, ответственные за поведение, как, например, нервная система у высших животных, и исполнительные органы, такие как органы чувств и конечности, с обеспечивающими их функционирование структурами.

Такова, в двух словах, ситуация, предполагаемая моей гипотезой. К этому я добавлю ортодоксальный неодарвинистский постулат о том, что изменения, вызванные мутациями, в одной из этих частей как правило — хотя, возможно, и не всегда — не зависят от вызванных мутациями изменений в другой части. В этой гипотетической ситуации постулируется дуализм, сильно напоминающий дуализм духа [mind] и тела, однако совместимый с самыми радикальными формами механистического материализма, так же как и с самыми радикальными формами анимизма. Действительно, все требования моей дуалистической гипотезы, которую я мог бы назвать «генетическим дуализмом», можно сформулировать следующим образом:

В тех случаях, которые мы стремимся объяснить, определенные наследственные наклонности (dispositions) или предрасположенности (propensities), такие как инстинкт самосохранения, поиск еды, спасение от опасностей, приобретение умений посредством подражания и так далее, можно считать подверженными мутациям, которые, как правило, не вызывают заметных изменений в каких-либо телесных органах, включая органы чувств, за исключением, может быть, органов, являющихся генетическими носителями упомянутых наклонностей или предрасположенностей. Прежде чем объяснить следствия этой гипотезы, позвольте мне с самого начала подчеркнуть, что гипотеза генетического дуализма может быть и ложной. Она окажется ложной, если выяснится, контролирующих наследственность), отвечающие, например, за эмбриональное развитие человеческого глаза, всегда отвечают также и за наше врожденное визуальное любопытство — нашу склонность или предрасположенность как можно больше пользоваться глазами в любой ситуации, лишь бы хватало света, чтобы хоть что-нибудь разглядеть. Можно сказать и несколько иначе: если наша врожденная наклонность пользоваться глазами, ушами, руками, ногами и так далее всегда передается по наследству в точности тем же образом, как наличие у нас глаз, ушей, рук, ног и так далее, тогда моя гипотеза неверна. Она была бы неверна и в том случае, если бы оказалось ошибочным вообще различать наличие и использование того или иного органа, например, если бы наличие и использование были просто двумя разными абстракциями одной и той же биологической или генетической реальности. Такое предположение я назову генетическим монизмом, или монистической гипотезой.

Полагаю, именно потому, что все молчаливо принимают нечто подобное этому генетическому монизму, моя дуалистическая гипотеза (насколько мне известно) до сих пор серьезно не обсуждалась и не разрабатывалась. Возможно, преобладанию монистической гипотезы способствовал тот факт, что основной задачей теории эволюции было объяснить происхождение видов, то есть причины дифференциации органов животных и растений, а не происхождение специфических типов поведения или предрасположенности к тому или иному типу поведения.

Как бы то ни было, сейчас я хочу рассмотреть действие моей дуалистической гипотезы на механической модели — точнее, вместо развивающегося организма я хочу рассмотреть действие сервомеханизма, то есть машины. Однако я хочу подчеркнуть как можно яснее, что моя гипотеза не совпадает с этой моделью, и тем, кто примет это мое предположение, никоим образом не будет навязана точка зрения, что организмы — это машины. Более того, в этой модели имеются механические аналоги далеко не для всех соответствующих элементов моей теории. Например, в ней отсутствует механизм искусственного создания мутаций или других генетических изменений по той причине, что это не входит в мою задачу.

В качестве модели я возьму самолет, например, истребитель, управляемый автопилотом. Мы предполагаем, что самолет построен для выполнения определенных задач и что автопилот наделен определенным набором встроенных реакций, которые, по сути, являются «инструкциями»: атаковать более слабого противника, поддерживать своих в атаке и в обороне, спасаться бегством от более сильного противника и так далее. Механические детали автопилота, определяющие выполнение этих «инструкций», составляют физическую основу того, что я назову структурой целей моей модели.

