Интеллектуальные развлечения. Интересные иллюзии, логические игры и загадки.

В.Н. Трофимов
Е.В. Трофимова

Искусственный интеллект:
добро и зло
как
запретный плод

Москва
Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко»
2011

ББК 004.8
УДК 32.97
Т76
Авторы:
В.Н.Трофимов - действительный член РАЕН, д.ю.н.; Е.В.Трофимова

Трофимов В.Н.
Искусственный интеллект: добро и зло как запретный плод / В.Н. Трофимов, Е.В. Трофимова. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко» 2011. – 440 с.

ISBN 978-5-394-01580-9

Эта книга – о проблемах, которые возникают на стыке искусственного и естественного интеллектов и которые во многом остаются нерешенными. Ведь искусственный интеллект, подобный интеллекту человека, пока создать не удалось. Многие сомневаются, что его создание вообще возможно. Но так ли это? Может быть, дело в некорректно поставленной задаче, и решение следует искать в принципах работы человеческого мозга? И что представляет собой интеллект человека? Естественно ли его происхождение? Рассматривая механизмы работы головного мозга человека, авторы пытаются описать различные ментальные состояния человека (сознание, творчество, сопереживание и др.) с позиций вычислительных технологий. Не является ли и человеческий интеллект некой изначально заданной программой? А если да, кто задал эту программу и как осуществляется обратная связь? И какую роль тогда следует отвести свободе воли?
В книге критически оценивается теория биологической эволюции. Однако авторы не являются и сторонниками идей креационизма. Тем не менее они обращаются в том числе и к Ветхому Завету, пытаясь истолковать его в свете проблем искусственного интеллекта.
Книга рассчитана на массового читателя, но может представлять интерес и для специалистов в области программирования и биологии человеческого мозга.

