Тріумфалізм підручника з еволюції

Нещодавно я придбав копію четвертого видання «Еволюції» (2008) Стрікбергера у колеги-біолога, який йде на пенсію. Відредагована й оновлена Брайаном К. Голлом й Бенедиктом Халлгрімссоном, книжка «Еволюція» називає себе «найузагальнюючим підручником з еволюції» й «основним навчальним посібником для студентів, які вивчають еволюційну біологію».

Але що насправді дізнаються студенти-біологи з цього підручника? На мій погляд, цей підручник більше підходить для індоктринації дарвінівського тріумфалізму [пропагандистська та рекламна тактика, що впроваджує у свідомість ідею про істинність ідеї, теорії тощо – прим. перекл.], ніж для навчання в бакалавраті. У [цій статті] я сподіваюся дати критичний огляд багатьох способів, якими цей підручник вводить студентів в оману й не забезпечує основу для справжньої освіти, що завжди має представляти точну й нюансовану картину сучасного стану знань.

Тут я вкажу на кілька основних фактичних помилок, які можна знайти в книзі «Еволюція». Будь-який підручник повинен піддаватися ретельній перевірці фактів, щоб наявність очевидних помилок не підірвала довіру до всієї представленої інформації. В цьому випадку такий процес, схоже, не проводився. Як невеликий приклад можна навести Френсіса Гальтона, якого в дискусії про євгеніку називають троюрідним братом Дарвіна. Звичайно, Гальтон був лише зведеним кузеном Дарвіна, народившись від дочки Еразма Дарвіна, яка була зведеною сестрою Роберта Дарвіна, батька Чарльза.

Далі йдуть нові помилки

На відміну від багатьох підручників з еволюції, у книзі «Еволюція» є розділ «Віра, релігія та еволюція». У ньому ми читаємо:

«До Коперника й Галілея в XVI столітті ніхто всерйоз не заперечував ідею могутнього божества, що керує фізичним Всесвітом. Однак в новому світогляді, який відкрили вони та інші, Бог постав як первісний творець, а не як той, хто безперестанку керує Всесвітом. Поява дарвінізму створила додаткову загрозу для західної релігії, оскільки припускала, що біологічні взаємозв'язки, включно з походженням людини та всіх видів, можна пояснити природним добором без втручання бога».

Тут ми бачимо часто повторювану помилку, коли дарвінську революцію розглядають як виповнення революції Коперника, коли людину остаточно видалили з центру уваги. Але за рамками обговорення залишився той незручний факт, що основною мотивацією Коперника для розміщення Сонця в центрі космосу була релігійна. У Коперника не було жодних емпіричних доказів, що підтверджують цей крок. Птолемеївська система, як і раніше, працювала й враховувала результати спостережень, хоча й стала естетично непривабливою через додавання безлічі ситуативних елементів.

Коперник розсудив, що Бог, якому він поклонявся як великому ремісникові, ніколи б не створив таке естетично непривабливу теорію. Розміщення Сонця в центрі створювало простіший космос, який більше відповідав теологічно вмотивованим естетичним почуттям Коперника, й це був його основний аргумент на користь того, що геліоцентрична модель має бути правильною.

«Божественне втручання»

Через кілька сторінок ця помилка повторюється:

«Перші значні тріщини в теологічній броні постійного божественного втручання в природу були зроблені внаслідок відкриття Коперником, Галілеєм та Кеплером природних законів, що регулюють рух Сонячної системи».

Але, звісно, ідея божественного втручання не закінчилася на Копернику, Галілеї та Кеплері, бо в XVII столітті з'явився Ісаак Ньютон і став найближчим до прихильників розумного задуму!

Голл і Халлгрімссон – біологи, а не історики науки, тому, можливо, ці помилки можна пробачити. Але що нам робити з їхнім твердженням: «Природний добір діє через диференційоване виживання окремих організмів із певними ознаками»? Навіть новачок зрозуміє, що природний добір – це термін, який описує диференційоване відтворення, а не виживання. Виживання нічого не означає, якщо організми з певними ознаками не здатні розмножуватися швидше за організми, позбавлені цих ознак.

Але Голл і Халгрімссон, схоже, подвоюють цю помилку, коли пишуть: «Біологічна еволюція відстежує опортуністичні шляхи та сліпа до напрямків, відмінних від виживання». Але природний добір не може нічого відстежувати, а якби й міг, то відстежував би розмноження, а не виживання. Можливо, Дарвін і зосередився на виживанні, але фокус на диференційованому відтворенні був у центрі еволюційної теорії, принаймні, з моменту появи популяційної генетики в 1930-х роках. Як одного разу зауважив Томас Кун, вчені часто вкрай неосвічені щодо історичного розвитку своїх предметів.

Випадковість мутацій

Це не єдиний випадок помилкового розуміння основних аспектів еволюційної теорії та її історії. В розділі, озаглавленому «Випадковість мутацій», Голл і Халлгрімссон пишуть:

«До 1950-х років серед бактеріологів було прийнято вважати, що бактерії володіють унікальною «пластичною спадковістю», за якої відповідні мутації виникають як негайна відповідь на потреби навколишнього середовища».

Насправді випадковість мутацій стала загальновизнаною вже 1943 року завдяки знаменитому флуктуаційному тесту Сальвадора Лурії та Макса Дельбрюка [дарвінська теорія природного добору, що діє на випадкові мутації, може бути застосована як до бактерій, так і до складніших організмів. За цю роботу обом вченим було присуджено Нобелівську премію з фізіології та медицини 1969 року – прим. перекл.], чия основоположна праця з генетики («Мутації бактерій: від чутливості до вірусів до стійкості до них») не ввійшла в бібліографію підручника. Випадковість мутацій була загальновизнаним фактом в біологічному істеблішменті задовго до 1950-х років.

Зрештою, ця ідея була оскаржена 1988 року, коли Джон Кернс та його колеги з Гарвардської школи громадської охорони здоров'я переробили флуктуаційний тест Лурії та Дельбрюка й заявили, що знайшли докази спрямованої мутації. За цим на початку 1990-х років послідували дві роботи Баррі Голла, в яких він намагався продемонструвати спрямований мутагенез. Але ці складні виклики випадковості мутацій, опубліковані в таких шанованих журналах, як Proceedings of the National Academy of Sciences, Nature й Genetics, повністю ігноруються в підручнику.

