Любой хорошей комедии нужна ключевая шутка, и в нашем случае ее соль вот в чем: мы сами — ответ на наши молитвы! 13 страница

Повторно исследовав бактерии, с которых начинался эксперимент, Кэйрнс обнаружил, что в исходном посевочном материале мутировавших форм не было. Следовательно, заключил ученый, мутация гена, отвечающего за выработку лактазы, произошла после помещения бактерий в новую среду, а не до этого. Но если Лурия и Дельбрюк использовали в своих экспериментах вирусы, которые убивали бактерии почти мгновенно, то в экспериментах Кэйрнса микроорганизмы гибли от голода медленно. Иными словами, поместив бактерии в стрессовую ситуацию, Кэйрнс дал им достаточно времени для активизации внутренних механизмов мутации, чтобы они попытались выжить.

В экспериментах Кэйрнса мутации, способствующие выживанию, выглядят как прямая реакция организма на неблагоприятные условия среды. Любопытно, что в ходе дальнейших исследований выяснилось: мутации затронули лишь те гены, которые отвечают за метаболизм лактозы. Кроме того, из пяти возможных механизмов мутации все голодающие бактерии реализовали мутацию одного и того же типа. Очевидно, что результаты этого эксперимента не подтверждают предположение о совершенно случайных мутациях и бесцельной эволюции!

Кэйрнс назвал открытый им механизм направленной мутацией. Но сама идея, что стимулы среды могут управлять изменениями генетической информации, в корне противоречит центральной догме, поэтому официальная наука ответила быстро и враждебно. Как в журнале Nature, так и в американском научном журнале Science были напечатаны передовицы с гневными выпадами против выводов Кэйрнса. Редакционная статья в Science называлась «Ересь в эволюционной биологии». Заглавие было набрано огромными буквами жирным шрифтом. Это ясное свидетельство того, что облаченные в белые халаты жрецы научного материализма готовы были сжечь Кэйрнса на костре. Никто не смеет выступать против догмы!

В течение следующего десятилетия результаты Кэйрнса воспроизводились и другими исследователями, что, по идее, должно было увеличить доверие к его работе. Однако научное сообщество все равно считало идеи Кэйрнса возмутительными и неприемлемыми. Чтобы не раздражать коллег, ведущие исследователи-генетики сменили название этого явления с «направленная мутация» на более мягкое «адаптивная мутация», а затем и вовсе «благоприятная мутация». Более того, научное сообщество настаивало на том, чтобы Кэйрнс предложил другое объяснение механизма таких мутаций — как бы их ни называли.

Официальная наука полагала, что мутации происходят только в результате случайных ошибок копирования в ходе процесса репродукции. Чтобы дочерняя клетка унаследовала полный геном исходной клетки, должны быть точно скопированы миллиарды гетероциклических оснований нуклеиновой кислоты, составляющие генетический код. Однако процесс копирования предполагает множество возможностей для ошибок. В некотором смысле копирование ДНК сродни ручному переписыванию Библии монахами до изобретения печатного станка. Вы только вообразите, как легко могла вкрасться ошибка в одно из миллиона слов. А теперь представьте себе, как может измениться смысл написанного, если переписчик забудет вставить где-нибудь частицу не.

Неправильно поставленная запятая может полностью изменить смысл текста. Всем нам с детства известна фраза, в которой от постановки запятой зависит жизнь человека: «Казнить нельзя помиловать». К счастью, Природа учла эту возможность и внедрила в наши гены механизм корректировочного чтения ДНК с последующим исправлением ошибочных ДНК-последовательностей. Если по какой-то случайности ошибка копирования проникнет через этот механизм, в результате получится «чертеж» с ошибкой, который мы совершенно справедливо назовем случайной мутацией. Согласно теории Дарвина, эволюция полностью является результатом таких случайных изменений в коде ДНК.

Но в экспериментах Кэйрнса бактерии изначально не могли усваивать лактозу — единственное доступное им питательное вещество. В результате у них возник дефицит нужных строительных материалов и энергии, необходимой для осуществления нормального процесса репродукции.

Так что эти бактерии просто не успели бы спастись благодаря случайным мутациям, возникающим вследствие ошибок при копировании ДНК. Следовательно, голодающие бактерии Кэйрнса, по-видимому, осуществили генетическую мутацию посредством совсем другого механизма, пока еще неизвестного науке. И хотя нам сложно признать наличие сознания у бактерий, все же есть ощущение, что здесь имеет место работа некоего активного разума, благодаря которому они умудряются быстро адаптироваться к изменениям в среде — совсем по Ламарку.

