Триумфализм учебника по эволюции

Недавно я приобрел копию четвертого издания «Эволюции» (2008) Стрикбергера у коллеги-биолога, уходящего на пенсию. Отредактированная и обновленная Брайаном К. Холлом и Бенедиктом Халлгримссоном, книга «Эволюция» называет себя «самым обобщающим учебником по эволюции» и «основным учебным пособием для студентов, изучающих эволюционную биологию».

Но что на самом деле узнают студенты-биологи из этого учебника? На мой взгляд, этот учебник больше подходит для индоктринации дарвинского триумфализма [пропагандистская и рекламная тактика, внедряющая в сознание идею об истинности идеи, теории и т.д. – прим.перев.], чем для обучения в бакалавриате. В [этой статье] я надеюсь дать критический обзор многих способов, которыми этот учебник вводит студентов в заблуждение и не обеспечивает основу для настоящего образования, которое всегда должно представлять точную и нюансированную картину современного состояния знаний.

Здесь я укажу на несколько основных фактических ошибок, которые можно найти в книге «Эволюция». Любой учебник должен подвергаться тщательной проверке фактов, чтобы наличие явных ошибок не подорвало доверие ко всей представленной информации. В данном случае такой процесс, похоже, не проводился. В качестве небольшого примера можно привести Фрэнсиса Гальтона, которого в дискуссии о евгенике называют троюродным братом Дарвина. Конечно, Гальтон был лишь сводным кузеном Дарвина, родившись от дочери Эразма Дарвина, которая была сводной сестрой Роберта Дарвина, отца Чарльза.

Далее следуют новые ошибки

В отличие от многих учебников по эволюции, в книге «Эволюция» есть раздел «Вера, религия и эволюция». В нем мы читаем:

«До Коперника и Галилея в XVI веке никто всерьез не оспаривал идею могущественного божества, управляющего физической Вселенной. Однако в новом мировоззрении, которое открыли они и другие, Бог предстал как первоначальный творец, а не как тот, кто непрестанно управляет Вселенной. Появление дарвинизма создало дополнительную угрозу для западной религии, поскольку предполагало, что биологические взаимосвязи, включая происхождение человека и всех видов, можно объяснить естественным отбором без вмешательства бога».

Здесь мы видим часто повторяющуюся ошибку, когда дарвинская революция рассматривается как восполнение революции Коперника, в ходе которой человек был систематически удален из центра внимания. Но за рамками обсуждения остался тот неудобный факт, что основной мотивацией Коперника для размещения Солнца в центре космоса была религиозная. У Коперника не было никаких эмпирических доказательств, подтверждающих этот шаг. Птолемеевская система по-прежнему работала и учитывала результаты наблюдений, хотя и стала эстетически некрасивой из-за добавления множества ситуативных элементов.

Коперник рассудил, что Бог, которому он поклонялся как великому ремесленнику, никогда бы не создал такое эстетически некрасивую теорию. Помещение Солнца в центр создавало более простой космос, более соответствующий теологически мотивированным эстетическим чувствам Коперника, и это был его основной аргумент в пользу того, что гелиоцентрическая модель должна быть правильной.

«Божественное вмешательство»

Через несколько страниц эта ошибка повторяется:

«Первые значительные трещины в теологической броне постоянного божественного вмешательства в природу были сделаны в результате открытия Коперником, Галилеем и Кеплером естественных законов, регулирующих движение Солнечной системы».

Но, конечно, идея божественного вмешательства не закончилась на Копернике, Галилее и Кеплере, потому что в XVII веке появился Исаак Ньютон и стал самым близким к сторонникам разумного замысла!

Холл и Халлгримссон – биологи, а не историки науки, поэтому, возможно, эти ошибки можно простить. Но что нам делать с их утверждением: «Естественный отбор действует из-за дифференцированного выживания отдельных организмов с определенными признаками»? Даже новичок поймет, что естественный отбор – это термин, описывающий дифференцированное воспроизводство, а не выживание. Выживание ничего не значит, если организмы с определенными признаками не способны размножаться быстрее организмов, лишенных этих признаков.

Но Холл и Халлгримссон, похоже, удваивают эту ошибку, когда пишут: «Биологическая эволюция отслеживает оппортунистические пути и слепа к направлениям, отличным от выживания». Но естественный отбор не может ничего отслеживать, а если бы и мог, то отслеживал бы размножение, а не выживание. Возможно, Дарвин и сосредоточился на выживании, но фокус на дифференцированном воспроизводстве был в центре эволюционной теории, по крайней мере, с момента появления популяционной генетики в 1930-х годах. Как однажды заметил Томас Кун, ученые зачастую крайне невежественны в отношении исторического развития своих предметов.

Случайность мутаций

Это не единственный случай ошибочного понимания основных аспектов эволюционной теории и ее истории. В разделе, озаглавленном «Случайность мутаций», Холл и Халлгримссон пишут:

«До 1950-х годов среди бактериологов было принято считать, что бактерии обладают уникальной «пластичной наследственностью», при которой соответствующие мутации возникают как немедленный ответ на потребности окружающей среды».

На самом деле случайность мутаций стала общепризнанной уже в 1943 году благодаря знаменитому флуктуационному тесту Сальвадора Лурии и Макса Дельбрюка [дарвинская теория естественного отбора, действующего на случайные мутации, применима как к бактериям, так и к более сложным организмам. За эту работу обоим ученым была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине 1969 года – прим. перев.], чья основополагающая работа по генетике («Мутации бактерий от чувствительности к вирусам до устойчивости к ним») не вошла в библиографию учебника. Случайность мутаций была общепризнанным фактом в биологическом истеблишменте задолго до 1950-х годов.

В конце концов, эта идея была оспорена в 1988 году, когда Джон Кэрнс и его коллеги из Гарвардской школы общественного здравоохранения переработали флуктуационный тест Лурии и Дельбрюка и заявили, что нашли доказательства направленной мутации. За этим в начале 1990-х годов последовали две работы Барри Холла, в которых он пытался продемонстрировать направленный мутагенез. Но эти сложные вызовы случайности мутаций, опубликованные в таких уважаемых журналах, как Proceedings of the National Academy of Sciences, Nature и Genetics, полностью игнорируются в учебнике.

