Вероятность невероятного: наука против эволюции

http://www.goldentime.ru/im_articles/cubes.jpg«Конечно, все согласятся, что логика в науке важна и необходима,
в общей форме это банальная истина, которую незачем обсуждать.
На деле же часто (и в истории эволюционной теории немало тому примеров!)
очевидные и логически необходимые заключения получают признание с великим трудом,
а явные алогизмы держатся долго и цепко.
Таким образом, использование логики и аналогий в биологической теории,
в частности в теории эволюции, совсем не такое простое дело».

А. К. Скворцов. Логика и аналогии в теории эволюции
// Природа. 1988. № 1. С. 16.)

1900 год отметил не только конец позапрошлого века, но и завершение донаучной эры в биологии – в этом году были переоткрыты и вошли в научный обиход законы Менделя: первые настоящие биологические законы, опирающиеся не только на строгие и чистые эксперименты, но и (впервые в истории!) на их математическую обработку.

Сказанное, конечно, не означает, что в позапрошлом веке не было подлинных ученых; никакая наука не создается одномоментно: именно в XIX веке были сделаны многие важнейшие открытия, имеющие непреходящую ценность.

Отметим хотя бы Пастера, фон Вирхова, раннего Геккеля (до его знакомства с Дарвиновской доктриной) и Менделя. И все же рубеж веков оказался этапным для биологии – она обрела, наконец, твердые постулаты и тем самым, по всем нормам, статус естественной науки.

И именно эти законы нанесли первый серьезный удар по Учению Дарвина, выбив из его фундамента один из краеугольных камней – тезис о передаче по наследству благоприобретенных признаков.

Если, как считалось со времен Ламарка, организм в ответ на внешние воздействия претерпевает изменения, то они должны передаваться потомкам: например, у хорошо откормленных животных и помет должен иметь тенденцию к упитанности.

На молекулярном уровне это означает обратную трансляцию: передачу информации с белка «в базу данных», на РНК и ДНК, – процесс, как мы сейчас знаем, запрещенный.

Нам сейчас трудно вообразить степень растерянности в лагере дарвинистов в начале XX столетия, которая продолжалась почти треть века, пока новые мутационные идеи не возродили эволюционное учение в несколько ином обличии. Отметим попутно, что отсутствие «веры в Дарвина» нимало не помешало бурному развитию биологии.

Этот период воспринимался исследователями как досадная случайность или «диалектический» момент развития, однако дальнейшие события выявили забавную закономерность: по мере появления точных экспериментальных данных приходилось отказываться от все большего числа основных положений дарвинизма: можно всерьез говорить о борьбе науки с верой – верой в дарвинизм.

Господствующая ныне (но далеко не единственная) доктрина – так называемая синтетическая теория эволюции (СТЭ) – внешне мало походит на дарвиновскую эссеистику, хотя ее иногда и называют дарвинизмом, ввиду принятой нестрогости определений в данной области, а собственно дарвинизм по-прежнему называют теорией, даром, что он не отвечает основным требованиям к научной теории.

Отметим некоторые требования к теории вообще:

- внутренняя непротиворечивость, соответствие данным (фактам)

- «проскопия», то есть возможность предсказывать появление определенных новых данных

- способность теории объяснять хотя бы большинство уже имеющихся данных.

Дарвинизм, как мы теперь знаем, не отвечает ни одному из этих требований(хотя для лишения статуса теории достаточно и одного несоответствия); поскольку СТЭ, иногда называемая в зарубежной литературе неодарвинизмом, все же опирается в основе на идеи Дарвина, эти же претензии, хотя бы в отдельных пунктах, можно предъявить и к ней.

Отметим наиболее одиозный провал Дарвина – предсказание им «огромного» количества промежуточных или переходных форм живых организмов, «соединяющих» различные ископаемые виды, с необходимостью вытекающее из учения (Поскольку полный текст «Происхождения видов» является редкостью, часть положений приводится по другим надежным источникам, без соответствующих ссылок; желающие могут обратиться к изданию 1939 года; большинство цитат и положений проверено автором из [6]).

