Евгений Кунин - Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции

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.

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.