Евгений Кунин - Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции
Философия постмодерна, (не)доверие к метанарративам и (не)осуществимость синтеза
«Постсовременная синтетическая теория» в предисловии к данной книге – намеренный оксюморон. Действительно, основной пафос постмодернистской философии заключается в ее недоверии к любому обобщению, «большой картине», всеобъемлющей истории или теории всего, которые ученые и особенно философы склонны измышлять. Процитирую Жана-Франсуа Лиотара, одну из выдающихся фигур в постмодернистском поколении философов: «Упрощая до крайности, мы считаем «постмодерном» недоверие в отношении метанарративов. Оно является, конечно, результатом прогресса науки; но и прогресс, в свою очередь, предполагает это недоверие» (Lyotard, 1979). На постмодернистскую философию часто смотрят с презрением и еще чаще с насмешкой: в самом деле, попытки прочитать постмодернистский опус могут оставить несколько головокружительное впечатление. Тем не менее акцент постмодерна на множественности и разнообразии моделей отлично согласуется с последними результатами эволюционной биологии, показывающими чрезвычайно сложную гамму различных эволюционных процессов и сопротивляющимися любым попыткам втиснуть эволюцию в какую-нибудь «незатейливую» схему вроде естественного отбора случайных вариантов. Видные философы постмодерна Жиль Делёз и Феликс Гваттари говорят о ризоме как о ключевой метафоре пронизывающей весь мир множественности моделей (Deleuze and Guattari, 1987). Микробиолог Дидье Рауль заимствовал этот термин, чтобы назвать недавно открытую сложность эволюционных процессов ризомой жизни (Raoult, 2010), и трудно отрицать, что метафора подходит, особенно учитывая ревизию концепции древа жизни перед лицом вездесущего горизонтального переноса генов.
Проблема с постмодернизмом та же, что и с большинством философских систем. Он убедителен в критике, но не способен предложить конструктивную альтернативу. На самом деле, возможно к их чести, философы-постмодернисты отрицают саму необходимость таких альтернатив и, кажется, вполне удовлетворены, просто размышляя о ризоме. Однако наука – и эволюционная биология в частности – так работать не может. Чтобы был какой-то прогресс, мы вынуждены создавать нарративы и объединять их в метанарративы, которые философы науки (особенно физики) часто называют парадигмами, следуя классической «Структуре научных революций» Томаса Куна (Kuhn, 1962). Парадигмы и метанарративы необходимы хотя бы для того, чтобы противопоставлять им новые наблюдения и оценивать годность существующих парадигм и нужду в новых.
Все сказанное мной до сих пор о парадигмах достаточно общо и тривиально, но в случае эволюционной биологии есть и кое-что особенное. Учитывая, что многое в эволюционной биологии относится к уникальной истории единственной известной нам реализации жизни и что очень многое в этой истории есть дело обстоятельств и случая, сжатый метанарратив кажется принципиально невозможным. Лучшее, на что можно надеяться, – переплетение множества нарративов разного уровня абстракции. Говоря образно, любое описание течения эволюции имеет чрезвычайно высокую алгоритмическую (колмогоровскую) сложность (см. гл. 6) и потому сопротивляется любому обобщению. У эволюционной биологии есть, однако, и другой аспект. Давно известно, что простая популяционная генетическая теория способна довольно хорошо описать микроэволюционные процессы. Сравнительная геномика и системная биология добавили новые классы количественных переменных, которые могут использоваться для проверки моделей эволюции. Взятые вместе, эти модели могут составить другой тип метанарратива, который может претендовать на роль теории в том смысле, в котором этот термин используется в физике (см. гл. 4). Если не сейчас, то, возможно, в будущем это направление в эволюционной теории и в самом деле будет законной частью физики.
Однако «полная физическая теория эволюции» остается принципиально иллюзорной целью. Теории физического типа – и снова разные для разных аспектов эволюционного процесса, а не единая всеобъемлющая теория – могут включать в себя только типичные аспекты эволюции, «необходимую» часть противопоставления Моно (даже если необходимость принимает вероятностную форму и таким образом сама зависит от случайности). Лучшая возможность «понять» эволюцию – примириться с тем, что взаимодополнительность физического (теоретического) и исторического метанарративов эволюции – устойчивое внутреннее свойство эволюционной биологии, а не временная ситуация, вызванная несовершенством теории. Широко распространено мнение, что исторические нарративы с их неизбежной склонностью к описательности в лучшем случае маргинальны в науке, своего рода «коллекционирование марок»[148]; в худшем – ненаучные домыслы, учитывая, что редкие и уникальные события критически важны в эволюции, как подчеркнуто в этой книге. Я считаю эту позицию глубоко неудовлетворительной и несостоятельной в контексте эволюционной биологии. Вопреки всем трудностям и неизбежной неточности, связанной с уникальными событиями, они критически важны для эволюции жизни, так что эволюционные биологи должны сконцентрировать усилия на том, чтобы узнать как можно больше о каждом важном эволюционном переходе, включающем события такого рода. Я полагаю, пришло время понять, что физическая и историческая точки зрения на эволюционные процессы фундаментально отличаются, и последняя являются не «низшей», a дополнительной по отношению к первой.
