Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ёгоистические гены и эгоистические мемы




 

 

Ёгоистические гены

¬ начале была простота. ќбъ€снить возникновение даже простой вселенной достаточно трудно. я согласен с тем, что еще труднее было бы пытатьс€ объ€снить внезапное рождение совершенно готовой сложной организации Ч жизни или существа, способного создать жизнь. ƒарвинска€ теори€ эволюции путем естественного отбора удовлетворительна, поскольку она показывает, каким образом простота может изменитьс€ в сложность, как беспор€дочные атомы могут группироватьс€ во все усложн€ющиес€ структуры до тех пор, пока эти структуры не преврат€тс€ в людей. ƒарвин предложил решение фундаментальной проблемы нашего существовани€, и это решение Ч единственное правдоподобное из всех предложенных до сих пор. я попытаюсь объ€снить эту великую теорию более обобщенно, чем это обычно делаетс€; обратимс€ к тем временам, когда эволюци€ еще не начиналась.

ƒарвинское Увыживание наиболее приспособленногоФ на самом деле €вл€етс€ частным случаем более общего закона выживани€ наиболее устойчивого. ¬селенную насел€ют устойчивые вещи. ”стойчива€ вещь Ч это набор атомов, достаточно долговременный или обычный дл€ того, чтобы заслуживать названи€. Ёто может быть единственный в своем роде набор атомов, как, например, ћаттерхорн, существующий достаточно долго, чтобы получить собственное им€. Ёто может быть класс объектов, таких, как дождевые капли, возникающие достаточно часто, чтобы получить общее название, хот€ кажда€ из них в отдельности живет недолго. ¬ещи, которые мы видим вокруг нас и которые пытаемс€ пон€ть Ч камни, галактики, океанские волны Ч представл€ют из себ€ в большей или меньшей мере устойчивые сочетани€ атомов. ћыльные пузыри чаще бывают шарообразными, потому что это устойчива€ форма дл€ тонких пленок, наполненных газом. ¬ космическом корабле вода становитс€ устойчивой в сферической форме, но на земле устойчива€ форма воды из-за силы т€жести Ч плоска€ горизонтальна€ поверхность.  ристаллы соли имеют кубическую форму, потому что это устойчива€ конфигураци€ дл€ сочетани€ натри€ и ионов хлора. ¬ солнце простейшие из всех атомов, атомы водорода, соедин€ютс€ попарно, образу€ гелий, поскольку в данных услови€х гелий более устойчив. ≈ще более сложные атомы род€тс€ внутри звезд по всей вселенной. ќни по€вились во врем€ Ѕольшого ¬зрыва, который, согласно доминирующей сейчас теории, положил начало вселенной. »менно оттуда и произошли все элементы, из которых сделан наш мир.

»ногда встретившиес€ атомы соедин€ютс€ в процессе химических реакций, образу€ более или менее устойчивые молекулы. Ёти молекулы могут быть очень большими. “акой кристалл, как бриллиант, можно рассматривать как одну-единственную молекулу, чь€ устойчивость вошла в поговорку. Ёта молекула весьма проста, поскольку ее внутренн€€ атомна€ структура бесконечно повтор€етс€. ¬ современных живых организмах есть другие, очень сложные гигантские молекулы, чь€ сложность про€вл€етс€ на разных уровн€х. √емоглобин в нашей крови Ч типична€ молекула белка. ќна построена из цепочек меньших молекул, аминокислот, кажда€ из которых состоит из нескольких дес€тков атомов, расположенных по определенной схеме. ¬ молекуле гемоглобина 574 молекулы аминокислот. ќни расположены четырьм€ цепочками, закрученными друг вокруг друга так, что результатом €вл€етс€ удивительно сложна€ обща€ структура. ћодель молекулы гемоглобина напоминает пышный куст терновника. Ќо в отличие от насто€щего терновника, форма этой молекулы не случайна. ќна представл€ет собой определенную неизменную структуру, повторенную идентично Ч не сломана ни одна УветочкаФ, не перепутан ни один изгиб Ч около шести тыс€ч миллионов миллионов миллионов раз в среднем человеческом теле. “очна€ форма куста терновника, которую имеет молекула белка, такого, как гемоглобин, устойчива в том смысле, что две цепочки, состо€щие из одинаковых последовательностей аминокислот, стараютс€, подобно двум пружинам, свернутьс€ в совершенно такую же трехмерную спиральную структуру. √емоглобиновый терновник скручиваетс€ в вашем теле в свою любимую УпозуФ приблизительно четыреста миллионов миллионов раз в секунду, и столько же УкустиковФ каждую секунду прекращают существование.

√емоглобин, существующий в наше врем€, Ч хороший пример того принципа, что атомы образуют устойчивые сочетани€. ≈ще до возникновени€ на земле жизни могла начатьс€ нека€ рудиментарна€ эволюци€ молекул, движима€ законами физики и химии. «десь нет нужды думать о замысле, цели или направленности. ≈сли группа атомов под воздействием некой энергии принимает устойчивую конфигурацию, скорее всего, она такой и останетс€. —ама€ ранн€€ форма натурального отбора была просто выбором устойчивых форм и отклонением неустойчивых форм. ¬ этом нет никакого секрета. “ак и должно было происходить по определению.

»з этого, разумеетс€, не вытекает, что мы можем объ€снить возникновение таких сложных существ, как человек, действием только этого принципа. Ѕесполезно брать нужное количество атомов и тр€сти их в присутствии некой внешней энергии до тех пор, пока они случайно не ул€гутс€ в нужном пор€дке и на свет не по€витс€ јдам. “аким способом вы сможете получить молекулу, состо€щую из нескольких дес€тков атомов, но человек состоит из более чем тыс€чи миллионов миллионов миллионов миллионов атомов. ≈сли вы все-таки решите попытатьс€ сделать человека, вам придетс€ тр€сти шейкер с вашим биохимическим коктейлем в течение такого долгого времени, что возраст вселенной покажетс€ по сравнению с ним одним мгновением Ч и даже тогда у вас ничего не выйдет. » здесь теори€ ƒарвина, в наиболее общей ее форме, приходит нам на выручку. “еори€ ƒарвина стартует там, где кончаетс€ медленное случайное формирование молекул.

–ассказ о возникновении жизни, который € сейчас вам предложу, по необходимости будет предположительным; по определению, в то врем€ не было никого, кто мог бы увидеть, как все происходило на самом деле. —уществует несколько конкурирующих теорий, но все они имеют нечто общее. ”прощенное описание, которое € дам, возможно, не так уж далеко от истины.

ћы не знаем, какое химическое сырье было на земле в изобилии до начала жизни, но среди возможных кандидатов можно назвать воду, двуокись углерода, метан и аммиак Ч все эти простые элементы присутствуют хот€ бы на некоторых планетах нашей солнечной системы. ’имики пытались сымитировать химические услови€ на молодой «емле. ќни собрали эти простые элементы в пробирке и обеспечили энергию в виде ультрафиолетового света или электрической искры Ч имитации первичных молний. ѕосле нескольких недель эксперимента в пробирке обычно наход€т что-нибудь интересное: жидкий коричневый супчик, в котором плавают молекулы сложнее тех, что были там первоначально. ¬ частности, там были найдены аминокислоты Ч строительные блоки белков, одного из двух основных классов биологических молекул. ƒо этих экспериментов считалось, что естественно возникающие аминокислоты €вл€ютс€ индикатором присутстви€ жизни. ≈сли бы их нашли, скажем, на ћарсе, то были бы почти уверены в том, что там есть жизнь. ќднако теперь их присутствие означает лишь наличие некоторых простых газов в атмосфере, вулканов, солнечного света или грозовой погоды. ¬ последнее врем€ лабораторные симул€ции химических условий на земле до возникновени€ жизни произвели органические субстанции под названием пурины и пиримидины. Ёти субстанции Ч строительные кирпичики генетической молекулы, самой ƒЌ .

