Краткая естественная история цивилизации

Введение

Почему естественная история

«Кто мы?», «Откуда мы пришли?», «Куда мы идем?». Эти вопросы стоят в ряду древнейших, глубоко укоренившихся в наших социальных группах, культурах и цивилизациях. Наш интерес к этим вопросам отражает нашу эгоцентрическую точку зрения, поскольку мы, люди, ощущая мир, включаем наше окружение и других людей в осознание того, кто мы есть. Наши философские системы и науки также начинались как полностью антропоцентрические или «человекоцентричные», где мы были центром и целью Вселенной. Но за последнюю сотню лет мы поняли, что не только далеки от центра, но занимаем бесконечно малую долю пространства и времени. Столь кардинальная переориентация наших религий и философий, наших наук и сообществ, привела к радикальному пересмотру нашего понимания того, кем мы являемся в качестве биологического вида.

Этой книгой я надеюсь вдохновить подобный пересмотр нашего понимания самих себя, поделившись с читателями тем, что я знаю о естественной истории нашего биологического вида, то есть объяснить, каким образом люди тоже включены в сферу действий и реакций биологического мира. Противодействуя традиции рассматривать человеческую историю как отдельную и привилегированную сравнительно с историей мира природы, я надеюсь пролить свет на основополагающие представления о нас самих и о нашем мире, представления, способные изменить то, как мы решаем стоящие перед всеми нами насущные проблемы.

Когда я рос в штате Вашингтон, я исследовал залив Пьюджет-Саунд, побережья и прибрежные леса Орегона, собирал раковины моллюсков и панцири крабов, узнавая, где именно и когда их можно было найти. Растения и животные береговой линии встречаются на определенных уровнях и в предсказуемые периоды времени, и я был очарован этими закономерностями, сразу бросающимися в глаза и успокаивающими. Чего я тогда не понимал, так это того, что мое любопытство и влечение пришли из первородного, исконного источника. Стремление понимать, интерпретировать и следовать закономерностям нашего естественного окружения сделало нас теми, кто мы есть сегодня.

Естественная история обращает внимание на отдельные и взаимодействующие факторы, определяющие потребность в ресурсах, их распределение и воспроизводство, а также гибель индивидов, популяций и биологических видов. Это изучение взаимодействия среды обитания и ее обитателей, но также оно может касаться интуитивного понимания наших предков, обеспечившего их выживание и успешное размножение. Homo sapiens, как и наш вымерший близкий родственник Homo erectus, провели более 99 % времени своего существования на Земле в качестве охотников-собирателей. Наш миллионолетний генетический багаж опыта охотников-собирателей затмевает наш всего лишь десятитысячелетний цивилизационный опыт. Поэтому неудивительно, что в нас можно обнаружить влечение к морскому побережью, звучащее эхом одного из многих наследственных остатков знакомого нам, хотя и отдаленного прошлого. Обеспечиваемые береговыми линиями богатые запасы источников пищи и относительная безопасность от хищников означали, что они являлись важнейшими охотничьими территориями и путями передвижения. Опыт передвижения вдоль морских берегов был просто необходим для выживания человека наряду, например, с умением избегать змей или отличать съедобные грибы и безобидные морские губки от яркоокрашенных опасных. Поэтому береговая линия запечатлелась в наших душах и ДНК. Истории природы и человечества, как это и было всегда, неразрывно переплетены.

Как биологический вид мы имеем долгую, кровную связь со всей жизнью на Земле. Мы знаем, что самовоспроизводящаяся жизнь на нашей планете появилась только один раз, так как все организмы, от вирусов и бактерий до людей, устроены в соответствии с одним и тем же генетическим сводом правил и имеют один и тот же язык программирования ДНК. Наша ДНК сходна с ДНК моллюсков даже больше, чем собачья, и почти идентична ДНК приматов. Хотя мы стали одним их наиболее доминирующих видов на Земле и избегаем многих ограничений, действующих на другие виды, мы продолжаем жить внутри среды обитания и ограничены многими основополагающими правилами нашей естественной истории. Мы являемся обладающими большим мозгом сообразительными продуктами тех же экологических и эволюционных процессов, что формируют жизнь всех остальных организмов, процессов, приведших к фундаментальным параллелям в пространственной и социальной структуре человеческой цивилизации и сообществ животных и растений. Хотя мы забыли эту родословную и общую генеалогию, изучение истории человечества как естественной истории способно напомнить нам о нашем прошлом и предсказать наше будущее.

