Friday, 30 November 2012

Эволюционизм: стройка без архитектора

М.Эшер. «Рисующие руки», 1948 г., литография. Источник: Википедия.
Некоторые вопросы биологии, в частности, проблемы возникновения и изменения форм живой материи, чрезвычайно важны, поскольку они тесным образом связаны с религиозно-философской проблематикой.

Получившая широкое распространение синтетическая теория эволюции по диалектическим законам развития науки в настоящее время должна быть пересмотрена ввиду того, что научные знания, накопленные с момента выхода главного труда Чарльза Дарвина «О происхождении видов» в середине XIX века, уже не укладываются в эволюционистскую концепцию.

  • В понятие эволюционизма в рамках данной записки включены не только собственно теории эволюции, но и гипотезы абиогенеза, то есть спонтанного появления жизни из неорганических соединений в глубоком прошлом Земли.

В этой записке мне хотелось бы кратко очертить некоторые наиболее проблемные положения современных эволюционных теорий. Несмотря на то, что мы не будем вдаваться в детали чрезвычайно интересной околоэволюционной полемики, нам все же потребуется некоторый минимум сведений.

Внутренние противоречия эволюционизма как научно-философской платформы являются, на мой взгляд, следствием его эмерджентистской природы.

  • Эмерджентизмом (от английского emergence — проявление, проступание) называется направление философии науки, объединяющее ряд теорий, основанных на предположении возможности появления сколь угодно функционально сложной системы из хаоса лишь в результате спонтанно-закономерных процессов.

Современное положение эволюционизма, по моему мнению, характеризуется двумя важнейшими проблемами, внутренне присущими всякой эмерджентистской парадигме, а именно:
  • отказом признать объективный характер целесообразности, наблюдаемой в живой материи;
  • статистическим неправдоподобием неинтеллектуальных механизмов появления биологической функциональности.
Этих проблем мне и хотелось бы коснуться.


Эволюционистский солипсизм

Главнейшей принципиальной проблемой эволюционизма является непризнание целесообразности строения и функционирования живых организмов, столь очевидной для непредвзятого наблюдателя. Проблема эта очень серьезна вот по какой причине.

В основе научного знания лежит принцип простоты объяснения. Этот принцип в литературе часто именуют принципом парсимонии, или принципом Оккама. Смысл его заключается в том, чтобы не избирать без необходимости сложных объяснений наблюдаемого, то есть предпочитать более краткие и простые модели более сложным и громоздким. Приведу пример.

Как-то раз к одному всемирно известному ученому приехал его коллега, который, подходя к особняку своего давнего приятеля, случайно дотронулся до одного из двух каменных шаров, установленных по сторонам от входной двери. Он с удивлением обнаружил, что теневая сторона шара была нагрета более, чем солнечная, а день был как раз на редкость жаркий. Встретившись, наши ученые друзья, забыв о всех своих делах, стали увлеченно размышлять о том, почему бы это могло быть. Проведя много часов в напряженной полемике, каждый из них выдвинул по теории, одна сложнее другой. Потом, однако, выяснилось, что в жаркие летние дни дворецкий имел обыкновение время от времени поворачивать шары, чтобы они не треснули от неравномерного нагрева под палящим солнцем.

Итак, из многих возможных объяснений наблюдаемых феноменов, следует избирать более краткие и простые. Важно при этом иметь в виду, что по мере накопления научных данных используемые на том или ином этапе теории могут устаревать. Тогда на смену им нужно подбирать более общие модели, учитывающие новые наблюдения. Совершенно ясно, что в подобные ключевые моменты развития науки новые теории могут оказаться сложнее принятых ранее. Это, однако, нисколько не противоречит принципу парсимонии, поскольку в таком случае принимаемая новая теория описывает больший массив данных, чем прежняя. Это же емко выразил Альберт Эйнштейн своей знаменитой фразой: «Необходимо упрощать объяснение, как только можно, но не более того».

Теперь мы подошли к обсуждению эволюционистской трактовки целесообразности живых организмов. Не стоит забывать, что целесообразность живой материи вполне очевидна для неспециалистов, а иногда ведь стоит прислушаться к мнению людей, далеких от проблем, которыми занимаешься всю жизнь. По логике эволюционизма, целесообразность в строении и функционировании живых организмов является лишь кажущейся. Это очень серьезное заявление.