¬еро€тно, в результате аналогичных процессов и образовалс€ первоначальный УбульонФ, из которого, по мнению биологов и химиков, состо€ли мор€ от трех до четырех миллиардов лет назад. ќрганические вещества концентрировались в некоторых местах, возможно, в высыхающей на берегу пене или в маленьких обособленных капл€х. ѕод дальнейшим воздействием энергии Ч например, ультрафиолетового излучени€ солнца Ч они образовывали более крупные молекулы. —ейчас большие органические молекулы не просуществовали бы достаточно долго, чтобы быть замеченными Ч их сразу бы поглотили и расщепили бактерии или другие живые организмы. Ќо бактерии и все остальные организмы по€вились позже, а в те дни крупные органические молекулы могли спокойно плавать в загустевающем УсупеФ.

¬ какой-то момент там случайно возникла особенно интересна€ молекула. ћы назовем ее репликатором. Ёто вовсе не была сама€ больша€ или сама€ сложна€ из существовавших тогда молекул, зато она обладала уникальным свойством: она могла создавать собственные копии. ћожет показатьс€, что подобна€ случайность слишком неправдоподобна. “ак оно и есть. Ёто было чрезвычайно маловеро€тно. ¬ период времени, равный человеческой жизни, настолько маловеро€тные событи€ можно считать практически невозможными. »менно поэтому вам никогда не удастс€ выиграть главный приз в лотерею. Ќо в наших человеческих оценках того, что веро€тно и что нет, мы не привыкли брать в расчет периоды в сотни миллионов лет. ≈сли бы вы покупали лотерейный билет каждую неделю в течение ста миллионов лет, вы, скорее всего, выиграли бы несколько главных призов.

Ќа самом деле, молекулу, способную самовоспроизводитьс€, вовсе не так уж трудно вообразить; кроме того, она должна была образоватьс€ всего один раз. ѕредставьте себе, что репликатор Ч это нечто вроде матрицы, шаблона. ѕредставьте, что это больша€ молекула, состо€ща€ из сложной цепи молекул, представл€ющих из себ€ различные строительные блоки. ¬ бульоне, где плавает репликатор, полным-полно маленьких строительных блоков. ѕредположим, что каждый из строительных блоков т€готеет к блокам своего типа.  аждый раз, когда строительный блок из бульона попадает на репликатор вблизи от своего УродственникаФ скорее всего, он там и остаетс€. ѕрилипающие таким образом блоки автоматически будут расположены в том же пор€дке, как и блоки самого репликатора. Ётот процесс может продолжатьс€ в виде нарастани€, слой за слоем, новых блоков. »менно так формируютс€ кристаллы. — другой стороны, две цепочки могут разделитьс€, и мы получим два репликатора, каждый из которых может продолжать производить собственные копии.

≈ще более сложна€ возможность состоит в том, что каждый блок т€готеет не к собственному типу, а к какому-то иному типу блоков, а те отвечают УвзаимностьюФ. ¬ этом случае репликатор будет служить матрицей не дл€ идентичной копии, а дл€ собственного УнегативаФ, который, в свою очередь, произведет точную копию первоначального позитива. ƒл€ нас неважно, был ли первоначальный процесс репликации позитивно-позитивным или позитивно-негативным, хот€ стоит заметить, что современные аналоги первого репликатора, молекулы ƒЌ , используют позитивно-негативную репликацию. ¬ажно здесь то, что в мире внезапно по€вилс€ новый тип УстабильностиФ. ƒо этого в бульоне, скорее всего, не преобладал ни один из типов сложных молекул, поскольку каждый из них зависел от строительных блоков, случайно сложившихс€ в нужную устойчивую конфигурацию.  ак только по€вилс€ репликатор, он быстро наводнил своими копи€ми все мор€. ¬ результате меньшие строительные блоки стали редкостью и другие большие молекулы стали формироватьс€ все реже и реже.

»так, мы получили большое количество идентичных копий. Ќо теперь пора вспомнить о важном свойстве процесса самовоспроизводства: он не совершенен. ¬ нем случаютс€ ошибки. я надеюсь, что в этой книге нет опечаток; однако, если вы как следует поищете, вы можете обнаружить одну или две. —корее всего, они не сильно измен€т значение предложени€, поскольку будут ошибками Упервого поколени€Ф. Ќо вообразите, что происходило до изобретени€ книгопечатани€, когда такие книги, как ≈вангели€, переписывались от руки.  акими бы аккуратными они ни были, все писцы об€зательно делали по несколько ошибок, а некоторые из них не останавливались и перед небольшим сознательным УулучшениемФ. ≈сли бы все они списывали с одного основного списка, значение не было бы серьезно искажено. Ќо если списки делались с других списков, а те, в свою очередь, с более ранних манускриптов, ошибки начинали накапливатьс€ и становитьс€ все более серьезными. ћы считаем, что неверное копирование Ч это плохо, и в случае с человеческими документами трудно придумать пример, в котором ошибка улучшала бы текст. ƒумаю, что ученые седьмого века по крайней мере положили начало чему-то великому, когда ошибочно перевели Умолода€ женщинаФ греческим термином, обозначавшим УдевственницаФ. –езультатом €вилс€ текст пророчества: Уƒевственница понесет и родит сынаЕФ “ак или иначе, мы увидим, что ошибочное копирование в биологическом самовоспроизводстве может привести к реальному улучшению; более того, дл€ прогрессивной эволюции некоторое количество ошибок было просто необходимо. ћы не знаем, насколько аккуратными были копии первых репликаторов. »х современные потомки, молекулы ƒЌ , удивительно аккуратны по сравнению с самым лучшим из человеческих процессов воспроизводства, но даже они иногда допускают ошибки, и именно эти ошибки делают эволюцию возможной. —корее всего, первоначальные репликаторы ошибались гораздо чаще, но в любом случае мы можем быть уверены в том, что ошибки были и что эти ошибки обладали свойством накапливатьс€.

ѕо мере того, как ошибки совершались и распростран€лись, первичный бульон наполн€лс€ вариантами реплицирующихс€ молекул вместо их идентичных копий. ¬се они произошли от одного и того же УпредкаФ. Ѕыли ли некоторые варианты более многочисленными, чем другие? ѕочти наверн€ка. Ќекоторые варианты были изначально устойчивее других. ќпределенные молекулы, однажды сформировавшись, распадались реже других. Ёти типы должны были стать более многочисленными в бульоне, не только в результате пр€мого логического следстви€ их УдолгожительстваФ, но также потому, что у них было больше времени на самовоспроизводство. “аким образом, долгоживущие репликаторы начинали преобладать в числе и, при прочих равных, составили бы Уэволюционную тенденциюФ к более долгому существованию в попул€ции молекул.

ќднако остальные факторы были, скорее всего, не одинаковыми, и другой особенностью варианта репликатора, особенностью, котора€ должна была быть еще важнее в распространении его в попул€ции, была скорость репликации, или УплодовитостьФ. ≈сли молекулы репликатора типа ј воспроизводились со скоростью одна в неделю, а молекулы репликатора типа Ѕ Ч со скоростью одна в час, то нетрудно увидеть, что вскоре молекулы типа Ѕ стали бы преобладать над молекулами типа ј, даже если те и жили бы намного дольше.

“аким образом, в супе по-видимому присутствовала Уэволюционна€ тенденци€Ф к большей УплодовитостиФ молекул. “реть€ характеристика молекул репликатора, котора€ была бы выбрана, это аккуратность воспроизводства. ≈сли молекулы типа ’ и типа ” живут одно и то же врем€ и воспроизвод€тс€ с одинаковой скоростью, но при этом ’ ошибаетс€ в каждой дес€той копии, в то врем€ как ” Ч только в каждой сотой, очевидно, что ” будет более многочисленной. ’ в попул€ции тер€ет не только своих ошибочных УдетейФ но и всех их потомков, как действительных, так и возможных.

