Почему-то людям большим и людям маленьким (коих ещё именуют детьми) очень нравятся паруса. Белые паруса на фоне бирюзового моря и голубого неба, скрип мачт и такелажа — это завораживающе прекрасно! Моё детство прошло в чтении книг Жюля Верна, среди которых я выделял «Детей капитана Гранта». Чуть позже весьма популярна стала в моей стране «Одиссея капитана Блада», ну а уж стивенсоновский «Остров сокровищ», бесконечное число раз экранизированный, — вообще книга всех времен и народов. Нравится людям читать и смотреть про пиратов, сокровища, бригантины, абордажные бои, ветра и штили. Романтика!
Эволюция — это развитие, причем постепенное, медленное, я бы сказал, развитие. А революция — это, наоборот, быстрые изменения.
Люди XIX века очень хорошо видели эволюцию техники — пароходы шли на смену парусникам, нарезные ружья с современным типом патрона сменяли гладкоствольные и кремнёвые, электрические лампы вытесняли свечи, дирижабли сменили воздушные шары. Но люди совершенно не замечали эволюцию в живой природе. Забегая вперёд, отвечу на вопрос, почему не замечали. Как раз потому, что развитие техники происходило на их глазах, а изменения животных в природе — очень медленный процесс, занимающий десятки тысяч лет. Жизнь одного человека по сравнению с изменениями в истории целого вида — просто миг. И оттого для нашего восприятия эволюция так же незаметна, как движение гор. Мы не замечаем биологической эволюции, а она не замечает нас. Раньше, до Дарвина, даже думали, что никакой эволюции в животном мире нет вовсе и разные виды животных совершенно не изменяются с течением времени, от поколения к поколению. Раз и навсегда созданные, они таковыми и остаются веки вечные.
Если посмотреть, сколько разных видов живых существ обитает на нашей планете, так диву же даешься! Микробы, птички, слоны, змеи, лягушки, комары всякие. Одних только змей на Земле существует более трех тысяч видов. А кошачьих сколько! Пумы, пантеры, тигры, львы, рыси, камышовые коты, гепарды, ягуары, каракалы, манулы, оцелоты. Если начать перечислять, можно и на ужин не успеть. И вся эта живность в море и на суше кишмя кишит, размножается, охотится друг на друга, убегает друг от друга и находится друг с другом в тесной системной взаимосвязи. Как вы понимаете, один вид животных на голой планете существовать не может, он может жить только в составе биосферы, то есть великой жизненной каши — сложнейшей переплетённой системы из сотен тысяч видов растений, одноклеточных, насекомых, пресмыкающихся и прочих.
Итак. В открытую систему под названием планета Земля попадает куча энергии в виде солнечного излучения. Прекрасно! Греет наше Солнышко планетку! Но каким образом из мусора химических элементов образуется жизнь? Ведь наша аналогия с ураганом на автомобильной свалке всё равно осталась справедливой — ураган, хоть и очень энергичен, всё равно не сможет собрать автомобиль: автомобиль слишком сложен.
Да, не сможет. Но природа и не собирает сразу целую лисицу из грязи. Она работает иначе — движется маленькими шажочками, закрепляя один удачный результат и отбрасывая тысячи неудачных. Она глупая, но у неё в запасе миллионы лет на перебор вариантов.
Сколько существует человечество, столько оно задумывается о двух главных вещах, поет о них песни, пишет романы, сочиняет сказки. Эти две вещи — любовь и смерть. Хотя обе они взаимосвязаны, в первую очередь, конечно, люди задумываются о смерти.
Умирать людям неохота. В донаучную эпоху человечество утешалось религиозной мифологией — люди решили, что смерти никакой нет. Придумали, будто человек весь не помирает, умирает одно только тело, а его бессмертное сознание (которое называли душой) улетает куда-то в небеса и там болтается. Как-то так.
Теперь, в научную эпоху, человечество утешается тем, что скоро-скоро, буквально вот-вот человечество изобретёт лекарство от старости. Наука геронтология, изучающая процессы старения, выдвинула уже кучу теорий, объясняющих, почему человек стареет. Все рачок не имеет ничего против того, чтобы таскать на себе лишний груз. Какая же польза от рачка для актинии? А такая: сама она передвигаться не умеет, а рачок её таскает с собой, расширяя ареал охоты.
