Современные проблемы эволюцииРефераты >> Естествознание >> Современные проблемы эволюции
Самые простые светочувствительные пятна расположены на поверхности тела (или под ней, если покровы прозрачны). Однако в ходе дальнейшей эволюции естественный отбор способствует погружению пигментных пятен под уровень покровов для защиты от повреждений и посторонних раздражителей. Пигментное пятно превращается в пигментную ямку (иногда в пигментный желоб или канал). Конечным этапом этого является замыкание ямки в глазной пузырек, передняя стенка которого становится прозрачной, а задняя - чувствительной. Однако даже прозрачное вещество преломляет световые лучи, и передняя стенка неизбежно начинает действовать как линза. Форма этой линзы может меняться вследствие случайных мутаций, но оптимальной для рецепции является такая ее кривизна, которая приводит к фокусировке лучей на поверхности внутреннего светочувствительного слоя. В результате на этой поверхности появится изображение окружающего мира. Это уже даже не результат естественного отбора, а просто следствие законов физики. Таким образом, накопление мелких случайных количественных изменений приводит посредством естественного отбора к качественному скачку – появлению зрения в собственном смысле слова.
В ходе дальнейшей эволюции орган зрения совершенствовался далее. Часто образуются, например, специализированные мышцы, изменяющие кривизну линзы или ее расстояние до светочувствительного слоя, или обе эти характеристики. Этим достигается возможность аккомодации глаза. Другое важное эволюционное достижение – цветовое зрение. Наконец, появление стереоскопического зрения у некоторых птиц и млекопитающих позволяет определять расстояние до предметов путем триангуляции, а также, до определенной степени, форму предметов. Все эти процессы легко могут быть объяснены как результаты избирательного выживания носителей мелких случайных изменений. Данные процессы будут происходить даже в том случае, если очень незначительная часть мутаций изменяет структуры в нужном направлении. Только полное отсутствие таких мутаций сделало бы эти процессы невозможными. Однако нам неизвестны механизмы, избирательно блокирующие мутагенез в определенных направлениях.
Итак, описанный сценарий логически возможен и не противоречит ни одному из известных законов природы.
Один из главных аргументов, высказываемых креационистами против эволюционизма, состоит в том, что в процессе прогрессивной эволюции возникает принципиально новая информация. Дело в том, что информацию может создавать, по их мнению, только разум, но никак не стохастические процессы[10]. Наследственная информация живых организмов, считают креационисты, была создана Богом в ходе творения, а позднее может только утрачиваться. Креационисты достаточно четко проводят аналогию между творческой деятельностью Бога и человеческим творчеством, видя в человеческом разуме пусть несовершенное, но всё-таки подобие разума Бога. Однако имеющиеся данные, скорее, позволяют утверждать, что в основе творческой деятельности человеческого разума лежат вполне естественные процессы.
Обсудим, как формируется новая информация, используя простую модель, охарактеризованную С. Хокингом[11]. Устройство для получения и обработки информации можно упрощенно рассматривать как систему, состоящую из элементов, каждый из которых может находиться в одном из нескольких альтернативных состояний. Например, элементы памяти компьютера могут находиться в одном из двух состояний, а элементы генетического аппарата – в одном из четырех. Любое из этих состояний равновероятно, но в результате взаимодействия с системой, состояние которой надо запомнить, элементы оказываются во вполне определенных состояниях, зависящих от состояния системы.
Устройство переходит из состояния беспорядка в более упорядоченное, однако тут нет никакого противоречия со вторым началом термодинамики. Процесс упорядочивания идет с затратой энергии, которая в конечном итоге превращается в тепловую и увеличивает степень беспорядка во Вселенной. Чем сложнее взаимодействие с изучаемой системой, тем больше элементов нашего устройства будет зафиксировано, и тем большая информация о системе будет определена. Можно представить себе и использование полученной информации. Для этого необходимы специальные машины, связанные с нашим устройством, и функционирующие по-разному в зависимости от того, какие состояния зафиксированы в элементах устройства. Возможны и дальнейшие усложнения, но механизм, лежащий в основе процесса, остается тем же.
По этому принципу работает компьютер и, судя по всему, человеческий мозг. Но аналогичный процесс происходит и в популяциях живых организмов. Вследствие мутаций организмы в популяциях отличаются по генотипу. В процессе естественного отбора некоторые мутанты выживают, а некоторые гибнут. Таким образом, и в этом случае происходит запоминание выбора одной из более или менее равноценных возможностей, вполне аналогичное тому, которое происходит при деятельности человеческого разума[12]. Иными словами, новая информация может быть создана естественным отбором. В верховном разуме нет необходимости.
Если уж зашла речь о высшем разуме, необходимо обсудить еще один аргумент в поддержку его существования, часто выдвигаемый фидеистами[13]. По их мнению, тo, что существующие законы мироздания могут быть выявлены с помощью человеческого разума, само по себе свидетельствует о наличии разумного законодателя. Действительно, можно согласиться с тем, что существует некоторое соответствие логики нашего мышления логике процессов, происходящих в природе. Это соответствие не является абсолютным, поэтому процесс познания всегда сопровождается ошибками, а информация, полученная в результате познания, никогда не бывает исчерпывающей. Тем не менее, именно существование этого соответствия делает в принципе возможным познание окружающего мира. Нет, однако, никакой логической необходимости в том, чтобы объяснять это соответствие тем, что разум существ, познающих мир, подобен разуму творца, создавшего этот мир. Гораздо проще и убедительнее его можно объяснить тем, что в эволюции человека адаптивное преимущество получали носители таких мыслительных структур, которые лучше соответствовали реальности нашего мира. Так наша способность познавать мир постепенно совершенствовалась. В основе лежал всё тот же процесс естественного отбора.
2.2. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ О ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ
В современном понимании эволюция – это серия последовательных изменений с исторически значимым результатом. Мы не обязаны оговаривать, что изменяется (генотип, признак, популяция, вид), как (непрерывно, прерывисто, скачкообразно, направленно, обратимо – эти эпитеты более или менее условны, как мы еще увидим) и с каким конкретным результатом (видообразование, филогенез, общее развитие жизни и т. п.). Но мы должны признать, что эволюция распознается апостериорно: изменение, происходящее на наших глазах, может быть или не быть эволюцией.
Принято думать, что палеонтологические факты подтверждают эволюцию. Однако самыми непримиримыми противниками эволюционизма были в прошлом именно палеонтологи – Ж. Кювье, Л. Агассис, Р. Оуэн и многие другие[14]. Палеонтологическая летопись как таковая – это перечень разрозненных событий. Чтобы составить из нее связную историю, нужна руководящая идея. Факты, которыми мы располагаем, заключаются в том, что организмы чрезвычайно разнообразны, приспособлены к тому образу жизни, который они ведут, их жизненное пространство ограничено и они сменяют друг друга в геологической летописи. Объяснения могут быть различными. Теория эволюции состоит в том, что органический мир, каким мы его знаем, – продукт эволюции (в указанном выше смысле). Если же предположить, что мы видим проявления каких-то изначальных свойств живого, не имеющих истории (изначальной целесообразности, например), то такая теория будет неэволюционной или, во всяком случае, содержащей неэволюционные элементы. Она будет противостоять общей теории эволюции, а не (как часто думают) частной теории естественного отбора.