Ныне нам известно, что под воздействием стресса бактерия способна, не прибегая к делению, целенаправленно задействовать уникальный, склонный к ошибкам энзим для копирования ДНК, чтобы производить мутировавшие гены, ассоциирующиеся с определенной дисфункцией. Так, генерируя генетические варианты, организм пытается создать более функциональные гены, которые смогут преодолеть стрессовые факторы среды. Представьте себе этот механизм как разлаженный ксерокс, намеренно делающий ошибки.

Итак, используя особый энзим для синтеза ДНК, клетка производит большое число генов со случайными мутациями и тем самым повышает собственную выживаемость. Такое ускорение или усиление генетических изменений в клетках физического тела называется соматическими гипермутациями — этот механизм целенаправленно генерирует случайные мутации и, таким образом, представляет собой дарвинистскую часть процесса.

В результате соматических гипермутаций попавшая в стрессовую ситуацию бактерия получает огромное количество скопированных с ошибками генов, в каждом из которых присутствует своя вариация генетического кода. Если одна из этих генетических вариаций может производить протеин, способный эффективно преодолеть возникший у клетки стресс, бактерия изымает исходный неэффективный ген из хромосомы и заменяет его новой версией. А вот это уже ламаркистская часть процесса, когда информационное взаимодействие между средой и клеткой влечет за собой выбор наилучшей версии нового гена.

Работа Кэйрнса и дальнейшие исследования в том же направлении продемонстрировали, что организмы не только адаптируются к среде, но и намеренно изменяют свою генетику, чтобы обеспечить приспособленность будущих поколений. Иными словами, наука пришла к пониманию, что эволюция представляет собой не просто следствие случайного броска игральных костей (как думал Дарвин), но согласованный танец организма со средой (как полагал Ламарк) — динамический процесс, в ходе которого организмы целенаправленно приспосабливаются к стрессовым обстоятельствам.

Биотехнологи уже воспользовались этим генетическим механизмом и вывели бактерии, способные перерабатывать нефтяные пятна на воде или выделять определенные минералы из руды. В то же время для медиков этот же генетический механизм является постоянным источником головной боли, поскольку микроорганизмы со временем приобретают сопротивляемость к самым мощным антибиотикам.

Таким образом, на вопрос: «Является ли эволюция результатом намерения или случайности?» — отвечаем: «Да!» Здесь, как и во многих других случаях, выясняется, что противоположности — такие, как намерение и случайность, — действуют одновременно. Рискуя приписать бактериям антропоморфные черты, мы должны сказать, что эти организмы демонстрируют намерение выжить.

Фактически все жизненные формы демонстрируют врожденную черту, которую биологи называют волей к жизни. На клеточном уровне этот механизм выживания способен запустить целый поток случайных мутаций, пока одна из них не сорвет джекпот в жизненной лотерее. Сколько бы раз ученые ни повторяли эксперименты Кэйрнса, им не удавалось проследить какой-либо устойчивый порядок внутри успешной последовательности мутаций ДНК. Так что в этом отношении процесс случаен. Но в то же время он и не случаен. Можно провести параллель между процессом гипермутации и методом мозгового штурма. Представьте себе группу людей, пытающихся придумать название для нового продукта. Согласно правилам мозгового штурма, его участники высказывают любые возникающие у них идеи, которые тут же записывают на доске — без малейшего редактирования или критической оценки. По ходу дела предлагается множество, казалось бы, неподходящих вариантов — до тех пор, пока кто-нибудь не придумает название, которое понравится всем. И хотя никто не знает, сколько придется высказать идей — пять, десять или сто, прежде чем проявится подходящая, восклицание «Эврика!» является совершенно ожидаемым (или намереваемым) результатом. И разные группы, участвующие в мозговых штурмах, получив одну и ту же задачу, по всей вероятности, придут к наилучшему возможному решению разными путями.

Итак, эволюция действительно представляет собой случайный процесс, но за всеми случайными событиями стоит четкая ориентация на определенную цель. Откуда мы это знаем? Дело в том, что в случае бактерий, как только обнаруживается необходимая для адаптации мутация, процесс прекращается. Есть такая шутка: почему потерянный предмет всегда обнаруживается в том месте, искать в котором нам приходит в голову в последнюю очередь? Потому что, найдя его, мы прекращаем поиски.