Любовь бывает разная! Бывает любовь между самцом и самкой, а бывает между матерью и её детёнышем. Самки млекопитающих испытывают к своему помёту эмоциональную привязанность, именуемую любовью. Материнская любовь — это смесь из умиления, желания защитить и невероятной привязанности. Она включается после родов и работает на разных гормонах — особых веществах, вырабатываемых организмом. Их химические формулы мы рассматривать не будем, это не наша тема. Нам важно понять, зачем природа запускает в теле самки выработку этих веществ, на которые её мозг реагирует мощными эмоциями, которые мы называем материнской любовью.
Ответ прост: для наилучшего сохранения потомства. Чтоб жизнь за него отдала при случае! Ведь у птиц и млекопитающих (к которым относятся и люди) мать рождает несамостоятельное потомство, которое нужно ещё долго выхаживать и выкармливать — в отличие, скажем, от насекомых, рептилий и прочих существ, которые производят потомство, вполне приспособленное к жизни.
Самый яркий символ эволюции — эволюционное древо. За этим красивым названием стоит всего лишь схема, которая показывает, что в истории жизни за чем следовало и что от чего произошло.
Частный случай эволюционного древа — так называемое генеалогическое древо, показывающее родовую линию семьи. Те, кто хочет проследить свой род вглубь веков, заказывают себе архивное исследование и узнают, кем были их предки сотни лет назад. Ну а для составления маленького деревца на пару поколений в прошлое нет необходимости копаться в архивах, достаточно сесть рядом с родителями и нарисовать нечто подобное рисунку ниже.
С тех пор, как ботинок великого английского биолога с хрустом наступил на вулканический берег Галапагосских островов, прошло уже почти две сотни лет. С тех пор биология сильно продвинулась вперёд, овладела новыми методами, открыла вещество наследственности — ДНК и с помощью генетического анализа смогла уточнить расположение разных видов на ветвях эволюционного древа. Но основные понятия о механизмах эволюции, гениально угаданные Дарвином, остались неизменными. Они только подтверждаются раз за разом. Возникает, скажем, новый раздел в биологии — и со своей стороны снова подтверждает дарвиновские принципы.
«Звери могут изменяться — живой пластилин вида под давлением среды принимает другую форму, отражая среду!» — со всей ясностью понял Дарвин, увидев галапагосских животных, проанализировав разницу между ними и их южноамериканскими предками. Таким образом он опроверг представления о неизменности видов, открыв феномен эволюции, то есть изменения и усложнения живого вещества.
Эволюция началась сразу, как только появился мир. Эволюция присуща не только живой материи, это свойство материи вообще. Она шла до возникновения жизни — и породила жизнь, она продолжает идти и сейчас — «над» жизнью, о чём мы ещё поговорим.
Сейчас мы на примере эволюции элементарных частиц посмотрим, как развивалась вселенная, и поймём общие законы развития — а это и есть цель нашей книги. Вот как всё у нас с вами здорово получается, просто везунчики какие-то!
Вы, читатели, — люди современные и продвинутые и наверняка знаете, что всё в мире состоит из атомов — мама, папа, селёдка, конфетка, стол, ветер, вода и прочие объекты. Ещё наверняка вы краем уха слышали слово «молекула» — это тоже, вроде бы, мельчайшие частицы, не видимые глазом, из которых состоит всё вещество. В чём же разница между молекулами и атомами?
Возникновение жизни — логическое продолжение той эволюционной линии, которая началась в момент Большого взрыва, продолжилась космической, потом геологической эволюцией, а затем естественно перетекла в эволюцию сложных органических веществ.
Надо отметить, что первые органические вещества начали образовываться даже не на планетах, а ещё в космосе, в облаках космической пыли под действием космического излучения. Например, в космосе найдено такое сложное вещество, как муравьиная кислота. По названию ясно, что вещество как-то связано с муравьями — и действительно, ещё в XVII веке английский учёный Джой Рей выделил ее из лесных муравьев. Муравьиная кислота вырабатывается у муравьёв в брюшках, и при нападении врагов муравьи дружно поднимают брюшки и опрыскивают противника этой кислотой.
