Неотрицаемое. Наш мир и теория эволюции
Также мне было забавно слушать, как представитель младоземельного креационизма утверждает, будто бы кенгуру тоже сошел с борта огромного корабля – ковчега, который, как предполагается, благополучно сел на мель на горе Арарат на территории современной Турции. Это довольно приличная высота – 5165 метров (почти 17 000 футов), – на которой пик покрыт снегом. Для меня непонятно, как все животные и люди смогли преодолеть этот трудный спуск. Получается, что обе особи кенгуру сбежали или спрыгнули вниз с горы и оказались в Австралии, и при этом никто их не видел. Более того, если это путешествие длилось приличное количество времени, наверняка у них в пути рождались детеныши, а взрослые особи умирали. В таком случае останки кенгуру можно было бы найти где-нибудь на территории современного Лаоса или Тибета. Итак, они предположительно перебежали по сухопутному мосту из Евразии в Австралию. Но никаких доказательств такого моста или каких-либо ископаемых останков кенгуру в этом районе нет и не было – ни одного.
Говоря о самом ковчеге, я упомянул «Вайоминг», шестимачтовый деревянный парусник, построенный в Новой Англии высококвалифицированными корабельными плотниками. Для деревянных судов этот корабль огромен – его размер превышает 100 метров (300 футов) в длину. Мифический ковчег, о котором говорят креационисты, предположительно составлял примерно 150 мет ров (500 футов) в длину и мог вынести вес 14 тысяч животных и восьми человек. Экипаж реального корабля «Вайоминг» составлял 14 человек. Несмотря на то что корабль, сконструированный в 1909 году, был построен лучшими на тот момент судостроителями в мире, мастерам не удалось справиться с присущей дереву эластичностью. «Вайоминг» изгибался в бурном море, обнаруживая неконтролируемые утечки в корпусе. В результате судно разрушилось и затонуло вместе со всем экипажем. Если лучшие мастера современного мира не смогли построить большой деревянный корабль, пригодный для мореходства, то как можно предположить, что это удалось горстке людей, понятия не имеющих о судостроении?
Затем я привел в пример Национальный зоопарк в Вашингтоне, округ Колумбия, где на территории 66 гектаров (163 акров) земли содержится около 400 видов животных. Работники зоопарка круглосуточно работают, ухаживая за этими чудесными существами. Как могли 8 неквалифицированных работников поддерживать жизнь и здоровье 14 тысяч животных? На мой взгляд, никак.
Еще я указал на впечатляющие валуны, нередко попадающиеся на обочине шоссе на северо-западном побережье Тихого океана. Их омывали древние воды потоков, которые время от времени прорывали ледяные плотины, заполняя собой бескрайние просторы современной Монтаны. Если бы Землю постигло всемирное наводнение и даже тяжелые скалы затонули, как утверждают г-н Хэм и его коллеги, то что делают эти валуны на поверхности земли, а не под землей? Здесь их быть не должно – но они есть. А значит, креационисты ошибаются в отношении естественной истории их мира.
Я также упомянул ключевую особенность любой научной теории, будь то теория эволюции или что-нибудь еще: теория должна быть пригодной для прогнозирования. Я вкратце рассказал замечательную историю тиктаалика – «рыбонога» (переходный вид между рыбой и четвероногим животным), окаменелые останки которого, согласно научному предположению, могли быть обнаружены в определенном типе болот девонского периода. Именно такое ископаемое болото было найдено учеными Университета Чикаго во главе с неутомимым Нилом Шубиным в северо-восточной части Канады, куда и отправилась экспедиция, впоследствии отыскавшая окаменелые останки тиктаалика. Вы только представьте себе – ведь речь шла о предполагаемом существовании древнего животного. Ученые просто высчитали, где такое животное могло обитать. А затем поехали и доказали это! Удивительно.