Похвала печатающим обезьянам Говорить, что источником жизни является чистая случайность, можно только в том случае, если мы считаем, что живем в сугубо материальном мире, и категорически отвергаем возможность существования каких бы то ни было каузальных[37] полей. В связи с этим предлагаем вам еще раз вспомнить, как лежат железные опилки, когда они просто рассыпаны по листку бумаги, и какой узор возникает под влиянием незримого магнитного поля. Возможно ли, что подобного рода поле принимает участие в превращении одноклеточных организмов в изящные гармоничные формы — такие, как дерево, собака или мы с вами? Кто или что сообщает клеткам, что нужно делать, чтобы получилось такое.

Как мы уже отмечали, физики признают, что единственным фактором, управляющим материей (включая, естественно, отдельные живые клетки и людей), является нематериальное поле. Но что или кто управляет этим полем? Вероятно (как предполагали величайшие умы квантовой физики), мы скоро обнаружим, что сама Вселенная, подобно Декарту, мыслит, а следовательно, существует. И может быть, окажется, что реальность человека формируется его собственными мыслями (в большей степени, чем наследственными чертами).

Однако те из нас, кто не считают себя креационистами, готовы говорить о происхождении жизни и биосферы лишь в контексте динамических процессов беспорядочной Вселенной, где мы, люди, каким-то образом обрели свою нынешнюю форму по чистой случайности. К сожалению, догматическое поклонение богу бессмысленности делает людей такими же бессильными, как и догматическая вера в Бога, который контролирует все. В обоих случаях мы от называемся от своей силы в пользу чего-то, что находится полностью вне сферы нашего контроля.

Во Вселенной, основанной на бессмысленной случайности, эгоистичный ген должен, несомненно, процветать. Почему? Во-первых, потому что отсутствует первичный моральный авторитет. Во-вторых, если ни в чем нет смысла и цели, тогда вполне позволительно объявить себя номером первым, а ко всему остальному относиться как к чему-то второстепенному.

Поскольку люди приняли за чистую монету идею, что наша Вселенная представляет собой безличную машину, возникшую по воле случая, нет ничего удивительного и в той покорности, которую мы проявляем, когда эта машина велит нам конкурировать, потреблять, сохранять спокойствие и подчиняться. Убеждая себя, подсознательно и осознанно, что жизнь бессмысленна, мы позволяем машинному сознанию внушить нам, что наше стремление к личностному совершенствованию — не что иное, как наивный идеализм. За пару последних поколений апатия и цинизм превратились в норму. Такие внутренние установки отвращают нас от стремления стать лучше, мешают пробудиться к своей позитивной роли в совместной эволюции всей планеты и скрывают от нашего взора те самые механизмы, которые могут обеспечить наше процветание.

Когда беспорядочность соприкасается с предопределенностью Ныне мы начинаем осознавать, что многие из наших драгоценных фундаментальных верований не только ложны, но и откровенно разрушительны. Это особенно верно в отношении неодарвинистского допущения, что в основе жизни и эволюции лежат совершенно неупорядоченные мутации, то есть чистая случайность. Такое допущение одновременно и неприятно, и неверно. Тот факт, что организмы (к примеру, бактерии Кэйрнса) способны задействовать механизм адаптивных мутаций для выживания в стрессовой среде, наводит нас на идею целенаправленной эволюции. То есть речь идет о том, что организмы используют для адаптации к среде все возможные способы, включая переписывание собственного генетического кода. Следовательно, как это и предполагал Ламарк, процесс эволюции непосредственно связан со способностью организма активно реагировать на динамические изменения в среде и адаптироваться к ним.

Ныне, когда мы видим массу признаков того, что над цивилизацией нависла угроза гибели, исторический обзор нашего эволюционного пути напоминает нам, что у людей уже есть инструменты, необходимые для реализации нашей воли к выживанию. Но воспользуемся ли мы этими инструментами, зависит от того, верим ли мы, что Вселенной присущ некий внутренний порядок, или же полагаем, что она представляет собой совершенно случайный набор факторов, таких как столкновения звезд, ураганы пятой категории и эпидемии заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем. Лично мы думаем, что решение проблемы — в уравновешивании обоих верований.