На последний вопрос мы уже частично отвечали, помните? Безмозглая природа умеет находить вполне разумные решения сложных задач, не зная ни математики, ни физики и не умея даже сформулировать задачу. Она действует, вслепую, путём проб и ошибок, выдавая мириады случайных ответов, безжалостно отсеивая неудачные и сохраняя случайные удачные варианты. Вернее, не сохраняя их целенаправленно, а просто получая результат — удачные варианты сохраняются сами, поскольку точно попадают в условия среды.
Люди на протяжении всей истории тоже постоянно что-то изобретали. Они пользовались для этого головой, но действовали при этом отчасти стихийно — путём творческого поиска, то есть перебирая возможные варианты решений. Но они перебирали варианты не в реальности, как природа, а в виртуальности — в собственной фантазии, в недрах своего «бортового компьютера». И вот в середине XX века впервые была предпринята попытка формализовать творческий разумный процесс, алгоритмизировать его. (Алгоритм — это способ решения типовых задач. Ключ, который можно воткнуть в замочек задачи, и с его помощью её решить).
Кроме культуры, есть ещё несколько вещей, обладание которыми делает некоторых людей очень гордыми — язык, интеллект и способность пользоваться инструментами. Им кажется, будто всё это настолько отделяет человека от других животных, что людей даже и животными называть почти что оскорбительно.
Но всё это есть и в животном мире.
Может, вы думали, что у человека это возникло вдруг, из ниоткуда, словно чёрт из табакерки? Вот не было ничего, сплошная черная тьма безмыслия простиралась в биосфере и вдруг — будто свет включили, и мир осветился разумом.
Нет, друзья. Всё вырастает медленно, эволюционно. Огромный дуб поднимается из крохотного жёлудя, проходя этап малого росточка и постепенно крепчая год от года. Соответственно, и человеческий интеллект есть всего лишь закономерное развитие интеллекта животного. Между тем соображалка свойственна не только нашему виду «хомо сапиенс» и не только нашему отряду приматов, и даже не только млекопитающим.
Несмотря на столь впечатляющие успехи братьев наших меньших, некоторые учёные, до сих пор не расставшиеся с человеческим шовинизмом, не верят в разумность животных, в их языковые способности. Ещё и спорят! А что тут спорить, если только нежелающему видеть не ясно, что когнитивные способности животных довольно высоки, что разум прошел длинную эволюцию и развивался на разных ветках эволюционного древа у разных видов параллельно. Просто люди сильно вырвались вперёд.
Почему именно люди? Почему на нашей планете только один разумный вид, отчего представители иных видов не догнали нас и не развились до параллельной цивилизации? Отвечу: было время, когда на нашей планете существовали одновременно несколько видов разумных существ. Но наш вид вытеснил их в конкурентной борьбе из экологической ниши, которой для разумного вида служит вся планета.
Даже малым детям известно, что наши дикие предки одевались в шкуры, охотились на мамонтов, делали каменные орудия, а также рисовали на стенах пещер, пользовались огнём, играли на музыкальных инструментах и имели погребальные обряды. Словом, хоть и сущие дикари, но уже вполне разумный вид на заре своей истории. Это уже цивилизация, первая вещественная культура, чёрт побери!
Вы, быть может, слышали, что люди — родом из Африки, то есть именно там они появились, освоили первые орудийные навыки и оттуда заселили всю планету. После Африки первым заселённым континентом стала Евразия. Представьте себе эту самую Евразию — от территории современной Англии на западе до Тихого океана на востоке. Огромный континент! Бескрайние европейские леса, тогда ещё не вырубленные, бесконечные среднеазиатские степи, живописные горы и берега рек, озёр, морей.
Это были неандертальцы. Теперь их нет. Кроме неандертальцев современной науке известно ещё несколько человекообразных видов, которые успели создать довольно высокие культуры до того, как жизнь свела их с самыми страшными существами на планете — нами. Этого столкновения ни один разумный вид, кроме нашего, не пережил. Мы всех убили.
Так началась история восхождения нашего вида. У меня есть подозрение, что ни на какой планете вселенной вид или подвид, вырвавшийся на дорогу разума ноздря в ноздрю со своим ближайшим конкурентом, этого конкурента не переживёт. Из-за дикости нравов борьба идёт на уничтожение, и на нашей планете она шла до последнего неандертальца. Потом она плавно превратилась из межвидовой во внутривидовую — конкурировали за ареалы обитания племена и народы, состоящие из существ только нашего вида. Вырезав других, мы начали резать своих.