Кроме того, в автопилот встроена физическая основа того, что я назову структурой умений (skills). Сюда относятся такие вещи, как механизмы стабилизации, механизмы интерпретации показаний датчиков для различения друзей и врагов, механизмы управления, механизмы и структура умений четко отделены друг от друга. То, что они вместе образуют, я предлагаю назвать центральной структурой предрасположенностей автопилота, или, если угодно, его «разумом» ("mind"). Физическую систему — переключатели, провода, клапаны, батареи, включая те, в которых воплощены инструкции для автопилота — можно считать физической основой центральной структуры предрасположенностей автопилота или его «разума». В дальнейшем эту физическую систему я буду называть просто «автопилотом».

Известно, что в такой сервомеханизм возможно встроить и некоторую предрасположенность к «обучению», например к совершенствованию своих умений, методом проб и ошибок. Однако на первых порах этим обстоятельством можно пренебречь. Вместо этого мы предположим для начала, что структура целей и структура умений жестко заданы и в точности приспособлены к характеристикам исполнительных органов самолета, таким как мощность его моторов.

Теперь предположим, что наш истребитель допускает воспроизведение (is reproducible), — несущественно, будет ли это самовоспроизводство (self-reproducing) или же фабричное производство с копированием его физических составных частей — и что его воспроизведение подвержено случайным мутациям, которые мы разделим на четыре класса:

(1) Мутации, воздействующие на автопилот.

(2) Мутации, воздействующие на какой-либо орган, управляемый автопилотом, например на рули или моторы.

(3) Мутации, воздействующие на саморегулируемый орган, который не находится под управлением автопилота, например независимый термостат, регулирующий температуру моторов.

(4) Мутации, воздействующие на два или более органов одновременно.

Представляется очевидным, что в таком сложном механизме почти все случайные мутации будут неблагоприятными, а большинство окажутся летальными. Поэтому можно предположить, что в процессе естественного отбора все они должны отсекаться. Это должно проявляться с особенной силой в случае мутаций, затрагивающих больше одного органа, скажем, воздействующих на автопилот и еще на какой-то орган. Такие мутации поневоле будут неблагоприятными; вероятность, что они обе окажутся благоприятными или хотя бы дополняющими друг друга, должна быть близка к нулю.

В этом состоит одно из основных различий между моей дуалистической гипотезой и монистической гипотезой. Согласно монистической гипотезе, благоприятное изменение в одном из органов, скажем, увеличение мощности одного из моторов, всегда будет использоваться благоприятным образом, и точка. Все благоприятные мутации маловероятны, но их вероятность не обязательно будет исчезающе мала. Согласно же дуалистической гипотезе, благоприятное изменение одного из органов во многих случаях оказывается лишь потенциально благоприятным. Для того, чтобы употребления может понадобиться дополняющее его случайное изменение центральной структуры предрасположенностей. Однако вероятность двух случайных изменений, происходящих одновременно, независимо друг от друга, и взаимно дополняющих друг друга, не может не оказаться исчезающе малой.

Поэтому на первый взгляд может показаться, что дуалистическая модель способна лишь увеличить трудности теории чистого отбора (purely selectionist theory), и это, возможно, стало одной из причин, почему большинство дарвинистов, по-видимому неявно, принимают монистическую гипотезу.

Теперь рассмотрим такой пример. Допустим, некоторая мутация увеличивает мощность всех моторов, так что самолет может теперь летать быстрее. Это следует считать благоприятным как для атаки, так и для бегства, и можно предположить, что структура целей заставит автопилот в полной мере использовать увеличившуюся мощность и скорость. Вместе с тем структура умений по-прежнему приспособлена к прежней мощности моторов и к прежней максимальной скорости. Другими словами, частные реакции механизма осуществления умений будут приспособлены к прежним моторам и к прежней скорости, и поскольку мы предположили, что автопилот не способен к «обучению» в смысле совершенствования умений, скорость окажется слишком велика для него и, если следовать моей дуалистической гипотезе, самолет разобьется. В этой ситуации генетический монизм — в соответствии с предположением этой гипотезы, что с генетической точки зрения не следует делать различий между органом и его использованием — предположил бы, что с увеличением мощности моторов совершенствование умений происходит само собой, так как является всего лишь одним из аспектов этого увеличения мощности.

Вы помните наши четыре возможности мутационных изменений:

(1) Изменение структуры автопилота.

(2) Изменение органа, непосредственно управляемого пилотом.

(3) Изменение самоуправляемой системы.