≈сли вы уже знаете что-то об эволюции, вы можете увидеть в последнем пункте нечто слегка парадоксальное. ћожно ли совместить идею о том, что ошибки копировани€ Ч необходима€ предпосылка дл€ возникновени€ и существовани€ эволюции, с тем фактом, что естественный отбор предпочитает точное копирование? ќтвет состоит в том, что хот€ эволюци€, в каком-то туманном смысле, кажетс€ Ухорошей штукойФ в особенности потому, что ее продукт Ч это мы сами, на самом деле ничто не УжелаетФ эволюционировать. Ёволюци€ Ч это нечто, что происходит волей-неволей, вопреки старани€м репликаторов (и сейчас Ч генов) предотвратить ее. ∆ак ћонод замечательно сказал об этом в своей лекции пам€ти √ерберта —пенсера, после того, как он остроумно заметил: У≈ще один интересный аспект эволюции состоит в том, что каждый считает, что понимает ее!Ф

¬ернемс€ к первичному бульону; он должен был быть населен устойчивыми молекулами в том смысле, что либо индивидуальные молекулы долго существовали, либо они быстро или аккуратно размножались. Ёволюционные тенденции к этим трем видам стабильности имели место в следующем смысле: если бы вы вз€ли две пробы бульона в разное врем€, более поздн€€ содержала бы большее количество долгоживущих-плодовитых-аккуратно воспроизвод€щихс€ вариантов. ѕримерно то же самое имеет в виду биолог, говор€щий об эволюции живых существ. ѕринцип здесь один и тот же Ч естественный отбор.

ƒолжны ли мы, в таком случае, называть первоначальные молекулы-репликаторы УживымиФ? Ёто совершенно все равно. я мог бы сказать вам: Уƒарвин Ч величайший из когда-либо живших людейФ, а вы могли бы ответить: УЌет, Ќьютон!Ф, но € надеюсь, что этот спор не продлилс€ бы долго. ƒело в том, что каким бы образом он ни разрешилс€, это не затронет ничего существенного. ‘акты жизни и достижений ƒарвина и Ќьютона останутс€ совершенно неизменными вне зависимости от того, назовем ли мы их УвеликимиФ или нет. ѕодобно этому, истори€ молекул-репликаторов, скорее всего, развивалась именно так, как € рассказываю, вне зависимости от того, назовем ли мы их УживымиФ. “о, что многие из нас не способны пон€ть, что слова Ч лишь инструменты дл€ нашего пользовани€, причинило немало страдани€ люд€м. ѕростое присутствие в словаре слова УживойФ еще не означает, что оно с необходимостью должно относитьс€ к чему-то определенному в реальном мире. ¬не зависимости от того, назовем ли мы ранние репликаторы живыми, они были предками жизни, нашими отцами-основател€ми.

—ледующее важное звено в цепочке аргументов, подчеркнутое самим ƒарвином (хот€ он говорил не о молекулах, а о животных и растени€х), это конкуренци€. ѕервичный бульон не мог УпрокормитьФ бесконечное количество молекул-репликаторов, хот€ бы потому, что размеры «емли не бесконечны; были и другие важные ограничивающие факторы. ¬ нашем представлении о репликаторе, действующем как шаблон или матрица, мы полагали, что его окружает бульон, изобилующий маленькими строительными блоками молекул, необходимых дл€ производства копий. Ќо когда репликаторов стало много, строительные блоки начали использоватьс€ с такой скоростью, что превратились в редкий и ценный ресурс. «а них боролись разные типы репликаторов. ћы рассмотрели факторы, которые были способны увеличить число избранных репликаторов. “еперь мы видим, что остальные варианты должны были уменьшитьс€ в числе из-за конкуренции; в конце концов, многие типы молекул прекратили свое существование. ћежду типами молекул-репликаторов была борьба за существование. ќни не знали, что борютс€, и не волновались по этому поводу. Ѕорьба происходила без больших переживаний Ч в действительности там вообще не было никаких переживаний. Ќо борьба, тем не менее, присутствовала Ч в том смысле, что люба€ ошибочна€ репликаци€, дававша€ более высокий уровень стабильности или новое умение уменьшать стабильность соперников, автоматически сохран€лась и размножалась. ѕроцесс улучшени€ был кумул€тивным. ѕути увеличени€ собственной стабильности и уменьшени€ стабильности соперников становились все более сложными и эффективными. Ќекоторые варианты могли даже УоткрытьФ способ химического разложени€ молекул-соперниц и использовать освободившийс€ строительный материал дл€ создани€ собственных копий. Ёти прото-хищники одновременно получали еду и устран€ли конкурентов. ƒругие репликаторы могли научитьс€ защищать себ€ либо химически, либо путем постройки вокруг себ€ стены из белков. ¬озможно, что так и по€вились первые живые клетки. “еперь репликаторы не просто существовали; они начали строить себе жилища, средства продлени€ жизни. ¬ыживали те репликаторы, которые строили себе механизмы дл€ выживани€ и в них жили. ѕервые приспособлени€ дл€ выживани€, скорее всего, состо€ли всего лишь из защитной пленки. Ќо на свет по€вл€лись все новые варианты репликаторов, лучше приспособленных и обладающих более совершенными приспособлени€ми дл€ выживани€, и борьба за жизнь становилась все ожесточеннее. ћеханизмы дл€ выживани€ становились все больше и сложнее, и этот процесс был кумул€тивным и прогрессирующим.

Ѕыл ли предел постепенному улучшению приемов и приспособлений, которые репликаторы использовали, чтобы обеспечить свое выживание? ¬ремени дл€ улучшени€ было предостаточно.  акие удивительные механизмы самосохранени€ могли по€витьс€ по прошествии тыс€челетий?  ака€ судьба ожидала первые молекулы-репликаторы спуст€ четыре миллиарда лет? ќни не вымерли, поскольку были первыми мастерами искусства выживани€. Ќо не ищите их в мор€х; они уже давным-давно отказались от свободного плавани€ по волнам. “еперь они кишм€ кишат в огромных колони€х, достигшие безопасности внутри гигантских неуклюжих роботов, защищенные от внешнего мира, сообщающиес€ с ним извилистыми сложными пут€ми, воздействующие на него с помощью дистанционного управлени€. ќни наход€тс€ в вас и во мне; они создали наше тело и наш разум, и их сохранение Ч высша€ цель нашего существовани€. Ёти репликаторы прошли длинный путь. “еперь они известны под именем генов, и мы Ч их механизмы дл€ выживани€.

 

 

* * *

 огда-то в незапам€тные времена естественный отбор представл€л собой дифференцированное выживание репликаторов, плававших в первичном бульоне. —ейчас естественный отбор предпочитает репликаторов, преуспевших в создании механизмов дл€ выживани€, генов, отлично умеющих контролировать эмбриональное развитие. ѕри этом репликаторы так же бессознательны и лишены целенаправленности, как всегда.  ак и раньше, продолжают происходить же самые слепые и неотвратимые процессы автоматического отбора среди конкурентов, согласно критери€м долгожительства, плодовитости и аккуратности воспроизводства. √ены не обладают даром предвидени€. ќни не стро€т планов на будущее. ќни просто существуют, и некоторые из них делают это более удачно. ¬ этом и есть весь смысл эволюции. Ќо качества, определ€ющие срок жизни гена и его плодовитость, сегодн€ гораздо сложнее, чем когда-то. ќни также прошли долгий путь развити€.

¬ последнее врем€ Ч около шестисот миллионов лет Ч репликаторы достигли заметных успехов в технологии механизмов дл€ выживани€, таких, как мускулы, сердце и глаз (который независимо эволюционировал несколько раз). ѕеред этим они радикально изменили основные черты своего стил€ жизни в качестве репликаторов. ћы должны это пон€ть, прежде чем сможем продолжать наши рассуждени€.

ѕервое, что необходимо знать о современном репликаторе, это то, что он очень общителен. ћеханизмы дл€ выживани€ содержат не один, но много тыс€ч генов. ѕостройка тела Ч это кооперативное предпри€тие такой сложности, что почти невозможно сказать, где кончаетс€ вклад одного гена и начинаетс€ вклад другого. ќдин и тот же ген оказывает различное вли€ние на различные части тела. ќдна и та же часть тела испытывает вли€ние различных генов, и все они взаимосв€заны между собой. Ќекоторые гены действуют как прорабы, управл€€ работой групп других генов. ¬ терминах этой аналогии, кажда€ страница чертежей имеет ссылки на многие другие части здани€; и кажда€ страница имеет смысл, только вз€та€ вместе с перекрестными ссылками на многие другие страницы.