Один из первых известных нам очагов цивилизации — культура шумеров. Хорошие ребята. Они построили свое царство в междуречье двух великих рек — Тигра и Евфрата примерно пять тысяч лет тому назад. Всё шло прекрасно, пока чаша имени Петри не переполнилась. Перенаселение ареала ознаменовалось, как и положено, междоусобными войнами, стычками, резнёй, пока наконец обезлюдевшие земли не объединились под рукой царя Саргона. Это была одна из первых известных нам древних империй. Куда же она делась? Туда же, куда исчезли все древние империи, — была смыта потоком горячей варварской лавы.
Показательно, что империя Саргона распространилась в природном ареале, заполнив его собой, как расплавленный свинец заполняет форму, затекая во все её углубления. Со всех сторон этот ареал окружали природные препятствия — полупустынные степи, моря или горы. В центре, в плодородных местах процветала империя, а в неудобьях жили диковатые люди с примитивным бытом, привычные к нищете и постоянной конкуренции друг с другом. Это были семиты — предки нынешних евреев и арабов. Иногда эти племена вторгались в пределы империи, чтобы пограбить. На севере в горах жили не менее дикие горцы — кутии.
Сейчас мы прервём жестокую песню о древних завоеваниях и займёмся современностью и прогнозами. Но прежде, чем говорить о них (интересно ведь, что ждёт человечество впереди, не так ли?), побеседуем об общих законах эволюции. У развития есть свои закономерности, и о некоторых я по ходу дела уже успел рассказать. Напомню их другу-читателю и расскажу о пока ещё неведомых ему.
Итак, что мы уже усвоили?
Главный закон эволюции: чтобы что-то построить, нужно что-то сломать.Для строительства нужны две вещи — материал и энергия. Это понятно: чтобы сделать любую конструкцию из деталек «Лего», нужны и сами детальки, и силы для работы.
Третий закон эволюции: экологический кризис или кризис исчерпания среды всегда преодолевается путём усложнения системы, путём дальнейшей надстройки сложности, переходом системы на новый уровень. Новые технологии — вот как это называется у нас, у людей.
Вместо примитивных безъядерных цианобактерий, выделяющих кислород, появляются более сложные ядерные эукариоты, дышащие кислородом.
Вместо тупоумных холоднокровных — юркие хитрые теплокровные.
Вместо размножения путём откладывания яйца «в природу» — вынашивание оплодотворённого яйца в себе, живорождение и дальнейшая забота о потомстве.
Вместо охоты и собирательства — аграрные технологии.
Вместо дров — уголь, а потом нефть, а потом ядерные электростанции.
Вместо лошади — трактор. А потом робот-трактор.
На то, что время словно сжимается, люди обратили внимание давно — у многих учёных из разных областей наук порой возникало стойкое ощущение, будто ход исторических событий ускоряется, они уплотняются. Десятки тысяч лет люди жили в первобытном состоянии, одеваясь в шкуры и размахивая каменными топорами и дубинками. Тысячи лет они воевали луками и стрелами. Потом вдруг появилось огнестрельное оружие, которым человечество воюет уже сотни лет. За эти сотни лет прогресс ускорился и добежал до ядерных и водородных бомб, которые существуют десятки лет. А сегодня техника — новые поколения компьютеров и телефонов — сменяется уже за считаные годы. Скоро биологический человек просто перестанет успевать за техническим прогрессом, потому что время роста, взросления и обучения занимает десятки лет. А старикам переучиваться уже почти невозможно. При этом длительность жизни постоянно растёт! Мы, люди, всегда были источником прогресса, а теперь становимся источником его торможения.
Когда автор сказал, что такого ещё не бывало в истории вселенной, он не был далёк от истины. Но и близок к ней не был! Все-таки однажды такая штука с нашим миром случилась. Это был весьма характерный момент. Исследовав его, мы поймём, что ждёт нас.