Связь с авторами: diaog-partner@ist.ru

© Трофимов В.Н., Трофимова Е.В., 2011
Введение

Данная книга кое в чем покушается на некоторые устои человеческого общества. Не сказать, чтобы речь шла о какой-то особой крамоле. Но подобные вопросы в любом случае являются достаточно чувствительными. В этой связи авторы выражают надежду, что данная работа не вызовет каких-то слишком неприятных последствий. Мы надеемся, что наш потенциальный читатель окажется достаточно критически настроен и не будет делать скоропалительных выводов.
Итак, кратко изложим, о чем именно идет речь в книге. В середине двадцатого века многие заговорили о близком создании искусственного интеллекта. Казалось, еще чуть-чуть, еще немного, и эта цель будет достигнута. Однако с тех пор уже прошло довольно много времени. Достижения в области вычислительной техники оказались просто огромными. Были созданы персональные компьютеры высочайшей производительности, а также Интернет. Сегодня ЭВМ выполняют вместо человека работы, которые раньше казались совершенно недоступными для машин. Они продают и покупают акции на бирже, обыгрывают людей в шахматы, могут взять на себя часть работы менеджера фирмы, ставят диагнозы в больнице, вообще нередко подменяют человека там, где это всегда считалось совершенно невозможным. Но искусственный интеллект до сих пор так и не создан, несмотря на колоссальные усилия и существенные затраты финансовых средств. Пока так и не изготовлена машина, которая была бы хоть отдаленно подобна человеку.
Таким образом, цель, которая поначалу казалась достаточно простой, по сию пору так и не достигнута, несмотря на все усилия. Так в чем же дело? Почему то, что поначалу казалось вполне достижимым, оказалось не по плечу целой армии высококвалифицированных специалистов?
Проблемы возникли самые разные. Часть из них чисто техническая (объем памяти машины, быстродействие, конкретные механизмы функционирования). Несомненно, что они будут решены. Если не завтра, то послезавтра.
Другие проблемы по своей природе совсем иные. Они носят скорее философский, мировоззренческий характер. Суть именно этих проблем достаточно показательна и интересна. Похоже, что в этом случае человечество столкнулось с несоответствием своего мировоззрения реалиям объективной жизни. Не исключено, что потому-то ничего с искусственным интеллектом пока и не выходит. Вполне возможно, что мы придерживаемся таких взглядов на жизнь и на самих себя, которые по своей сути неверны и начали входить в противоречие с объективным устройством окружающего мира. Из чего напрашивается вывод, что для дальнейшего прогресса человечества по некоторым направлениям было бы желательно попытаться несколько пересмотреть часть своих фундаментальных воззрений. Не исключено, что проблема создания искусственного интеллекта превратилась в своеобразный индикатор соответствия наших знаний и взглядов объективной реальности.
Собственно говоря, ничего удивительного тут нет. В истории человечества подобное уже происходило, и не раз. Земля оказалась не плоской, а круглой. Потом выяснилось, что не Солнце вращается вокруг Земли, а наоборот. Оказалось, что скорость света постоянна относительно любых наблюдателей. Как выяснилось, окружающее нас вещество состоит из мельчайших частиц, которые на самом деле не столько частицы, сколько волны. Многие из явлений, которые раньше казались волшебными, чудесными, нашли свое рациональное объяснение после открытия электричества, генетического механизма наследственной информации. Размеры Вселенной превзошли все даже самые смелые предположения. Выяснилось также, что звук и цвет – это на самом деле всего лишь волновые колебания определенной природы. Тепло оказалось никаким не "теплородом", а скоростью движения атомов вещества. Сейчас, похоже, мы стоим на пороге пересмотра устоявшихся взглядов на пути возникновения как Солнечной системы, так и самой Земли. Если верна металлогидридная теория, то много чего придется отправить на свалку.
И в каждом таком случае человечеству приходится пересматривать какие-то свои взгляды на ту или иную часть окружающего мира. Иногда такой пересмотр протекает безболезненно. Тогда же, когда новые взгляды затрагивают конкретные практические интересы, что случается достаточно часто, проповедники новых подходов нередко подвергаются преследованиям, а их доводы и аргументы отвергаются и игнорируются.
Видимо, применительно к проблеме создания искусственного интеллекта опять возникло очередное противоречие с общераспространенными взглядами. Да еще оказались затронутыми и определенные практические интересы. Именно потому-то, похоже, никак этот злополучный интеллект и не создается. Дело в том, что теперь мы столкнулись с проблемой пересмотра взглядов на самих себя, на нашу собственную сущность, на суть естественного интеллекта, на происхождение и устройство всего живого на Земле. Пусть не прямо, но под вопрос было поставлено само устройство человеческого общества. Ясно, что тут любые изменения в мировоззрении будут крайне болезненными, если вообще возможными.
Данная книга и посвящена конфликту наших общих мировоззренческих взглядов с технической проблемой создания искусственного интеллекта. Сама книга по жанру является скорее научно-популярной. Соответственно, она во многом поверхностна. Иначе не получилось. Слишком широкий круг вопросов оказался вовлеченным. В чем-то некоторые вопросы носят философский характер. Нередко в работе приходилось делать такие далеко идущие предположения и выводы, которые никакой ученый при выполнении исследования по всем научным правилам себе позволить не может. Но тут либо предположения, либо научный характер. Пришлось выбирать. К тому же научная работа предполагает, что каждое утверждение тщательнейшим образом сравнивается с позицией других авторов и должно получить какое-то подтверждение. Но если это делать, то не хватит не то что пространства книги, но даже и десятка книг. Таким образом, характер поставленной задачи и продиктовал жанр работы. Она касается понемногу очень широкого круга вопросов. Тем самым сделана попытка нарисовать общую картину, что, наверное, вряд ли возможно иными средствами.