“ака€ сложна€ взаимозависимость генов может заставить вас задатьс€ вопросом, зачем мы вообще используем термин УгенФ. ѕочему бы не пользоватьс€ собирательным именем, таким, как Укомплекс геновФ? ќтвет на это таков: дл€ многих целей это, действительно, неплоха€ мысль. Ќо если мы взгл€нем на вещи с другой точки зрени€, мы увидим, что иногда полезно представл€ть комплекс генов разделенным на отдельные репликаторы, или гены. Ёто происходит из-за наличи€ феномена пола. —ексуальное воспроизводство смешивает и перетасовывает гены. Ёто означает, что каждое индивидуальное тело Ч всего лишь временный сосуд дл€ недолговечной комбинации генов.  омбинаци€ генов, €вл€юща€с€ данным индивидом, может быть недолговечной, но сами гены потенциально весьма долговечны. »х пути снова и снова пересекаютс€ при смене поколений. ќпределенный ген можно рассматривать как некое целое, выживающее в процессе смены индивидуальных тел.

 

 

* * *

≈стественный отбор в самой общей форме означает дифференцированное выживание особей. Ќекоторые особи живут, другие умирают; однако, чтобы эта смерть оказала какое-то вли€ние на мир, должно быть соблюдено одно дополнительное условие.  ажда€ особь должна быть представлена в виде множества копий, и хот€ бы некоторые из особей должны быть потенциально способны к выживанию Ч в форме копий Ч в течение долгого периода эволюционного времени. ћаленькие генетические единицы имеют эту особенность; индивиды, группы и классы Ч нет. ¬еликое достижение √регора ћендел€ состо€ло в том, что он показал, что на практике наследственные единицы можно рассматривать как неделимые и независимые частицы. —егодн€ мы знаем, что ситуаци€ не так проста. ƒаже цистрон иногда можно разделить, и никакие два гена на одной и той же хромосоме не €вл€ютс€ полностью независимыми. ћой вклад состоит в том, что € определил ген как единицу, в большой степени приближающуюс€ к идеалу неделимой частицы. √ен не €вл€етс€ неделимым, но делитс€ он редко. ќн либо определенно присутствует, либо определенно отсутствует в теле любого данного индивида. √ен переходит, не измен€€сь, от деда к внуку; он проходит через промежуточное поколение, не соедин€€сь с другими генами. ≈сли бы гены посто€нно смешивались друг с другом, естественный отбор, так, как мы его сегодн€ понимаем, был бы невозможен.  стати, это было доказано еще при жизни ƒарвина и сильно его обеспокоило, поскольку в те дни предполагалось, что наследственность Ч процесс смешивающий. ќткрытие ћендел€ уже было опубликовано, и это могло бы спасти ƒарвина; но, к несчастью, он никогда об этом не узнал.  ажетс€, работы ћендел€ впервые привлекли внимание только несколько лет спуст€ после смерти обоих ученых. ¬озможно, ћендель и сам не подозревал, насколько важным было его открытие, иначе он написал бы ƒарвину.

≈ще один аспект корпускул€рности гена состоит в том, что он никогда не стареет. ƒостигнув миллиона лет, он остаетс€ таким же, каким был в сто. ќн перескакивает из одного тела в другое, путешеству€ по поколени€м, манипулирует телами дл€ достижени€ собственных целей и оставл€ет смертные тела, одно за другим, до того, как они состар€тс€ и умрут.

√ены бессмертны; или, скорее, они определ€ютс€ как генетические единицы, близко подошедшие к тому, чтобы заслужить этот титул. ћы, индивидуальные механизмы дл€ выживани€ в этом мире, можем наде€тьс€ прожить еще несколько дес€тков лет. Ќо продолжительность жизни генов в нашем мире измер€етс€ не дес€тками, но тыс€чами и миллионами лет.

 

 

* * *

ћеханизмы дл€ выживани€ вначале были просто пассивными сосудами, содержавшими гены; они предоставл€ли немногим более чем стены дл€ их защиты от химических атак соперников и случайного попадани€ молекул. ¬ те дни они УпиталисьФ органическими молекулами, плававшими вокруг них в первичном бульоне. Ётой легкой жизни пришел конец, когда органическа€ еда в бульоне, тыс€челети€ копивша€с€ там под воздействием солнечного света, оказалась исчерпана. ѕредставители одной из основных ветвей механизмов дл€ выживани€, известные сегодн€ под именем растений, начали напр€мую использовать солнечный свет, чтобы строить сложные молекулы из простых, ускорив таким образом процесс синтеза, происходивший ранее только в бульоне. ѕредставители другой ветви, известные сегодн€ как животные, УоткрылиФ возможность эксплуатировать химическую работу растений, поеда€ либо их, либо других животных. ќбе эти ветви механизмов дл€ выживани€ развивали все более изобретательные приспособлени€, чтобы увеличить эффективность своей формы жизни; одновременно с этим посто€нно рождались и новые формы жизни. ¬озникали под-ветви и под-под-ветви, кажда€ из которых специализировалась на определенном типе жизни: в море, на суше, в воздухе, под землей, на деревь€х, внутри других живых организмов. Ёто разветвление породило огромное разнообразие животных, которому мы удивл€етс€ сегодн€.

» растени€, и животные развились в многоклеточные тела, в которых копии генов распредел€лись в каждую клетку. Ќам неизвестно, когда, почему и сколько раз это происходило. Ќекоторые исследователи метафорически говор€т о колонии, называ€ тело колонией клеток. я предпочитаю говорить о колонии генов и о клетках как о подход€щих рабочих единицах дл€ химической промышленности генов.

ћожет быть, тела и €вл€ютс€ колони€ми генов, но в своем поведении они безусловно выказывают собственную индивидуальность. Ћюбое животное движетс€ как скоординированное целое, как едина€ особь. —убъективно € воспринимаю себ€ как целое, а не как колонию. Ёто вполне естественно. ≈стественный отбор предпочитает гены, кооперирующие с другими. ¬ жестокой борьбе за жизнь, в неустанном стремлении пожрать другие механизмы дл€ выживани€ и не быть съеденным самому, преимуществом €вл€лась центральна€ координаци€, а не анархи€ внутри общего тела. ¬ насто€щее врем€ сложна€ взаимна€ эволюци€ генов настолько продвинулась вперед, что коммунальна€ природа индивидуальных машин дл€ выживани€ стала почти незаметной. ¬ действительности, многие биологи ее не признают и со мной не соглас€тс€.

 

 

* * *

ќдна из самых удивительных особенностей поведени€ механизмов дл€ выживани€ Ч это их кажуща€с€ целеустремленность. я имею в виду не только то, что это поведение прекрасно рассчитано, чтобы помочь генам данного животного выжить, хот€ и это имеет место. я говорю об аналогии с человеческим целеустремленным поведением.  огда мы видим, как животное УищетФ пищу, сексуального партнера или потер€нного детеныша, мы с трудом можем удержатьс€, чтобы не приписать ему субъективных чувств, возникающих в подобных ситуаци€х у нас самих. Ёти чувства могут включать УжеланиеФ заполучить некий объект, Умысленное представлениеФ этого объекта, некую Уцель в поле зрени€Ф.  аждый из нас знает путем собственного интроспективного анализа, что по крайней мере в одном из современных механизмов дл€ выживани€ эта целеустремленность породила свойство, которое мы называем УсознаниемФ. я не философ и не хочу рассуждать о том, что это значит; к счастью, дл€ нашей цели это и не важно. ¬полне возможно говорить о машинах, ведущих себ€ так, как будто они обладают сознанием, при этом оставл€€ открытым вопрос о том, обладают ли они сознанием на самом деле. ¬ своей основе эти механизмы весьма просты, а принципы бессознательного целенаправленного поведени€ €вл€ютс€ самым обычным делом в инженерной науке.  лассический пример тому Ч регул€тор в паровом двигателе ”атта.

