Марио Ливио - От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной

Разработка количественного подхода к феномену вариации и выживаемости и полное согласование Дарвинова естественного отбора и менделевской генетики заняла около 70 лет. Поначалу, в первые годы после того, как программная статья Менделя 1865 года была открыта заново – напомню, это произошло в 1900 году, – считалось даже, что законы наследственности Менделя противоречат дарвинизму. Генетики настаивали, что мутации – единственно приемлемая форма наследственной вариации – происходят резко и целиком, а не постепенно, в результате отбора. В 1920 годы это противоречие удалось разрешить в результате целого ряда масштабных исследовательских проектов. Сначала эксперименты по разведению плодовой мушки семейства Drosophila, проведенные биологом Томасом Хантом Морганом и его сотрудниками, неопровержимо доказали, что принципы Менделя универсальны. Затем генетик Уильям Эрнест Касл сумел продемонстрировать, что может добиться наследуемых изменений при помощи отбора мелких вариаций в популяции крыс. Наконец, английский генетик Сирил Дин Дарлингтон открыл конкретную механику хромосомного обмена генетическим материалом. Все эти и им подобные исследования показали, что мутации случаются нечасто и в большинстве случаев невыгодны. В тех редких случаях, когда возникали благоприятные мутации, естественный отбор оказался единственным механизмом, способствующим их распространению в популяции. Далее биологи поняли, что стойкую вариацию признака обеспечивает множество независимо действующих генов. Градуализм Дарвина одержал верх, и стало ясно, что естественный отбор, способствующий мелким изменениям, действительно приводит к адаптации.

Ляпсус Дарвина и критика Дженкина привели и еще к одному неожиданному последствию: они, по сути, открыли дорогу математической популяционной теории генетики, которую создали Рональд Фишер, Дж. Б. С. Холдейн и Сьюэл Райт. Этот труд и стал окончательным доказательством, что менделевская генетика и Дарвинов естественный отбор дополняют друг друга и неотделимы друг от друга. Если учесть, насколько неверно Дарвин понимал генетику как таковую, поразительно, насколько он оказался прав.

Потому-то история эволюции – не простой рассказ, ведущий от легенде к познанию, а пестрое собрание отклонений, ляпсусов, тупиков и крутых поворотов. Впоследствии все эти перепутанные течения стеклись к одному выводу: понимание жизни требует понимания весьма хитроумных химических процессов с участием весьма сложных молекул. Мы еще подберем эту красную нить повествования в главах 6 и 7, где обсудим открытие молекулярной структуры белков и ДНК.

Я уже говорил, что статья Дженкина натолкнула оппонентов Дарвина и на другие доводы против теории эволюции. В частности, Дженкин опирался на выкладки своего друга и партнера – знаменитого физика Уильяма Томсона (впоследствии – лорда Кельвина), согласно которым получалось, что возраст Земли гораздо меньше, чем колоссальные интервалы времени, необходимые, чтобы теория эволюции по Дарвину состоялась на практике. Вокруг этого противоречия начались жаркие споры – и это подводит нас к восхитительным открытиям, которые касаются не только методологических различий между разными областями науки, но и, до некоторой степени, устройства и работы человеческого мозга.

Глава 4. Сколько лет Земле?

В начале сотворил Бог небо и землю… Каковое начало времен, по нашей хронологии, приходится на начало ночи, предшествовавшей 23 числу октября месяца 710 года по юлианскому календарю.

Возраст Земли интересовал людей с доисторических времен. Однако нечасто случается, чтобы одно конкретное число – возраст Земли – так сильно влияло на столь различные отрасли знания, как богословие, геология, биология и астрофизика. Если учесть, что в каждой из этих дисциплин предостаточно ученых, твердо уверенных в собственной правоте, не стоит удивляться, что к XIX веку попытки вычислить возраст Земли уже успели вызвать целую череду ожесточенных научных дискуссий.