В качестве еще одного примера научной теории, используемой для прогнозирования, я привел репродуктивные стратегии современных мексиканских фундулюсов. Эти рыбы могут при необходимости размножаться бесполым путем. В такие моменты их отпрыски становятся наиболее восприимчивыми к атакам паразитов, поскольку имеют меньшее генное разнообразие. Такая половая стратегия является воплощением предсказаний многих эволюционных теорий и, в частности, теории под названием «гипотеза Черной Королевы», которая меня лично просто очаровывает. В знаменитой книге Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье» Алиса, очутившись в стране Черной Королевы, вынуждена постоянно бежать, чтобы оставаться на месте. Предположительно эволюция работает похожим образом: если вы перестанете бежать, тем самым остановив смешение ваших генов, вы просто сойдете с беговой дорожки жизни. Королева оставит вас позади. Далее я посвятил этой теме целую главу.
Поскольку я лично знаком с астрономом и лауреатом Нобелевской премии Робертом Уилсоном, я с удовольствием напомнил зрителям о его открытии реликтового электромагнитного излучения, сделанном им в сотрудничестве с астрофизиком Арно Пензиас. В 1960-х годах ученые смогли подтвердить существование излучения, предсказанного космологами, работавшими над теорией Большого взрыва. Кроме того, я поинтересовался у оппонента, каким образом мы можем наблюдать звезды, который находится от нас на расстоянии, превышающем 6000 световых лет – предполагаемый креационистами возраст Земли? Логично предположить, что если Земля так молода, существующие законы природы не позволят нам видеть свет всех этих звезд. Так почему же – куда ни взглянешь – мы видим свет далеких галактик? Если где-то там существует некая сверхсила, с чего бы ей связываться с нами подобным образом?
Кен Хэм со своей стороны упорно избегал ответов на мои вопросы, повторяя, что у него есть «книга», толкование которой затмевает собой все, что мы можем наблюдать в природе. Я обратил внимание, что его толкование этой книги выглядит попросту неразумно для тех, кто полон любопытства к миру и смотрит на него с открытым сердцем. Такое купированное мировоззрение нисколько не согласуется с мнением многих мировых религиозных лидеров. В завершение выступления, возвращаясь к своей главной задаче, я напомнил аудитории об обязанностях конгресса в соответствии с Конституцией Соединенных Штатов Америки (статья 1 раздела 8) – «содействовать развитию науки и полезных ремесел».
Одна из основных обязанностей каждого из нас, как родителя, учителя, ученого, заключается в воспитании нового поколения, способного добиться успеха в жизни и сделать мир чуточку лучше. Готовясь к выступлению, я просмотрел видео некоторых лекций г-на Хэма и не мог не заметить неоднократных ворчливых высказываний о молодежи, в частности покидающей его приход. И впрямь, послушав его монологи чуть более часа, я пришел к выводу, что молодежь едва ли может воспринимать его слова своим сердцем.
Креационисты упорствуют, ища способы, насколько это возможно, изолировать своих детей и навязать им свою доктрину – независимо от того, как реагирует на них окружающий мир, дети изо всех сил будут стараться принять мифический возраст Земли. Тем временем многие из представителей этого учения даже не задумываются о том, что именно научные достижения – современные информационные технологии, медицина и продукты питания – позволяют им осуществлять свою псевдонаучную деятельность. Конечно, все это не имело бы никакого значения, если бы от этого не зависело будущее наших детей.
Суть дебатов нашла отражение в вопросе, заданном из зала. Кто-то спросил: «Что необходимо для того, чтобы вы изменили свой взгляд на мир?» Мой ответ был крайне прост: хотя бы одно-единственное доказательство. Если бы мы нашли окаменелые останки животного, пытавшегося проплыть сквозь слои породы Большого каньона, если бы мы открыли процесс, в котором новая фракция нейтронов радиоактивного материала могла бы превратиться в протоны за какой-то фантастически короткий период времени, если бы мы нашли возможность появления 11 видов живых существ в день, если бы каким-то образом звездный свет мог добраться сюда, не развивая скорости света, – любое из этих доказательств могло бы заставить меня и всех остальных ученых взглянуть на мир по-новому. Тем не менее ни одного подобного свидетельства не обнаружено – нигде и никогда.