(4) Изменение нескольких органов одновременно.

Как мы видели, изменением (4) — изменением нескольких органов — можно пренебречь как в дуалистической, так и в монистической гипотезе, потому что благоприятные изменения этого рода слишком маловероятны.

Случай (3),то есть изменение самоуправляемого органа, также можно не обсуждать, поскольку самоуправляемый орган либо представляет собой дуалистическую подсистему, к которой, в свою очередь, применима наша дуалистическая гипотеза, либо для него выполняется монистическая гипотеза, и тогда он будет развиваться в соответствии с обычной теорией.

Случай (2), то есть изменение органа, непосредственно управляемого автопилотом, с большой вероятностью окажется неблагоприятным, как показывает наш пример с увеличением мощности моторов и скорости, даже если сама по себе эта мутация представляется благоприятной с точки зрения монистической гипотезы.

Итак, у нас остается случай (1)— случай мутационных изменений в наследуемой центральной структуре предрасположенностей. Я выдвигаю тезис, что благоприятные изменения в этой структуре не должны вызывать особых трудностей. Например, благоприятная мутация в структуре целей может побуждать самолет спасаться бегством от противника в большем числе случаев, чем раньше, может быть окажется благоприятной противоположная предрасположенность, то есть предрасположенность чаще атаковать противника. Мы не знаем, какое изменение более благоприятно, но, если следовать нашим предположением, это должен определить естественный отбор.

С умениями дело обстоит аналогично. Мы знаем, что пилот-человек может совершенствовать свое умение, не изменяя структуру самолета. Это показывает, что благоприятные мутации структуры умений автопилота возможны и без дополняющих изменений остальных структур. Разумеется, благоприятные мутации всегда маловероятны. Вместе с тем мы знаем, что пилот-человек может, не изменяя своего самолета, поставить себе новые цели и развить новые умения и при этом избежать аварии; некоторые из этих новых целей и новых умений могут оказаться благоприятными, скажем, с точки зрения самосохранения — в результате, сообразуясь с новыми целями и умениями, автопилот может выжить.

Итак, мы пришли к первому результату: если взять за отправную точку дуалистический организм, у которого управляющая центральная структура предрасположенностей и управляемая исполнительная структура хорошо уравновешены, то мутации центральной системы предрасположенности окажутся летальными с несколько меньшей вероятностью, чем мутации контролируемых исполнительных органов (даже для потенциально благоприятных мутаций).

Второй и главный результат таков. Как только в центральной системе предрасположенностей развивается новая цель, новая тенденция или склонность, новое умение или новый способ поведения, этот факт влияет на результаты естественного отбора таким образом, что неблагоприятные прежде (хотя, возможно, потенциально благоприятные) мутации становятся действительно благоприятными, если поддерживают эту новую тенденцию. А это означает, что эволюция исполнительных органов теперь будет подчинена этой тенденции или задаче и, таким образом, станет «целенаправленной».

Для иллюстрации можно рассмотреть два рода благоприятных мутаций центральной системы предрасположенностей: те, при которых происходит совершенствование общих целей или умений, и те, при которых происходит специализация целей или умений.

К примерам первого рода относятся мутации, которые порождают цели, не более чем косвенно благоприятные, такие, как мутация, при которой появляется цель, тенденция или желание совершенствовать то или иное умение организма. Как только происходит такая мутация, какая-то другая мутация, которая делает структуру умений более гибкой, может стать более благоприятной, и посредством таких мутаций структуры умений организм может приобрести предрасположенность к «обучению» — в смысле совершенствования умений методом проб и ошибок.

Более того, после возникновения более гибкой центральной структуры предрасположенностей бывшие летальными мутации исполнительных органов, такие как увеличение скорости, могут стать в высшей степени благоприятными, даже если прежде они были неблагоприятны.

Дело в том, что мутации центральной структуры являются ведущими. В результате устойчивыми окажутся только мутации, соответствующие общим тенденциям, установившимся в результате изменений в центральной структуре.