Беспорядочная Вселенная эволюционирует случайным образом, и поэтому ее судьба совершенно непредсказуема. Первичность случая в формировании нашей жизни — основной принцип эволюционной теории неодарвинистов. Однако не все, что выглядит беспорядочным, является таковым на самом деле, — возможно, речь идет о хаотичности. На первый взгляд может показаться, что беспорядочные системы и хаотичные системы суть одно и то же, поскольку мы привыкли употреблять эти слова как синонимы. Но они — антонимы. Процессы в беспорядочных системах случайны, а хаотические системы, хотя и выглядят беспорядочно, на самом деле обладают некоей внутренней организацией.

Разница между беспорядочностью и хаотичностью ясно видна на следующем примере. Представьте себе нижнюю платформу станции «Центральная» нью-йоркского метро в час пик. Толпы людей снуют туда-сюда, и кажется, что их движение беспорядочно. Тем не менее, за очень немногими исключениями, у каждого находящегося там человека есть вполне определенная цель. Если бы мы, подключившись к вселенскому разуму, узнали мысли этих людей, нам стало бы ясно, что за каждой остановкой и сменой направления каждого из них стоит определенная программа действий. Хотя их движение в целом кажется беспорядочным, на самом деле оно хаотично, поскольку каждое движение по отдельности подчиняется совершенно конкретному плану.

А теперь представьте себе, что произойдет, если посреди этого интенсивного движения в час пик кто-то закричит «ПОЖАР!». В тот же миг хаос превратится в чудовищный беспорядок — люди начнут метаться во всех направлениях, совершенно не соображая, куда они несутся.

Слова «беспорядок» и «хаос» наряду со словом «порядок» можно использовать для описания сложности организации системы. Как проиллюстрировано ниже, беспорядок и порядок представляют собой противоположные состояния структурной организации, а хаос — как раз посередине между ними.

В беспорядочных системах слишком много неопределенности, и потому они не могут поддерживать жизнь — им попросту недостает организации, необходимой для создания регулируемых и интегрированных физиологических процессов.

На шкале жизни беспорядок и порядок представляют две крайности, а хаос находится точно посередине. При сопоставлении этой шкалы со шкалой предсказуемости неопределенность соответствует беспорядку, а детерминизм — порядку.

Если взять другую крайность — полную упорядоченность, жизнь не может развиваться в рамках жесткой кристаллической системы, поскольку такая система не предлагает динамизма, необходимого живым организмам. Жизни требуется в меру структурированная система (вспомните сказку «Три медведя», где девочка искала себе место, которое было бы ей «в самый раз»)[38] — и такая система присутствует в плодородной предсказуемости динамичного контролируемого хаоса.

То, насколько мы в состоянии предсказывать судьбу системы, зависит от уровня ее организации. Если мы понимаем организационную структуру, лежащую в основе упорядоченной системы, то можем точно описывать ее прошлые и будущие состояния. Между тем точно предсказывать состояния беспорядочных систем сложно, если вообще возможно. Степень организации системы (и, следовательно, возможность предсказывать ее судьбу) определяется механикой, то есть физикой, управляющей ее функционированием. Системам, описываемым законами ньютоновой физики, свойственны полный детерминизм и порядок; тогда как системам, описываемым законами квантовой физики, присуща неопределенность.

В противоположность обоим этим случаям хаотическим системам присущ как порядок, так и беспорядок. Иными словами, они формируются под влиянием как квантовой физики, так и ньютоновой. Как мы отмечали в главе 5 «Имеет смысл лишь то, что материально», когда квантовая механика утвердилась в физической науке, она не опровергла ньютонову физику, но интегрировала ее как свой частный случай. Что касается того, какая механика (квантовая или ньютонова) действует в хаотичных структурах, то здесь имеет место не ситуация типа «или — или», а «и — и».

Другими словами, судьба живых систем одновременно подвержена влиянию как детерминированных процессов, так и процессов, обусловленных фактором неопределенности. Возможно, вы уже начинаете понемногу замечать одну характерную черту описываемого нами нового научного подхода: противоположные точки зрения — такие, как намерение и случайность, теория Ламарка и теория Дарвина, материя и дух, а теперь еще ньютонова механика и квантовая физика, — объединяются для создания единого холистического толкования мира.

Игра расписана: Пьер-Симон Лаплас В физической Вселенной, как ее описывает ньютонова механика, динамика взаимодействия материальных частиц аналогична взаимодействию бильярдных шаров. В такой Вселенной математик или человек с талантами легендарного бильярдиста Миннесоты Фэтса может предсказать или предопределить поведение всех шаров после их столкновения.