Этот подход ни в коем случае не нов. Он лежит в основе авторитетных работ Чарльза Дарвина, Карла Маркса, Эдварда О. Уилсона и других авторов. Но за последние несколько десятилетий наше понимание человеческой и естественной истории ускорилось такими сумасшедшими темпами, что для широкой читательской аудитории необходимы новые анализы и обобщения. Поскольку затрагиваемые нами темы подробнее анализируются в специальных статьях и монографиях (цитируемых по мере их рассмотрения), я фокусируюсь не на отдельных деталях, но преимущественно на обобщении наиболее важных новых данных, имеющихся в разрозненном виде в научной литературе.

Включение естествознания в процесс нашего самопознания является критически важной и нелегкой задачей. Вопреки жизненно важной роли естественной истории в выживании наших предков и значении тонкой настройки наших отношений со средой обитания, осуществлявшейся в течение миллионов лет проб и ошибок, в настоящее время значение естественной истории часто умаляется, как устаревший метод наблюдения за растениями и животными. В разительном контрасте со своим величественным началом в Древней Греции, где естествознание было первейшей наукой, имевшей целью понимание всего на свете, от звезд на небе до деревьев в лесу, сегодня его часто откладывают в сторону в пользу больших наборов данных, получаемых из вторых или третьих рук, и обобщенных данных. Но естественная история не демократична, не зависит от книжных данных, и границы науки все еще раздвигаются с помощью смелых, творческих и уникальных наблюдений. Геолог XIX века Луи Агассис прославился своим предположением относительно того (основываясь на десятилетиях наблюдений в Швейцарских Альпах), что геологические формации являются продуктом происходящих в природе процессов, а не творением высшего существа, и мудро учил своих учеников изучать природу, а не книги. Эта простая мантра высечена в граните над входом в Морскую биологическую лабораторию в Вудс-Хоул, одном из мест рождения американской науки.

Моя собственная работа как ученого, изучающего береговые линии, опиралась на философию Агассиса. Это, в числе прочего, привело меня к убеждению, что вся жизнь на Земле, включая саму нашу цивилизацию, развивалась и управляется одними и теми же физическими и биологическими процессами, разворачивающимися в ходе эволюции: симбиогенезом и иерархической самоорганизацией. Многие из идей, связанных с этими процессами, относительно новы либо недавно были уточнены и оценены по достоинству. Все они отражают возрастающий интерес к компонентам сотрудничества в ходе совместной жизни. Одна из целей настоящей книги – изложить историю этих идей как неотъемлемых составляющих обновленной естественной истории цивилизации, вобравшей в себя то, что мы узнали благодаря большому числу научных открытий XX столетия.

Указанные выше процессы наиболее заметны в динамических отношениях элементов и участников отдельно взятого сообщества. Подобно взаимоотношениям, сложившимся между охотниками-собирателями или растениями и животными береговой линии, все сообщества – от коралловых рифов до городов – связаны своими положительными и отрицательными взаимодействиями, то есть экосистемой развивавшихся с течением времени кооперативных и конкурентных сил. Атомы, притягивающие и отталкивающие друг друга на молекулярном уровне, входят в биологические ритмы конкуренции и взаимодействия клеток и микроорганизмов, формирующих многоклеточные организмы. Растения и животные также конкурируют и сотрудничают при формировании сообществ лесов и прибрежных соленых болот. От атомов до экосистем структура и организация обусловлены конфликтами, совместимостью, взаимодействием и равновесием.