Итоговое заявление

Наконец, в одном итоговом заявлении дарвинского триумфализма Холл и Халлгримссон пишут:

«Теория Дарвина ясно показала, что постоянство видов не является естественным. Эти радикальные идеи, которые произвели революцию в биологии, также повлияли на социологию, антропологию, экономику, политику, права женщин, художественную литературу, поэзию, лингвистику, философию и психологию. Герберт Спенсер, Карл Маркс, Джозеф Конрад, Томас Харди, Альфред Теннисон, Джордж Элиот, Джордж Бернард Шоу, Анри Бергсон и Зигмунд Фрейд – вот лишь некоторые из тех, кто включил эволюцию в свои исследования, труды, политику и мировоззрение».

Чрезмерное упрощение здесь поражает воображение (Дарвин и права женщин?!), и для его распаковки потребовалась бы целая книга. По крайней мере, здесь игнорируется упадок дарвинизма в конце XIX – начале XX века (если воспользоваться термином Питера Боулера). Ламаркистские и виталистические теории продолжали быть популярными вплоть до развития эволюционного синтеза 1930-1940-х годов. Джордж Бернард Шоу был резким критиком Дарвина, а Анри Бергсон, придумавший термин élan vital [переводится как «жизненный импульс». Это гипотетическое объяснение эволюции и развития организмов, которое Бергсон тесно связывал с сознанием – прим. перев.], определенно не был другом дарвинизма. Я полагаю, что такие исторические неточности – небольшая плата за дарвинскую индоктринацию. Но это просто издевательство над образовательным процессом. Студенты заслуживают лучшего.

[...] Если Томас Кун был прав в том, что научные учебники представляют собой посвящение в господствующие в настоящее время научные парадигмы и которые стирают пятна сложной истории, то «Эволюция» Стрикбергера может стать парадигматическим примером Куна.

Дарвинская мифология в учебнике по эволюции

Я приступил к расширенному критическому обзору учебника «Эволюция» Стрикбергера (2008), отредактированного и обновленного Брайаном К. Холлом и Бенедиктом Халлгримссоном. Как и следовало ожидать от любой подобной работы, «Эволюция» Стрикбергера освещает жизнь и деятельность Чарльза Дарвина. Но Дарвин, который появляется в книге, – это фигура, совершенно чуждая Дарвину, который исследуется критической историографией. Здесь я расскажу о нескольких наиболее вопиющих искажениях этой центральной фигуры эволюционной теории.

Эффектная оценка

Начнем с того, что в учебнике дается высокая оценка «Происхождения видов»:

«Иногда мы забываем или, возможно, не осознаем масштаб доказательств, которые Дарвин привел в пользу своей теории эволюции путем естественного отбора. Эти доказательства поражают воображение по двум причинам: из-за их огромного веса и из-за диапазона тем и предметов, которые использовал Дарвин».

Единственное, что здесь поражает, – это степень искажения сути «Происхождения». Если бы Дарвин действительно предложил столь убедительные доказательства естественного отбора, он убедил бы гораздо больше своих современников, но список его критиков длинный и выдающийся (Адам Седжвик, Ричард Оуэн, Джордж Миварт, Флеминг Дженкин, и это лишь малая часть).

Более того, даже такой ярый сторонник дарвинизма, как Эрнст Майр, был вынужден признать, что «Дарвин представил досадно мало конкретных доказательств, подтверждающих некоторые из его самых важных утверждений». К числу таких утверждений Майр относит эволюцию путем естественного отбора. В 1982 году Барри Гейл назвал свою книгу о Дарвине «Эволюция без доказательств: Чарльз Дарвин и происхождение видов». Известно высказывание Лорена Айзли, что попытка Дарвина разобраться с критикой привела к тому, что последующие издания «Происхождения» становились все более противоречивыми и менее убедительными. Любое исторически достоверное обсуждение Дарвина должно в полной мере учитывать аргументы его критиков и очевидные слабости «Происхождения» как научного аргумента. В этом вопросе «Эволюция» Стрикбергера потерпела неудачу.

Искусственный и естественный отбор

Один из аспектов аргументации Дарвина, на который обращается особое внимание в учебнике, – это аналогия, которую Дарвин проводит между искусственным и естественным отбором. По мнению Холла и Халлгримссона, акцент Дарвина на искусственном отборе прочно укоренил его теорию в данных, которые были знакомы многим его современникам. Поэтому у них не было другого выбора, кроме как принять ее (но, как мы видели выше, многие не приняли!). Чтобы отвергнуть теорию Дарвина, им пришлось бы отказаться от своего собственного опыта и данных.

Но, как мы знаем, искусственный отбор – плохая аналогия естественному отбору, поскольку искусственный отбор телеологичен. Томас Хаксли (известен как «бульдог Дарвина») признавал, что не существует доказательств того, что искусственный отбор приводит к появлению нового вида, не говоря уже о естественном отборе. А Альфред Рассел Уоллес в своей знаменитой работе «Тернат» писал: «Никаких выводов о вариациях в естественном состоянии природы нельзя сделать из наблюдения за теми, что происходят среди домашних животных». Мне кажется, что современники Дарвина без проблем отвергали аналогию с искусственным отбором.

Что касается того, как Дарвин пришел к своим взглядам на изменение видов, то в «Эволюции» Стрикбергера повторяется распространенный агиографический рассказ о том, что Дарвина вдохновили наблюдения, сделанные им на Галапагосских островах:

«Независимо от того, послужили ли его наблюдения на этих отдаленных островах основой для последующего понимания механизмов эволюции или нет, он, несомненно, в значительной степени опирался на них в качестве примеров на протяжении всей книги "Происхождение видов". Главным из них был анализ вьюрков, привезенных им из экспедиции "Бигль", – работа, которую на самом деле выполнял Джон Гулд, выдающийся английский орнитолог».

То, что Дарвин не пометил свои образцы птиц по островам, хорошо известно, и даже после их анализа Джоном Гулдом Дарвин решил не включать их в качестве доказательства в «Происхождение». Миф о том, что Дарвин изложил свои эволюционные взгляды, наблюдая за вьюрками на Галапагосах, стал результатом более поздних работ орнитолога Дэвида Лака и усилий эквадорского правительства по стимулированию природоохранных программ на Галапагосах в 1930-х годах.