ќсновной принцип этого €влени€ Ч отрицательна€ обратна€ св€зь. »меютс€ несколько типов такой св€зи. ѕри этом в общих чертах происходит следующее: Уцеленаправленна€ машинаФ, механизм или предмет, ведущий себ€ так, словно он сознательно стремитс€ к какой-либо цели, снабжен неким измерительным устройством, замер€ющим разницу между насто€щим положением дел и УжелаемымФ состо€нием. „ем больше эта разница, тем напр€женнее работает механизм. “аким образом, машина автоматически уменьшает разницу Ч отсюда и название отрицательна€ обратна€ св€зь Ч и может остановитьс€, когда УжелаемоеФ состо€ние будет достигнуто. –егул€тор ”атта состоит из пары шаров, которые вращает паровой двигатель. Ўары наход€тс€ на концах снабженного шарниром рычага. „ем быстрее вращаютс€ шары, тем сильнее центробежна€ сила, бор€сь против гравитации, стремитс€ привести рычаг в горизонтальное состо€ние. –ычаг присоединен к паровому клапану, питающему двигатель, таким образом, что подача пара прекращаетс€, когда рычаг приходит в горизонтальное положение. “аким образом, если двигатель работает слишком быстро, подача пара уменьшаетс€ и двигатель замедл€етс€. ≈сли он замедл€етс€ слишком сильно, подача пара автоматически увеличиваетс€ и двигатель снова ускор€етс€. ѕодобные целенаправленные машины часто сбиваютс€ с ритма, и часть инженерного искусства состоит в том, чтобы встроить в них дополнительные приспособлени€, уменьшающие возможность сбоев.

У∆елаемоеФ состо€ние регул€тора ”атта состоит в определенной скорости вращени€. ќчевидно, что регул€тор не желает этого сознательно. У÷ельФ механизма определ€етс€ всего-навсего как состо€ние, в которое тот обычно возвращаетс€. —овременные целенаправленные машины используют такие же основные принципы, как отрицательна€ обратна€ св€зь, но достигают при этом гораздо более сложного УжизнеподобногоФ поведени€. ”правл€емые ракеты выгл€д€т так, словно активно ищут свою цель, а когда цель попадает в пределы дос€гаемости, то ракеты начинают ее УпреследоватьФ учитыва€ все ее обманные маневры, броски и повороты, а иногда даже Упредсказыва€Ф или Упредвар€€Ф их. ћы не будем здесь вдаватьс€ в детали насчет того как это делаетс€. ƒл€ этого используетс€ отрицательна€ обратна€ св€зь нескольких типов, пр€ма€ св€зь и некоторые другие принципы, хорошо известные инженерам и широко задействованные также в функционировании живых существ. «десь не об€зательно предполагать что-то похожее на сознание, хот€ неспециалист, наблюдающий целенаправленное и разумное на вид поведение ракеты, с трудом может поверить, что она не находитс€ под пр€мым дистанционным управлением пилота.

ќбычным заблуждением €вл€етс€ то, что поскольку такой механизм, как управл€емые ракеты, изначально изобретен и построен разумным человеком, он должен находитьс€ под непосредственным контролем разумного человека. ƒругим вариантом этого заблуждени€ €вл€етс€ следующее утверждение: У омпьютеры не играют в шахматы по-насто€щему, поскольку делают только то, что им приказывает человек-операторФ. Ќам необходимо разобратьс€, в чем здесь ошибка, поскольку это поможет нам пон€ть, в каком смысле можно сказать, что гены УконтролируютФ поведение.  омпьютерные шахматы Ч хороший пример, и € остановлюсь на них немного подробнее.

 омпьютеры пока не играют в шахматы как гроссмейстеры, но уже достигли уровн€ крепкого любител€. —трого говор€, правильнее будет сказать, что уровн€ крепкого любител€ достигли программы, поскольку программам все равно, в какой компьютер их заложат.  акова при этом роль человеческого программиста? –азумеетс€, он не управл€ет компьютером посто€нно, как дергающий за ниточки кукловод. Ёто было бы ловким трюком, обманом. ѕрограммист пишет программу, закладывает ее в компьютер, и дальше тот предоставлен самому себе: единственным человеком, взаимодействующим с компьютером, остаетс€ его противник, печатающий на клавиатуре свои ходы. ћожет быть, программист предвидит все возможные шахматные позиции и снабжает компьютер списком хороших ходов на любой случай? Ќаверн€ка нет, поскольку количество возможных шахматных позиций настолько велико, что прежде, чем программист закончит свой список, наступит конец света. ѕо этой же причине невозможно запрограммировать компьютер на то, чтобы он анализировал Ув умеФ все возможные ходы с их возможными продолжени€ми, пока не найдет выигрышной стратегии. ¬озможных ходов в шахматах больше, чем атомов в галактике. “аким образом, предыдущие возражени€ не многого сто€т. ѕроблема шахматного программировани€ чрезвычайно сложна, и не следует удивл€тьс€, что программам еще далеко до высочайшего шахматного мастерства.

¬ действительности, роль программиста больше походит на роль отца, учащего своего сына игре в шахматы. ќн объ€сн€ет компьютеру ходы и правила, причем делает это не дл€ каждой определенной позиции, а в виде наиболее экономично изложенных правил. ѕравда, он не говорит по-русски: У—лоны ход€т по диагоналиФ, но замен€ет это высказывание его математическим эквивалентом, что-то вроде: УЌовые координаты слона получаютс€ из старых путем прибавлени€ той же константы, не об€зательно с тем же знаком, одновременно к координатам x и y Ф, только короче. ѕосле этого он может запрограммировать какой-нибудь совет, написанный на таком же математическом или логическом €зыке, который в переводе на обычный €зык означал бы что-нибудь вроде: Уне оставл€й корол€ без защитыФ, или какой-нибудь ловкий прием, вроде УвилкиФ конем. ƒетали этого очень интересны, но рассмотрение их увело бы нас слишком далеко в сторону. ¬ажно здесь следующее: во врем€ игры компьютер предоставлен самому себе и не может ожидать помощи от своего Ухоз€инаФ. ¬се, что тот может сделать, это заранее запрограммировать компьютер наилучшим образом, гармонично совместив списки конкретных знаний с информацией по общей стратегии и тактике.

“ак же гены контролируют поведение механизмов дл€ выживани€: не пр€мо, с помощью зажатых в пальцах ниточек кукловода, а косвенно, как программист вли€ет на поведение программы. ¬се, что они могут сделать, это запрограммировать поведение заранее, после чего механизм дл€ выживани€ должен боротьс€ самосто€тельно, пока гены пассивно сид€т у него внутри. ѕочему они так пассивны? ѕочему бы им не вз€ть бразды управлени€ в свои руки и не установить посто€нный контроль? ќтвет состоит в том, что они этого сделать не могут по причине отставани€ по времени. Ќаучно-фантастический рассказ УЌа јндромедуФ ‘реда ’ойл€ и ƒжона Ёллиота, как и вс€ хороша€ научна€ фантастика, базируетс€ на интересных научных фактах. —транно, что книга, как кажетс€, вообще не упоминает открыто об основном из этих фактов. Ќадеюсь, что авторы не будут против, если € сделаю это здесь.

«а двести световых лет от нас, в созвездии јндромеды (Ќе путать с галактикой јндромеды, наход€щейс€ на рассто€нии 2 млн. световых лет. Ч ѕрим. изд.), существует нека€ цивилизаци€. јндромед€не хот€т распространить свою культуру в других мирах.  ак лучше всего это сделать? ќ межзвездном путешествии вопрос не стоит. —корость света кладет теоретический предел возможност€м таких путешествий, а соображени€ механики делают этот предел намного ниже на практике.  роме того, возможно, что есть не так уж много миров, которые стоило бы посетить, и нет возможности узнать, в каком направлении они лежат. –адио Ч лучший способ св€зи со вселенной, поскольку, если у вас хватает энергии, чтобы посылать сигнал одновременно во всех направлени€х, а не в каком-то одном, вы сможете достичь многих миров (их число растет пропорционально квадрату рассто€ни€, на которое путешествует сигнал). –адиоволны перемещаютс€ со скоростью света, что означает, что от јндромеды до «емли сигнал доберетс€ за двести лет. ѕроблема с таким рассто€нием в том, что оно делает беседу невозможной. ƒаже если не принимать во внимание тот факт, что каждое следующее послание с «емли будет передано людьми, отсто€щими от авторов предыдущего послани€ поколений на двенадцать, попытка поддерживать подобный УмежпланетныйФ разговор будет пустой тратой времени.