Підсумкова заява

Нарешті, в одній підсумковій заяві дарвінського тріумфалізму Голл і Халлгрімссон пишуть:

«Теорія Дарвіна ясно показала, що сталість видів не є природною. Ці радикальні ідеї, які здійснили революцію в біології, також вплинули на соціологію, антропологію, економіку, політику, права жінок, художню літературу, поезію, лінгвістику, філософію й психологію. Герберт Спенсер, Карл Маркс, Джозеф Конрад, Томас Гарді, Альфред Тенісон, Джордж Еліот, Джордж Бернард Шоу, Анрі Бергсон та Зиґмунд Фройд – ось лише деякі з тих, хто включив еволюцію у свої дослідження, праці, політику й світогляд».

Надмірне спрощення тут вражає уяву (Дарвін і права жінок?!), і для його розпакування знадобилася б ціла книга. Принаймні, тут ігнорується занепад дарвінізму наприкінці ХІХ – на початку ХХ століття (якщо скористатися терміном Пітера Боулера). Ламаркістські та віталістичні теорії продовжували бути популярними аж до розвитку еволюційного синтезу 1930-1940-х років. Джордж Бернард Шоу був різким критиком Дарвіна, а Анрі Бергсон, який придумав термін élan vital [перекладається як «життєвий імпульс». Це гіпотетичне пояснення еволюції та розвитку організмів, яке Бергсон тісно пов'язував зі свідомістю – прим. перекл.], безумовно, не був другом дарвінізму. Я вважаю, що такі історичні неточності – невелика плата за дарвінську індоктринацію. Але це просто знущання над освітнім процесом. Студенти заслуговують на краще.

[...] Якщо Томас Кун мав рацію в тому, що наукові підручники являють собою посвяту в наукові парадигми, що панують в наш час і які стирають плями складної історії, то «Еволюція» Стрікбергера може стати парадигматичним прикладом Куна.

Дарвінська міфологія в підручнику з еволюції

Я приступив до розширеного критичного огляду підручника «Еволюція» Стрікбергера (2008), відредагованого й оновленого Брайаном К. Голлом й Бенедиктом Халлгрімссоном. Як і слід було очікувати від будь-якої подібної роботи, «Еволюція» Стрікбергера висвітлює життя й діяльність Чарльза Дарвіна. Але Дарвін, який з'являється в книзі, – це постать, геть чужа справжньому Дарвіну, який досліджується критичною історіографією. Тут я розповім про кілька найбільш кричущих спотворень цієї центральної фігури еволюційної теорії.

Ефектна оцінка

Почнемо з того, що в підручнику дається висока оцінка «Походженню видів»:

«Іноді ми забуваємо або, можливо, не усвідомлюємо масштаб доказів, які Дарвін навів на користь своєї теорії еволюції через природний добір. Ці докази вражають уяву з двох причин: через їхню величезну вагу та через діапазон тем і предметів, які використовував Дарвін».

Єдине, що тут вражає, – це ступінь спотворення суті «Походження». Якби Дарвін справді запропонував настільки переконливі докази природного добору, він переконав би набагато більше своїх сучасників, але список його критиків довгий і визначний (Адам Седжвік, Річард Оуен, Джордж Міварт, Флемінг Дженкін, і це лише мала частина).

Ба більше, навіть такий затятий прихильник дарвінізму, як Ернст Майр, був змушений визнати, що «Дарвін представив прикро мало конкретних доказів, які підтверджують деякі з його найважливіших тверджень». До числа таких тверджень Майр відносить еволюцію шляхом природного добору. 1982 року Баррі Гейл назвав свою книгу про Дарвіна «Еволюція без доказів: Чарльз Дарвін і походження видів». Відомий вислів Лорена Айзлі, що спроба Дарвіна розібратися з критикою призвела до того, що наступні видання «Походження» ставали дедалі суперечливішими та менш переконливими. Будь-яке історично достовірне обговорення Дарвіна повинно повною мірою враховувати аргументи його критиків і очевидні слабкості «Походження» як наукового аргументу. У цьому питанні «Еволюція» Стрікбергера зазнала невдачі.

Штучний і природний добір

Один з аспектів аргументації Дарвіна, на який звертається особлива увага в підручнику, – це аналогія, яку Дарвін проводить між штучним і природним добором. На думку Голла і Халлгрімссона, акцент Дарвіна на штучному доборі міцно вкорінив його теорію в даних, які були знайомі багатьом його сучасникам. Тому у них не було іншого вибору, окрім як прийняти її (але, як ми бачили вище, багато хто не прийняв!). Щоб відкинути теорію Дарвіна, їм довелося б відмовитися від свого власного досвіду й даних.

Але, як ми знаємо, штучний добір – погана аналогія природному добору, оскільки штучний добір телеологічний. Томас Гакслі (відомий як «бульдог Дарвіна») визнавав, що не існує доказів того, що штучний добір призводить до появи нового виду, не кажучи вже про природний добір. А Альфред Рассел Воллес у своїй знаменитій роботі «Тернат» писав: «Жодних висновків про варіації в природному стані природи не можна зробити зі спостереження за тими, що відбуваються серед домашніх тварин». Мені здається, що сучасники Дарвіна без проблем відкидали аналогію зі штучним добором.

Що стосується того, як Дарвін прийшов до своїх поглядів на зміну видів, то в «Еволюції» Стрікбергера повторюється поширена агіографічна розповідь про те, що Дарвіна надихнули спостереження, зроблені ним на Галапагоських островах:

«Незалежно від того, послужили його спостереження на цих віддалених островах основою для подальшого розуміння механізмів еволюції чи ні, він, безсумнівно, значною мірою спирався на них як на приклади протягом всієї книги «Походження видів». Головним з них був аналіз в'юрків, привезених ним з експедиції «Бігль», – робота, яку насправді виконував Джон Гулд, видатний англійський орнітолог».

Те, що Дарвін не позначив свої зразки птахів по островах, добре відомо, й навіть після їхнього аналізу Джоном Гульдом Дарвін вирішив не включати їх як доказ в «Походження». Міф про те, що Дарвін виклав свої еволюційні погляди, спостерігаючи за в'юрками на Галапагосах, став результатом більш пізніх робіт орнітолога Девіда Лака й зусиль уряду Еквадору зі стимулювання природоохоронних програм на Галапагосах в 1930-х роках.