Одна из ключевых идей Дарвина

Повторяя знакомые аспекты дарвинской агиографии в некоторых частях своего учебника, Холл и Халлгримссон иронично отказывают Дарвину в одной из его ключевых идей за счет другой. По их мнению, «дарвинская концепция изменчивости в связи с эволюцией была сосредоточена на отдельных особях, а не на популяциях». Но сегодня, по их словам, мы знаем, что важна вариативность в популяциях. Они продолжают:

«Сдвиг в подходе к изменчивости от индивидов к популяциям наиболее четко сформулировал Эрнст Майр, который "признал фундаментальную важность популяционного мышления в эволюционной биологии"».

Опять неправда! Эрнст Майр – единственный, кто неоднократно приписывает Дарвину введение популяционного мышления в биологию и считает это одним из главных вкладов Дарвина. В книге «К новой философии биологии» Майр пишет: «В 1859 году Дарвин ввел совершенно новую концепцию изменчивых популяций, состоящих из уникальных особей». А в книге «Один длинный аргумент» он отмечает, что хотя ранние высказывания Дарвина о видах были типологическими, «мне кажется, что они стали более популяционными по мере того, как Дарвин углублялся в литературу селекционеров, а также позднее в результате его работы над усоногими». Таким образом, Холл и Халлгримссон приписывают Майру заслугу в создании ключевого аспекта эволюционной теории, не подозревая, что сам Майр приписал эту заслугу Дарвину! И снова история развития эволюционных идей грубо искажена.

«Сайентизация» биологии

Однако есть один момент, когда «Эволюция» Стрикбергера, кажется, отражает важность работы Дарвина, но не всегда так, как он задумывал. Нам говорят, что, когда Чарльз Дарвин ответил на вопрос, какой природный механизм может объяснить изменение организмов, «он превратил естественную историю (биологию, какой мы ее знаем сегодня) в науку, науку об эволюции или эволюционную биологию». В другом месте нам говорят, что неодарвинский синтез повлиял на биологию благодаря своему фундаментально материалистическому подходу, устранив таким образом ламаркистские, сальтационные и ортогенетические концепции. Более правдивых слов еще никто не произносил.

Важность дарвинизма заключается не столько в его научных заслугах, сколько в том, что он «наукообразует» зарождающуюся область биологии, отрывая ее от религиозных корней в естественной истории и естественном богословии XIX века. Об этом «наукообразии» биологии хорошо рассказала историк науки Василики Бетти Смоковитис в книге «Объединяющая биология: эволюционный синтез» и «Эволюционная биология». Даже такой убежденный дарвинист, как Дуглас Футуйма, признал, что идея Дарвина – одна из самых важных в мировой истории, потому что «как альтернативное объяснение, лишенное малейшего сверхъестественного оттенка, естественный отбор сделал биологию наукой».

Но то, что что-то можно считать наукой, не означает, что это автоматически правда. И вам не нужно принимать это от меня. Великий дарвинский палеонтолог Джордж Гейлорд Симпсон, поддерживая методологический натурализм как твердый научный принцип, тем не менее сказал следующее в книге «Темп и режим в эволюции»:

«С точки зрения личной философии, я не собираюсь поддерживать полностью механистический или материалистический взгляд на жизненные процессы. Я подозреваю, что во Вселенной есть многое, что никогда не будет объяснено в таких терминах, и многое, что может быть необъяснимо в чисто физическом плане».

Что-то может не соответствовать материалистической науке, но на самом деле это может быть правдой.

Социология, а не наука

И Футуйма, и «Эволюция» Стрикбергера, похоже, молчаливо признают, что главное значение Дарвина – социологическое, а не научное. Он помог создать научную область, основанную на понимании науки как поиска натуралистического объяснения. Но его социологическое значение не имеет отношения к вопросу о происхождении видов.

Чарльз Дарвин, безусловно, был увлекательной и сложной фигурой, достойной пристального изучения. Поэтому очень жаль, что студенты колледжей, изучающие «Эволюцию» Стрикбергера, будут лишены сложного и критического подхода к Дарвину, которого они так заслуживают. Они получат индоктринацию дарвинского триумфализма. Но это образование, за которое они платят деньги. Возможно, стоит вернуть деньги.

Учебник по эволюции пропагандирует ложные иконы эволюции

Двадцать лет назад Джонатан Уэллс опубликовал одну из основополагающих книг движения за разумный дизайн – «Иконы эволюции». Уэллс показал, как в учебниках биологии закрепляется стандартный набор идей и образов, призванных поддержать дарвинскую эволюцию, хотя эти знаковые идеи и образы гораздо более неоднозначны, чем это представлено в учебниках. Здесь я рассмотрю появление некоторых из этих икон в учебнике «Эволюция» Стрикбергера, отредактированном и обновленном Брайаном К. Холлом и Бенедиктом Халлгримссоном, который я пересматривал.

Вместо того чтобы быть сгруппированными в главе, посвященной доказательствам эволюции, иконки разбросаны по книге и появляются при обсуждении вопросов, которые они, как утверждается, иллюстрируют или освещают каким-то образом. Например, «Дарвинские зяблики» появляются в главе о Чарльзе Дарвине, а знаменитая работа Питера и Розмари Грант отнесена на периферию. Здесь мы узнаем, что Гранты показали, как «естественный отбор может производить эволюционные изменения очень быстро, но при этом направление отбора в конкретных популяциях может часто и непредсказуемо меняться в зависимости от колебаний условий окружающей среды». Это точное резюме работы Грантов, но Холл и Халлгримссон не могут оставить все как есть. Они чувствуют себя обязанными продолжать:

«Документируя эволюцию в действии в природных популяциях, работа Грантов внесла глубокий вклад в наше понимание эволюционного процесса».

Фактически, задокументировав колебательный характер изменений в клювах зябликов, Гранты продемонстрировали, что естественный отбор способен создавать лишь мелкомасштабные адаптации, и этот процесс мало что говорит о более масштабных эволюционных процессах и тенденциях.

