В общем, когда организм получает доступ к энергии, этот ресурс помогает ему выживать и размножаться. Поступающая энергия (с пищей или солнечным светом) может создавать и управлять благоприятными изменениями, которые способны привести к дальнейшему усложнению организма потомков этих живых существ. После того как Чарлз Дарвин осознал эту взаимосвязь, он понял, как грандиозна эта идея.
Попробуйте сопоставить природные системы со структурами, созданными человеком, такими как корпорация. Пока кто-то не сделает соответствующий выбор, полезных изменений в компании едва ли можно ожидать. Очень немногие изменения происходят органически, то есть автоматически, со стороны организации. А так – кто-то должен вмешаться, принять на работу или уволить, инвестировать или лишить имущества, купить или продать – иначе ведь ничего не произойдет. Конечно, автоматическое усложнение системы невозможно. Можно сказать, что организации у людей полностью зависят от умелого конструктора.
Пока корпорация разрастается, ее подразделения добавляют свои системы, наращивают документацию, бланки и всевозможные предписания, делая все возможное, чтобы добиться успеха. В какой-то момент может появиться директор, который увидит, что руководители филиалов перегружены, менеджеров среднего звена слишком много, а подчиненных у них слишком мало. Он также может прийти к выводу, что в организации чересчур много документации, а в архивах наблюдается избыточное хранение. В результате директор проводит определенные сокращения и пытается упорядочить всю систему.
В эволюции все работает совсем не так. Если система сдерживает организм и не дает ему размножаться, этот организм просто не передаст свои гены следующему поколению. Никто не должен ничего решать. Хотя изменения в генах обычно происходят случайным образом, поколение, получившее этот ген, зависит от любых факторов, но только неслучайных. Неважно, сложилась ли правильная комбинация генов или нет. Неважно, остался ты в игре или нет. Мы называем это селективным давлением или давлением отбора; именно оно определяет, какие гены пройдут, а какие – нет.
Многие креационисты и противники науки, особенно в Соединенных Штатах, называют случайность частью эволюционного процесса, продолжая настаивать на том, что богатую комплексность жизни нельзя объяснить эволюцией, ибо она – случайное явление. По сути, это еще одна форма «термодинамического» аргумента, о котором я говорил в предыдущей главе. Креационисты часто используют пример гипотетического торнадо, путь которого лежит через свалку с деталями моей любимой модели «Боинга-747» (иногда его называют «аргументом с торнадо на свалке»). Каковы шансы, спрашивают они, что в конечном итоге мы получим идеально собранный самолет, да еще и в рабочем состоянии? Очевидно, шансов нет, поскольку такая сборка была бы обусловлена лишь случайной компоновкой деталей.
Проблема этого аргумента в том, что предпосылка в нем ложная. Эволюция и отбор при размножении, которым управляют достойные гены, являются полной противоположностью случайности. Это сито, которое живые организмы должны успешно преодолеть, в противном случае мы больше никогда их не увидим. В компании «Боинг», как, впрочем, и в любой другой компании, существует давление отбора, которое отчасти работает как естественный отбор. Существует конкуренция между авиакомпаниями. Клиенты и авиакорпорации, которые платят за самолеты миллиарды долларов, хотят, чтобы их аппараты были эффективными. Они хотят, чтобы их самолеты использовали меньше топлива, чтобы были простыми в обслуживании и более экономичными в целом – ведь они отдают за них такие огромные деньги. В результате менеджеры, инженеры, машинисты, дизайнеры интерьеров, эксперты по эргономике – все они работают над тем, чтобы сделать самолеты быстрее, лучше и дешевле.
Будучи студентом инженерного института, я узнал от своего профессора аэронавтики, что винглеты (концевые крылышки) – это просто трюк, пустая трата времени и энергии. (Вы их видели. Винглеты – это такие маленькие вертикальные элементы на кончиках крыльев современных авиалайнеров.) Самолеты и птицы умеют летать, потому что давление воздуха под крылом выше, чем давление воздуха над ним. Как правило, это результат небольшого запрокидывания передней части крыла, открывающего так называемый угол атаки. Это работает как для «Боинга-787», так и для сов-сипух. Более высокое давление под крылом создает закручивающийся поток воздуха вокруг кончика крыла. Когда самолет или сова движутся по воздуху, они оставляют за собой этот закрученный поток воздуха. Это закручивание требует определенной энергии, а значит, снижает, хоть и незначительно, процент эффективности самолета или птицы. Винглеты блокируют большую часть такого закручивания, тем самым повышая эффективность потребляемой энергии, но зато увеличивая вес самолета. Мой старый профессор предложил нам провести анализ эффективности, подразумевая, что крылья и винглеты выполнены из алюминия. Чего мы не учли, по крайней мере в первый раз, так это использования более легкого и прочного композитного материала – пластика.