В «Происхождении видов» почтенный натуралист сетовал, что палеонтология пока не в силах подтвердить выдвинутую им гипотезу и надеялся, что это случится по мере накопления новых данных. В противном же случае он выражал готовность отказаться от своих положений, поскольку эволюционная гипотеза оказывалась подорванной в одном из ключевых моментов.

Изменилось ли положение с тех пор? Да, причем качественно: можно считать, без каких-либо натяжек, что вся совокупность данных блестяще опровергла предложенный Дарвином механизм видообразования ввиду полного отсутствия переходных форм. Те спорные экземпляры, которые эволюционисты вводят в обиход, можно трактовать как причудливую мозаику.

Собственно говоря, такой результат нетрудно было предсказать: если бы дарвиновский принцип работал, нынешний мир живого был бы куда «пестрее» – мы бы наблюдали не столько дискретные виды (как и в палеонтологической летописи), сколько сплошные «переходные формы».

С этой проблемой столкнулся уже Дарвин – и фактически признал отсутствие современных свидетельств эволюции. Каждый из вас, видимо, помнит со школьных лет красивые «родословные древеса» видов (правильнее говоря, филогенетические линии), вызывающие трогательные ассоциации со средневековым типом мышления.

Действительно, такие родословные существуют только в головах пропагандистов. Любой честный специалист скажет вам, что чистых филогенетических линий, с несомненными связями между ископаемыми видами, просто нет – каждый конструирует такие иерархии, исходя из собственных научных предпочтений либо даже фантазий (последняя новость в этой сфере: крокодил, по многим существенным признакам, имеет больше общего не с рептилиями, а с птицами, и должен быть по справедливости отнесен к разряду пернатых).

Положение усугубляется хронологической путаницей – виды, считавшиеся архаичными, обнаруживаются в вышележащих слоях (либо даже ныне живущими), слои, по всем канонам разделенные миллионами лет, оказываются «связанными» какой-нибудь окаменевшей сосной и т. п.

Особенно интересны находки фрагментов ДНК «допотопных» организмов: их различия с современными укладываются в рамки индивидуальных различий между отдельными особями. (Вот лишь один пример для листа магнолии, возраст которого оценен в 20 млн. лет: различаются лишь 17 нуклеотидных пар из 820, или менее 2,1 % [2]). О том же, что какие-то виды были и вымерли, мы знаем и без раскопок: это, увы, происходит постоянно.

Все это трудно счесть доказательством эволюции. СТЭ также не разрешила этой проблемы – она обычно замалчивается, в лучшем случае приводятся нелепые объяснения, почему всё, что мы должны бы видеть, относится к разряду «ненаблюдаемых», как выражаются физики, т. е. научная методология заменяется, опять же в средневековом стиле, чисто схоластическими конструкциями [5].

Например, все промежуточные формы якобы съедены животными (вместе со скелетом?), притом что «законченные» виды оказались, видимо, несъедобными – совершенно в духе дарвиновской логики! (И это пишется в учебнике биологии для студентов!)

Здесь, однако, не место для разбора весьма нестрогой манеры изложения великого натуралиста; рассмотрим его действительные заслуги перед человечеством, выраженные в известной схеме.

Основанием эволюции по Дарвину служит, как известно, теория Мальтуса, или постоянная катастрофическая нехватка пищевых ресурсов в природе, вызванная, в частности, дарвиновским «законом» прогрессивного размножения: « – Каждое единичное органическое существо, можно сказать, напрягает все свои силы, чтобы увеличить свою численность…»(?).

Сразу же отметим, что оба эти положения также относятся к «ненаблюдаемым» и давным-давно опровергнуты. Уже Н. Данилевскому и П. Кропоткину было известно, что количество пищевых ресурсов в природе избыточно, а оптимальная численность популяции регулируется скоростью размножения: при малой плотности она высока, а при большой резко снижается, что может видеть каждый на примере больших городов; со времени Реми Шовена это один из основных законов популяционной генетики.

Но – чудеса логики! – эти опровергнутые наукой положения неявно входят в «число слагаемых» СТЭ и служат единственным обоснованием внутривидовой «борьбы за существование», о которой писал Дарвин.

Удивительно, но этот исследователь, обожающий «атаку фактами», здесь изменяет себе и обнаруживает поразительную бедность примеров такой борьбы, да и те явно сомнительнее всех прочих и допускают любую трактовку – опять «ненаблюдаемые»?