Эмбрионы Геккеля

Далее мы обратимся к знаменитым рисункам эмбрионов Эрнста Геккеля. В разделе, посвященном эмбриологии, в книге Стрикбергера «Эволюция» воспроизведены знаковые рисунки Геккеля, на которых изображены различные эмбрионы позвоночных на трех стадиях развития. В сопроводительной надписи мы читаем: «Хотя Геккель позволил себе некоторые вольности при рисовании этих фигур, ранние стадии более похожи друг на друга». Если Геккель допустил некоторые вольности в своих рисунках, то откуда мы знаем, что ранние стадии действительно более похожи друг на друга? Возможно, Геккель заставил их выглядеть более похожими, чем они есть на самом деле. Почему эти рисунки более чем столетней давности вообще включены в учебник, а не современные цифровые фотографии эмбрионов?

Сегодня мы знаем, что ранняя стадия развития Геккеля на самом деле является более поздней стадией, и что эмбрионы на их настоящей ранней стадии выглядят совершенно иначе. Но учебник игнорирует эту важную информацию. Более того, Холл и Халлгримссон ловко опустили упоминание о появлении «фарингеальных (жаберных) дуг» на ранней стадии развития эмбрионов. Современная терминология «фарингеальные дуги» верна, но вынесение «жаберных» за скобки незаметно увековечивает дискредитированную идею о том, что эмбрионы наземных позвоночных несут на себе следы морских предков.

Плодовые мушки и регуляция генов

Далее, в разделе о регуляции генов, мы находим знакомый образ четырехкрылой плодовой мушки. Из сопутствующего текста мы узнаем, что мутации в регуляторных генах, управляющих развитием, вероятно, играют важную роль в эволюции, поскольку могут изменять развитие целых частей организма. Знаковым примером этого, конечно же, является плодовая мушка, которая подвергается мутации, «превращающей брюшной сегмент в грудной, а брюшные придатки (жужжальца) – в грудные (крылья)». Таким образом:

«...есть убедительные причины для мнения, что мутации в регуляторных генах имеют большое значение в эволюции».

Нигде в этой дискуссии не упоминается, что дополнительная пара крыльев у мутантных плодовых мушек нефункциональна. Не являясь полезной эволюционной адаптацией, они делают муху калекой и, следовательно, эволюционным тупиком. Вот почему все фруктовые мухи, которые сейчас жужжат вокруг бананов на моей кухне, имеют только одну пару крыльев!

Самая распространенная икона

 

От покалеченных плодовых мушек мы переходим к, возможно, самой распространенной иконе – березовой пяденице. В разделе «Полиморфизм и промышленный меланизм» допущена элементарная ошибка в определении, когда Холл и Халлгримссон пишут: «Некоторые мотыльки и бабочки демонстрируют повышенную долю темноокрашенных по сравнению с меланическими формами...» Конечно, меланические формы – это темноокрашенные!

Далее нас знакомят с экспериментальной работой Бернарда Кеттлуэлла, который, как нам говорят, показал, что промышленный меланизм является примером естественного отбора, вызванного дифференцированным хищничеством птиц:

«Относительная приспособленность меланических типов может, по крайней мере частично, заключаться в их способности оставаться скрытыми от хищных птиц на затемненных ветках или стволах деревьев».

Теперь мы знаем, что в дикой природе мотыльки отдыхают днем не на стволах деревьев, а на горизонтальных ветвях высоко под пологом, где они скрыты листьями, независимо от их цвета. Эксперименты Кеттлуэлла не повторяли опыт мотыльков в дикой природе, и его работа была подвергнута жесткой критике по ряду методологических оснований.

Интересно, что в сопровождающей сноске мы читаем: «См. Brakefield (1998) и Majerus (1998) о меланизме, и см. Hooper (2002) об истории исследований березовой пяденицы». Majerus (1998) – это ссылка на книгу Майкла Маджеруса о промышленном меланизме, в которой очень подробно изложены все методологические проблемы экспериментов Кеттлуэлла. На самом деле, именно чтение книги Маджеруса заставило известного дарвинского биолога Джерри Койна признаться в том, что он испытывал неловкость, когда годами преподавал студентам стандартную историю о березовых пяденицах, не понимая, какие проблемы с ней связаны. Он сравнивает свою реакцию с шоком, который он испытал в детстве, когда узнал, что подарки на Рождество приносит не Санта, а его отец!

Hooper (2002) – это книга научной писательницы Джудит Хупер «Мотыльки и люди: интриги, трагедии и березовые пяденицы» (Of Moths and Men: Intrigue, Tragedy, and the Peppered Moth). Книга Хупер подверглась серьезной критике: со стороны Койна – за преуменьшение значимости промышленного меланизма как примера естественного отбора, а со стороны Маджеруса – за подрыв репутации специалистов по мотылькам.

Учитывая критику Маджеруса в адрес Кеттлуэлла, а также критику Койна и Маджеруса в адрес Хупер, стоит задуматься, знают ли Холл и Халлгримссон вообще содержание книг, на которые они ссылаются. Если бы они читали Маджеруса, они никогда не смогли бы написать о Кеттлуэлле то, что написали.

В подписи под фотографией, на которой изображены птицы, разглядывающие мотыльков темного и светлого цвета на загрязненном стволе дерева, мы находим этот поразительный отрывок:

«Хотя деревья обычно изображаются в качестве мест отдыха этих мотыльков, их реальные привычки неизвестны. Некоторые эволюционные биологи советуют с осторожностью относиться к цветовому камуфляжу как к полному объяснению полиморфизма Biston betularia».

По сути, это верно, но противоречит сопроводительной картинке, на которой изображены птицы, разглядывающие мотыльков на стволах деревьев! Картинка стоит тысячи слов, а немногие студенты будут читать подпись. Это позволяет Холлу и Халлгримссону утверждать, что они не искажают неопределенность, но эта попытка в лучшем случае неискренняя. Кроме того, эта надпись противоречит тому, что они сказали о Кеттлуэлле в основном тексте. Понятно, что они хотят, чтобы студенты вынесли из истории о березовых пяденицах.

Кроме того, в «Эволюции» Стрикбергера не упоминается работа Г. Т. Порритта, который в 1907 году отметил вторжение темноокрашенных мотыльков в нетронутые лесные массивы, где они процветали. Это полностью противоречит тому, к чему должен привести естественный отбор. Промышленный меланизм – это действительно сложный процесс, не поддающийся четкому объяснению естественным отбором. Но вы никогда не узнаете об этом из учебника.