Одна з ключових ідей Дарвіна

Повторюючи знайомі аспекти дарвінської агіографії в деяких частинах свого підручника, Голл і Халлгрімссон іронічно відмовляють Дарвіну в одній з його ключових ідей за рахунок іншої. На їхню думку, «дарвінська концепція мінливості в зв'язку з еволюцією була зосереджена на окремих особинах, а не на популяціях». Але сьогодні, за їхніми словами, ми знаємо, що важлива варіативність в популяціях. Вони продовжують:

«Зрушення в підході до мінливості від індивідів до популяцій найбільш чітко сформулював Ернст Майр, який "визнав фундаментальну важливість популяційного мислення в еволюційній біології"».

Знову неправда! Ернст Майр – єдиний, хто неодноразово приписує Дарвіну введення популяційного мислення в біологію й вважає це одним з головних внесків Дарвіна. В книзі «До нової філософії біології» Майр пише: «У 1859 році Дарвін ввів абсолютно нову концепцію мінливих популяцій, що складаються з унікальних особин». А в книзі «Один довгий аргумент» він зазначає, що хоча ранні висловлювання Дарвіна про види були типологічними, «мені здається, що вони стали більш популяційними в міру того, як Дарвін заглиблювався в літературу селекціонерів, а також пізніше в результаті його роботи над вусоногими». Таким чином, Голл і Халлгрімссон приписують Майру заслугу у створенні ключового аспекту еволюційної теорії, не підозрюючи, що сам Майр приписав цю заслугу Дарвіну! І знову історія розвитку еволюційних ідей грубо спотворена.

«Сайентизація» біології

Однак є один момент, коли «Еволюція» Стрікбергера, здається, відображає важливість роботи Дарвіна, але не завжди так, як він задумував. Нам кажуть, що, коли Чарльз Дарвін відповів на запитання, який природний механізм може пояснити зміну організмів, «він перетворив природничу історію (біологію, якою ми її знаємо сьогодні) на науку, науку про еволюцію або еволюційну біологію». В іншому місці нам кажуть, що неодарвінський синтез вплинув на біологію завдяки своєму фундаментально матеріалістичному підходу, усунувши таким чином ламаркістські, сальтаційні та ортогенетичні концепції. Правдивіших слів ще ніхто не виголошував.

Важливість дарвінізму полягає не стільки в його наукових заслугах, скільки в тому, що він перетворює біологію на науку, яка тільки-но зароджувалася, відриваючи її від релігійного коріння в природничій історії та природничому богослов'ї XIX століття. Про це «наукоутворення» біології добре розповіла історик науки Василіки Бетті Смоковітіс у книзі «Об'єднавча біологія: еволюційний синтез» та «Еволюційна біологія». Навіть такий переконаний дарвініст, як Дуглас Футуйма, визнав, що ідея Дарвіна – одна з найважливіших у світовій історії, бо «як альтернативне пояснення, позбавлене найменшого надприродного відтінку, природний добір зробив біологію наукою».

Але те, що щось можна вважати наукою, не означає, що це автоматично правда. І вам не потрібно приймати це від мене. Великий дарвінський палеонтолог Джордж Гейлорд Сімпсон, підтримуючи методологічний натуралізм як твердий науковий принцип, тим не менш сказав наступне в книзі «Темп і режим в еволюції»:

«З точки зору особистої філософії, я не збираюся підтримувати повністю механістичний або матеріалістичний погляд на життєві процеси. Я підозрюю, що у Всесвіті є багато чого, чого ніколи не буде пояснено в таких термінах, і багато чого, що може бути нез'ясовним в суто фізичному плані».

Щось може не відповідати матеріалістичній науці, але насправді це може бути правдою.

Соціологія, а не наука

І Футуйма, і «Еволюція» Стрікбергера, схоже, мовчазно визнають, що головне значення Дарвіна – соціологічне, а не наукове. Він допоміг створити наукову галузь, засновану на розумінні науки як пошуку натуралістичного пояснення. Але його соціологічне значення не має стосунку до питання про походження видів.

Чарльз Дарвін, безумовно, був захопливою й складною постаттю, гідною пильного вивчення. Тому дуже шкода, що студенти коледжів, які вивчають «Еволюцію» Стрікбергера, будуть позбавлені складного й критичного підходу до Дарвіна, на який вони так заслуговують. Вони отримають індоктринацію дарвінського тріумфалізму. Але це освіта, за яку вони платять гроші. Можливо, варто повернути гроші.

Підручник з еволюції пропагує хибні ікони еволюції

Двадцять років тому Джонатан Веллс опублікував одну з основоположних книг руху за Розумний дизайн – «Ікони еволюції». Веллс показав, як у підручниках біології закріплюється стандартний набір ідей та образів, покликаних підтримати дарвінську еволюцію, хоча ці знакові ідеї та образи є набагато неоднозначнішими, ніж це представлено в підручниках. Тут я розгляну появу деяких з цих ікон в підручнику «Еволюція» Стрікбергера, відредагованому й оновленому Брайаном К. Голом і Бенедиктом Халлгрімссоном, який я переглядав.

Замість того щоб бути згрупованими в розділі, присвяченому доказам еволюції, іконки розкидані по книзі й з'являються під час обговорення питань, які вони, як стверджується, ілюструють або висвітлюють якимось чином. Наприклад, «Дарвінські зяблики» з'являються в розділі про Чарльза Дарвіна, а знаменита робота Пітера й Розмарі Грант віднесена на периферію. Тут ми дізнаємося, що Гранти показали, як «природний добір може виробляти еволюційні зміни дуже швидко, але при цьому напрямок добору в конкретних популяціях може часто й непередбачувано змінюватися залежно від коливань умов навколишнього середовища». Це точне резюме роботи Грантів, але Голл і Халлгрімссон не можуть залишити все як є. Вони відчувають себе зобов'язаними продовжувати:

«Документуючи еволюцію в дії в природних популяціях, робота Грантів зробила глибокий внесок у наше розуміння еволюційного процесу».

Фактично, задокументувавши коливальний характер змін в дзьобах зябликів, Гранти продемонстрували, що природний добір здатний створювати лише дрібномасштабні адаптації, й цей процес мало що свідчить про більш масштабні еволюційні процеси та тенденції.