Сегодня винглеты на самолетах изготавливаются из композитного пластика. И это пример эволюционного давления отбора. Это результат рыночных факторов, но, тем не менее это по-прежнему остается решением, принятым человеком. Компания, проигнорировавшая эту технологию, в конечном итоге рискует значительно снизить свои продажи и просто-напросто выйти из бизнеса. Итак, винглеты являются результатом бесчисленных часов исследований и изысканий. Они являются следствием управленческих решений, инженерного анализа и развития навыков производителей.
Удивительная вещь: у сов тоже есть нечто наподобие винглетов. Доказательств того, что они были разработаны преднамеренно, конечно же нет. Появление винглетов у сов – это результат размножения тех особей, на крылышках которых были небольшие перышки, подавлявшие завихрения воздуха у края крыла чуть лучше, чем у других представителей этого вида. Эта особенность передавалась из поколения в поколение, не нуждаясь в какой-либо организационной схеме.
Не так уж трудно представить себе корпорацию, существующую на протяжении очень долгого времени, где путем найма и увольнения сотрудников в штате остались только самые лучшие работники – пропустив через себя миллионы соискателей, компания станет лучшей в своем сегменте. За всю историю компании «Боинг» и в самом деле нанял около миллиона работников, ведь компания была основана почти 100 лет назад; но времени на разработку того, на что способна природа, у «Боинга» не было даже рядом. Тем не менее мы видели принцип работы обеих моделей – нисходящей и восходящей. Разнообразные варианты конструкции самолета отвергались по нисходящему принципу, подобно эволюционному отбору, проходящему в свою очередь по восходящей модели, при этом конечный результат, и это неудивительно, продемонстрировал схожесть с эволюционным решением. Правда, конструкции самолетов создавались человеческим мозгом и в человеческой организации, работающей по нисходящей модели, с нуля.
Мы довольствуемся тем, что имеем в результате эволюции, и это позволяет нам создавать нисходящие модели обустройства нашего мира. Мы пользуемся мозгом, данным нам эволюцией, чтобы летать на самолетах, и прибегаем к воображению, чтобы парить в облаках. Мы сами являемся результатом эволюции, и оттого наши творения одновременно и неидеальны, и великолепны. Это замечательно.
5. Глубокое погружение в глубокое время
Если оставить мир в покое на очень-очень-очень долгое время, в нем может появиться множество видов жизни, окружающих нас сегодня – эта идея кажется невероятной, по крайней мере, до тех пор, пока мы не осознаем нереально огромных временных масштабов эволюции. С конца XVIII века ученые стали использовать термин «глубокие времена» для описания временных масштабов событий на Земле. Понимание того, как далеко от нас наше прошлое, сравнимо со взглядом в бездонную пропасть. Она слишком глубока, чтобы увидеть дно, слишком глубока, чтобы ее можно было себе представить. И она способна перевернуть ваше мировоззрение. Однако единожды осознав глубину этих времен, вы начинаете видеть и понимать все процессы и механизмы эволюции.
Событиям, в результате которых первая живая клетка превратилась в меня или в вас, потребовался почти невообразимый период времени. Когда мы говорим об эволюции, выражение «долгое время» является явным преуменьшением. Вот пример, для которого слово «преуменьшение» уже является преуменьшением: в настоящее время считается, что возраст Земли составляет 4,54 млрд лет. На основании окаменелых плит или слоев бактерий, мы полагаем, что жизнь зародилась здесь, по крайней мере, 3,5 млрд лет назад.
Эти даты были определены благодаря исключительной проницательности и в результате работы астрономов, биологов, химиков, геологов и геохимиков. Я очень хорошо помню встречу с моим дорогим коллегой Брюсом Мюрреем, который оказал большое влияние на всю американскую планетологическую исследовательскую программу. Во время этой встречи я заметил, что один мой знакомый европейский ученый – геолог и может помочь в решении определенного вопроса, фигурировавшего в наших обсуждениях. На что Брюс неожиданно ударил ладонью по столу и воскликнул: «Он не геолог! Он геохимик!» Ого! Ну, извините, Брюс. Должно быть, я вырос в той отдаленной и малограмотной части мира, где об этом различии никто и понятия не имеет.