Последняя икона

 

Последняя икона, на которую ссылается «Эволюция» Стрикбергера, – это мусорная ДНК (она включена в последующую книгу Уэллса «Зомби-нука»). Холл и Халлгримссон отмечают, что 97 % человеческой ДНК не кодирует и может быть названа «мусором». Но из проекта ENCODE мы знаем, что большая часть этого «мусора» может иметь важные регуляторные функции – предсказание, сделанное сторонниками Разумного замысла.

Очевидно, что, обновляя книгу «Эволюция» Стрикбергера, Холл и Халлгримссон не хотели помещать все иконы эволюции в главу о доказательствах эволюции, признавая проблематичность многих из этих икон. Однако очевидно, что они все же хотели включить их, преуменьшив при этом их проблематичность. Короче говоря, попытка неискренняя. Студенты заслуживают полной картины, несмотря на недостатки.

Сказочный мир учебника по эволюции

Я просматривал отредактированный и обновленный учебник «Эволюция» Стрикбергера. В текстовом блоке под названием «Коэволюция растений и насекомых» Брайан К. Холл и Бенедикт Халлгримссон рассказывают о том, как Дарвин обратил внимание на странные формы орхидей и предположил, что даже у самой необычной орхидеи должен быть соответствующий опылитель, который коэволюционировал вместе с ней. Например, ангрекум полуторафутовый имеет венчик длиной 25 см, но Дарвину не был известен опылитель. Однако спустя годы была обнаружена гигантский бражник винный с язычком длиной 30 см, что подтвердило постулат Дарвина. Холл и Халлгримссон рассматривают эти типы коэволюционных отношений как свидетельство естественного отбора. Но при этом они не рассматривают, как на самом деле работает такой процесс.

Учебник постоянно обходит стороной проблему начальных стадий вариаций. Иными словами, если у орхидеи появился чуть более длинный венчик, как бражник мог опылить ее, если у нее еще не развился необходимый для этого чуть более длинный язык? Какова была начальная стадия вариаций, которая привела в движение этот коэволюционный процесс? Эта проблема встречается в разных частях учебника, особенно часто при обсуждении основных переходов в эволюционной истории. В этих обсуждениях Холл и Халлгримссон откладывают науку в сторону и занимаются рассказыванием сказок, достойных Ганса Христиана Андерсена.

Что послужило толчком к переходу?

Например, нам говорят: «Переход от одноклеточных к многоклеточным происходил несколько раз, порождая различные линии организмов». Но что послужило причиной этого перехода? У многоклеточности должны быть преимущества, которые сохранятся в результате естественного отбора. Нам говорят, что у многоклеточного организма увеличивается поверхность для сбора пищи, что обеспечивает более стабильное снабжение пищей и способность атаковать и переваривать более крупные частицы пищи. Это сопровождается увеличением числа генов и регуляторных путей.

Но если бы по воле случая какой-то древний одноклеточный организм мутировал таким образом, что его потомство стало многоклеточным, и это многоклеточное потомство было увековечено естественным отбором благодаря преимуществам, которыми оно обладает по сравнению со своими одноклеточными родителями, то в конце концов оно вытеснило бы своих одноклеточных предков, и современный мир был бы наводнен только многоклеточными организмами. Но, как известно каждому, кто боролся с бактериальной инфекцией, одноклеточные организмы и сегодня остаются, пожалуй, самыми успешными организмами на планете. Многоклеточность каким-то образом эволюционировала, но, похоже, не потому, что многоклеточность дает явное селективное преимущество. В конце концов, большинство многоклеточных организмов вымерло.

Сказки продолжаются

 

Далее Холл и Халлгримссон рассматривают усложнение организмов в ходе эволюционной истории. Например, ранние пелагические животные, плававшие над морским дном, как нам рассказывают, превратились в бентосных животных, которые ползали по морскому дну, питаясь накопленным детритом. Почему? Потому что бентосное существование имеет очевидные преимущества:

«Придонное существование неизбежно сопровождалось бы рядом эволюционных шагов. Разрозненное распределение источников пищи дало бы селективное преимущество организмам, которые могли бы быстрее съесть больше пищи, что привело бы к увеличению размера и эволюции рта и кишечника, позволяющих избирательно переваривать пищу».

Если этот переход занял несколько эволюционных шагов, то как бы первые бентосные организмы воспользовались этими новыми источниками пищи, если бы у них еще не появились рот и кишечник? И если бентическое существование было таким селективным преимуществом, почему сегодня океаны изобилуют крупными и сложными пелагическими организмами, плавающими над морским дном? (акулы, например) В учебнике об этом ничего не сказано.

Жизнь, конечно же, не осталась в море. Как водные организмы проникли на сушу? Согласно общепринятой гипотезе Холла и Халлгримссона, водные животные перебрались на сушу из-за давления со стороны растущего числа хищников и конкуренции за пространство, пищу и места для размножения. То есть:

«Совокупность экологических и климатических изменений дала мощные селективные преимущества линиям, проводившим все больше времени на суше».

Но если обитание на суше было таким преимуществом, почему водные виды продолжали процветать? И какова была начальная стадия вариаций, которая позволила наземному существованию, учитывая радикально отличающиеся анатомические и физиологические системы, необходимые для жизни на суше. Очевидно, естественный отбор взмахнул волшебной палочкой, и из моря вышла рыба!

В конце концов, у сухопутных животных, которые были холоднокровными, открылась эндотермия. И с тех пор это было несомненным преимуществом:

«...повышенный аэробный метаболизм обеспечивает более продолжительную активность и большую выносливость, чем могут достичь эктотермы; эктотермы быстро истощаются, поскольку полагаются в основном на анаэробный метаболизм».

Змея в эко-домике

Несколько лет назад моя семья отдыхала в эко-домике в тропических лесах Коста-Рики. Однажды утром сотрудники домика пытались поймать и вынести с территории домика копьеголовую змею из соображений безопасности. Но после прочтения книги Стрикбергера «Эволюция» я не понимаю их беспокойства. Измученная змея не должна была представлять особой опасности для высших эндотермов, живущих в домике!