Еще Аристотель выделял три категории причинности: случай, закономерность и целенаправленный выбор. Так вот, проблема эволюционизма перед лицом научных данных, имеющихся сегодня в распоряжении биологии, заключается в удалении категории выбора из аппарата научного анализа биологических процессов. Но на каком основании делается это исключение? Только лишь исходя из мировоззренческих предпочтений большой части ученых? Вероятно, да.

Категория лица, принимающего решения, используется в моделях кибернетики, криминалистики, психологии, социологии и других наук. Сегодня биохимия вполне серьезно трактует живые организмы как нано-биомашины. Когда я вижу перед собой двигатель, я могу предполагать, что он целенаправленно кем-то создан. Почему я не могу предполагать того же, имея перед глазами биомашину?!

По выражению, пожалуй, самого агрессивного и непримиримого из современных нео-дарвинистов Ричарда Докинза [Dawkins 1986], следует думать, что замысел, телеология, целеполагание — наиболее очевидная и простая причина наблюдаемой целесообразности живых организмов — нам лишь кажутся. Естественный отбор (то есть выживание наиболее приспособленных) наделяется эволюционистами свойствами личности: его сравнивают со скульптором, часовщиком, программистом, поэтом, композитором и архитектором. При этом, однако, всегда произносятся дежурные слова о том, что на самом деле никакого скульптора и архитектора нет, а жизнь — это произведение величайшего из искусств — всего лишь следствие случая и закономерности в тех или иных комбинациях. Детальный план постройки многоэтажного дома есть, а архитектора нет. Программное обеспечение есть, а программиста нет. Не проще ли предположить действительность целеполагания, лежащего в основе всего живого? Не будет ли это более предпочтительно с точки зрения принципа Оккама?

А теперь немного коснемся философских следствий вывода эволюционизма о мнимости целеполагания. Эволюционизм в своем солипсизме  подвергает сомнению философскую основу научного метода — объективность наблюдений.

  • Солипсизм – радикальная философская позиция, характеризующаяся признанием собственного индивидуального сознания в качестве единственно-несомненной реальности и отрицанием объективной реальности окружающего мира.

Если я вижу, что биологическая система целесообразна и выглядит, как целенаправленно созданная, я имею полное право как ученый, предполагать что мои наблюдения соответствуют действительности. Исключение целеполагания из набора легитимных категорий причинности, осуществляющееся эволюционизмом, как заявляется, с благими целями и во имя науки, оборачивается против нее. Основание научного исследования, состоящее в связи рассудочных построений с объективной действительностью, выпадает. Реальность представляется иллюзией, наука все более дрейфует в сторону буддизма, которым уже сейчас заражены многие интеллектуалы, особенно на Западе.


Статистическое неправдоподобие эволюционизма

Второй проблемной стороной эволюционизма, о которой мне хотелось бы сказать несколько слов, является неправдоподобие [Abel 2009b] эмерджентистских сценариев появления как жизни из неорганики, так и принципиальной биологической новизны в процессе предполагаемой макроэволюции.

  • Макроэволюцией называется спонтанное образование одних биологических таксонов (видов, родов, отрядов, классов, типов) из других. В то время как изменчивость низших таксонов (видов, родов) является статистически правдоподобной, самопроизвольное образование высших таксонов (отрядов, классов, типов) из низших таковым не является.

Совершенно очевидно, что было бы некорректно отрицать изменчивость живых организмов как таковую. Эта изменчивость доступна наблюдению и укладывается примерно в границы биологических родов. Однако нельзя признать правдоподобным «автоматическое» появление новизны в результате лишь мутаций, генетического дрейфа и естественного отбора, которым и отводится творческая роль в эволюционизме.

Причина, по которой наделение перечисленных факторов творческим потенциалом представляется неприемлемым, состоит в органиченности вероятностных ресурсов планеты, то есть в ограниченности того, что может появиться лишь в результате действия случайных и закономерных факторов за время существования Земли, или, по принятым на сегодня оценкам, за 4,5 млрд. лет. Если во времена Чарльза Дарвина вероятностные ресурсы казались ученым практически неисчерпаемыми, то сегодня, когда измерено количество информации в геноме человека и оценена скорость накопления генетической информации в биологических системах, ситуация кардинально изменилась.