Но именно в этой мифической борьбе тренируются и побеждают сильнейшие, они же передают свои способности потомству, и в результате выкристаллизовывается дарвиновский идеал – жизнь наиболее примитивного, сильного и злобного существа, умеющего только жрать и размножаться все оставшееся время, с перерывами на убийства себе подобных или отбирание у них пищи; это и называется естественным отбором.

Заметим, что нападки на идею естественного отбора со стороны неудовлетворенных «теорией» ведутся давно, но не всегда обоснованно. Существование этого принципа и даже его универсальность не подлежат сомнению, но дело в том, что в биологии он действует в иных масштабах и не совсем так, как хотелось бы эволюционистам.

Например, хорошо известна и надежно подтверждена стабилизирующая роль отбора – максимальные шансы на выживание имеют особи, приближающиеся к среднестатистической для данного вида, и функционирующие, если можно так выразиться, сообразно законам популяции. Нас серьезно пытаются уверить, что тот же самый механизм отбирает и аномалии, пусть даже ужасно прогрессивные! А где факты? и где тут логика?

(Надо сказать, что кроме стабилизирующей роли отбора современная популяционная генетика выделяет еще такие формы отбора, как направляющий и дизруптивный. Но определяющая роль в реальной жизни популяции в подавляющем большинстве случаев остается за стабилизирующей формой отбора. -прим. редакции)

Впрочем, обратимся к специалисту по истории науки:

«…Все примеры фактического обоснования идеи отбора построены на подмене понятий: фактически описывается либо приспособленность, но без увязки с предшествующим отбором, либо становление нового свойства, но без увязки с приспособленностью, либо отбор готовой конструкции, но без всякой связи с ее происхождением.

Соединение этих трех описаний в единую теоретическую схему проводится всегда на основе убежденности, носящей идеологический характер (на это постоянно указывал замечательный биолог-теоретик А. А. Любищев, 1890-1972)»[10]

В чем недостаток всей схемы, если не считать, что она радикально отличается от всего того, что нам сегодня известно о популяциях (ныне это одна из самых развитых и точных дисциплин)? На наш взгляд, в неустойчивости такой системы, ведущей, скорее, не к стабилизации, а к уменьшению численности: особь здесь противопоставлена популяции да еще при постоянном стрессовом давлении.

Такой лидер попросту подрывает популяцию как собственную основу и неминуемо должен погибнуть: само существование вида базируется на многообразии аллелей (упрощенно говоря, признаков), необходимо требующего тысяч и десятков тысяч особей.

Все это хорошо известно и доказано с математической строгостью и просто-напросто перечеркивает всю идею естественного отбора, но тогда и от прогрессивной эволюции ничего не остается – как прикажете разрешить такое противоречие?

А главное – что неоднократно отмечалось со времен Дарвина, – любой отбор (естественный или искусственный) действует лишь в границах вида; тысячи лет селекции показали, что можно вывести новую породу (подвид), но перейти границу между видами никаким отбором невозможно; более того, если прекратить селекцию, вид возвращается к исходной «дикой» форме, если, конечно, при этом не утрачена полнота его генофонда. Таким образом, загадка происхождения видов осталась неразрешенной.

Подробно разбирать СТЭ нет необходимости – ее все проходили в школе под видом дарвинизма. В основе лежит практически та же схема, лишь частично подогнанная под факты и дополненная отдельными нюансами. Самое существенное отличие – вынужденный отказ от чрезвычайно удобного ламаркизма: по наследству передаются не приобретенные признаки родителей, а случайные мутации генома, – кто знает, может, среди них окажутся и полезные для выживания; естественный отбор разберется.

Если мы сравним мутационную гипотезу с вышеизложенной ламаркистской схемой (нереальность последней строго доказана), то обнаружим, что она поставила куда больше вопросов, чем разрешила (в настоящей науке вообще-то обычно бывает наоборот).

Прежде всего, по ряду причин невероятно замедлилась скорость эволюции. В ламаркизме формирование новых признаков идет направленно, в «нужную» сторону; в СТЭ же образование нового признака или, что почти то же, нового гена превращается в комбинаторную задачу.