В связи с этим возникает вопрос: почему у животных, откладывающих яйца, появилось живорождение? Система, обеспечивающая материнскую заботу и питание, как нам говорят, привела бы к уменьшению размеров яиц и более быстрому развитию зародыша до вылупления. Эндотермия могла бы помочь, поскольку вылупившееся потомство можно было бы поддерживать вблизи температуры материнского тела, что способствовало бы ферментативной активности. Затем:

«В какой-то момент живорождение заменило яйцеклад; вероятно, для того чтобы вылупиться в яйцеводе, потребовалось бы всего несколько дополнительных шагов».

Живорождение заменило яйцеклад? Правда?! Тогда откуда взялась моя яичница сегодня утром?!

Завтрак подан

Понимание того, как небольшие инкрементные вариации могут быть сохранены естественным отбором и привести к масштабным эволюционным изменениям, не давало покоя дарвинизму с момента его зарождения. В 1909 году убежденный дарвинист Август Вейсман озадачился вопросом о толщине раковин морских блюдечек, которые защищают их от разрушительной силы океанских волн. Он спросил:

«Какая доля толщины была достаточной, чтобы решить, что из двух вариантов лимпета один должен выжить, а другой быть уничтожен?»

Вейсманн признается в своем невежестве по этому вопросу, но предполагает, что некая мера толщины должна была иметь селективное значение, поскольку морские блюдечка существуют. На более широкий вопрос о том, могут ли небольшие инкрементные вариации выполнять ту работу, которую требует от них Дарвин, Вейсман пишет следующее:

«На этот вопрос даже тот, кто, как и я, в течение многих лет был убежденным приверженцем теории отбора, может ответить только: мы должны предполагать, что это так, но мы ни в коем случае не можем это доказать. Мы не опираемся на наглядные доказательства, когда отстаиваем доктрину отбора как научную истину; мы строим свои аргументы на совершенно других основаниях». (Подчеркнуто в оригинале)

Что это за другие основания? Позже в том же эссе Вейсман признается:

«Мы должны принять его (естественный отбор), потому что явления эволюции и адаптации должны иметь естественную основу, и потому что это единственно возможное объяснение».

«Эволюция» Стрикбергера явно делает те же допущения, что и Вейсман, и, вероятно, по той же причине: философское требование натуралистического объяснения. Учебник хочет рассказать историю о том, как основные переходы в истории жизни были обусловлены мутациями, дающими селективное преимущество организмам, которые обогнали и вытеснили своих «неполноценных» предков. Но данные не подтверждают эту версию. Многоклеточность развилась, но одноклеточные организмы продолжают существовать и процветать. Бентосные организмы эволюционировали, но их пелагические предки продолжают плавать в мировом океане. Некоторые животные покинули океан, чтобы жить на суше, но их кузены, живущие в океане, прекрасно справляются с этой задачей. Возможно, эндотермия имеет преимущества перед эктотермией, но я бы не советовал рисковать, беря в руки ядовитую змею.

Учитывая отсутствие серьезной научной аргументации в этих попытках объяснить основные переходы в истории жизни, «Эволюция» Стрикбергера может быть учебником, лучше подходящим для курса английского языка в фантастической литературе. В научном классе ей действительно не место.

Игнорирование очевидного: конвергентная эволюция в учебнике по эволюции

Явление конвергентной эволюции хорошо описано в литературе по эволюционной биологии. В книге «Эволюция» Стрикбергера Брайан К. Холл и Бенедикт Халлгримссон часто упоминают о ней. Но что это значит? В XIX веке Сент-Джордж Джексон Миварт сделал конвергенцию центральным аспектом своей критики «Происхождения видов». Если вариации, на которые действует естественный отбор, возникают случайным образом, рассуждал Миварт, то можно было бы ожидать, что в географически изолированных популяциях будут возникать разные виды вариаций, что приведет к эволюционной дивергенции, а не к конвергенции. Но именно последнее мы и наблюдаем. Книга «Эволюция» Стрикбергера, признавая реальность конвергенции, изо всех сил старается игнорировать недарвинский характер этого явления, что приводит к некоторым поразительным несоответствиям.

В главе, посвященной доказательствам эволюции, мы читаем:

«Эволюция различных организмов или частей организмов в сходных направлениях – конвергентная эволюция (конвергенция) – показывает, что отбор на сходные признаки в разных эволюционных линиях может привести и часто приводит к функционально сходным анатомическим структурам».

Но как и почему эти сходные черты возникают в разных линиях, чтобы естественный отбор мог их сохранить? Холл и Халлгримссон не говорят об этом. Они даже отмечают, что дыхание воздухом эволюционировало 67 раз, но игнорируют более серьезные последствия того, как такая сложная серия сходных мутаций может возникать многократно, если мутации происходят без учета потребностей организма или случайным образом.

Ламарк и Дарвин

Эта проблема становится еще более острой, когда Холл и Халлгримссон пишут:

«Как и в случае с параллелизмом, конвергенция происходит от воздействия на разные линии сходных факторов окружающей среды, вызывающих сходные селективные силы. Таким образом, общие адаптивные черты могут быть достигнуты в каждой группе путем независимых генетических изменений».

Но отбор не производит «независимых генетических изменений». Он лишь сохраняет их после возникновения. Таким образом, феномен конвергенции поднимает реальные вопросы о том, насколько независимы эти генетические изменения. Кроме того, уделяя столько внимания окружающей среде как движущей силе эволюционных изменений, понимают ли Холл и Халлгримссон, что они больше похожи на Ламарка, чем на Дарвина?

Тем не менее, на следующей странице Холл и Халлгримссон противоречат всему, что они только что сказали, обсуждая работу Сандры Митчелл, философа науки, которая предложила схему иерархических уровней сложности организмов. Третий уровень ее иерархии называется «эволюционировавшая сложность» – принцип, согласно которому «сходные адаптивные задачи привели к разнообразию форм организмов, а не к одной-единственной форме». Но я думал, что сходные адаптивные задачи привели эволюцию к появлению сходных адаптивных форм! Холл и Халлгримссон игнорируют это противоречие.

Фактически, всего две страницы спустя, похоже, не зная о работе Митчелл, которую они цитируют, они пишут:

«Когда сходные организмы подвергаются воздействию сходной среды в разных местах, эволюция может привести к появлению поразительно сходных или параллельных черт, будь то структура, функция или поведение».