Ембріони Геккеля

Далі ми звернемося до знаменитих малюнків ембріонів Ернста Геккеля. В розділі, присвяченому ембріології, у книзі Стрікбергера «Еволюція» відтворено знакові малюнки Геккеля, на яких зображено різні ембріони хребетних на трьох стадіях розвитку. В супровідному написі ми читаємо: «Хоча Геккель дозволив собі деякі вольності під час зображення цих фігур, ранні стадії більш схожі одна на одну». Якщо Геккель допустив деякі вольності в своїх малюнках, то звідки ми знаємо, що ранні стадії справді більш схожі одна на одну? Можливо, Геккель змусив їх виглядати більш схожими, ніж вони є насправді. Чому ці малюнки більш ніж столітньої давнини взагалі включені в підручник, а не сучасні цифрові фотографії ембріонів?

Сьогодні ми знаємо, що рання стадія розвитку Геккеля насправді є пізнішою стадією, й що ембріони на їхній справжній ранній стадії виглядають зовсім інакше. Але підручник ігнорує цю важливу інформацію. Ба більше, Голл і Халлгрімссон спритно опустили згадку про появу «фарингеальних (зябрових) дуг» на ранній стадії розвитку ембріонів. Сучасна термінологія «фарингеальні дуги» правильна, але винесення «зябрових» за дужки непомітно увічнює дискредитовану ідею про те, що ембріони наземних хребетних несуть на собі сліди морських предків.

Плодові мушки та регуляція генів

Далі, в розділі про регуляцію генів, ми знаходимо знайомий образ чотирикрилої плодової мушки. Із супутнього тексту ми дізнаємося, що мутації в регуляторних генах, які керують розвитком, ймовірно, відіграють важливу роль в еволюції, оскільки можуть змінювати розвиток цілих частин організму. Знаковим прикладом цього, звісно ж, є плодова мушка, яка зазнає мутації, що «перетворює черевний сегмент на грудний, а черевні придатки (дзижчальця) – на грудні (крила)». Таким чином:

«...є переконливі причини для думки, що мутації в регуляторних генах мають велике значення в еволюції».

Ніде в цій дискусії не згадується, що додаткова пара крил у мутантних плодових мушок нефункціональна. Не будучи корисною еволюційною адаптацією, вони роблять муху калікою і, отже, еволюційним глухим кутом. Ось чому всі фруктові мухи, які зараз дзижчать навколо бананів на моїй кухні, мають тільки одну пару крил!

Найпоширеніша ікона

Від покалічених плодових мушок ми переходимо до, можливо, найпоширенішої ікони – березового п'ядуна. В розділі «Поліморфізм та промисловий меланізм» припустилися елементарної помилки у визначенні, коли Голл і Халлгрімссон пишуть: «Деякі метелики демонструють підвищену частку темнозабарвлених порівняно з меланічними формами...» Звичайно, меланічні форми – це темнозабарвлені!

Далі нас знайомлять з експериментальною роботою Бернарда Кеттлуелла, який, як нам кажуть, показав, що промисловий меланізм є прикладом природного добору, викликаного диференційованим хижацтвом птахів:

«Відносна пристосованість меланічних типів може, принаймні частково, полягати в їхній здатності залишатися схованими від хижих птахів на затемнених гілках або стовбурах дерев».

Тепер ми знаємо, що в дикій природі метелики відпочивають вдень не на стовбурах дерев, а на горизонтальних гілках високо в кроні, де вони сховані листям, незалежно від їхнього кольору. Експерименти Кеттлуелла не повторювали досвід метеликів у дикій природі, і його роботу піддали жорсткій критиці з низки методологічних основ.

Цікаво, що в супровідній виносці ми читаємо: «Див. Brakefield (1998) і Majerus (1998) про меланізм, і див. Hooper (2002) про історію досліджень березового п'ядуна». Majerus (1998) – це посилання на книгу Майкла Маджеруса про промисловий меланізм, в якій дуже докладно викладено всі методологічні проблеми експериментів Кеттлуелла. Насправді, саме читання книжки Маджеруса змусило відомого дарвінського біолога Джеррі Койна зізнатися в тому, що він відчував ніяковість, коли роками викладав студентам стандартну історію про березових п'ядунів, не розуміючи, які проблеми з нею пов'язані. Він порівнює свою реакцію з шоком, який він відчув у дитинстві, коли дізнався, що подарунки на Різдво приносить не Санта, а його батько!

Hooper (2002) – це книга наукової письменниці Джудіт Хупер «Метелики і люди: інтриги, трагедії та березові п'ядуни» (Of Moths and Men: Intrigue, Tragedy, and the Peppered Moth). Книга Хупер зазнала серйозної критики: з боку Койна – за применшення значущості промислового меланізму як прикладу природного добору, а з боку Маджеруса – за підрив репутації фахівців з метеликів.

З огляду на критику Маджеруса на адресу Кеттлуелла, а також критику Койна і Маджеруса на адресу Хупер, варто замислитися, чи знають Голл і Халлгрімссон взагалі зміст книг, на які вони посилаються. Якби вони читали Маджеруса, вони ніколи не змогли б написати про Кеттлуелла те, що написали.

У підпису під фотографією, на якій зображені птахи, що розглядають метеликів темного й світлого кольору на забрудненому стовбурі дерева, ми знаходимо цей вражаючий уривок:

«Хоча дерева зазвичай зображують як місця відпочинку цих метеликів, їхні реальні звички невідомі. Деякі еволюційні біологи радять з обережністю ставитися до колірного камуфляжу як до повного пояснення поліморфізму Biston betularia».

По суті, це вірно, але суперечить супровідній картинці, на якій зображені птахи, що роздивляються метеликів на стовбурах дерев! Картинка варта тисячі слів, а небагато студентів читатимуть підпис. Це дає змогу Голлу і Халлгрімссону стверджувати, що вони не викривлюють невизначеність, але ця спроба в кращому разі нещира. Окрім того, цей напис суперечить тому, що вони сказали про Кеттлуелла в основному тексті. Зрозуміло, що вони хочуть, щоб студенти винесли з історії про березових п'ядунів.

Окрім того, в «Еволюції» Стрікбергера не згадується робота Г. Т. Поррітта, який 1907 року відзначив вторгнення темнозабарвлених метеликів у незаймані лісові масиви, де вони процвітали. Це повністю суперечить тому, до чого має призвести природний добір. Промисловий меланізм – це справді складний процес, який не піддається чіткому поясненню природним добором. Але ви ніколи не дізнаєтеся про це з підручника.