Ёта проблема вскоре превратитс€ дл€ нас в практическую Ч от «емли до ћарса радиоволны лет€т 4 минуты. Ќесомненно, что космонавтам придетс€ отказатьс€ от привычки беседовать короткими чередующимис€ репликами. ¬место этого им придетс€ использовать длинные монологи, более похожие на письма, чем на реплики в разговоре. ¬от еще один пример: –оджер ѕэйн указал на то, что акустика мор€ имеет некоторые особые характеристики, означающие, что очень громка€ песн€ китов теоретически может быть слышна по всему земному шару, если киты при этом наход€тс€ на определенной глубине. Ќеизвестно, сообщаютс€ ли они между собой на такие большие рассто€ни€ в действительности, но если да, то они сталкиваютс€ с той же проблемой, как астронавт на ћарсе. —корость звука в воде такова, что потребуетс€ два часа, чтобы песн€ пересекла јтлантический океан и ответ добралс€ бы обратно. ћне кажетс€, что именно этим можно объ€снить тот факт, что киты произнос€т непрерывные УмонологиФ, никогда при этом не повтор€€сь, в течение восьми минут. ѕосле этого они начинают сначала и повтор€ют всю песню, и так много раз подр€д; каждый цикл занимает около восьми минут.

јндромед€не из фантастического рассказа сделали то же самое. ѕоскольку ждать ответа не было смысла, они уместили все, что хотели сказать, в одно огромное непрерывное послание и стали передавать его в космическое пространство снова и снова. ¬рем€ полного цикла составл€ло несколько мес€цев. ќднако их послание сильно отличалось от сообщени€ китов. ќно состо€ло из закодированных инструкций по построению и программированию гигантского компьютера. –азумеетс€, инструкции не были составлены на каком-либо из человеческих €зыков, но опытный криптограф может расшифровать любой код, в особенности если его и составл€ли с целью легкой расшифровки. —ообщение было прин€то телескопом ∆одрелл Ѕанк, расшифровано, компьютер был построен и программа начала работать. –езультаты оказались почти фатальными дл€ человечества, поскольку намерени€ андромед€н были не совсем альтруистичны.  омпьютеру почти удалось захватить власть над миром, когда герой наконец с ним расправилс€, зарубив его топором.

— нашей точки зрени€ интересен вопрос, в каком смысле можно сказать, что андромед€не управл€ют событи€ми на «емле. ” них нет пр€мого контрол€ над каждым действием компьютера; более того, у них нет способа узнать, был ли этот компьютер вообще построен, поскольку информаци€ об этом достигла бы их только через двести лет.  омпьютер сам принимал все решени€ и предпринимал действи€. ќн не мог попросить у своих создателей даже общих указаний. ¬се инструкции должны были быть записаны в нем заранее из-за непреодолимого временного барьера в двести лет. ¬ принципе его программа могла быть очень похожа на программу компьютера-шахматиста, с той разницей, что она была бы более гибкой и обладала бы большей способностью к переработке локальной информации, потому что она была создана, чтобы работать не только на «емле, но в любом мире, где есть развита€ цивилизаци€, в любом из множества миров, особенностей которых андромед€не заранее знать не могли.

ѕодобно тому, как андромед€не должны были иметь на «емле компьютер, чтобы тот принимал за них повседневные решени€, наши гены должны были построить мозг. Ќо гены в этой аналогии Ч не только андромед€не, пославшие закодированные инструкции. ќни сами по себе €вл€ютс€ этими инструкци€ми. ѕричина, по которой они не могут пр€мо управл€ть нами, как кукловод Ч марионеткой, одна и та же Ч запаздывание во времени. √ены работают, контролиру€ синтез белков. Ёто могучее орудие дл€ управлени€ миром, но действует оно достаточно медленно. „тобы построить эмбрион, требуютс€ мес€цы терпеливого дергани€ за белковые УструныФ. ѕоведение, с другой стороны, Ч вещь быстра€ и действует на временных отрезках прот€женностью не в мес€цы, но в секунды и в доли секунд. ¬ мире что-то происходит, сова проноситс€ над головой, шорох в высокой траве выдает затаившуюс€ там жертву, и в тыс€чные доли секунды нервна€ система приходит в действие, мускулы сжимаютс€, и чь€-нибудь жизнь оказываетс€ спасена Ч или потер€на. √ены не обладают подобной быстротой реакции.  ак андромед€не, гены могут только постаратьс€ предусмотреть все заранее, построив себе быстрый компьютер и вложив в программу правила и УсоветыФ на все случаи жизни, которые они способны УпредусмотретьФ. Ќо, как и в игре в шахматы, в жизни слишком много различных гипотетических возможностей, и предусмотреть их все невозможно.  ак программист, работающий над шахматной программой, гены должны УпроинструктироватьФ собственные механизмы дл€ выживани€ не по поводу специфических деталей, но дать им общие советы о стратегии и тактике выживани€.

 ак указал ƒж. «. янг, гены должны проделать работу, аналогичную предсказанию. ¬ момент построени€ эмбриона машины дл€ выживани€ опасности и проблемы, с которыми ей придетс€ сталкиватьс€, лежат в будущем.  то знает, какой хищник будет выслеживать ее, притаившись в кустах, или кака€ быстронога€ жертва перебежит, петл€€, ее дорогу? Ётого не способен предсказать ни человеческий прорицатель, ни ген. ќднако возможны некоторые общие предположени€. √ены пол€рного медвед€ могут быть уверены в том, что будущее их еще не родившейс€ машины дл€ выживани€ будет холодным. ќни не думают об этом, как о предсказании; они вообще ни о чем не думают: они просто создают густой мех, поскольку так они делали во всех предыдущих телах. »менно благодар€ этому они все еще существуют в генетическом фонде. ќни также предсказывают, что земл€ будет покрыта снегом, и это предсказание реализуетс€ в виде белой шкуры, предоставл€ющей медведю хороший камуфл€ж. ≈сли бы климат јрктики изменилс€ так быстро, что медвежонок родилс€ бы в тропическом лесу, предсказани€ генов оказались бы ошибочными, и им пришлось бы за это расплачиватьс€. ћедвежонок погиб, и они вместе с ним.

 

 

* * *

ќдним из интересных способов предсказани€ будущего €вл€етс€ имитаци€. ≈сли генерал хочет узнать, будет ли определенный план лучше, чем его альтернативные, он должен попытатьс€ предсказать будущее. ¬ ситуации имеетс€ несколько неизвестных величин: погода, моральное состо€ние его собственного войска и возможные контрмеры противника. „тобы узнать, хороший ли это план, можно попытатьс€ привести его в жизнь и посмотреть, что получитс€; но этот тест нежелательно проводить дл€ всех возможных планов, хот€ бы потому, что количество молодых людей, готовых Уумереть за отчизнуФ не бесконечно, а количество возможных планов очень велико. ѕредпочтительнее опробовать планы в тренировочных схватках, чем в смертельных бо€х. “ренировочные схватки могут проводитьс€ по полной программе, со сражени€ми У—евераФ против УёгаФ и использованием холостых патронов, но и это слишком дорого и громоздко. ƒешевле играть в военные игры, передвига€ олов€нных солдатиков и игрушечные танки по большой карте.

¬ последнее врем€ компьютеры вз€ли на себ€ основную работу по имитации не только в военной стратегии, но и во всех област€х, в которых необходимы предсказани€ будущего, таких, как экономика, экологи€, социологи€ и многие другие. Ёта технологи€ работает следующим образом. Ќа компьютере воспроизводитс€ модель некого аспекта мира. Ёто не означает, что, отвинтив крышку, вы найдете внутри крохотную куколку, повтор€ющую форму изображаемого предмета. ¬ банке данных играющего в шахматы компьютера нет мысленной картинки шахматной доски с фигурами. ƒоска и позици€ на ней представлены там в виде р€да электронно закодированных чисел. ƒл€ нас карта Ч это миниатюрна€ модель мира, сделанна€ в определенном масштабе и спрессованна€ в два измерени€. ¬ компьютере карта, скорее всего, будет представлена в виде списка городов и других мест, каждое с двум€ координатами, широтой и долготой. ƒл€ нас неважно, в какой форме компьютер представл€ет себе модель мира Ч главное, чтобы он мог с ней работать, ею манипулировать, проводить на ней эксперименты и предоставл€ть ответы человеческим операторам в доступной дл€ них форме. Ѕлагодар€ технике имитации можно выигрывать и проигрывать смоделированные войны, наблюдать, как лет€т или падают самолеты, как нова€ экономическа€ политика приводит к процветанию или кризису. ¬ каждом случае весь процесс занимает в компьютере крохотную долю того времени, которое он зан€л бы в реальной жизни. –азумеетс€, некоторые модели мира хороши, а другие никуда не год€тс€, и даже самые лучшие модели только приблизительны. Ќикака€ имитаци€ не в состо€нии абсолютно точно предсказать, что произойдет в действительности, но хороша€ имитаци€ гораздо предпочтительнее, чем слепой метод проб и ошибок. »митацию можно назвать методом косвенных проб и ошибок (к несчастью, этот термин был много лет назад присвоен психологами, работавшими с крысами).