Исходя из предположения, что элементарные частицы Вселенной ведут себя приблизительно так же, как «наношары для бильярда», французский математик Пьер-Симон Лаплас разработал концепцию научного детерминизма. В общих чертах теория Лапласа состоит в следующем: если бы в какой-то момент мы знали взаимное расположение и скорость движения всех частиц — бильярдных шаров — во Вселенной, то могли бы вычислить их поведение в любой другой момент прошлого или будущего. Имея достаточно данных о предыдущих событиях, мы с помощью соответствующего математического аппарата можем моделировать поведение динамических систем и делать точные предсказания их состояний в будущем. Концепция научного детерминизма предполагает, что любые события — в том числе обстоятельства человеческой жизни, все наши действия и решения — являются неизбежными линейными следствиями предыдущих событий.

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.

«Бог играет в кости… и при этом не жульничает» (Вернер Гейзенберг) 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.

Знакомая картина? Помните о квантовых скачках, совершаемых электронами, когда они переходят с одного энергетического уровня в атоме на другой? Это было ключевое открытие Макса Планка, положившее начало квантовой физике более столетия назад. Эволюция организмов тоже подобна квантовому процессу в том смысле, что на определенном уровне сложности возникают новые жизненные формы, появление которых невозможно было предсказать на основании знаний о природе их частей.

Достаточно представить себе, что из сперматозоида и яйцеклетки может получиться человек… хотя, если вдуматься, для этого нужно весьма сильное воображение. Тем не менее этот процесс настолько привычен людям, что мы совсем не удивляемся. Возможно, следующим шагом на пути развития нашего воображения станет рождение новой целостной человеческой культуры, контуры которой не предскажешь на основании того, как люди действуют и взаимодействуют ныне, — культуры, которая позволит нам выжить и процветать на новом уровне сложности.

Некоторые идеи по поводу природы сил, движущих эмерджентными[39] процессами, были сформулированы в результате исследований поведения роящихся насекомых, птиц, собирающихся в стаи, и рыб, формирующих косяки. Что помогает этим животным действовать согласованно, мгновенно меняя свои модели поведения?

Очень плодотворно исследовал поведение рыб британский исследователь Йен Кузин со своей командой. Используя математическое моделирование, эти ученые установили, что стайные рыбы изменяют свое поведение в зависимости от того, насколько близко друг от друга находятся особи. Пока их зона синхронизации остается незадействованной, то есть рыбы находятся недостаточно близко друг от друга, они плавают как попало, едва обращая внимание на своих собратьев. Но как только количество рыб превышает некое критическое значение или им приходится сблизиться под воздействием какого-то фактора среды, модель поведения изменяется. При определенном критическом сближении рыбы начинают следовать друг за другом по кругу, образуя стаю в виде бублика. Когда сближение достигает следующей критической фазы, модель поведения снова изменяется — на этот раз рыбы начинают двигаться по параллельным траекториям, формируя косяк. Так что же вызывает эти нелинейные изменения в моделях поведения?

В поисках ответа Кузин и его коллеги переключились на исследование муравьиных семей и обнаружили кое-какие ключи в отношении групповой динамики. Предварительные исследования стайного поведения указали на наличие консенсусных решений. Например, когда 51 % группы насекомых смотрит в определенном направлении, в этом на правлении движутся все.

Однако Кузин выяснил, что в каждой группе насекомых есть своего рода лидеры, определяющие направление движения. Кузин назвал таких лидеров «экспертами» — они лучше других знают, где искать еду или где притаилась опасность. Чем больше группа, тем меньше ей требуется экспертов в процентном соотношении. Например, группе муравьев из 30 особей требуется четверо или пятеро экспертов, что составляет от 16 до 20 % от численности группы. При этом группе из 200 муравьев требуются те же пять экспертов, что составляет всего 2,5 % от общей численности особей.

Физически муравьи-эксперты не отличаются от своих собратьев. Однако похоже, что они лучше настроены на поле, и другие муравьи знают об этом. Так что, если бы Кузин был склонен к духовной терминологии, он вполне мог бы назвать этих особей муравьями-шаманами, муравьями-священниками или муравьями-визионерами — просто потому, что они в своих действиях ориентируются на потребности целого сообщества.

Дата добавления: 2015-05-06