Естественную историю не всегда рассматривали подобным образом. Еще менее полувека назад главенствующей силой, формирующей естественный отбор и экосистемы, считалась конкуренция видов за ограниченные ресурсы. «Выживание наиболее приспособленных» Герберта Спенсера и «окровавленные зубы и когти природы» Альфреда Теннисона все еще правили бал, сращиваясь с перспективой «холодной войны», оставлявшей немного места для сотрудничества и групповых выгод. Положительные отношения сотрудничества между людьми, биологическими видами и популяциями оставались недооцененными. Партнерство, симбиотические отношения и мутуализм в природе – явления, в которых выигрывают все участники – считались интересными побочными сюжетами или исключениями из правила, но не организующими принципами. Такая точка зрения бросает длинную тень на историю человечества, также интерпретируемую преимущественно как повествование о конкуренции и конфликтах. Постижение того, что многоклеточные организмы возникли благодаря кооперации органелл наших клеток с микроорганизмами, изменило ход этого повествования. Вскоре мы оказались в состоянии замечать подобные эффекты взаимообусловленности и сотрудничества повсюду, вплоть до того момента, когда мутуализм и положительная обратная связь не стали восприниматься как важные элементы «строительных лесов» жизни и цивилизации на Земле. Это ключевые понятия. Для ясности: мутуализмы — это взаимные положительные взаимодействия между неродственными видами, приносящие пользу обоим видам, и в силу этого эволюционно закрепляемые естественным отбором и экологическими положительными обратными связями. Более техническое понятие симбиогенеза относится к основополагающей конструктивной роли, которую симбиотические кооперативные взаимодействия сыграли в преодолении препятствий на пути становления жизни на Земле.

Получив подсказку относительно значимости сотрудничества и рекурсивных отношений между биологическими видами, ученые стали обнаруживать и документировать жизненно важную роль сотрудничества вновь и вновь. Отец американской экологии Джордж Эвелин Хатчинсон метафорически представлял связь между естественной историей и естественным отбором фразой «экологический театр и эволюционная пьеса», ставшей названием его монографии 1965 г.[1]. То есть сюжет и разворачивание пьесы или драмы зависят от состава театра, и, в свою очередь, сама пьеса может влиять на свою постановку. Совсем недавно британский биолог Ричард Докинз привел эволюцию к ее наименьшему общему знаменателю, представив в качестве субстрата для операций естественного отбора отдельных особей, выступающих как машины выживания для «эгоистичных генов». Эти эгоистичные гены являются для Докинза подлинными актерами эволюции, а все остальное – это просто их носители, ресурсы или препятствия для их действий. Но сотрудничество и групповые выгоды, тем не менее, согласуются с таким геноцентрическим взглядом на жизнь.

Помимо этого, эволюционная пьеса Дарвина изначально представляла естественный отбор как медленный, долгий процесс, что, безусловно, верно. Но в последнее время было показано, что естественный отбор способен также и к быстрым изменениям, таким, как формирование заметных морфологических и иных адаптивных признаков, отвечающих новым или флуктуирующим задачам. Эти явления очевидны в нашей повседневной жизни – например, развитие устойчивости патогенов к антибиотикам, развивающейся после их недолгого применения, что вынуждает нас, в свою очередь, пересматривать нашу антимикробную тактику. Но эта ускоренная версия эволюции не ограничена лишь быстро размножающимися микробами. Одна из первых демонстраций быстрого естественного отбора в дикой природе была проведена в Университете Брауна в 1898 г., недалеко от того места, где сейчас находится мой офис[2]. Хермон Кэри Бампус, молодой профессор Университета Брауна, заинтересовавшийся активно развивавшейся в то время математической статистикой, обнаружил в анатомической лаборатории Университета 136 беспомощных домашних воробьев, пойманных в ледяной шторм на холме Колледж-Хилл. Он забрал их и попытался восстановить их здоровье в своей лаборатории, но добился лишь частичного успеха, многие воробьи погибли. Когда Бампус измерил морфологические признаки выживших и погибших воробьев, он обнаружил одно из первых проявлений естественного отбора в этой области: проще говоря, выжившие воробьи были крупнее и сильнее погибших. Столетие спустя подобные случаи быстрого эволюционного развития оказались на переднем крае эволюционной биологии. Десятилетия кропотливых и упорных исследований зябликов Дарвина (известных также как галапагосские зяблики) биологами Принстонского университета Питером и Розмари Грант показали, что типы клювов этих птиц, от мощных, приспособленных к расклевыванию орехов, до тонких насекомоядного типа, наряду с пищевыми предпочтениями, могут быстро изменяться, адаптируясь к переменам в состоянии пищевых ресурсов[3]. Эволюция это не всегда медленный процесс, как мы полагали. Даже медленно размножающиеся позвоночные могут с высокой скоростью реагировать на быстрые изменения среды обитания, если имеют достаточный запас генетической изменчивости.