Эмпирическая наука свидетельствует о том, что в природе спонтанно может реализоваться только органиченный набор сценариев: хаос (например, плавление металла) или порядок (кристаллизация). Функциональность же спонтанно в неживой природе появляться не может. Наука не располагает абсолютно никакими данными о процессах в неживой природе, в которых из нескольких нефункциональных частей могло бы спонтанно организоваться новое единое целое. Почему это так? Вероятно потому, что неживая природа инертна по отношению к целеполаганию, ей «все равно», работает что-то или нет. Жизнь не может кристаллизоваться, как полагают сторонники теорий самоорганизации материи [Kauffman 1991]. Жизнь нельзя свести к химии и физике (о чем говорили Н. Бор и М. Борн в середине XX в. [Борн 1963]) так же, как нельзя свести принцип работы телевизора только к существованию электромагнитного поля, а смысл беседы к распространению звуковых волн в воздухе.

Новейшие исследования в кибернетике [Abel 2011, Durston и др. 2007] говорят нам о том, что живые организмы несут в себе так называемую функциональную информацию. Что это такое? О функциональной информации можно мыслить в терминах инструкций. Например, кулинарный рецепт содержит информацию, функциональность которой состоит в возможности приготовить то или иное блюдо. Детальный план путешествия содержит инструкции о поворотах на дороге и ориентирах с целью достичь определенного места на карте. Точно так же процесс сборки дочернего организма предписывается генетической информацией, несомой ДНК: белок-кодирующие участки генома являются шаблоном сборки организма, тогда как регуляторные участки, ответственные за управление процессом сборки, осуществляют ее оркестровку, предписывая протекание массово-параллельных процессов синтеза биополимеров в химической «лаборатории» зародившегося организма. Целеполагание налицо.

Но поразительно при этом также и то, что столь значительное количество функциональной информации помимо организмов встречается лишь в сложных приборах (например, в  компьютере, телевизоре, радиоприемнике), а также в естественных языках и языках программирования, то есть лишь в артефактных системах. В неживой природе таких количеств функциональной информации не наблюдается. Это обстоятельство не может быть удовлетворительно объяснено в рамках эволюционизма, иными словами, без привлечения целенаправленной интеллектуальной деятельности лиц, принимающих решение.

Как мне кажется, эволюционизм выработал свой ресурс, однако я ни в коей мере не стремлюсь преуменьшить вклад Дарвина и его последователей в биологическую науку. Сама логика развития научного знания требует пересмотра прежних позиций по мере накопления экспериментальной базы. По этой причине для науки совершенно естественны качественные скачки в осмыслении теоретических положений как результат анализа накопившихся эмпирических данных. В XX веке в теоретической физике произошло два таких прорыва: первый был связан с работами А. Пуанкаре и А. Эйнштейна по теории относительности, второй — с созданием квантовой механики В.Гейзенбергом, Э. Шредингером и М. Борном. В результате этого прежние представления были переосмыслены как частные случаи более общих закономерностей. Я полагаю, что похожая ситуация сложилась сегодня и в биологии. С середины XIX века до наших дней прошла целая эпоха, ознаменовавшаяся появлением генетики и бурным развитием биохимии. Именно эти две дисциплины поставили биологию, бывшую до того момента исключительно описательной наукой, на экспериментальную основу. На микроэволюционном уровне теория Дарвина прекрасно согласуется с экспериментом, а открытия генетики XX века блестяще объясняют механизм внутривидовой изменчивости. Тем не менее, чрезвычайно сложные процессы в живой материи, происходящие на базовом — биохимическом — уровне, уже не укладываются в объяснения, привлекающие лишь случайный неинтеллектуальный поиск параметров биологических систем, являющийся главной предпосылкой дарвинизма.

Я благодарен своему коллеге к.т.н. доценту Брянского государственного технического университета Александру Галичеву за ценные замечания по содержанию статьи.

Более ранний вариант данной статьи был опубликована на портале "Православие.ru".

