Брюс Липтон - Спонтанная эволюция: Позитивное будущее и как туда добраться

Однако тут-то и обнаруживается муха в сиропе. Согласно Дарвину, эволюция основана на случайных мутациях, которые происходят независимо от среды. И это, кажется, противоречит лапласовой модели предсказуемой Вселенной. Теория Дарвина делает особое ударение на том, что среда не оказывает никакого влияния на результат мутации. Основанная на случайности эволюция представляет собой непредсказуемый фактор во Вселенной — что-то вроде мотылька, который внезапно приземлился на бильярдный стол и оказался на пути шара, изменив ход, казалось бы, предопределенной игры.

Обсуждавшиеся выше идеи Кэйрнса по поводу адаптационных мутаций, посредством которых организмы активно эволюционируют, приспосабливаясь к среде, ставят под сомнение материалистическую концепцию случайной эволюции. Недавние исследования адаптационных мутаций показали, что генетически идентичные бактерии, помещенные в разные культуры с одинаковыми стрессовыми факторами, следуют параллельными эволюционными курсами, которые приводят к одинаковым результатам и определяются тем, какие ниши для выживания в среде им доступны. Эти примечательные открытия согласуются с идеей Лапласа о возможности предсказывать будущее; если бы мы собрали достаточно информации об исходных условиях в этой стрессовой среде, то могли бы с высокой точностью предсказывать направление эволюции бактерий в каждой из культур.

В определенном смысле медицина задает направление эволюции вот уже в течение сотни лет. Всякий раз, когда врачи вкалывают пациенту вакцину, они тем самым целенаправленно воздействуют на эволюцию генов его иммунной системы. Комбинируя определенные антигены вирусов и бактерий в вакцине, они побуждают иммунную систему создавать точно структурированные протеины-антитела, которые целенаправленно связываются с этими антигенами и помечают их как подлежащие уничтожению.

Важно отметить, что до вакцинации у прививаемого не имелось генов, в которых была бы закодирована протеиновая структура данной разновидности антител. Скорее следует говорить, что они сформировались благодаря тому же адаптивному процессу соматической гипермутации , который наблюдался у бактерий Кэйрнса. Ученые целенаправленно управляют генетическими мутациями антител и тем самым контролируют эволюцию иммунной системы. Подобным же образом микробиологи управляют эволюцией, когда помещают бактерии в специфические условия, чтобы создать мутантов, способных поедать нефтяные пятна и другие факторы загрязнения окружающей среды.

Исходя из предположения, что Вселенная детерминистична, профессор Массачусетского технологического института Эдвард Лоренц — один из пионеров теории хаоса — в 1960-е годы, используя сравнительно простые уравнения ньютоновой физики, создал математическую модель погодных систем, позволяющую давать более точные предсказания погоды. Лоренц запрограммировал компьютер на решение этих уравнений с точностью до седьмого знака после запятой и стал получать распечатки со вполне ожидаемыми предсказаниями.

Однако наиболее важное открытие было сделано, когда однажды из-за нехватки времени он, чтобы ускорить обработку информации, округлил свои данные до четвертого знака после запятой. В результате компьютер выдал совсем не такие результаты, как ожидалось. Изменив данные менее чем на одну тысячную от единицы измерения, Лоренц на выходе получил совсем другие выводы. То есть то, что вначале кажется пренебрежимо малой разницей, может оказать решающее влияние на результат. Использовав округленные данные, Лоренц по воле случая открыл явление, которое подтолкнуло его к созданию концепции чувствительности , которая стала ключевой для понимания поведенческих моделей сложных динамических систем. Суть в том, что малейшие различия в исходных условиях могут привести к колоссальным последствиям, которые воспринимаются как случайные. Таким образом, многое из того, что мы считаем случайностью, на самом деле вполне предсказуемо — если у нас есть достаточно чувствительные средства для регистрации исходных данных.

Концепция Лоренца стала широко известна под названием «Эффект бабочки». В кратком виде ее можно сформулировать следующим образом: «Взмах крыльев бабочки в Пекине сегодня может породить ураган в Нью-Йорке через месяц». Представить себе такое достаточно сложно, но открытие Лоренца говорит о том, что динамические системы, такие как погода, океанские течения и эволюция биосферы, на самом деле являются детерминистичными, а значит, предсказуемыми, хотя нам и кажется, что они ведут себя совершенно беспорядочно.

Прежде чем делать большие ставки на концепцию детер-министичной Вселенной, следует познакомиться с идеями выдающегося квантового физика Вернера Гейзенберга. Согласно представлениям классической физики, как они сформулированы Лапласом, будущее движение частиц строго предопределено и мы можем точно предсказать его, если будем знать координаты и скорость этих частиц в какой-то момент времени. Однако эти представления пришлось подкорректировать, когда Гейзенберг сформулировал так называемый принцип неопределенности , согласно которому невозможно определить одновременно и скорость частицы, и ее положение в пространстве, поскольку, замеряя один из этих параметров, наблюдатель неизбежно искажает другой.

Принцип неопределенности вступает в противоречие с жестко детерминистичной механикой Ньютона. Однако квантовая механика не отвергает ньютонов детерминизм, а просто смягчает его, вводя фактор вероятности. Хотя точно предсказать будущее невозможно, но, если у нас есть достаточное количество информации, мы можем делать прогнозы с очень большой вероятностью того, что они окажутся верными.

На протяжении тысячелетий люди наблюдали, как солнце встает на востоке и садится на западе. Можно предсказать, что в понедельник через год солнце снова встанет на востоке и сядет на западе. Вероятность этого события настолько велика, что едва ли кто-то станет всерьез оспаривать такой прогноз. Тем не менее (хотя вероятность такой катастрофы ничтожно мала) в течение этого года в Землю может врезаться комета, изменив направление ее вращения. Смысл этой истории в том, что прогнозы на будущее основаны на вероятности, а не на твердой уверенности. Принцип неопределенности в квантовой механике пришелся настолько не по душе Альберту Эйнштейну, что он заметил: «Бог не играет в кости со Вселенной».

Согласно теории Дарвина, эволюция протекает путем ряда бесконечно малых преобразований и один биологический вид преобразуется в другой постепенно — на протяжении колоссальных промежутков времени. Однако палеонтологи Гаулд и Элдридж установили, что на самом деле эволюция состоит из долгих периодов стабильности, которые периодически прерываются катастрофическими преобразованиями. После каждой катастрофы вымирание одних видов сопровождается взрывоподобным распространением других. На практике возникновение и эволюция новых видов происходит намного быстрее, чем предполагают механизмы, предложенные Дарвином. Иными словами, эволюция движется внезапными скачками, а не ползком.