Книга: Эволюция человека том 2 Обезьяны нейроны и душа 2011

В поисках компромисса

В поисках компромисса

Было время, когда многие биологи на полном серьезе допускали, что каждый признак любого организма имеет адаптивное значение, "для чего-то служит". Они рассуждали примерно так: "Хоть мы и не знаем, зачем этому жуку четыре щетинки на задней лапке (а не три и не пять, как у его родственников), но мы знаем точно, что этот признак появился в результате эволюции под действием естественного отбора. Стало быть, для данного жука такое число щетинок является оптимальным. С любым другим числом щетинок он был бы хуже приспособлен к своей среде обитания".

 Сейчас так уже никто не рассуждает. Американский эволюционист Стивен Гульд в шутку назвал такие взгляды панглоссианской парадигмой. Панглосс — литературный персонаж (из романа Вольтера "Кандид"), который был убежден, что все к лучшему в этом лучшем из миров.

 Попробуем разобраться, почему не работает панглоссианская парадигма. Но сначала я вкратце напомню кое-какие азы эволюционной теории, которые, я надеюсь, уже вполне ясны читателю, добравшемуся до этой главы.

 Эволюция, как мы знаем, процесс направленный. Основное ее содержание состоит в постепенном накоплении таких изменений в генах, которые способствуют их (генов) более эффективному тиражированию. Однако мозг Homo sapiens склонен интерпретировать направленные процессы в терминах целенаправлености. Поэтому нам удобно думать об эволюции как о процессе, у которого есть "цель", а эволюционирующим объектам приписывать некие "интересы". Помня о том, что все это не более чем удобные метафоры, можно сказать, что целью эволюции является забота об интересах генов. Интересы генов состоят в повышении эффективности своего размножения.

 Гены, как правило, живут не поодиночке, а слаженными коллективами — геномами, каждый из которых формирует вокруг себя особую "машину для выживания и размножения" — организм. Все свойства организма, важные для выполнения его главной функции — тиражирования генов, определяются отчасти средой, отчасти самими генами. Поскольку организм у всех генов генома общий, они все одинаково заинтересованы в том, чтобы жизнеспособность организма была высокой и чтобы он получше помогал им себя тиражировать. Это позволяет нам приписать "интересы" и организму тоже. Организм устроен и ведет себя так, как будто он заинтересован в том, чтобы оставить как можно больше жизнеспособного потомства. "Целью" эволюции является всемерное содействие организму в этом начинании.

 Вот тут-то и начинаются проблемы. Дело в том, что возможности эволюции по совершенствованию организмов далеко не безграничны. Механизм, лежащий в основе эволюции — избирательное размножение случайных мутаций, повышающих эффективность тиражирования генов (или попросту естественный отбор), — не умеет заглядывать в будущее. Он крайне близорук. Если возникнет мутация, выгодная здесь и сейчас, отбор ее поддержит. Если возникнет мутация, которая здесь и сейчас вредна, но может стать очень полезной в будущем (после того как возникнут еще две-три подходящие мутации), — такая мутация будет безжалостно отсеяна. Поэтому эволюционирующие организмы часто оказываются в ловушке локального максимума приспособленности. Для таких организмов любое небольшое отклонение от их нынешнего состояния вредно. При этом последовательность из нескольких небольших отклонений в определенном направлении смогла бы вывести их в новую область "адаптивного пространства", где для них открылись бы замечательные новые возможности. Но отбор не может просчитать траекторию на шаг вперед, и поэтому все отклонения в любом направлении, в том числе и в этом перспективном, тупо отбраковываются.

 Ловушки локальных максимумов приспособленности — лишь одна из причин несовершенства организмов. Есть и другие. Об этом хорошо написал Ричард Докинз в книге "Расширенный фенотип" в главе "Пределы совершенства". Эволюция — бесконечный поиск компромиссов. Невозможно создать организм, который плавал бы в воде как тунец, а по суше бегал как джейран. Невозможно создать организм, который был бы защищен от всех врагов непробиваемым панцирем и одновременно хорошо летал. Прочность панциря положительно коррелирует с его весом, а для полета тело нужно облегчать. За каждую адаптацию приходится платить уменьшением возможностей развития других адаптаций.

 Многие признаки "сцеплены" между собой, так что изменение одного признака автоматически приводит к изменению другого. Сцепленность признаков напрямую вытекает из базовых принципов индивидуального развития многоклеточных организмов. Если говорить совсем упрощенно, дело в том, что у любого организма признаков гораздо больше, чем генов в геноме. Например, в мозге человека примерно 10¹⁴-10¹⁵ синапсов, каждый из которых вполне можно рассматривать как отдельный фенотипический признак (отчасти приобретенный, то есть зависящий от обучения, но отчасти и врожденный — зависящий от генов). При этом число генов в человеческом геноме — лишь около 2,5 х 10⁴.

 Поэтому большинство генетических мутаций меняют не один, а сразу много признаков. В результате отбор, действующий на один признак, автоматически меняет и другие признаки. При этом только изменения первого признака являются адаптивными (только они "зачем-то нужны"), а все остальное — побочные эффекты.

 Например, когда академик Д. К. Беляев и его сотрудники попытались вывести породу черно-бурых лисиц, дружелюбно настроенных к человеку, это удалось сделать, но в "нагрузку" к дружелюбию ученые получили целый букет побочных эффектов: вислые уши, хвост бубликом, низкое качество меха. А ведь "адаптивным" для лисиц было в данной ситуации только дружелюбие: только этот признак влиял на их репродуктивный успех в условиях эксперимента. По-видимому, дело в том, что развитие всех этих признаков контролируется одними и теми же гормонами. Отбор "зацепился" за какие-то генетические варианты (аллели), влияющие на гормональную регуляцию развития эмбриона.