Разумеется, не нужно представлять дело так, будто речь идет о некоей заранее выбранной комбинации нуклеотидных пар (распространенная ошибка борцов с дарвинизмом) – в этом случае формирование нового гена вообще невозможно, поскольку характерное время образования такой комбинации превышает время существования Вселенной на десятки, сотни и даже тысячи (!) порядков, в зависимости от длины последовательности.

Но не менее грубая ошибка – полагать, будто эта последовательность может быть любой, поскольку она должна быть интегрирована в законченную полную систему, обладающую чрезвычайно высоким уровнем внутренней организации, и как минимум не противоречить логике данной системы.

Хороший, хотя и нестрогий пример – песчинка, попавшая в прецизионный механизм хронометра, долженствующая улучшить его ход или придать прибору дополнительные функции. К счастью (и к несчастью для СТЭ), гомеостатические принципы устройства организма активно «сопротивляются» такого рода новшествам и, как правило, успешно, что и делает возможным собственно существование жизни (и исправный ход хронометра).

В последнее время экспериментально обнаружено, что «классическая» «схема мутационной эволюции вообще не работает. В общем виде она выглядит так: мутация генома – изменение последовательности аминокислотных остатков в белковой цепи – изменение функций белка и, как следствие, образование нового признака. Оказалось, что эти «корреляции оказываются вырожденными»[3].

На каждом этапе организм-гомеостат успешно борется с такими «усовершенствованиями», если они не безразличны для его функционирования, вплоть до «самого сильного аргумента» – летального исхода. Прежде всего, повреждения генома постоянно контролируются и исправляются «бригадой ремонтников», состоящей из большого количества ферментов, каждый со своими функциями (как, кстати, объяснят дарвинисты возникновение такого комплекса?).

Их согласованные и последовательные действия устраняют от 99 до 99,9% мутаций, по оценкам самих эволюционистов. Остальные и более серьезные повреждения исправляются при оплодотворении [4]. Это свидетельствует о важной конструктивной роли полового размножения в том, что можно назвать поддержанием идеи вида – каждое последующее поколение всегда ближе к исходному типу, чем родители, а не наоборот, как хотелось бы приверженцам идеи эволюции.

Но и мутировавший геном не обязательно приводит к образованию нового белка. Однако если такой белок все же образовался, с ним может начать бороться иммунная система организма.

При сильном мутагенном давлении эти пороги могут быть «взломаны» – и что же? Изменение первичной и даже третичной структуры белка (глобулы) еще не означает новой функции, а последняя отнюдь не тождественна новому признаку; новая функция – прежде всего отказ от старой, то есть больной, часто обреченный организм.

Согласно учению, формирование нового полезного признака идет постепенно (градуально), но ни на одном из промежуточных этапов «недоделанный признак» не дает никаких дополнительных преимуществ организму (это, скорее, помеха) и, согласно принятым принципам, такие изменения должны элиминироваться, попросту говоря, «выметаться» естественным отбором (противоречие!).

Можно показать, что мутационный прогресс вообще невозможен, однако для «чистоты эксперимента» обратимся собственно к биологам и экспериментальным данным. Попытки рассчитать вероятность эволюции, исходя из частоты точечных мутаций или замены аминокислот, следует признать некорректными, поскольку они сильно различаются для разных участков генома и белков.

Поэтому за «единицу» мутации примем ген – последовательность нуклеотидов, кодирующих отдельный признак. Здесь разброс данных существенно ниже: они ограничены, по крайней мере, сверху довольно стабильными величинами; сверхустойчивые гены, на существование которых указывает современная научная периодика, в данном случае не смазывают общей картины.

В поисках наиболее надежных данных полезно обратиться к классике: «Первые опыты Г. Меллера и Е. Альтенбурга (1919) по определению частот мутирования у дрозофилы показали, что спонтанно мутации возникают очень редко – с частотами 10^-5-10^-6 (один мутантный ген на 10⁵-10⁶)»[9]

А какова доля «полезных» песчинок в хронометре? «Большинство мутаций (обычно 70-80 %) в случае фенотипического проявления настолько нарушают строение и физиологию организма, что губят его (летальная мутация). Остальные в той или иной мере снижают жизнеспособность организма, но позволяют ему выжить в благоприятных условиях (условно-вредные мутации).