Остання ікона

Остання ікона, на яку посилається «Еволюція» Стрікбергера, – це сміттєва ДНК (її включено до наступної книги Веллса «Зомбі-нука»). Голл і Халлгрімссон зазначають, що 97 % людської ДНК не кодує й може бути названа «сміттям». Але з проєкту ENCODE ми знаємо, що більша частина цього «сміття» може мати важливі регуляторні функції – передбачення, зроблене прихильниками Розумного задуму.

Очевидно, що, оновлюючи книгу «Еволюція» Стрікбергера, Голл і Халлгрімссон не хотіли вносити всі ікони еволюції до розділу про докази еволюції, визнаючи проблематичність багатьох з цих ікон. Однак очевидно, що вони все ж хотіли включити їх, применшивши при цьому їхню проблематичність. Одним словом, спроба нещира. Студенти заслуговують на повну картину, незважаючи на недоліки.

Казковий світ підручника з еволюції

Я переглядав відредагований та оновлений підручник «Еволюція» Стрікбергера. У текстовому блоці під назвою «Коеволюція рослин та комах» Брайан К. Голл і Бенедикт Халлгрімссон розповідають про те, як Дарвін звернув увагу на дивні форми орхідей і припустив, що навіть найнезвичніша орхідея повинна мати відповідного запилювача, який коеволюціонував разом із нею. Наприклад, ангрекум півторафутовий має віночок довжиною 25 см, але Дарвіну не був відомий запилювач. Однак через роки було виявлено велетенського бражника винного з язичком завдовжки 30 см, що підтвердило постулат Дарвіна. Голл і Халлгрімссон розглядають ці типи коеволюційних відносин як свідчення природного добору. Але при цьому вони не розглядають, як насправді працює такий процес.

Підручник постійно обходить стороною проблему початкових стадій варіацій. Іншими словами, якщо в орхідеї з'явився трохи довший віночок, як бражник міг запилити її, якщо в нього ще не розвинувся необхідний для цього трохи довший язик? Яка була початкова стадія варіацій, яка привела в рух цей коеволюційний процес? Ця проблема зустрічається в різних частинах підручника, особливо часто під час обговорення основних переходів в еволюційній історії. У цих обговореннях Голл і Халлгрімссон відкладають науку вбік й займаються розповіддю казок, гідних Ганса Християна Андерсена.

Що послужило поштовхом до переходу?

Наприклад, нам кажуть: «Перехід від одноклітинних до багатоклітинних відбувався кілька разів, породжуючи різні лінії організмів». Але що послужило причиною цього переходу? У багатоклітинності повинні бути переваги, які збережуться в результаті природного добору. Нам кажуть, що у багатоклітинного організму збільшується поверхня для збору їжі, що забезпечує більш стабільне постачання їжею та здатність атакувати та перетравлювати більші частинки їжі. Це супроводжується збільшенням кількості генів й регуляторних шляхів.

Але якби з волі випадку якийсь стародавній одноклітинний організм мутував у такий спосіб, що його потомство стало багатоклітинним, і це багатоклітинне потомство було б увічнене природним добором завдяки перевагам, які він має порівняно зі своїми одноклітинними предками, то врешті-решт він витіснив би своїх одноклітинних предків, і сучасний світ був би заповнений тільки багатоклітинними організмами. Але, як відомо кожному, хто боровся з бактеріальною інфекцією, одноклітинні організми й сьогодні залишаються, мабуть, найуспішнішими організмами на планеті. Багатоклітинність якимось чином еволюціонувала, але, схоже, не тому, що багатоклітинність дає очевидну селективну перевагу. Зрештою, більшість багатоклітинних організмів вимерла.

Казки продовжуються

Далі Голл і Халлгрімссон розглядають ускладнення організмів під час еволюційної історії. Наприклад, ранні пелагічні тварини, які плавали над морським дном, як нам розповідають, перетворилися на бентосних тварин, що повзали по морському дну, харчуючись накопиченим детритом. Чому? Тому що бентосне існування має очевидні переваги:

«Придонне існування неминуче супроводжувалося б низкою еволюційних кроків. Розрізнений розподіл джерел їжі дав би селективну перевагу організмам, які могли б швидше з'їсти більше їжі, що призвело б до збільшення розміру та еволюції рота й кишківника, які дають змогу вибірково перетравлювати їжу».

Якщо цей перехід зайняв кілька еволюційних кроків, то як би перші бентосні організми скористалися цими новими джерелами їжі, якби в них ще не з'явилися рот і кишківник? І якщо бентосне існування було такою селективною перевагою, чому сьогодні океани рясніють великими й складними пелагічними організмами, що плавають над морським дном? (акули, наприклад) В підручнику про це нічого не сказано.

Життя, звичайно ж, не залишилося в морі. Як водні організми проникли на сушу? Згідно із загальноприйнятою гіпотезою Голла і Халлгрімссона, водні тварини перебралися на суходіл через тиск з боку зростаючої кількості хижаків та конкуренції за простір, їжу й місця для розмноження. Тобто:

«Сукупність екологічних та кліматичних змін дала потужні селективні переваги лініям, які проводили все більше часу на суші».

Але якщо проживання на суші було такою перевагою, чому водні види продовжували процвітати? І яка була початкова стадія варіацій, яка сприяла наземному існуванню з огляду на радикально відмінні анатомічні та фізіологічні системи, необхідні для життя на суші. Очевидно, природний добір змахнув чарівною паличкою, і з моря вийшла риба!

Зрештою, у сухопутних тварин, які були холоднокровними, відкрилася ендотермія. І відтоді це було безсумнівною перевагою:

«...підвищений аеробний метаболізм забезпечує більш тривалу активність та більшу витривалість, ніж можуть досягти ектотерми; ектотерми швидко виснажуються, оскільки покладаються в основному на анаеробний метаболізм».

Змія в еко-будиночку

Кілька років тому моя сім'я відпочивала в екобудиночку в тропічних лісах Коста-Ріки. Одного ранку співробітники будиночка намагалися зловити й вигнати з території будиночка списоголову змію з міркувань безпеки. Але після прочитання книги Стрікбергера «Еволюція» я не розумію їхнього занепокоєння. Змучена змія не повинна була становити особливої небезпеки для вищих ендотермів, що живуть в будиночку!