Вот вам и последовательность!

 

Митчелл права в том, что теория Дарвина предсказывает эволюционную дивергенцию. К сожалению для Дарвина, мы часто наблюдаем именно эволюционную конвергенцию.

Тем не менее, Холл и Халлгримссон не останавливаются перед этим разрывом между теорией и наблюдениями. В обсуждении эволюции растений мы читаем:

«Неудивительно, что эти прекрасные адаптации отражают конвергенцию, поскольку отбор в сходных условиях окружающей среды привел к появлению сходных фенотипов растений у разных линий, обитающих в разных географических локализациях».

Джордж Ледьярд Стеббинс, биолог, который в 1940-х годах привел ботанику в лоно современного эволюционного синтеза, также боролся со значением конвергенции среди растений. Он рассматривал конвергенцию как свидетельство наличия некой направляющей силы в эволюции растений – либо естественного отбора, либо ортогенеза. Будучи ортодоксальным дарвинистом, Стеббинс отбросил ортогенез как возможность и по умолчанию выбрал естественный отбор. Но, наблюдая за тем, как растения с примитивными признаками продолжают существовать рядом с растениями с более развитыми признаками, а не последние вытесняют первые, Стеббинс писал:

«Дифференциацию порядков и семейств цветковых растений под действием естественного отбора в современных условиях практически невозможно представить».

Не могу не согласиться. И именно поэтому феномен конвергенции по-прежнему является мощным вызовом дарвинской эволюции, как это понимал Миварт еще в 1870-х годах.

Совсем недавно палеонтолог Саймон Конвей Моррис сделал конвергентную эволюцию главной темой своей работы. В поразительном отрывке Конвей Моррис пишет:

«Куда бы мы ни посмотрели, кажется, что у эволюции очень мало выбора. Если мы сможем раскрыть детали метафизической «карты», по которой жизнь должна двигаться к очень немногим доступным решениям, то не окажемся ли мы на пороге предсказательной биологии? Подобный взгляд на жизнь начисто перечеркивает одну из центральных областей неодарвинского мышления – область, которая настаивает на случайности эволюции и непредсказуемости ее результатов».

Возмутить эволюционного биолога

Такая идея, разумеется, предана анафеме биологическим истеблишментом. По мнению Конвея Морриса, лучший способ разгневать эволюционного биолога – это подойти к нему и намекнуть, что эволюция обладает удивительной направленностью. «Если вам повезет, – язвит он, – все, что вам понадобится, – это чистый носовой платок, чтобы вытереть плевок, но иногда реакция бывает ближе к пене».

Примечательно, что даже Эрнст Майр был вынужден молчаливо признать, что конвергенция бросает вызов дарвинизму. В начале своей карьеры Майр согласился с Франсуа Жакобом в том, что для аналогии с действием естественного отбора больше подходит мастер, чем инженер. Инженер – это слишком телеологическое сравнение для процесса, который, как утверждается, не имеет ни предвидения, ни направленности. Но в своей последней книге «Что такое эволюция», написанной в девяностые годы, Майр положительно оценил феномен конвергенции:

«Конвергенция прекрасно иллюстрирует, как отбор способен использовать присущую организмам изменчивость для создания приспособленных типов практически для любой экологической ниши».

Вот вам и «диковинка». Естественный отбор, по мнению Майра, все-таки работает скорее как разумный инженер.

В «Эволюции» Стрикбергера неоднократно признается широкая распространенность феномена конвергентной эволюции. Но, последовательно игнорируя глубокий вызов, который конвергенция бросает дарвинскому естественному отбору, учебник лишает студентов возможности разобраться в больших и важных вопросах истории жизни на Земле, вопросах, которые привлекли внимание Миварта в 1870-х годах, Конвея Морриса совсем недавно и которые не ускользнули от внимания Эрнста Майра. Это сильно подрывает тот самый образовательный процесс, которому должен способствовать учебник.

Вытеснить тайну: последние комментарии

 

[...] Одним из самых удивительных примеров конвергенции является многократная эволюция глаза. Я начну эту заключительную заметку с рассмотрения того, как учебник рассматривает эволюцию глаза, а также прокомментирую несколько других проблемных аспектов учебника.

Говоря об эволюции глаза, Холл и Халлгримссон пишут:

«Как объясняет процесс конвергентной эволюции, структурное сходство глаз кальмаров и позвоночных происходит не от предковой светочувствиительной структуры у недавнего общего предка моллюсков и позвоночных, а скорее от конвергентной эволюции, когда сходное селективное давление привело к появлению сходных органов, повышающих остроту зрения. Подобные морфологические сближения могли возникнуть независимо в других многочисленных родах животных, подвергавшихся аналогичному селективному давлению». [Подчеркнуто в оригинале]

Но как может подобная серия мутаций, необходимая для получения одинаково структурированных глаз в разных линиях, происходить столько раз независимо друг от друга, если мутации происходят случайно? Холла и Халлгримссона этот вопрос не беспокоит, но, чтобы убедить читателя в том, что такое возможно, они апеллируют к известной работе Дан-Эрика Нильссона и Сюзанны Пельгер.

Оговорки в статье Нильссона и Пельгер

В 1994 году Нильссон и Пельгер опубликовали в Proceedings of the Royal Society of London статью, в которой продемонстрировали, как светочувствительный участок пигмента может за относительно короткий промежуток времени превратиться в сложный глаз – последовательность шагов, которая якобы неоднократно происходила в истории жизни. К сожалению, Холл и Халлгримссон не сообщают о важных предостережениях, содержащихся в работе Нильссона и Пелгер.