Изменения нашего понимании эволюции включали тенденцию 1960-х и 1970-х гг., характеризующуюся некритичными эволюционными интерпретациями развития группового поведения и индивидуальных поведенческих признаков. Прежде всех стоит отметить британского биолога Веро Винн-Эдвардса, известного своей поддержкой группового отбора на уровне вида. Он утверждал, что признаки эволюционируют на благо вида в целом, но эта идея не была подтверждена какими-либо данным или теорией[4]. Однако за последние пару десятилетий биологи-эволюционисты обнаружили, что объясняющая сила естественного отбора и эволюции может выходить за рамки моделей простого выживания наиболее приспособленных особей, ограниченных в пределах популяции одного биологического вида. Эту новую модель эволюции лучше рассматривать как модель, охватывающую интерактивные, кооперативные сети организмов, а не состоящую исключительно из эгоистичных и независимых организмов – как выживание наиболее приспособленных групп, а не просто выживание наиболее приспособленных индивидов[5]. Таким образом, модели симбиогенеза описывают, как виды развиваются вместе с другими видами и, соответственно, действуют на более высоких уровнях организации. Это меняет наш взгляд на естественный отбор, так как групповое поведение в локальном, региональном и даже глобальном масштабах может подвергаться отбору в случае, если повышает генетический успех. Эёрс Шатмэри и Джон Мейнард Смит утверждали, что даже основные переходы в эволюции жизни на Земле – от клеток к растениям, животным и вплоть до социальной организации – все они были вызваны не конкуренцией между машинами эгоистичных генов, а скорее сотрудничеством. Одна из целей этой книги заключается в том, чтобы упрочить эти интерпретации в предположении о том, что сотрудничество между группами может даже побить козыри конкуренции, одной из движущих сил эволюции.

В эволюционной теории имеется два способа оценки группового отбора: традиционный неоспоримый и обновленный более радикальный. В первом случае групповой отбор осуществляется тогда, когда индивид получает больше преимуществ, живя в группе или в сообществе, а не в одиночку. Другими словами, работающая на индивидуальном уровне эволюция ведет к жизни в группе. Это с готовностью принимается в мире, и мы можем видеть это, например, в случае брюхоногих моллюсков и морских желудей, обитающих под покровом водорослей. Второй же способ признает случаи, когда единицей естественного отбора становится группа, а не отдельный индивид. Такие группы часто связаны общим генетическим родством или родственным отбором, например пчелиные семьи и колонии сусликов. Этот второй вид группового отбора расширяет эволюционные возможности сотрудничества в экосистеме. Континуум между индивидуальным отбором и групповым отбором это то, что мы хотели бы понять в нашей истории эволюции, особенно потому, что групповой отбор мощнее объясняет компоненты эволюции человеческой культуры, в частности кооперативные технологии, такие как речь и торговля, в противовес конкурентным силам. Групповые блага могут дать наибольший выигрыш для отдельных людей и стать движущей силой человеческой истории и самой цивилизации. Расширенная естественная история это то, что описывает переход от ядросодержащих клеток и многоклеточных организмов к совместной охоте, торговле, социальной организации, революциям в цивилизации и экстремальному росту населения. Это история возрастающего сотрудничества, сделавшего нас такими, какие мы есть сегодня. Если мы позволим ей восторжествовать и помогать нам в принятии решений, это сможет изменить наше будущее.

Таким образом, жизнь на нашей планете требует и позитивных, и негативных взаимодействий биологических видов, коэволюции и симбиоза или мутуализма с органическим окружением. Вместо того, чтобы быть интересными побочными сюжетами, эти процессы, в совокупности называемые здесь симбиогенезом, создают, строят и поддерживают сцену для экологических взаимодействий в эволюционном театре, формирующем нашу историю. Симбиогенез генерирует закономерности в природе, начиная от взаимоотношений между ядрами, митохондриями и пластидами, контролирующими и снабжающими энергией клетки растений и животных, и поддерживающих движение энергии в экосистемах, до процессов производства кислорода, протекавших в течение сотен миллионов лет и сделавших нашу планету пригодной для жизни. Наши продукты питания и лекарства также получены почти исключительно методом проб и ошибок в ходе коэволюционных отношений с растениями и животными. Даже духовность и религия у людей могут корениться в наших симбиотических отношениях с растениями и грибами в наших экосистемах.