И лишь ничтожная доля (0,01 или 0,001 %) может в какой-то степени повысить адаптивные свойства организма (полезные)» [3, с. 28].

Таким образом, лишь одна особь из 10⁹-10¹¹ может приобрести приспособительный признак, да и то лишь предположительно, в потенции («ненаблюдаемые»…).

Для высших это число нужно увеличить, как минимум, на несколько порядков, поскольку столь серьезные изменения в геноме половых клеток приводят, как правило, к бесплодию уже в первом поколении – речь идет, видимо, об одной особи из квадриллионов в лучшем случае. Такие числа относятся к астрономическим, но проблема этим не исчерпывается.

Спрашивается: сколько нужно времени для формирования 30 000 (последние данные) генов человеческого организма, даже если допустить, что каждый раз формируются только нужные признаки, а весь процесс идет параллельно, хотя такое допущение просто нелепо: все эти гены должны рано или поздно как-то собраться по крайней мере в одной особи, да и как быть с половой несовместимостью между дивергирующими видами?

Еще один «шаг назад» по сравнению с ламаркистской схемой заключается в следующем. В сравнительно однородной популяции, при изменении внешних условий, реакции отдельных организмов существенно сходны, вся эволюция происходит параллельно (притом всегда в «нужную» сторону!), и, можно сказать, все стадо, хотя бы в лице своих лучших представителей, стройными рядами шагает к сияющим высотам прогресса.

В мутационной же схеме переход от вида к виду совершается через «узкое горлышко»одной-единственной особи, что делает всю систему еще менее устойчивой, прямо-таки «рисковой», проблемы же неполноты аллелей и генетического вырождения вообще игнорируются.

В качестве резюме приведу свой ответ одному оппоненту-любителю: «Увы, вопреки тому, что вы пишете, современный дарвинизм как раз утверждает, что любой новый орган, будь то глаз, крыло или голова доктора наук, возникает именно чисто случайно, сам по себе – ничего более серьезного он не в силах предложить; отбор же ничего не создает, он может лишь зафиксировать в потомстве свершившееся чудо.

Согласитесь, что старый ламаркизм выглядел хотя бы правдоподобнее». Полезных же мутаций с образованием нового гена никто и никогда не видел, равно как и сверхточного хронометра с песком внутри, тем не менее, на этом допущении, как на фундаменте, построено все здание современного эволюционного учения. На таком фоне существование летающих тарелочек можно считать строго доказанным, ввиду большого количества свидетелей, а уфологию следовало бы внести в разряд точных наук, сродни физике и математике.

Отметим особо, что прогрессивно-эволюционная мутация предполагает не простую рекомбинацию семантидов, но качественный рост генома – возникновение «из ничего» существенно новой информации, что с общефизической точки зрения является тривиальной ересью.

Неразрешимость рассматриваемой задачи особенно наглядна, если мы перейдем от семантических блоков на молекулярный уровень – в этом случае, как уже указывалось, ее надо определять как комбинаторную. Подсчитано, что для образования любого нового белка путем геномных мутаций и естественного отбора времени существования Вселенной не хватает – показательное признание одного из адептов дарвинизма.

Задача образования «значащего» гена тесно смыкается с «вечной» проблемой происхождения жизни, хотя и не разрешает ее до конца, как пытаются нас уверить отдельные чересчур оптимистичные пропагандисты. Я не собираюсь здесь спекулировать на том обстоятельстве, что загадка жизни не решена, а хочу лишь посвятить читателей в некоторые трудности данной проблемы: судя по недавней анкете одного журнала, большинство не представляет себе, насколько они велики.

В целом, как можно судить по научной периодике, положение дел в этой сфере выглядит тупиковым (говорю об этом без всякого злорадства), что особенно парадоксально на фоне беспрецедентного успеха частных дисциплин: новые методы исследований дали нам за последние 10-15 лет, видимо, больше, чем за всю предшествующую историю.

Ситуация в так и не созданной теоретической биологии сильно напоминает ситуацию с вечными двигателями: и там и там «научная мысль» бродит по заколдованному кругу ограниченного числа бесплодных идей. Надеюсь, я не сильно задел специалистов этим сравнением: среди изобретателей перпетуум мобиле имеются доктора технических наук и профессора, да и аналогия эта не столь поверхностна, как представляется, поскольку причина тупика в обоих случаях одна: неумолимые законы термодинамики, которые, бывает, до сих пор пытаются ревизовать.