У зв'язку з цим виникає запитання: чому у тварин, які відкладають яйця, з'явилося живонародження? Система, що забезпечує материнську турботу й харчування, як нам кажуть, призвела б до зменшення розмірів яєць та швидшого розвитку зародка до вилуплення. Ендотермія могла б допомогти, оскільки потомство, що вилупилося, можна було б підтримувати поблизу температури материнського тіла, що сприяло б ферментативній активності. Потім:

«У якийсь момент живонародження замінило яйцеклад; ймовірно, для того, щоб вилупитися в яйцеводі, знадобилося б лише кілька додаткових кроків».

Живонародження замінило яйцеклад? Правда?! Тоді звідки взялася моя яєчня сьогодні вранці?!

Сніданок подано

Розуміння того, як невеликі інкрементні варіації можуть бути збережені природним добором й призвести до масштабних еволюційних змін, не давало спокою дарвінізму з моменту його зародження. 1909 року переконаний дарвініст Август Вейсман спантеличився товщиною мушлі морських блюдечок, які захищають їх від руйнівної сили океанських хвиль. Він запитав:

«Яка товщина була достатньою, щоб вирішити, що з двох варіантів молюска один повинен вижити, а інший бути знищений?»

Вейсманн зізнається у своєму невігластві з цього питання, але припускає, що якась міра товщини повинна була мати селективне значення, оскільки морські блюдечка існують. На ширше запитання про те, чи можуть невеликі інкрементні варіації виконувати ту роботу, яку вимагає від них Дарвін, Вейсман пише наступне:

«На це запитання навіть той, хто, як і я, протягом багатьох років був переконаним прихильником теорії добору, може відповісти тільки: ми повинні припускати, що це так, але ми в жодному разі не можемо це довести. Ми не спираємося на наочні докази, коли відстоюємо доктрину добору як наукову істину; ми будуємо свої аргументи на зовсім інших підставах». (Підкреслено в оригіналі)

Що це за інші підстави? Пізніше в тому самому есе Вейсман зізнається:

«Ми повинні прийняти його (природний добір), тому що явища еволюції та адаптації повинні мати природну основу, й тому що це єдино можливе пояснення».

«Еволюція» Стрікбергера очевидно робить ті самі припущення, що й Вейсман, і, ймовірно, з тієї самої причини: філософська вимога натуралістичного пояснення. Підручник хоче розповісти історію про те, як основні переходи в історії життя були зумовлені мутаціями, що дають селективну перевагу організмам, які обігнали й витіснили своїх «неповноцінних» предків. Але дані не підтверджують цю версію. Багатоклітинність розвинулася, але одноклітинні організми продовжують існувати й процвітати. Бентосні організми еволюціонували, але їхні пелагічні предки продовжують плавати в світовому океані. Деякі тварини покинули океан, щоб жити на суходолі, але їхні кузени, що живуть в океані, прекрасно справляються з цим завданням. Можливо, ендотермія має переваги перед ектотермією, але я б не радив ризикувати, беручи в руки отруйну змію.

З огляду на відсутність серйозної наукової аргументації в цих спробах пояснити основні переходи в історії життя, «Еволюція» Стрікбергера може бути підручником, який найкраще підходить для курсу англійської мови у фантастичній літературі. У науковому класі їй справді не місце.

Ігнорування очевидного: конвергентна еволюція в підручнику з еволюції

Явище конвергентної еволюції добре описано в літературі з еволюційної біології. У книзі «Еволюція» Стрікбергера Брайан К. Голл і Бенедикт Халлгрімссон часто згадують про неї. Але що це означає? У XIX столітті Сент-Джордж Джексон Міварт зробив конвергенцію центральним аспектом своєї критики «Походження видів». Якщо варіації, на які діє природний добір, виникають випадково, міркував Міварт, то можна було б очікувати, що в географічно ізольованих популяціях виникатимуть різні види варіацій, що призведе до еволюційної дивергенції, а не до конвергенції. Але саме останнє ми й спостерігаємо. Книга «Еволюція» Стрікбергера, визнаючи реальність конвергенції, щосили намагається ігнорувати недарвінський характер цього явища, що призводить до деяких разючих невідповідностей.

У розділі, присвяченому доказам еволюції, ми читаємо:

«Еволюція різних організмів або частин організмів у подібних напрямках – конвергентна еволюція (конвергенція) – показує, що добір на схожі ознаки в різних еволюційних лініях може призвести й часто призводить до функціонально подібних анатомічних структур».

Але як і чому ці подібні риси виникають у різних лініях, щоб природний добір міг їх зберегти? Голл і Халлгрімссон не говорять про це. Вони навіть зазначають, що дихання повітрям еволюціонувало 67 разів, але ігнорують більш серйозні наслідки того, як така складна серія подібних мутацій може виникати багаторазово, якщо мутації відбуваються без врахування потреб організму або випадковим чином.

Ламарк і Дарвін

Ця проблема стає ще більш гострою, коли Голл і Халлгрімссон пишуть:

«Як і у випадку з паралелізмом, конвергенція походить від впливу на різні лінії подібних чинників довкілля, що викликають подібні селективні сили. Таким чином, загальні адаптивні риси можуть бути досягнуті в кожній групі шляхом незалежних генетичних змін».

Але відбір не виробляє «незалежних генетичних змін». Він лише зберігає їх після виникнення. Таким чином, феномен конвергенції порушує реальні питання про те, наскільки незалежні ці генетичні зміни. Окрім того, приділяючи стільки уваги навколишньому середовищу як рушійній силі еволюційних змін, чи розуміють Голл і Халлгрімссон, що вони більше схожі на Ламарка, ніж на Дарвіна?

Проте на наступній сторінці Голл і Халлгрімссон суперечать усьому, що вони щойно сказали, обговорюючи роботу Сандри Мітчелл, філософа науки, яка запропонувала схему ієрархічних рівнів складності організмів. Третій рівень її ієрархії називається «складність, що еволюціонувала», – принцип, згідно з яким «подібні адаптивні завдання призвели до різноманітності форм організмів, а не до однієї-єдиної форми». Але я думав, що подібні адаптивні завдання привели еволюцію до появи подібних адаптивних форм! Голл і Халлгрімссон ігнорують це протиріччя.

Фактично, всього дві сторінки потому, схоже, не знаючи про роботу Мітчелл, яку вони цитують, вони пишуть:

«Коли подібні організми піддаються впливу схожого середовища в різних місцях, еволюція може призвести до появи разюче схожих або паралельних рис, чи то структура, чи то функція, чи то поведінка».