Смотрите. Мы уже знаем, что раньше события текли неспешно, а затем они постепенно ускорялись, ускорялись и ускорялись — вплоть до сегодняшнего вертикального взлёта в небеса. Десятки миллиардов лет развивалась вселенная, образовывались звёзды, галактики. Отгорело первое поколение звёзд, наработав в своих недрах тяжёлые химические элементы, нужные для строительства жизни. Эти звёзды взорвались, высвободив тяжелые элементы и распылив их по космосу. Затем из этой межзвёздной пыли сформировались звёзды и планеты второго поколения, такие как Земля.
Сейчас, как всегда в эпоху перемен, люди обеспокоены грядущими трансформациями, которые буквально звенят в воздухе и ощущаются, как запах идущей грозы. Люди ведь животные существа, то есть ценят предсказуемость и стабильность, не любят перемен. В животном мире от добра добра не ищут: сегодня выжил, и слава богу, ещё бы и завтра денёк протянуть. Выжить — это главная цель для сложных эволюционных машин, созданных биологической эволюцией. Но выживать в изменяющемся и усложняющемся мире можно, только усложняясь от поколения к поколению. Так эволюция и идёт.
Однако, нам, конкретным человекам животного происхождения, меняться трудно или невозможно.
Однако всё описанное — дело относительно далёкого гипотетического будущего. А что у нас перед самым носом? Нас ведь больше интересует ближайшее будущее: наш век, наша жизнь и жизнь наших будущих детей и внуков, ведь когда-нибудь даже у нынешних школьников появятся дети и внуки. Что мы увидим собственными глазами, какую жизнь?
Мы находимся в самой сингулярности. Миллиардам людей до нас не так повезло, а вот мы оказались свидетелями «конца света», исключительного события в жизни вселенной. Человечество переваливается за исторический горизонт событий. И уже начинает быть понятно, как изменится мир в ближайшем будущем, как изменятся люди, если цивилизация не погибнет в огне ядерной войны, от новых рукотворных болезней, от генетической деградации или, напротив, от расходимости в результате безуспешных попыток генетической реконструкции человека. даже не знаю, какие ещё опасности придумать. Не буду даже и мыслить в этом направлении! Есть мнение, что не все цивилизации могут преодолеть точку исторической сингулярности и выжить: точно так же, как из тысячи семян прорастает только одно, так, возможно, из тысяч планетарных цивилизаций преодолевает этот кризис ничтожный процент. Есть даже мнение, что цивилизации вообще не могут преодолеть этого барьера и неизбежно гибнут. Но я оптимист и верю в ослепительную бесконечность.
Какая наука в мире главная, как вы думаете? Наука, так сказать, наук, на которой, как на фундаменте, стоят другие? Которая рассказывает нам, как устроен мир в глубинных своих основах?
Конечно, это физика. Именно она — наука наук.
Ничего фундаментальнее физики нет. Физика нам рассказывает, по каким законам движутся снаряды и планеты, как распространяется свет и что это такое, как устроены микромир и макромир. Она изучает физическое движение материи. Есть разные разделы физики — оптика, механика, ядерная физика, квантовая механика, астрофизика и так далее, но вся она представляет собой могучий пласт знаний, на котором стоит здание нашей цивилизации.
Интересная вещь произошла в подмосковном городе Дубне в 2005 году, и автор очень рад, что был свидетелем забавного случая, который вызвал бурное оживление среди учёных, приехавших в этот маленький городок на международную конференцию, посвященную эволюции.
В зале присутствовали учёные разных направлений, поскольку эволюция многогранна. Выступал палеонтолог, говорил о морской живности фанерозойской эры и показывал график, как увеличивалась численность этой самой живности. Общий характер этого графика нам уже знаком — это рост с постепенно нарастающим ускорением, который в конце увенчивается ракетным взлётом. Но поскольку график не теоретический, а практический, он был не гладкий, а с разными колебаниями вверх и вниз от средней линии — в зависимости от случайных вымираний, эпидемий, катастроф. Но общая средняя линия в виде гиперболы ясно прослеживалась.
Человек — не только порождение эволюции, но и её источник. Его разумная деятельность порождает эволюцию языков, эволюцию техники, эволюцию религий.
Каждая религия имеет свои корни в предыдущих верованиях: свеженькая религия, только-только пустившая зелёный росток в виде небольшой секты на ветке прежнего религиозного течения, через какое время вырастает в могучую ветку. А от нее неизбежно произрастают новые ответвления, течения, толкования, которые приобретают большую или меньшую популярность.