Нечто подобное можно сказать и об изменениях второго рода, то есть о специализации в центральной структуре. Изменения в окружающей среде могут способствовать сужению структуры целей. Например, если легко доступен только один вид пищи, к которому, возможно, у организма первоначально не было большой склонности, то изменение вкуса (то есть изменение в структуре целей) может оказаться весьма благоприятным. Это изменение цели может привести к специализации организма в целом, в том числе его умений добывания пищи и формы его органов. К примеру, эта теория предполагает, что специфический клюв и язык дятла развились в ходе отбора уже после того, как начали изменяться его вкусы и привычное питание, а не наоборот. В действительности можно утверждать, что если бы клюв и язык дятла развились до того, как изменились его вкус и навыки, это изменение оказалось бы летальным: он не знал бы, что ему делать с этими новыми органами.

Наконец, возьмем классический пример Ламарка — жирафа: по моей теории, его предрасположенность или привычки в питании должны были измениться прежде, чем изменилась шея — в противном случае длинная шея ничем не способствовала бы его выживанию.

Теперь необходимо прервать изложение моей теории и сказать несколько слов о ее объяснительных возможностях. Коротко говоря, моя дуалистическая гипотеза позволяет — в принципе — принять не только имитируемый ламаркизм, но и имитируемый витализм и анимизм, и в результате она «объясняет» эти теории как первые приближения. Тем самым она позволяет нам — в принципе — объяснить эволюцию сложных органов, например глаза, множеством шагов, ведущих в определенном направлении. Это направление действительно может, как утверждают виталисты, определяться подобной разуму тенденцией — структурой целей или структурой умений организма, у которого может развиться тенденция или желание пользоваться глазом и навык интерпретации получаемых от него импульсов.

В то же время нет причин полагать, что монистическая гипотеза всегда ложна. Может оказаться, что в процессе эволюции развиваются различные организмы, в большей или меньшей степени дуалистические или монистические по своему генетическому механизму. Возможно, таким образом мы сможем объяснить хотя бы некоторые вспышки кажущихся целенаправленными эволюционных изменений — в то время, как другие, менее целенаправленные изменения можно объяснить, предположив, что здесь мы имеем дело с развитием генетически монистических структур.

Может быть, здесь будет уместно признаться, что я пришел к своей гипотезе о генетическом дуализме после того, как меня привел в недоумение факт, который — на первый взгляд — опровергает эту гипотезу, и после того, как я попытался выяснить сам для себя, почему этот факт вызывает такое недоумение. Это — случай четырехкрылой мутации (tetraptera) знаменитой двукрылой плодовой мушки дрозофилы. Меня озадачил следующий вопрос: почему четырехкрылая мутация не разбивается? Откуда у нее умение пользоваться своими четырьмя крыльями? Возможно, этот факт действительно опровергает мою гипотезу. Но кажется более вероятным, что это не так. (Возможно, система крыльев насекомого в большой степени самоуправляема, или же она — монистическая часть дуалистического по сути животного, или, может быть, эта мутация представляет собой атавизм, — как это, собственно, и предполагается, — так что структура умений, — а не структура целей! — связанная с использованием четырех крыльев, сохранилась атавистически после позднейшего и, вероятно, постепенного перехода от четырех к двум крыльям.) При выдвижении своей гипотезы кроме того впечатления, которое произвел на меня этот факт, я, в основном, руководствовался соображениями эволюции человека, человеческого языка и древа познания человека.

В заключение приведу один сильный аргумент в пользу генетического дуализма: исследователи поведения животных доказали существование сложного врожденного поведения, связанного с достаточно умелым, высокоспециализированным и высококоординированным использованием многих органов. По-моему, очень трудно, если вообще возможно поверить, что это поведение представляет собой не более чем один из аспектов анатомической структуры многочисленных органов, участвующих в нем.

Невзирая на этот и другие аргументы против монистической гипотезы, я не думаю, что моя собственная дуалистическая гипотеза легко поддается проверке. В то же время я не думаю, что ее вообще невозможно проверить. Но прежде, чем обсуждать всерьез возможные эксперименты, необходим критический разбор гипотезы с точки зрения ее непротиворечивости; необходимо выяснить, сможет ли она, если она верна, помочь разрешить проблемы, для решения которых она предназначена, и можно ли улучшить эту гипотезу, упростив и придав ей более резкую форму. В настоящий момент я всего лишь предлагаю ее как одно из возможных направлений мысли.