≈сли имитаци€ Ч така€ хороша€ мысль, то мы могли бы ожидать, что механизмы дл€ выживани€ набрели на нее первыми. ¬ конце концов, они изобрели многие из приемов человеческой инженерной науки задолго до того, как мы по€вились на сцене: фокусирующие линзы и параболический рефлектор, частотный анализ звуковых волн, сервоуправление, эхолокатор, буферное запоминающее устройство и множество других вещей с длинными названи€ми, детальное описание которых дл€ нас неважно. “ак как же насчет имитации?  огда вам приходитс€ принимать трудное решение в ситуации, включающей неизвестные будущие величины, вы прибегаете к определенного типа имитации. ¬ы представл€ете себе, что произойдет, если вы примете ту или иную возможную альтернативу. ¬ы создаете в голове модель мира Ч той его части, котора€, как вам кажетс€, важна в данном случае. ¬ы €сно видите эту модель своим внутренним зрением и можете манипулировать ее составл€ющими. ћаловеро€тно, чтобы где-то в вашей голове находилась уменьшенна€ копи€ событий, которые вы воображаете. “ак же, как и в случае с компьютером, детали того, как ваш мозг представл€ет модель мира, не столь важны, как сам факт, что он может использовать ее дл€ предсказани€ будущих событий. ћашины дл€ выживани€, умеющие предсказывать будущее, Ч это скачок вперед по сравнению с механизмами дл€ выживани€, использующим пр€мой метод проб и ошибок. Ќедостаток проб в том, что на них требуетс€ много времени. Ќедостаток ошибок в том, что они зачастую смертельны. »митаци€ и быстрее, и безопаснее.

¬ершиной эволюции умени€ предсказывать стало, по-видимому, по€вление субъективного сознани€. “о, почему это произошло, кажетс€ мне глубочайшей загадкой, сто€щей перед современной биологией. ” нас нет причин предполагать, что электронные компьютеры, способные к имитации, обладают сознанием, хот€ мы должны признать, что в будущем это может произойти. ћожет быть, самосознание возникает в тот момент, когда симулируема€ мозгом картина мира становитс€ такой полной, что включает сам этот мозг. ќчевидно, что торс и конечности механизма дл€ выживани€ должны составл€ть важную часть его модели мира, и по той же причине сама имитаци€ может быть частью мира, модель которого надо построить. Ёто можно также назвать УсамосозерцаниемФ, но мне не кажетс€, что это название предоставл€ет удовлетворительное объ€снение развити€ самосознани€, отчасти потому, что оно включает бесконечный регресс Ч если у нас есть модель модели, почему бы не быть и модели модели модели?Е

 аковы бы ни были философские проблемы, возникающие в св€зи с самосознанием, дл€ целей данной статьи мы можем считать его кульминацией эволюционной тенденции, ведущей к освобождению механизмов дл€ выживани€ как субъектов, принимающих решени€, от их абсолютных хоз€ев, генов. ћозг не только осуществл€ет повседневный контроль за делами механизма дл€ выживани€; он также научилс€ предсказывать будущее и действовать в соответствии со своими предсказани€ми. ќн достаточно силен, чтобы восстать против диктата генов, например, отказавшись иметь столько детей, сколько физически возможно. Ќо, как мы увидим, в этом смысле человек Ч совершенно особое животное.

 акое отношение все это имеет к альтруизму и эгоизму? я пытаюсь развить мысль, что поведение животных, альтруистическое или эгоистическое, находитс€ под контролем генов только в переносном, но тем не менее, вполне реальном смысле. ƒикту€ то, как стро€тс€ механизмы дл€ выживани€ и их нервна€ система, гены осуществл€ют решающий контроль над поведением. ќднако повседневные, сиюминутные решени€ Ч дело нервной системы. √ены создают общую политику, мозг воплощает ее в жизнь. ѕо мере того как мозг развиваетс€, он начинает перехватывать инициативу в создании общей политики, использу€ такие приемы как обучение и имитаци€. Ћогическим завершением этой тенденции была бы единственна€ обща€ инструкци€, даваема€ генами: делай то, что ты считаешь наилучшим, чтобы сохранить нас в живых.

 

 

Ёгоистические мемы

ћы предполагаем, что законы физики одинаковы во всей доступной нам вселенной. —уществуют ли какие-либо биологические принципы, имеющие такую же универсальную силу?  огда космонавты отправ€тс€ на далекие планеты, они могут ожидать найти там существа, слишком странные и непохожие на земл€н, чтобы мы могли их представить. Ќо есть ли нечто, что было бы верным дл€ всех форм жизни, независимо от их химической базы? ≈сли будет найдена форма жизни, основанна€ на кремнии вместо углерода или на аммиаке вместо воды, если обнаружатс€ существа, кип€щие и гибнущие при −100∞ по ÷ельсию, если существует форма жизни не на химической, а на электронной основе, то будет ли между ними нечто общее, принцип, общий дл€ всех живых существ? –азумеетс€, € не знаю, но если бы мне пришлось держать пари, € поставил бы на то, что некий основной принцип существует. Ёто закон, глас€щий, что люба€ жизнь эволюционирует путем дифференцированного выживани€ реплицирующихс€ особей. –еплицирующа€с€ особь, преобладающа€ на нашей планете Ч ген, молекула ƒЌ . ћогут быть и другие особи. ≈сли они имеютс€, то при наличии некоторых дополнительных условий они почти неизбежно станут основой эволюции.

Ќужно ли нам путешествовать в другие миры в поисках иных типов репликаторов и, вследствие этого, иных типов эволюции? я думаю, что новый тип репликатора по€вилс€ недавно на нашей планете. ќн находитс€ у нас под носом. ќн еще крайне молод, еще неуклюже барахтаетс€ в своем первичном бульоне, но его эволюци€ продвигаетс€ вперед такими темпами, что оставл€ет старый ген далеко позади.

Ќовый бульон Ч это бульон человеческой культуры. Ќовому репликатору нужно им€, такое им€, которое бы несло идею культурной передачи, или единицы имитации. УћимемФ происходит от подход€щего греческого корн€, но мне нужно слово из одного слога, которое звучало бы немного похоже на УгенФ. Ќадеюсь, что мои друзь€-классицисты прост€т мен€, если € сокращу название до УмемФ. Ёто слово соотноситс€ с английским memory (пам€ть) и с французским meme (такой же, тот же самый).

ѕримерами мемов €вл€ютс€ мелодии, идеи, крылатые фразы, фасоны одежды, приемы изготовлени€ горшков или построени€ арок. ѕодобно тому, как гены распростран€ютс€ в генофонде, переход€ от тела к телу при помощи €йцеклеток и сперматозоидов, мемы распростран€ютс€ в мемофонде, переход€ от мозга к мозгу путем процесса, который в широком смысле можно назвать имитацией. ≈сли ученый слышит или читает о новой идее, он передает ее своим коллегам и студентам. ќн упоминает о ней в своих стать€х и лекци€х. ≈сли иде€ прививаетс€, то мы можем сказать, что она распространилась, переход€ от мозга к мозгу. ћой коллега Ќ.  . ’амфри из€щно резюмировал содержание ранней редакции этой главы: Емемы должны рассматриватьс€ как живые структуры, не только в метафорическом, но и в техническом смысле слова. ѕосе€в плодотворную мысль у мен€ в мозгу, вы посел€ете там паразита, превраща€ мой мозг в механизм дл€ распространени€ этого мема таким же образом, как вирус может паразитировать в генетическом механизме клетки-хоз€ина. » это не просто фигура речи Ч мем, соответствующий, например, вере в Ужизнь после смертиФ физически реализован много миллионов раз в структуре нервной системы отдельных людей во всех уголках земного шараФ.