Г-н Хэм ответил, что заставить его изменить свою точку зрения не может ничто. У него есть книга, которая, как он считает, дает ответы на любые когда-либо поставленные естественно-научные вопросы. Никакое доказательство не изменит его мнения – никакое и никогда. Представьте себе этого человека или нескольких его последователей в качестве присяжных заседателей. Они же откажутся использовать разум, чтобы оценить значение улик. Они даже не станут прибегать к самому элементарному критическому мышлению. Я представляю, как они учтиво буду внимать процессу, при этом нисколько не принимая в расчет приводимые улики и доказательства. И впрямь довольно грустная перспектива. Таким образом, закон лишится своей нормы. Они исключат, то есть уже исключили, себя из нашего общества. Они не хотят быть его частью. Я надеюсь, что все мы в состоянии осознать потенциальные последствия подобного учения, а точнее, «неучения». Если бы существовал тест на компетенцию присяжных, как далеко бы они уехали?
В какой-то момент, будучи альтруистом (наследие моего эволюционного развития), я начинаю сочувствовать креационистам. Они исключили себя из замечательного научного процесса, лишив себя возможности узнавать о природе много нового. Я действительно переживаю по поводу их детей. В довершение всего я сочувствую всем нам. Как мы могли допустить, что идеологическое сопротивление научным исследованиям овладело такой заметной частью нашего общества? Почему мы отлучаем такое множество людей от знаний, добытых огромным трудом наших предков? Возможно, в ближайшие десятилетия мы сможем изменить такой порядок и вовлечь в чудесный процесс познания всех людей, независимо от их профессий и отношения к науке. Возможно, восхваляя эволюцию, мы сможем открыть людям глаза на мир и разблокировать наш необъятный человеческий потенциал.
Несмотря на сопротивление части аудитории (не говоря уже о значительной части американской общественности), я подозреваю, что каждый человек в состоянии рассуждать по аналогии, описанной мной в моей получасовой презентации. Разумеется, Кен Хэм тоже может. Просто дело в том, что когда речь заходит об эволюции и, в частности, об осознании того, насколько малы мы в сравнении с целой Вселенной, Хэм и его последователи, видимо, просто не могут принять эту правду. Они отбрасывают здравый смысл и цепляются за надежду, что где-то есть что-то, что позволит нам не думать за себя. Ирония скрывается в том, что таким образом они как раз и лишаются способности понимать, кто мы, откуда мы пришли и где наше место в этом гигантском космосе. И если есть нечто божественное в нашей природе, нечто, что выделяет человека на фоне остальных существ, то, безусловно, наша способность рассуждать является основной частью этого явления.
Кен Хэм, его последователи, я, вы и все остальные люди – в этом мы едины. Все мы – результат одних и тех же эволюционных процессов. Есть надежда, что мы сможем работать вместе, чтобы привести детей, воспитанных на идеях креационизма, к более просвещенному, безграничному осознанию мира вокруг нас.
3. Сотворение мира и второй закон термодинамики
Дело не только в Кене Хэме и его «Ответах Бытия». На протяжении многих лет я слышал множество аргументов против эволюции от людей, которые считают ее нежелательной по религиозным или эмоциональным, или философским соображениям. Зачастую эти споры сводятся к простому, тупиковому аргументу от недоверия: «Это не может быть правдой, потому что мне трудно поверить, что это правда». Но иногда креационисты занимают более интересную, вдохновленную наукой линию нападения и утверждают, что эволюция не является физически возможной, поскольку ни одна система не может с течением времени естественным образом постоянно усложняться. Если конкретнее, то они говорят о противоречии между эволюцией и одним из самых глубоко укоренившихся научных принципов – вторым законом термодинамики.
В общепринятой формулировке второй закон гласит: шар, отпущенный с горы, никогда не покатится в гору сам. Иными словами, любая энергия стремится рассредоточиться: тепло рассеивается, а озера в теплый летний день сами не замерзнут. Креационисты считают, что человеческий род был также отпущен с горы в момент грехопадения, когда наши предки Адам и Ева немного сплоховали. Услышав о втором законе термодинамики, креационисты воскликнули: «Ага! Видите? Весь наш мир – это машина, несущаяся вниз – к смерти».
