Феликс Патури - Растения - гениальные инженеры природы

Нехватка энергетических и сырьевых ресурсов — это та серьезная проблема, с которой обществу придется столкнуться уже в ближайшем будущем. Жизнь — это, в конечном счете, не только обмен веществ и энергии. Вполне естественно, что мы потребляем энергию, расходуем сырье и материалы, причем тем больше, чем «активнее» мы живем. Но суть вопроса в том, почему именно человек разумный, и только он, за свою столь короткую историю, насчитывающую всего 40 тысяч лет, сумел создать энергетическую и сырьевую проблемы. Жизнь на нашей планете зародилась около 2,5 миллиарда лет назад. Высшие растения существуют уже почти 450 миллионов, а позвоночные животные — около 400 миллионов лет. Почему же эти живые организмы на протяжении своего несравненно более длительного времени существования ни разу не оказались в кризисной ситуации? [1] Не следует идеализировать мир живой природы — он далек от полной гармонии. Кризисные ситуации для различных форм жизни возникали в естественной истории Земли не раз и были, в частности, связаны с биогенной трансформацией древней атмосферы. Свидетельства этих кризисных ситуаций в историческом развитии жизни — многочисленные ископаемые остатки вымерших форм.— Прим. ред. Ведь и они преобразуют энергию и вещество, причем в гораздо больших масштабах, чем это делал и делает человек. Однако перед ними не возникало дилемм. Почему? Можем и должны ли мы учиться у животных и растений, если хотим выжить? Я думаю: можем и должны. И я постараюсь доказать это на ряде примеров.

Цель этой книги не только показать, что растения более «сознательно», чем человек, относятся к своей окружающей среде и поэтому никогда не попадают в критическое положение. [2] Представления автора о более «сознательном» отношении растений к окружающей среде следует расценивать как явную гиперболу, ибо очевидно, что растения ни в какой мере не обладают сознанием. — Прим. ред. Я постараюсь разъяснить, почему и где человек, выступающий в роли конструктора, допустил и все еще допускает серьезные ошибки. Я покажу также, каким образом можно узнать, в самом ли деле хороша созданная человеком та или иная конструкция, то есть соответствует ли она тому мерилу ценностей, которое я считаю главным: оправдывает ли она себя экологически.

Я введу вас с помощью этой книги в мир флоры, и вы увидите, что окружающая среда ставит перед растениями проблемы, которые удивительно схожи с проблемами взаимоотношения среды и людей. Вам станет ясно, что растения более умелые инженеры, чем мы. Знакомство с их «изобретениями» будет полезно читателям. Но мир флоры представляет интерес не только для ботаников и инженеров. Он в состоянии увлечь и восхитить каждого из нас, общение с ним способствует восстановлению тех контактов с природой, которые мы в последнее время во многом утратили.

После того как в 1859 году Чарлз Дарвин опубликовал свой всемирно известный труд «Происхождение видов путем естественного отбора», в корне изменились существовавшие до того традиционные представления о целесообразности в живой природе. Прежде ученые полагали, что все растения и животные — это в высшей степени рациональные «конструкции», в которых каждая деталь изначально хорошо приспособлена к условиям окружающей среды. Эволюционная теория Дарвина доказала, что о такой незыблемой конструкции не может быть и речи. Согласно его теории естественного отбора, природа без какого-либо плана и разумения создает великое разнообразие видов и форм, но выживают из них только те, которые случайно, но наилучшим образом сумели противостоять условиям внешнего мира. Следовательно, можно говорить не о приспособляемости как таковой, а об отборе хорошо приспособившихся видов.

Со времен Дарвина биологи твердо убеждены в том, что природа работает беспланово и неосмысленно, поскольку она не преследует никакой цели на пути создания той или иной конструкции. Но не оказывается ли в наши дни подобное убеждение неким заблуждением? [3] Автор не видит принципиальных отличий между естественным отбором и отбором инженерных вариантов. Если в инженерных разработках всегда есть изначальная техническая идея, то у природы изначальной идеи нет и не может быть, и «творит» она без заранее обдуманного плана, вслепую.— Прим. ред. Почему эволюция в том виде, в каком ее открыл и описал Чарлз Дарвин, должна протекать вслепую и бесплановой? Разве авиаконструкторы не работают по тому же принципу эволюционного развития, когда с целью найти наиболее приемлемую форму самолета они испытывают в аэродинамической трубе большое число моделей, конструкция которых определена опытно-статистическим путем? Разве нельзя назвать процессом «естественного отбора» те десятки тысяч вычислительных операций, которые физик-ядерщик производит на быстродействующих ЭВМ только для того, чтобы выяснить, какие конструкционные материалы, или какая их комбинация, или, наконец, какая их внутренняя структура наиболее пригодна для строительства атомного реактора? Иными словами, и инженеры не стремятся к созданию раз навсегда застывших конструкций, то есть не следуют по пути конструктивной приспособляемости, а придерживаются принципа отбора. Но никто при этом не приходит к мысли, что работает неосмысленно и беспланово. Целесообразность конечного результата здесь вполне очевидна, однако путь, ведущий к нему, есть не что иное, как развитие, а не однозначное конструирование.

Примечательно, что биологи и инженеры со словом «эволюция» связывают два разных понятия. Для первых эволюция — это отсутствие планового начала и одновременно наличие возможностей выжить; для других — это правомерное, можно сказать даже, наилучшее средство для достижения цели, поскольку конструкции должны еще пройти проверку практикой, в то время как продукт эволюции доказывает свою жизнеспособность уже в процессе возникновения. Та или иная инженерная конструкция может оказаться ложной. Эволюция же ошибок не допускает. [4] Автор переоценивает непогрешимость эволюции: в эволюции было немало тупиковых путей, и число вымерших форм не меньше числа ныне живущих. — Прим. ред.

Следует упомянуть еще об одном важном различии между эволюцией в природе и конструкторской деятельностью человека. Эволюция происходит в полном соответствии с условиями окружающей среды. Она не может идти быстрее, чем изменяются эти условия. Ее продукты всегда приспособлены к объективной реальности. Они не опережают развитие внешнего мира и не заставляют его приспосабливаться к ним. Иные временные масштабы характерны для технического конструирования.