Концепция универсального линейного времени появилась далеко не сразу. Например, согласно древнеиндийской традиции[84], у времени нет никаких границ, а Вселенная проходит постоянные циклы разрушения и восстановления, о чем и свидетельствует древний символ уроборос – змея, кусающая собственный хвост. Однако древнеиндийские мудрецы все же вычислили довольно «точный» возраст Земли, который в 2010 году составлял 1 972 949 111 лет. Платон и Аристотель гораздо больше интересовались тем, как и почему сложился нынешний порядок вещей, а не тем, когда это произошло, однако и они так и этак играли с идеей повторяющихся циклов, согласованных с движением светил. А вот христианский мир отказался от идеи циклического времени в пользу единого неповторяющегося прямолинейного его течения – оси времени, которая идет от сотворения мира до самого Страшного суда. В этом религиозном контексте определение возраста Земли в течение столетий оставалось прерогативой богословов. Одну из первых попыток такого рода предпринял Феофил, шестой епископ Антиохийский[85], в 169 году: по его оценкам, миру на тот момент сравнялось примерно 5698 лет. Феофил говорил, что решил подсчитать возраст Земли в основном не для того, чтобы «предоставить повод для досужих разговоров», а для того, чтобы «пролить свет на количество лет со дня сотворения мира». Он признавал, что его подсчеты выполнены не без погрешности, однако считал, что эта погрешность составляет не более 200 лет.

После Феофила исследователи хронологии по большей части просто подсчитывали временные промежутки между различными библейскими событиями, возраст тех или иных персонажей Писания и протяженность поколений. Среди этих выдающихся библеистов были Джон Лайтфут, служивший в XVII веке вице-канцлером Кембриджского университета, и Джеймс Ашшер[86], ставший в 1625 году архиепископом Армским. Несмотря на тщательно продуманный заголовок книжки Лайтфута, вышедшей в 1642 году – «Несколько новых наблюдений по поводу книги Бытия, большинство – бесспорные, остальные – вероятные и все – невинные, диковинные и ранее почти неслыханные» («A Few, and New Observations upon the Book of Genesis, the Most of them Certain, the Rest Probable, All Harmless, Strange and Rarely Heard of Before»), Лайтфут не постеснялся объявить, что сотворение Адама, первого человека, произошло ровно в девять часов утра! Что же касается даты сотворения мира, Лайтфут считал, что это случилось в 3928 году до н. э.

Вычисления Ашшера были несколько более хитроумными, поскольку он сопоставлял библейские тексты с некоторыми астрономическими и историческими данными. В результате педантичных расчетов Ашшер пришел к выводу, что мир был сотворен вечером накануне 23 октября 4004 года до н. э. Эту дату прекрасно знают в англоязычном мире, поскольку в 1701 году ее добавили в постраничный комментарий к английской Библии[87].

Естественно, христианское представление о времени шло по пятам иудейской традиции, которая также в основном опиралась на буквальное прочтение текста книги Бытия. В контексте божественной драмы, в которой иудеям отводилась главная роль, нужно было, конечно, обзавестись надежной историей. По этой традиции мир был создан примерно 5770 лет назад (на 2010 год). Однако один из самых влиятельных еврейских мудрецов Средневековья Маймонид (Моше бен Маймон) пророчески предостерегал против буквального толкования библейских текстов. Он словно бы предвидел, что скажет четыреста лет спустя Галилео Галилей, и утверждал, что если точные научные данные противоречат Писанию, библейские тексты следует толковать иначе. Его идеям вторит и голландско-еврейский философ Барух Спиноза: «Познания… почти обо всем, что содержится в Писании, следует искать лишь в самом Писании, подобно тому как познания о природе следует искать в самой природе»[88]. Предполагал, что текст книги Бытия всего лишь аллегория, и Маймонид, причем в этом он был даже не первым. В I веке Филон Александрийский, эллинистический еврейский философ, провидчески заметил:

«Было бы признаком крайнего простодушия считать, будто мир был создан либо в шесть дней, либо вовсе мгновенно, ведь время – не более чем последовательность дней и ночей, а они тесно связаны с движением Солнца над нами и Земли под нами. Однако Солнце есть часть Небес, поэтому и время следует понимать как нечто вторичное по отношению к миру. Поэтому верно было бы сказать, что не мир был создан в какое-то время, а время обязано миру своим существованием[89].»

Как мы увидим в главе 10, последняя фраза Филона прекрасно соответствует идеям Эйнштейна и его общей теории относительности.