Между прочим, есть еще первый и третий законы термодинамики и даже нулевой закон. Но хотя они по-своему хороши, в обличительных речах креационистов они не фигурируют.
Несомненно, действие второго закона термодинамики вносит свой вклад в общее движение мира к упадку. Это объясняет невозможность создания вечного двигателя. Любой двигатель в любой машине будет терять какое-то количество энергии на свое прогревание. Любое действие и событие требует энергии извне. Неопровержимая формулировка такого положения вещей принадлежит известному астроному XX века Артуру Стэнли Эддингтону: «Закон возрастания энтропии – второй закон термодинамики – занимает, я думаю, высшее положение среди других законов природы. Если кто-нибудь указывает вам, что ваша любимая теория Вселенной находится в несоответствии с уравнениями Максвелла – тем хуже для уравнений Максвелла. Если обнаруживается, что она противоречит результатам наблюдений – ничего, экспериментаторы тоже иногда ошибаются. Но если обнаружится, что ваша теория противоречит второму закону термодинамики, вам не на что надеяться, вашей теории не остается ничего другого, как погибнуть в глубочайшем смирении».
Необязательно знать уравнения Максвелла, чтобы понять, что имеет в виду Эддингтон (просто для вашего сведения – эти уравнения описывают природу света, электричества и магнетизма). Основная идея заключается в том, что второй закон термодинамики математически описывает рассеивание энергии в окружающее пространство в любой системе. Этот закон имеет фундаментальное значение для функционирования всего мира природы. Поскольку энергия непрерывно рассеивается, любой процесс постепенно будет сводиться на нет, и так до полной его остановки. Вероятно, теперь вы понимаете, почему креационисты утверждают, что второй закон не дает эволюции никаких шансов на усложнение форм жизни. Разве живая система могла бы оставаться системой, если бы все ее движущие силы постоянно рассеивались и растворялись в безбрежном сумраке Вселенной?
Имея диплом инженера машиностроения и обладая достаточным пониманием физических закономерностей, я поистине очарован этим специфическим аргументом креационистов, поскольку, с одной стороны, он по-научному изящен, но вместе с тем абсолютно дезориентирован. Самое важное, о чем нужно знать, это то, что второй закон относится только к закрытым системам, таким как цилиндр в двигателе автомобиля, а Земля даже отдаленно не может считаться закрытой системой. Здесь постоянно происходят перемещения материи и энергии. Жизнь здесь не что иное, как вечный двигатель, и уж никак не шар, неумолимо катящийся вниз.
Существует три основных источника энергии для жизни на Земле: Солнце, внутренняя энергия Земли, образующаяся в результате деления атомов ее ядра, и вращение самой Земли. Эти источники обеспечивают нас энергией день за днем. Больше всего энергии производит Солнце. Оно представляет собой термоядерный реактор, каждую секунду выпускающий в космос 1026 Вт (1026 Дж) тепловой энергии. Ядро Земли также образует тепловую энергию. Вращение нашей планеты перемешивает энергетические потоки и добавляет ускорения ветру и волнам. Итак, как вы видите, мир, в котором мы живем, даже отдаленно не напоминает закрытую систему. Все экосистемы нашей планеты в конечном счете работают на непрерывном внешнем источнике света и тепла.
Энергия Солнца накапливалась Землей на протяжении четырех с половиной миллиардов лет. Живые организмы, от амебы до секвой, должны были приспособиться так, чтобы оптимально использовать всю эту энергию и не позволить другим организмам, возможно, использующим эту энергию более эффективно, вытеснить себя.