Литература
  1. М. Борн (1963): Физика в жизни моего поколения. М., Иностранная лит-ра.
  2. К. Виолован (2004): "Анти-Перах: Слепая случайности или... Слепая случайность?".
  3. М. Ичас (1994): "О природе живого: Механизмы и смысл", Москва, Мир.
  4. А. Н. Колмогоров (1965): “Три подхода к определению понятия ‘количество информации’”, Пробл. передачи информ., 1:1, 3-11.
  5. Расницын А.П. (2002): Процесс эволюции и методология систематики, Труды Русского энтомологического общества. — СПб, 2002. — Т. 73. — С. 4—21.
  6. A. Финкельштейн, O. Птицын (2002): "Физика белка: Курс лекций, Москва, Книжный дом "Университет".
  7. Ю. Чайковский (2006): Наука о развитии жизни. Опыт теории эволюции, М., КМК, 2006. 712 с.
  8. David L. Abel (2011): The First Gene: The Birth of Programming, Messaging and Formal Control, LongView Press Academic: Biolog. Res. Div.: New York, NY.
  9. David L. Abel (2009a): The Capabilities of Chaos and Complexity, Int. J. Mol. Sci. 2009, 10, 247-291; doi:10.3390/ijms10010247.
  10. David L. Abel (2009b): The Universal Plausibility Metric (UPM) & Principle (UPP). Theoretical Biology and Medical Modelling, 6:27.
  11. D. Axe (2004): Estimating the Prevalence of Protein Sequences Adopting Functional Enzyme Folds, Journal of Molecular Biology,Volume 341, Issue 5, 27 August 2004, Pages 1295-1315.
  12. D. Axe (2010a): The Case Against a Darwinian Origin of Protein Folds, Biocomplexity Journal.
  13. D. Axe (2010b): The Limits of Complex Adaptation: An Analysis Based on a Simple Model of Structured Bacterial Populations. Biocomplexity Journal.
  14. D. Axe (2011): Correcting four misconceptions about my 2004 article in Journal of Molecular Biology, Blog post, Biological Institute website.
  15. M. Behe (1994): Darwin's Blackbox: The Biochemical Challenge to Evolution.
  16. M. Behe (2000): Self-Organization and Irreducibly Complex Systems: A Reply to Shanks and Joplin, Philosophy of Science 67 (March 2000), University of Chicago Press, August 31, 2000.
  17. M. Behe (2007): The Edge of Evolution: The Search for the Limits of Darwinism.
  18. M. Behe, W. Dembski, S. Meyer (2010): Science and Evidence for Design in the Universe. Proc. of the Wethersfield Inst., vol.9., Ignatius Press, 2010.
  19. E. Borel (1962): Probabilities and Life, Dover.
  20. C. Darwin (1859): On the Origin of Species.
  21. R. Dawkins (1986): The Blind Watchmaker.
  22. W. Dembski (2007): No Free Lunch: Why Specified Complexity Cannot be Purchased without Intelligence, Rowman and Littlefield Publishers, 2007.
  23. W. Dembski, J. Wells (2007): The Design of Life.
  24. W. Dembski, R. Marks (2009): Conservation of Information in Search: Measuring the Cost of Success, Systems, Man and Cybernetics, Part A: Systems and Humans, IEEE Transations, Sept. 2009, 39(5), pp. 1051 - 1061.
  25. R. Deyes (2011): Proteins Fold As Darwin Crumbles. UncommonDescent.com, 2011.
  26. Durston, K.K., D.K.Y. Chiu, D.L. Abel and J.T. Trevors (2007): Measuring the functional sequence complexity of proteins, Theoretical Biology and Medical Modelling 4:47. [doi:10.1186/1742-4682-4-47]
  27. W. Ewert, W. Dembski, R. Marks (2012): Climbing the Steiner Tree: Sources of Active Information in a Genetic Algorithm for Solving the Euclidean Steiner Tree Problem, Biocomplexity Journal, 2012(1).
  28. Gauger A.K., Ebnet S., Fahey P.F., Seelke R. (2010): Reductive evolution can prevent populations from taking simple adaptive paths to high fitness. Biocomplexity Journal, 2010(2):1-9.
  29. F. Glover and M. Laguna (1997): Tabu Search. Kluwer, Norwell, MA.
  30. B. Huberman, J. Mihm, C. Loch, and D. Wilkinson: Hierarchical Structure and Search in Complex Organizations, Management Science, Vol. 56, 831-848 (2010).
  31. S. Kauffman (1991): Antichaos and Adaptation, Scientific American, August 1991.
  32. M. Kimura (1983): The neutral theory of molecular evolution. Cambridge.
  33. Z. Michalewicz, D.B. Fogel (2004): How to Solve It: Modern Heuristics, Springer.
  34. L.E. Orgel (1973): The Origins of Life. New York: John Wiley, p. 189.
  35. I. Prigogine, I. Stengers (1984): Order out of Chaos: Man's New Dialogue with Nature, Heinemann, London.
  36. J.F. Reidhaar-Olson, R.T. Sauer (1990): Functionally acceptable substitutions in two alpha-helical regions of lambda repressor, Protein Science, 1990;7(4):306-16.
  37. Michael Sherman (2007): Universal genome in the origin of metazoa: thoughts about evolution. In Cell Cycle. 2007 Aug 1;6(15):1873-7.
  38. UncommonDescent.com: главный блог по теории распознавания интеллекта.
  39. Wikipedia.org: сетевая энциклопедия.

No comments:

Post a Comment