Во-первых, Нильссон и Пелгер отмечают, что глаз сам по себе имеет мало смысла. Пятачок светочувствительного пигмента без одновременного развития нейронных сетей и центров обработки информации для получения субъективного опыта зрения не даст организму селективного преимущества. Человек может иметь полностью функционирующие глаза и при этом быть слепым из-за нарушений в зрительных центрах мозга. На основании этого факта Нильссон и Пельгер делают вывод:

«Поскольку глаза не могут эволюционировать сами по себе, наши расчеты не позволяют сказать, сколько времени на самом деле потребовалось для эволюции глаз в различных группах животных. Однако эта оценка показывает, что эволюция глаз была бы чрезвычайно быстрой, если бы отбор по геометрии и оптическим структурам глаза был единственным ограничением». [Подчеркнуто в оригинале]

Конечно, они только что утверждали, что геометрия и оптическая структура глаза не накладывают единственного ограничения! Поэтому их сценарий не решает проблему конвергентной эволюции глаз. Резюме Холла и Халлгримссона о работе Нильссона и Пельгер в лучшем случае неискренне. Биологическое образование должно поощрять студентов читать оригинальные работы, а не воспринимать некритично краткие изложения, встречающиеся в учебниках.

Общая аналогия

Тем не менее Холл и Халлгримссон считают, что естественный отбор может объединять мутации, необходимые для создания новых сложных структур. Они пытаются продемонстрировать это с помощью обычной аналогии. Предположим, у нас есть чаша, наполненная десятью различными буквами (A, C, E, I, N, O, T, U, V), причем каждая буква встречается с одинаковой частотой. Вероятность случайного выбора девяти букв, из которых получится слово EVOLUTION, составляет всего 1 к 109. Это большие шансы. Но если мы предположим, что Е – единственная буква, которая может выжить сама по себе, то она будет сохранена, если ее вытянуть. Тогда, если мы предположим, что EV – это адаптивная комбинация, шанс вытянуть V и таким образом получить EV составит всего 1 к 10 (а не 1 к 100). Таким образом, «все слово «EVOLUTION» в конечном итоге может быть выбрано с относительно высокой вероятностью без вмешательства какого-либо агента, кроме сугубо оппортунистического, который определяет, что является адаптивным на каждом отдельном этапе».

Проблема здесь очевидна. Адаптивное преимущество EV основано на знании того, что конечной целью является EVOLUTION. Но естественный отбор, по определению, не обладает предвидением и не может знать, какой должна быть конечная сложная структура. Адаптивность определяется только текущими условиями, а не какой-то будущей целью или задачей. Эта гипотетическая проблема позже повторяется в реальном примере.

Значение слова «правильный»

Допустим, мы хотим получить белок длиной в 100 аминокислот. Вероятность того, что аминокислоты случайно будут расположены в правильном порядке, составляет 1 к 10130. Но в каждом звене цепи есть шанс 1 к 20 получить правильную аминокислоту. Поэтому:

«Эта пошаговая процедура повлечет за собой, возможно, 20 попыток для достижения правильной аминокислоты в одном положении, еще 20 попыток для достижения правильной аминокислоты в одном положении и так далее. В итоге, для того чтобы отбор привел к появлению функциональной аминокислотной последовательности для цепи длиной 100 аминокислот, может потребоваться последовательность из 95 x 20=1900 попыток».

Здесь Холл и Халлгримссон не задумываются о значении слова «правильный». Как естественный отбор узнает, какая аминокислота «правильная» в каждой позиции, не зная всей правильной последовательности с самого начала? Учебник потерпел неудачу в попытке решить проблему комбинаторной инфляции. Авторам было бы полезно прочитать доклады, подготовленные на знаменитой конференции Института Wistar в 1960-х годах!

Возможно, дело не столько в небольших вариациях последовательностей ДНК, которые влияют на синтез аминокислот и белков. Возможно, важную роль в возникновении вариаций играет регуляция генов. Учебник объясняет это:

«В своей основополагающей работе, благодаря которой многие исследователи пришли в молекулярную биологию, Франсуа Жакоб (1977) отметил важность регуляции (которую он назвал tinkering) как для развития, так и для эволюции и как конечную цель естественного отбора».

Затем нам говорят, что:

«Естественный отбор не работает так, как работает инженер. Он работает как неумелый работник – кустарь, который не знает точно, что именно он собирается произвести».

Речь идет о знаменитой работе Франсуа Жакоба «Evolution and Tinkering», опубликованной в журнале Science. Как мы только что убедились на примере статьи Нильссона и Пельгер, авторам учебника было бы полезно внимательно прочитать статью Жакоба.

Инженерия и кустарщина

По мнению Жакоба, инженерия и кустарщина различаются следующим важным образом:

«Когда разные инженеры решают одну и ту же задачу, они, скорее всего, придут к почти одинаковому решению: все автомобили выглядят одинаково, как и все фотоаппараты и все авторучки. В отличие от этого, разные мастерицы, заинтересованные в одной и той же проблеме, придут к разным решениям, в зависимости от возможностей, доступных каждой из них».

Если Жакоб прав, то феномен конвергентной эволюции говорит о том, что естественный отбор лучше подходит к аналогии с инженером, чем с неумелым работником! Более того, то, что кустарь опирается на легкодоступные материалы, вовсе не означает, что он не знает заранее, что именно он хочет получить. Зачем возиться, если не иметь представления о том, чего хочешь добиться? Возможно, именно поэтому Жакоб, который написал целую статью, основанную на проведении аналогий между естественным отбором и человеческим процессом, все же пришел к выводу: «Естественный отбор не имеет аналогий ни с одним аспектом человеческого поведения».

Искажение эволюции для индоктринации студентов

В этой статье я попытался осветить некоторые из наиболее вопиющих способов, которыми учебник по эволюции фундаментально искажает науку эволюционной биологии в угоду своему реальному намерению индоктринировать студентов в дарвинское мировоззрение. Очевидно, что этот учебник не одинок. Многие из ошибок и искажений, описанных в этой статье, можно найти во многих других учебниках по эволюционной биологии.

 Большая ирония заключается в том, что одной из главных претензий биологического истеблишмента к Разумному замыслу является обвинение в том, что сторонники ID хотят подорвать науку и превратить научный класс в арену религиозной индоктринации. Однако в действительности именно биологический истеблишмент виновен в преступлении индоктринации и подрыве реального научного поиска и научного образования. Происхождение и развитие жизни на Земле представляет собой одну из самых глубоких загадок, с которыми мы можем столкнуться. Научный класс должен быть местом, где учеников полностью приобщают к этой тайне, а не индоктринируют в философское мировоззрение, пытающееся вытеснить эту тайну. Книга «Эволюция», к сожалению, является ярким примером последнего.