Ось вам і послідовність!

 

Мітчелл має рацію в тому, що теорія Дарвіна передбачає еволюційну дивергенцію. На жаль для Дарвіна, ми часто спостерігаємо саме еволюційну конвергенцію.

Проте Голл і Халлгрімссон не зупиняються перед цим розривом між теорією й спостереженнями. В обговоренні еволюції рослин ми читаємо:

«Не дивно, що ці прекрасні адаптації відображають конвергенцію, оскільки добір у подібних умовах навколишнього середовища призвів до появи подібних фенотипів рослин у різних ліній, що мешкають у різних географічних локалізаціях».

Джордж Ледьярд Стеббінс, біолог, який у 1940-х роках привів ботаніку в лоно сучасного еволюційного синтезу, також боровся зі значенням конвергенції серед рослин. Він розглядав конвергенцію як свідчення наявності якоїсь спрямовуючої сили в еволюції рослин – або природного добору, або ортогенезу. Будучи ортодоксальним дарвіністом, Стеббінс відкинув ортогенез як можливість і за замовчуванням вибрав природний добір. Але, спостерігаючи за тим, як рослини з примітивними ознаками продовжують існувати поруч із рослинами з більш розвиненими ознаками, а не останні витісняють перші, Стеббінс писав:

«Диференціацію порядків і родин квіткових рослин під дією природного добору в сучасних умовах практично неможливо уявити».

Не можу не погодитися. І саме тому феномен конвергенції, як і раніше, є потужним викликом дарвінській еволюції, як це розумів Міварт ще в 1870-х роках.

Зовсім недавно палеонтолог Саймон Конвей Морріс зробив конвергентну еволюцію головною темою своєї роботи. У вражаючому уривку Конвей Морріс пише:

«Куди б ми не подивилися, здається, що в еволюції дуже мало вибору. Якщо ми зможемо розкрити деталі метафізичної «карти», якою життя має рухатися до дуже небагатьох доступних рішень, то чи не опинимося ми на порозі передбачувальної біології? Такий погляд на життя начисто перекреслює одну з центральних сфер неодарвінського мислення – сферу, яка наполягає на випадковості еволюції та непередбачуваності її результатів».

Обурити еволюційного біолога

 

Така ідея, зрозуміло, піддана анафемі біологічним істеблішментом. На думку Конвея Морріса, найкращий спосіб розгнівати еволюційного біолога – це підійти до нього й натякнути, що еволюція має дивовижну спрямованість. «Якщо вам пощастить, – уїдливо каже він, – усе, що вам знадобиться, – це чиста носова хустинка, щоб витерти плювок, але іноді реакція буває ближчою до піни».

Примітно, що навіть Ернст Майр був змушений мовчазно визнати, що конвергенція кидає виклик дарвінізму. На початку своєї кар'єри Майр погодився з Франсуа Жакобом у тому, що для аналогії з дією природного добору більше підходить майстер, ніж інженер. Інженер – це надто телеологічне порівняння для процесу, який, як стверджується, не має ані передбачення, ані спрямованості. Але в своїй останній книзі «Що таке еволюція», написаній в дев'яностих роках, Майр позитивно оцінив феномен конвергенції:

«Конвергенція прекрасно ілюструє, як добір здатний використовувати властиву організмам мінливість для створення пристосованих типів практично для будь-якої екологічної ніші».

Ось вам і «дивина». Природний добір, на думку Майра, все-таки працює радше як розумний інженер.

В «Еволюції» Стрікбергера неодноразово визнається широка поширеність феномена конвергентної еволюції. Але, послідовно ігноруючи глибокий виклик, який конвергенція кидає дарвінському природному добору, підручник позбавляє студентів можливості розібратися у великих й важливих питаннях історії життя на Землі, питаннях, що привернули увагу Міварта в 1870-х роках, Конвея Морріса зовсім нещодавно та які не вислизнули з уваги Ернста Майра. Це сильно підриває той самий освітній процес, якому має сприяти підручник.

Витіснити таємницю: останні коментарі

[...] Одним з найдивовижніших прикладів конвергенції є багаторазова еволюція ока. Я почну цю заключну замітку з розгляду того, як підручник розглядає еволюцію ока, а також прокоментую кілька інших проблемних аспектів підручника.

Говорячи про еволюцію ока, Голл і Халлгрімссон пишуть:

«Як пояснює процес конвергентної еволюції, структурна схожість очей кальмарів та хребетних походить не від предкової світлочутливої структури в нещодавнього спільного предка молюсків та хребетних, а скоріше завдяки конвергентній еволюції, коли схожий селективний тиск призвів до появи схожих органів, що підвищують гостроту зору. Подібні морфологічні зближення могли виникнути незалежно в інших численних родах тварин, які зазнавали аналогічного селективного тиску». [Підкреслено в оригіналі].

Але як може подібна серія мутацій, необхідна для отримання однаково структурованих очей у різних лініях, відбуватися стільки разів незалежно одна від одної, якщо мутації відбуваються випадково? Голла і Халлгрімссона це питання не турбує, але, щоб переконати читача в тому, що таке можливо, вони апелюють до відомої роботи Дан-Еріка Нільссона і Сюзанни Пельгер.

Застереження в статті Нільссона і Пельгер

В 1994 році Нільссон і Пельгер опублікували в Proceedings of the Royal Society of London статтю, в якій продемонстрували, як світлочутлива ділянка пігменту може за відносно короткий проміжок часу перетворитися на складне око – послідовність кроків, яка нібито неодноразово відбувалася в історії життя. На жаль, Голл і Халлгрімссон не повідомляють про важливі застереження, що містяться в роботі Нільссона і Пельгер.

По-перше, Нільссон і Пельгер зазначають, що око саме по собі має мало сенсу. Плямка світлочутливого пігменту без одночасного розвитку нейронних мереж та центрів опрацювання інформації для отримання суб'єктивного досвіду зору не дасть організму селективної переваги. Людина може мати повністю функціонуючі очі й при цьому бути сліпою через порушення в зорових центрах мозку. На підставі цього факту Нільссон і Пельгер роблять висновок:

«Оскільки очі не можуть еволюціонувати самі по собі, наші розрахунки не дають змоги сказати, скільки часу насправді знадобилося для еволюції очей у різних групах тварин. Однак ця оцінка показує, що еволюція очей була б надзвичайно швидкою, якби добір за геометрією та оптичними структурами ока був єдиним обмеженням». [Підкреслено в оригіналі].