Второй закон устанавливает границы; это правила, по которым нам всем приходится играть. Начать с энергии, потраченной на изучение эволюции, – это отличный способ понять жизнь. Что же делают живые организмы со всей этой энергией? Мы используем ее, чтобы создавать химические системы, которые подчиняются второму закону термодинамики. Но второй закон находит отражение во всех областях нашей жизни. Когда вы крутите педали велосипеда, в соединениях цепи и подшипниках педалей и шатунов возникает трение. При трении выделяется немного тепла. Куда девается это тепло? Оно уходит во Вселенную. Правда. Оно рассеивается по всему миру и в конечном счете распространяется в космосе без какой-либо возможности его восстановления. Тенденцией энергии к распространению в природных системах, пожалуй, можно было бы объяснить, каким образом в комнате ребенка возникает такой беспорядок.
Современный мир механизмов работает на тепловой энергии – работа механизмов также ограничена вторым законом термодинамики. Автомобильные двигатели, турбины реактивного самолета, угольные электростанции – все это использует тепло, выделяемое при горении для того, чтобы что-то поехало, закрутилось, задвигалось. Тепло выделяется в результате химической реакции. То же самое верно и для нас, животных. Вместо огня, полученного путем соединения углеродного топлива с кислородом, в нашем животе работают ферменты, которые позволяют химическим веществам, содержащимся в нашей пище, соединиться с кислородом и создать химическую энергию. Неважно, о чем идет речь, о турбовинтовом двигателе или крикете, – мы все должны производить немного больше энергии, чем мы можем использовать. Мы отдаем некоторую долю нашей энергии Вселенной; к этому нас обязывает второй закон термодинамики.
Время от времени люди задаются логичным вопросом: если тепло постоянно рассеивается, не может ли космос остыть до такой степени, что нигде и ничего уже просто не сможет двигаться? Не грозит ли Вселенной тепловая смерть (иногда называемая «Великим замерзанием»)? Даже если подобное случится, то произойдет это в невообразимо далеком будущем. Вселенной 13,8 млрд лет, и для нас, к счастью, все только начинается.
Теперь вернемся к тем креационистам, которые как безумные продолжают настаивать, что поскольку тепло рассеивается, а беспорядок только увеличивается, Земля и все живущие на ней постепенно движутся к упадку. Они абсолютно не правы в том, что второй закон ставит крест на усложнении живых организмов, ибо они путают (или подтасовывают?) условия открытости или замкнутости систем. Тем не менее их заявления только идут эволюционной теории на пользу – ведь, анализируя расход энергии через призму второго закона, можно приблизиться к самому пониманию эволюции. Благодаря этому анализу можно увидеть, каким образом живые организмы используют доступную им энергию. Я надеюсь, вы внимательно читаете мою книгу и сможете узнать еще больше об этой особенной идее в следующей главе, а также в главах 29 и 35. Продолжайте читать.
Эволюция отнюдь не случайна; она – противоположность случайности. Один из самых важных выводов Дарвина заключается в том, что естественный отбор является средством, с помощью которого небольшие изменения постепенно усложняют организм. Вид сохраняет полезные модификации, передавая их каждому новому поколению. Мутации, которые не приносят пользы, либо исчезают вместе с организмом, либо вытесняются другими мутациями, проявляющимися в последующих поколениях потомства. В процессе эволюции положительные изменения накапливаются.
Основная энергия, необходимая для развития этих полезных мутаций, исходит, прежде всего, от Солнца и раскаленного ядра Земли. Разлагающиеся органические вещества, потребляемые живыми существами, обеспечивают их химической энергией для каждой новой полезной мутации. И каждое последующее поколение может сочетать в себе все ранее приобретенные полезные мутации. Механизм усложнения вида заключается в появлении потомства. Каждое поколение, приведшее к появлению любого отдельного организма, использовало энергию Солнца, чтобы обеспечить себя питанием и теплом.