Возвращаясь к постмодерну, следует ли нам доверять эволюционным метанарративам, хотя бы они и были необходимы для прогресса исследования? В определенном смысле ответ тривиально отрицательный: любая парадигма включает в себя упрощения, и старые парадигмы последовательно замещаются новыми под давлением накапливающихся новых данных. Именно это мы видим сегодня в эволюционной биологии: парадигма синтетической теории эволюции разрушается и уступает место новому взгляду, о котором и рассказывается в этой книге. Нет причин полагать, что какая бы то ни было парадигма может быть истиной, а тем более окончательным отражением «реальности». Это, конечно, относится к любым научным исследованиям, но эволюционные нарративы, кажется, обладают специфическими свойствами, которые требуют особой осторожности в интерпретации. Мы кратко остановимся на этих проблемах в следующих разделах.
Вопросы «почему?» и семантические ловушки: что на самом деле мы говорим об эволюции?
Многие исследования в эволюционной биологии сосредоточены на попытках ответить на разного рода вопросы «почему?». Эти вопросы изобилуют на всех уровнях исследований: от классической организменной биологии (почему самцы больше и сильнее самок у некоторых видов животных, но меньше у других?) до геномики (почему так много интронов в генах одних эукариотов, но мало в генах других?), системной биологии (почему некоторых белков синтезируется намного больше, чем других?) и проблемы происхождения жизни (почему в белках всех организмов ровно 20 аминокислот?). Эволюционные биологи часто (хотя далеко не всегда) избегают задавать вопрос «почему?» прямо, но этот вопрос, похоже, всегда присутствует за кадром и влияет на саму логику исследования. До недавних пор, а иногда и в наши дни любое «почему?» вызывало почти автоматическую реакцию в виде сочинения истории о приспособлении. «Сан-марковская» критика Гулда и Левонтина, нейтральная теория и, позднее, неадаптивная теория эволюции сложности Линча изменили ситуацию, так что теперь мы склонны к более сбалансированным, сложным повествованиям, которые в дополнение к отбору включают в себя и неадаптивные факторы, такие как дрейф генов, эффект «движения в повозке» и различные нейтральные храповики.
Но лучше ли предыдущих эти новые истории? С одной стороны, кажется, что да, потому что они принимают во внимание вклад многих процессов и, по крайней мере в самых тщательных исследованиях, этот вклад устанавливается измерением некоторых величин, а не исходя из качественных рассуждений. Тем не менее все эволюционные сценарии, сконструированные с целью ответить на вопрос «почему?», следует считать тем, чем они и являются: нарративами, сочиненными учеными. По самой своей природе нарративы непременно упрощают и редуцируют исследуемый феномен – в нашем случае эволюционный процесс – до небольшого числа дискретных «факторов». Эти факторы, как, например, естественный отбор, являются абстракциями, выведенными из наблюдений. Эволюционные биологи измеряют не отбор, а величины некоторых специфических переменных, таких как Ka или Ks. Из соотношений между этими измеряемыми величинами делаются выводы относительно очищающего отбора, положительного отбора и нейтральности, и конструируется метанарратив.
«Диалектика» этой ситуации состоит в том, что эволюционные нарративы, безусловно, являются упрощенными «мифами», которые имеют огорчительный (и в современных исследованиях непреднамеренный) телеологический привкус (например, «отобранный для» или, что еще хуже, «отобранный для такой-то цели»), и все же язык этих нарративов, похоже, лучше всего подходит для описания эволюции и формулировки опровержимых гипотез, которые стимулируют дальнейшие исследования. На данный момент мы вряд ли можем отказаться от этих историй (в самом деле, большая часть этой книги написана как раз в такой манере) именно потому, что они необходимы для прогресса в исследованиях, хотя бы они и оставляли ученых с чувством неловкости и неудовлетворенности. Важно не забывать, что эволюционные нарративы – это семантические приспособления, сконструированные для структурирования и упрощения нашего мышления об эволюции и для стимулирования новых гипотез. Этим нарративам следует осмотрительно не доверять и ни в коем случае не считать их «точным представлением реальности» (что бы это ни значило – см. следующий раздел).