Звісно, вони щойно стверджували, що геометрія та оптична структура ока не накладають єдиного обмеження! Тому їхній сценарій не вирішує проблему конвергентної еволюції очей. Резюме Голла і Халлгрімссона про роботу Нільссона і Пельгер у кращому разі нещире. Біологічна освіта має заохочувати студентів читати оригінальні роботи, а не сприймати некритично стислі викладення, які трапляються в підручниках.

Загальна аналогія

Проте Голл і Халлгрімссон вважають, що природний добір може об'єднувати мутації, необхідні для створення нових складних структур. Вони намагаються продемонструвати це за допомогою звичайної аналогії. Припустімо, у нас є чаша, наповнена десятьма різними літерами (A, C, E, I, N, O, T, U, V), причому кожна буква зустрічається з однаковою частотою. Ймовірність випадкового вибору дев'яти літер, з яких вийде слово EVOLUTION, становить всього 1 до 109. Це великі шанси. Але якщо ми припустимо, що Е – єдина буква, яка може вижити сама по собі, то вона буде збережена, якщо її витягнути. Тоді, якщо ми припустимо, що EV – це адаптивна комбінація, шанс витягнути V й таким чином отримати EV становитиме лише 1 до 10 (а не 1 до 100). Таким чином, «все слово "EVOLUTION" в кінцевому підсумку може бути вибрано з відносно високою ймовірністю без втручання будь-якого агента, окрім суто опортуністичного, який визначає, що є адаптивним на кожному окремому етапі».

Проблема тут очевидна. Адаптивна перевага EV ґрунтується на знанні того, що кінцевою метою є EVOLUTION. Але природний добір, за визначенням, не володіє передбаченням й не може знати, якою має бути кінцева складна структура. Адаптивність визначається тільки поточними умовами, а не якоюсь майбутньою метою або завданням. Ця гіпотетична проблема пізніше повторюється в реальному прикладі.

Значення слова «правильний»

Припустімо, ми хочемо отримати білок довжиною в 100 амінокислот. Ймовірність того, що амінокислоти випадково будуть розташовані в правильному порядку, становить 1 до 10130. Але в кожній ланці ланцюга є шанс 1 до 20 отримати правильну амінокислоту. Тому:

«Ця покрокова процедура спричинить, можливо, 20 спроб для досягнення правильної амінокислоти в одному положенні, ще 20 спроб для досягнення правильної амінокислоти в одному положенні й так далі. У підсумку, для того щоб добір призвів до появи функціональної амінокислотної послідовності для ланцюга завдовжки 100 амінокислот, може знадобитися послідовність із 95 x 20 = 1900 спроб».

Тут Голл і Халлгрімссон не замислюються про значення слова «правильний». Як природний добір дізнається, яка амінокислота «правильна» в кожній позиції, не знаючи всієї правильної послідовності від самого початку? Підручник зазнав невдачі у спробі вирішити проблему комбінаторної інфляції. Авторам було б корисно прочитати доповіді, підготовлені на знаменитій конференції Інституту Wistar у 1960-х роках!

Можливо, справа не стільки в невеликих варіаціях послідовностей ДНК, які впливають на синтез амінокислот та білків. Можливо, важливу роль у виникненні варіацій відіграє регуляція генів. Підручник пояснює це:

«У своїй основоположній роботі, завдяки якій багато дослідників прийшли в молекулярну біологію, Франсуа Жакоб (1977) наголосив на важливості регуляції (яку він назвав tinkering ) як для розвитку, так і для еволюції, і як кінцеву мету природного добору».

Потім нам кажуть, що:

«Природний добір не працює так, як працює інженер. Він працює як невмілий працівник – кустар, який не знає точно, що саме він збирається зробити».

Йдеться про знамениту роботу Франсуа Жакоба «Evolution and Tinkering», опубліковану в журналі Science. Як ми щойно переконалися на прикладі статті Нільссона і Пельгер, авторам підручника було б корисно уважно прочитати статтю Жакоба.

Інженерія й кустарщина

На думку Жакоба, інженерія й кустарщина розрізняються таким важливим чином:

«Коли різні інженери розв'язують одну й ту саму задачу, вони, найімовірніше, дійдуть до майже однакового рішення: усі автомобілі мають однаковий вигляд, як і всі фотоапарати та всі авторучки. На відміну від цього, різні майстрині, зацікавлені в одній і тій самій проблемі, прийдуть до різних рішень, залежно від можливостей, доступних кожній з них».

Якщо Жакоб має рацію, то феномен конвергентної еволюції свідчить про те, що природний добір краще підходить до аналогії з інженером, аніж із невмілим працівником! Ба більше, те, що кустар спирається на легкодоступні матеріали, зовсім не означає, що він не знає заздалегідь, що саме він хоче отримати. Навіщо вовтузитися, якщо не мати уявлення про те, чого хочеш досягти? Можливо, саме тому Жакоб, який написав цілу статтю, що ґрунтується на проведенні аналогій між природним добором й людським процесом, все ж дійшов висновку: «Природний добір не має аналогій з жодним аспектом людської поведінки».

Спотворення еволюції для індоктринації студентів

У цій статті та п'яти попередніх я спробував висвітлити деякі з найбільш кричущих способів, якими підручник з еволюції фундаментально спотворює науку еволюційної біології на догоду своєму реальному наміру індоктринувати студентів у дарвінський світогляд. Очевидно, що цей підручник не єдиний. Багато з помилок і спотворень, описаних у цій статті, можна знайти в багатьох інших підручниках з еволюційної біології.

Велика іронія полягає в тому, що однією з головних претензій біологічного істеблішменту до Розумного задуму є звинувачення в тому, що прихильники ID хочуть підірвати науку й перетворити науковий клас на арену релігійної індоктринації. Однак насправді саме біологічний істеблішмент винен у злочині індоктринації та підриві реального наукового пошуку й наукової освіти. Походження й розвиток життя на Землі являє собою одну з найглибших загадок, з якими ми можемо зіткнутися. Науковий клас має бути місцем, де учнів повністю долучають до цієї таємниці, а не індоктринують у філософський світогляд, що намагається витіснити цю таємницю. Книга «Еволюція», на жаль, є яскравим прикладом останнього.