Никоим образом не противореча второму закону термодинамики, эволюция, наоборот, служит его серьезной проверкой. Соглашаясь с тем, что течение жизни отвечает второму закону термодинамики, мы только подтверждаем неслучайный характер эволюции, где выживание живых организмов направлено и обусловлено конкуренцией. Жизнь работает на энергии, эволюция также работает на энергии. Система, которая позволяет использовать энергию, практически сама служит определением жизни. Существует один интригующий момент в отношении термодинамической энергии и жизни; мы вернемся к нему в 35-й главе. Все организмы земной экосистемы расходуют энергию сообща, конкурируют между собой, создают новые виды. Именно общность и взаимодействие делают жизнь такой причудливой, они направляют энергию к бабочке и арабидопсису (первое растение, для которого была расшифрована вся цепочка генома), к медузе и человеку.
Это то, что делает креационистскую точку зрения не только удивительно неверной, но, к сожалению, весьма ограниченной. Обращаясь ко второму закону термодинамики, они берут в руки мощный инструмент для познания мира и вместо использования по назначению стараются превратить его в барьер для понимания. Но нет худа без добра. Знакомя людей с фундаментальными особенностями природы, описанными во втором законе термодинамики, креационисты реально могут вдохновить их на более глубокое изучение механизма эволюции.
4. Восходящая модель
Учась на последнем курсе университета на факультете механической инженерии, я оказался в компании «Боинг», которая пригласила меня для разработки модели «Боинг–747». Поверьте, начальников надо мной там было более чем достаточно. Как и большинство коммерческих предприятий, компания «Боинг» была организована по нисходящей модели. Она была основана самим Биллом Боингом; он нанял людей, которых выбрал сам, сам выделил им рабочее место со столами и чертежными досками, тем самым создав свой бизнес по нисходящей модели. По сей день «Боинг» сохраняет эту структуру, во главе которой находятся генеральный директор, президент, совет директоров и председатель правления. Такая структура знакома всем, кто работал или сотрудничал с крупными корпорациями. Эта структура – причина многих популярных заблуждений относительно процесса эволюции.
В организации, управляемой сверху вниз, все следует цепи инстанций (или порядку соподчиненности). В вашем офисе наверняка имеется такая схема, демонстрирующая цепочку подчинения: сверху босс, ниже прослойка топ-менеджеров, еще ниже – менеджеры среднего звена, в том числе управляющие магазинов, бригадиры и в самом низу – начинающие сотрудники. Ту же картину можно наблюдать и в других видах иерархических групп. Если вы учитесь в школе – значит, над вами есть директор или завуч. Университеты ломятся от ректоров, деканов, заведующих кафедр, кураторов, профессоров и ассистентов.
Природа также следует организационной схеме, но она разительно отличается от нашей – и здесь может возникнуть путаница. Люди любят организовывать вещи по нисходящей модели; многие из нас резонно предполагают, что все на свете организовано именно так. Но природа движется в обратную сторону. В естественном порядке вещей изменения, произошедшие в прошлом, являются единственным определителем того, сохранится в будущем та или иная особенность организации или нет. В этом нет никакого планирования. Если бы у природы был свой менеджер, то его непыльной работе можно было бы только позавидовать – делать на работе ему было бы решительно нечего. В природе царит самоорганизация. Это еще один способ определения эволюции: экосистемы природы, во всем их сложном великолепии, организованы по восходящей модели.
Глядя на природу с человеческой перспективы «сверху вниз», может возникнуть ошибочное ощущение преднамеренного планирования. Сейчас объясню, что я имею в виду. Допустим, вы начали свой бизнес и ваша организация вполне успешна для того, чтобы вы могли нанять несколько человек. Ваш бизнес растет, и пока он растет, он становится все более сложным и требует все больше энергии. Нужно больше компьютеров. Больше телефонов. Вам нужно больше оборудования и больше электроэнергии, чтобы обслуживать все эти аппараты, от ксероксов до сельскохозяйственных мелиораторов. Все это оборудование и все эти люди должны быть четко организованы. Чем сложнее становится вся система, тем большая структура ей необходима. Энергия для организации системы и ее дальнейшего роста поступает извне – из-за пределов компании. Если вы продаете вещи или услуги, рост вашего бизнеса обусловлен окружающей средой: в данном случае деньгами, потраченными вашими клиентами.