В частности, вокруг Второго начала термодинамики скопилось невероятное количество путаницы, причем не только по вине неспециалистов: мало кто правильно представляет себе понятия «закрытая система», или «компенсация», или умеет корректно его применять.

Но это очень большая тема; сейчас же отметим лишь, что тезис о самозарождении биологических систем действительно противоречит этому фундаментальному закону, и рационального разрешения этого противоречия что-то не видно.

Важно понять: речь идет не о каком-либо недопонимании процесса биогенеза, но о принципиальном запрете на такие спонтанные процессы. Причем иллюзий питать не стоит: никакой прогресс науки и техники не отменит в будущем физических законов.

Задача самозарождения жизни в теории обычно сводится к созданию упорядоченности из хаоса в виде построения некоей первичной нуклеотидной или белковой последовательности из n компонентов m разновидностей. Уже при n = 100 и m = 2 (чего явно недостаточно) вероятность возникновения такой самосборки имеет порядок 10^-30. Напомним, что со времени образования Вселенной, по принятым представлениям, прошло лишь 10¹⁷секунд; знаменатель первого числа больше второго в десять триллионов раз.

Для составления же минимально необходимых последовательностей вероятности рассчитываются посредством чисел, лишенных физического смысла – с трех-четырехзначными показателями степеней, при том, что число атомов во Вселенной оценивается «всего лишь» в 10⁷⁶-10⁸⁰, по разным источникам.

Таким образом, речь идет о запрещенном Вторым началом локальном уменьшении энтропии без какой-либо компенсации; «открытость» системы в виде, скажем, нагревания компонентов никак не способствует решению задачи.

Ссылки и примечания

1. Багоцкий, С. В. От молекулярного ламаркизма к дарвинизму. «Природа», 1990, № 11, с. 20.

[1]

2. «В мире науки» (Scientific American). 1990, № 8, с. 22-23.

[2]

3. Волькенштейн М. В. Биологическая эволюция и эволюция макромолекул. «Природа», 1985, № 6, с. 86-89.

[3]

4. Гершензон С. М. Происхождение и эволюция пола. «Природа», 1991, № 1, с. 27.

[4]

5. Грин Н., Стаут, У. Тейлор, Д. Биология (учебник), т. 3, М.: «Мир», 1993, с. 265.

[5]

6. Дарвин, Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. М.: «Просвещение», 1986.

[6]

7. 7Джонсон, Ф. Вызов дарвинизму. Взгляд с позиции молекулярной биологии. «Поиск», 1997. № 3-31 (428-429), с. 14-15.

[7]

8. Карери, Дж. Порядок и беспорядок в структуре материи. М.: «Мир». 1985, с. 177-185.

[8]

9. Корогодин В. И., Когородин В. Л. и Файси Ч. Функциональная концепция мутагенеза. «Природа», 1990, № 2, с. 6.

[9]

10. 1Медников Б. М. Парадокс миллиона обезьян. «Химия и жизнь». 1993, № 6, с. 7-8.

[10]

11. Морозов Л. Л. Поможет ли физика понять, как возникла жизнь? «Природа». 1984, № 12, с. 35-48.

[11]

12. Пригожин И. Философия нестабильности. «Вопросы философии». 1991, № 6, с. 49.

[12]

13. Рьюз М. Наука и религия: по-прежнему война? «Вопросы философии», 1991, № 2, с. 50-51.

[13]

14. .


15. Шноль С. Э. Хватает ли времени для дарвиновской эволюции? «Природа», 1990, № 11, с. 24-25.

[15]

16. Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? М . « Атомиздат ». 1972, с . 88.

[16]

17. Prigogine Ilya, Gregori Nicolis, Agnes Babloyants. Thermodynamics of Evolution. «Physics Today», v. 25, November, 1972, p. 23.

[17]

18. Prigogine Ilya. Can Thermodynamics Explain Biological Order? «Impact of Science on Society, v. XXIII, № 3,1973, p. 169.

[18]