 Все эти ограничения распространяются и на эволюцию человека. Естественный отбор не может создать примата с быстрым, объективным, глубоким, никогда не ошибающимся разумом. Такой примат либо не пролезет ни в какие родовые пути, либо будет рождаться настолько недоразвитым и иметь такое долгое детство, что у родителей не хватит сил поставить его на ноги. А если даже и хватит, все равно за свою жизнь они сумеют "поднять" слишком мало таких башковитых детей, чтобы обеспечить устойчивое воспроизводство. В итоге крупноголовые формы будут вытеснены из популяции более эффективно размножающимися мелкоголовыми.

 Поэтому вот так и живем. Что есть, тем и думаем. Эволюция выпустила нас в новый мир — мир культуры — с мозгом, размер и возможности которого были, с учетом всех ограничений, оптимальными для эффективного тиражирования генов людьми древнекаменного века. А вы чего хотели?

 Лично я решительно не удовлетворен. Мне мало семи регистров рабочей памяти. Я хочу сто регистров, а лучше тысячу. Никому нет дела. Как говорится, хотеть не вредно.

Мы — удивительное и в некотором смысле даже высшее порождение эволюции. Но при этом мы и ее жертвы (много интересных фактов о несовершенстве нашего мышления читатель найдет в книге Дж. Лерера "Как мы принимаем решения", недавно опубликованной на русском языке, а также в не переведенной пока книге Дэна Ариэли "Predictably Irrational" (2008)).

Мозг работает на все сто
Не знаю, откуда пошел миф о том, что мозг человека работает не на всю мощность, а только на несколько процентов. Данные нейробиологии не дают никаких оснований предполагать, что в мозге есть неиспользуемые нейроны. Все участки работают, все нейроны время от времени генерируют потенциалы действия. Кровь по сосудам бежит, глюкоза потребляется, мысли шуршат, задачи решаются. Одним словом, процесс идет.
 Другое дело, что один и тот же мозг может решать самые разные задачи. Человеческий мозг не абсолютно универсален, но все же он достаточно пластичен, чтобы научиться обрабатывать данные множеством разных способов. И он способен запомнить огромное количество самых разных сведений.
 Охотник-собиратель (равно как и современный профессиональный зоолог или ботаник) без труда с первого взгляда различает сотни видов животных и растений. Современный горожанин запросто ориентируется в сотнях сортов колбасы и автомобилей. Скорее всего, они используют для этого одни и те же участки височных долей — верхнюю височную борозду и веретеновидную извилину. Никто из них не умнее другого. Никто из них не использует свой мозг полнее, чем другой.
 Чтобы стать профессиональным шахматистом, нужны годы тренировок. Чтобы научиться делать хорошие леваллуазские отщепы, тоже нужны годы тренировок. Я уж не говорю о кловисских наконечниках. Гораздо легче научиться прилично играть в шахматы, чем сделать из куска кремня такой наконечник, не используя металлических инструментов. Палеолитический каменных дел мастер использовал свой мозг так же полно, как и современный шахматист, — на те же 100%. Причем и ему тоже, я уверен, было бы легче научиться играть в шахматы.
 Главное — не путать генетически обусловленные возможности мозга с достижениями культуры. Культура — вот что действительно развивается с огромной скоростью (и ускорением) последние 40 тысячелетий. Багаж знаний, накопленных поколениями, стремительно растет. Эти знания мы тщательно препарируем, переводим в легкоусваиваемую форму и скармливаем друг другу с ложечки: пишем книжки, снимаем телепередачи, рисуем комиксы, даем советы, проводим воспитательные беседы, отвечаем на детские вопросы. Все меньше и меньше остается таких премудростей, до которых человеку нужно доходить своим умом. Мы получаем необходимую информацию в готовом виде от других людей. Это, собственно, и есть культура.
 Если развитие культуры в последние 40 тыс. лет как-то и повлияло на врожденные свойства нашего мозга, то скорее отрицательно, чем положительно. Мозг достиг максимального объема в начале верхнего палеолита, а потом начал понемногу уменьшаться. Ведь мы помним, что мозг — дорогой орган, большеголовых детей трудно рожать, большеголовым людям нужно больше есть. Пока эти минусы перевешивались плюсами, мозг увеличивался. Но верхнепалеолитическая, а особенно неолитическая революция (появление сельского хозяйства), возможно, привели к уменьшению плюсов, преимуществ, обеспечиваемых очень крупным мозгом. Если не нужно до всего доходить своим умом, можно обойтись и мозгом попроще. А минусы остались те же. Вот мозг и начал уменьшаться с течением поколений. Поэтому не исключено, что люди верхнего палеолита были в среднем умнее нас.

В этой главе мы рассмотрим несколько недавних исследований, демонстрирующих те или иные аспекты ограниченности и несовершенства нашего мышления. Постепенно выясняется, что наш мозг, как правило, интерпретирует информацию и принимает решения далеко не самым логичным способом. Он "срезает углы", пытаясь сократить путь к цели (созданию мысленной модели ситуации, принятию решения) и полагаясь при этом на сомнительные с точки зрения логики ассоциации и забавные "маленькие хитрости". Кажется, эволюция пыталась оптимизировать мозг по быстродействию, при этом логичность и надежность выводов порой приносились в жертву. Людям каменного века, наверное, было выгоднее соображать быстро, пусть и с десятипроцентной вероятностью ошибки, чем "тормозить" лишнюю минуту, но зато снизить вероятность ошибки до 1%. В полном опасностей мире пещерного человека скорость мышления, вероятно, часто была важнее его качества. Да и сегодня, пожалуй, это во многом так и осталось.