 

 

* * *

я предполагаю, что адаптированные друг к другу комплексы мемов эволюционируют тем же способом, как и адаптированные друг к другу комплексы генов. ≈стественный отбор оказывает предпочтение тем мемам, которые используют культурную среду дл€ получени€ преимущества. ѕри этом культурна€ среда состоит из других мемов, тоже прошедших отбор. ћемофонд, таким образом, приобретает черты эволюционно стабильного набора, и новым мемам будет трудно туда проникнуть.

ƒо сих пор € говорил о мемах негативно, но в них есть и свои хорошие стороны.  огда мы умрем, мы сможем оставить после себ€ две вещи: гены и мемы. ћы были созданы как машины дл€ сохранени€ и распространени€ генов. ќднако этот наш аспект окажетс€ забытым через три поколени€. ¬аш ребенок и даже ваш внук может быть похож на вас лицом, иметь ваш цвет волос или унаследовать ваши способности к музыке. Ќо с каждым поколением вклад ваших генов уменьшаетс€ вдвое. Ќужно совсем немного времени, чтобы он стал практически незаметным. Ќаши гены могут обладать бессмертием, но определенный набор генов, представл€ющий каждого конкретного человека, недолговечен. Ёлизабет ¬тора€ Ч пр€мой потомок ¬ильгельма «авоевател€. ќднако вполне возможно, что в ней нет ни одного из генов этого корол€. ћы не должны искать бессмерти€ в размножении.

ќднако, если вы внесли свой вклад в мировую культуру, если вы Ч автор хорошей идеи, мелодии, стихотворени€, свечи зажигани€, ваше детище может продолжать жить через много лет после того, как ваши гены раствор€тс€ в общем генофонде. ћожет быть, в мире еще сохранилась пара генов —ократа, но кого это интересует? ћемо-комплексы —ократа, Ћеонардо,  оперника и ћаркони живут и процветают.

 

–азмышлени€

 

ƒоукинз мастерски излагает редукционистскую гипотезу о том, что жизнь и разум возникли из кип€щего молекул€рного хаоса, когда крохотные, случайно возникшие единицы снова и снова проходили через безжалостный фильтр жестокой борьбы за ресурсы дл€ самовоспроизводства. –едукционизм считает, что весь мир можно свести к физическим законам, и не оставл€ет места дл€ так называемых УвозникающихФ свойств, или, использу€ устаревший, но выразительный философский термин, УэнтелехийФ Ч структур высшего уровн€, предположительно необъ€снимых с точки зрени€ управл€ющих ими законов.

ѕредставьте себе следующую ситуацию: вы посылаете сломанную пишущую машинку (или стиральную машину, или факс) на фабрику дл€ починки. „ерез мес€ц они присылают ее обратно, правильно собранную (такую же, как она была в момент отправки), вместе с письмом, в котором извин€ютс€ Ч хот€ все части сочетаютс€ друг с другом правильно, целое по какой-то причине отказываетс€ работать. ¬ы сочтете это возмутительным.  ак это возможно, чтобы кажда€ часть была в пор€дке, а механизм при этом не работал? √де-то должна таитьс€ поломка! “ак говорит нам наш здравый смысл, приложимый к царству обыденной жизни.

ѕродолжает ли этот принцип действовать по мере того, как вы переходите от целого к составл€ющим его част€м, затем Ч к составл€ющим этих частей и так далее, уровень за уровнем? ƒа, подсказывает здравый смысл Ч и все же многие люди продолжают считать, что свойства воды не могут быть выведены из свойств кислорода и водорода, и что человеческое существо больше, чем сумма его частей. Ћюди представл€ют себе атомы в виде простых биллиардных шаров, допуска€ наличие у них химической валентности, но не вдава€сь в более мелкие детали. ќказываетс€, что ничто не может быть дальше от истинного положени€ дел.  огда вы достигаете этого микроскопического уровн€, математика УматерииФ становитс€ сложнее, чем когда бы то ни было. ќб этом говорит отрывок из работы –ичарда ћаттака, посв€щенной взаимодействующим частицам:

 

–азумным отправным пунктом обсуждени€ проблемы многих тел может быть вопрос о том, сколько тел необходимо иметь, чтобы возникла эта проблема. ѕрофессор ƒж. ≈. Ѕраун указал, что те, кто интересуютс€ точным ответом на этот вопрос, могут обратитьс€ за ним к истории. ¬ ньютоновой механике восемнадцатого века проблема трех тел считалась неразрешимой. — рождением общей относительности в 1910 году и квантовой электродинамики в 1930 году неразрешимыми стали считатьс€ проблемы двух и одного тела. ¬ современной теории квантового пол€ неразрешима проблема нулевого тела (вакуум). “аким образом, если нам нужно точное решение, то ни одного тела Ч это уже слишком много.

 

 вантова€ механика атома, например, кислорода, с его восемью электронами, находитс€ далеко за пределами наших возможностей найти полное аналитическое решение. —войства атомов кислорода и водорода, не говор€ уже о молекуле воды, неописуемо сложны и €вл€ютс€ причиной многих неуловимых свойств воды. Ќекоторые из этих свойств поддаютс€ изучению с помощью компьютерной симул€ции множества взаимодействующих молекул; при этом используютс€ упрощенные модели атомов. ≈стественно, что чем лучше модель атома, тем точнее симул€ци€. ¬ действительности, компьютерные модели стали одним из основных способов открыти€ новых свойств веществ, состо€щих из множества идентичных компонентов, основыва€сь только на знании о свойствах одного индивидуального компонента.  омпьютерна€ симул€ци€ помогла нам по-новому взгл€нуть на то, как галактики образуют свои спирали, при помощи модели одной-единственной звезды, рассмотренной как подвижна€ гравитационна€ точка.  омпьютерные симул€ции, основанные на моделировании единственной молекулы как простой структуры в состо€нии электромагнитного взаимодействи€, показали, как твердые вещества, газы и жидкости вибрируют, текут и мен€ют состо€ние.

Ќесомненно то, что люди обычно недооценивают сложности и запутанности, которые могут возникнуть при взаимодействии огромного количества единиц, подчин€ющихс€ формальным правилам Ч взаимодействии чрезвычайно быстром по сравнению с нашей временной шкалой.

¬ заключение своей книги ƒоукинз представл€ет свой собственный мем о мемах Ч программных репликаторах, обитающих в умах. ќн предвар€ет свою экспозицию анализом различных поддерживающих жизнь сред. ѕри этом он забывает упом€нуть еще об одной среде Ч поверхности нейронной звезды, на которой €дерные частицы могут собиратьс€ вместе и снова расходитьс€ в тыс€чи раз быстрее, чем атомы. “еоретически, Ухими€Ф €дерных частиц допускает существование крохотных самовоспроизвод€щихс€ структур, чьи быстротечные жизни будут мелькать со скоростью молнии, такие же сложные, как их земные соответстви€. —уществует ли така€ жизнь на самом деле и возможно ли о ней узнать, не€сно, но удивительна сама иде€ цивилизации подобных супер-лилипутов, котора€ возникает и погибает в течение нескольких земных дней. ¬се отрывки из книг —танислава Ћема, и, в особенности, глава 18, У—едьмое путешествиеФ, обладают этим качеством и порождают неожиданные идеи.

ћы упоминаем об этой странной идее, чтобы напомнить читателю о необходимости непредвз€то подходить к возможност€м различных сред, могущих поддерживать сложную жизнеЧ и мыследе€тельность. ¬ следующем диалоге эта иде€ рассматриваетс€ не в таком фантастическом контексте Ч сознание там возникает из взаимодействи€ разных уровней муравьиной колонии.

 

ƒ.–.’.

 

 

ћ.  . Ёшер. УЋист ћЄбиуса IIФ (гравюра на дереве, 1963).

 

 

ƒј√Ћј— –. ’ќ‘Ў“јƒ“≈–





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 296 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќеосмысленна€ жизнь не стоит того, чтобы жить. © —ократ
==> читать все изречени€...

516 - | 451 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.099 с.