Чтобы создать искусственный интеллект, подобный человеческому, надо для начала еще раз оценить, что же такое человек и как устроен его интеллект. А заодно понять, как устроены другие живые существа и чем они от человека отличаются. В результате в данной книге появился раздел, касающийся основных теорий происхождения жизни на Земле. Мы как авторы сочли возможным начать именно с него. Этот раздел достаточно схематичен. Собственно говоря, в данном случае проблеме происхождения жизни на Земле нет необходимости уделять много внимания. Насколько можно понять, у человечества в этой области пока нет теорий, которые выглядели бы как абсолютно достоверные. Имеются доминирующие теории, а вот достоверных, доказанных опытным путем, пока нет. То есть научное сообщество без споров признает, что тут существует белое пятно, которое пока не удалось заполнить достоверной информацией. Тем не менее мы все-таки позволили себе сделать краткий обзор как выдвинутых теорий происхождения жизни, так и критики этих теорий. При этом мы выказываем и свою точку зрения, которая нам самим представляется более или менее обоснованной.
Тут нужно отметить, что некоторые вполне здравые идеи относительно возможного механизма возникновения жизни на Земле к настоящему моменту, к сожалению, оказались почти безнадежно скомпрометированы церковью. Если вы хоть где-то попытаетесь высказать мнение, что в этом вопросе могут существовать какие-то посторонние организующие факторы, которые пока не были учтены, то почти гарантированно получите ярлык креациониста и сторонника божественного варианта. Но почему обязательно Бог, то есть что-то непознаваемое? По мнению авторов, в этом вопросе все может быть вполне познаваемо и материально.
Еще один раздел книги посвящен обзору некоторых концепций в области программирования применительно к созданию искусственного интеллекта. Тут сложилась определенная терминология, обозначились самостоятельные области знаний. Без их упоминания было бы трудно рассуждать в целом о создании искусственного интеллекта.
Искусственный интеллект по определению должен быть подобен человеческому. В этой связи авторы попытались сделать более или менее подробный обзор взглядов на то, что же представляют собой сам человеческий интеллект, разум, сознание. Тут пришлось углубиться и в нейробиологию, в устройство человеческого мозга и порядок его функционирования. Часть проблем в этой области уже успешно решена, однако некоторые ключевые вопросы до сих пор все еще ждут своего объяснения. Мы постарались сделать их критический обзор.
Еще один раздел посвящен достаточно философской проблеме свободы воли. Мы как авторы данной работы полагаем, что именно в этой области и существуют наиболее серьезные заблуждения, ошибки и недопонимания. Причем, не то чтобы философы до сих пор не предлагали иных подходов, которые бы снимали многие вопросы. Предлагали. Но пока их предложения фактически игнорируются. Человечество предпочитает придерживаться взглядов, которые нередко выглядят достаточно архаичными, а то и просто неадекватными. С другой стороны, это вполне объяснимо: речь идет о пересмотре фундаментальных взглядов на себя и на все живое.
Отдельный раздел книги посвящен совсем уж малообоснованным домыслам о некоторых объектах Солнечной системы, в целом о мироздании, о Боге или его прототипе, о возможных намерениях некоего организующего начала (если таковое существовало или существует), которое могло быть причастно к возникновению жизни на Земле. Тут авторские рассуждения вообще близки научной фантастике. Может быть, не следовало идти так далеко в своих выводах или предположениях. Мы и сами колебались. Одно дело, что ты думаешь, но совсем другое – что ты решаешься сказать читателю. Многие люди на самом деле имеют довольно необычные убеждения, но нередко не без оснований предпочитают не делиться ими ни с кем. И понятно, почему. Однако в конце концов мы решили рискнуть. Книга и так крайне спорная. Пусть в ней будет и еще одна тема, которая может вызвать дополнительные сомнения и вопросы. Однако дело в том, что излагая свои взгляды на человека и пути его возникновения, мы оказались вынуждены давать какие-то пояснения и по поводу того, что именно мы понимаем под пока не учтенными факторами, которые, как нам кажется, могут подчас быть вовлечены в нашу жизнь. Оценки того, кто или что может стоять выше нас на интеллектуальной лестнице, априори должны страдать неточностью, граничащей с недостоверностью. Тем не менее, мы решились на такой достаточно сомнительный эксперимент и высказали кое-какие догадки и домыслы. Пусть читатель нас рассудит.
Полагаем, что уже в предисловии следует кратко в целом изложить свои собственные взгляды, чтобы общая структура книги была более понятна читателю и ему не приходилось бы все время домысливать, что именно мы имеем в виду в том или другом случае, к чему там или сям клоним. Кроме того, если наши взгляды встретят полное непонимание и отторжение, читатель сможет сразу решить, стоит ли тратить свое время на эту книгу, или нет.
Итак, наши взгляды и предположения сводятся к следующему. По нашему мнению, человечество склонно слишком преувеличивать значение собственного разума, по сути скатываясь чуть ли не к антропоцентризму. При этом современный человек в своих оценках нередко слишком самоуверенно опирается на собственные чувства и субъективное восприятие действительности, что подчас изначально ведет к некоторым неточным, а то и ошибочным выводам. На самом деле не исключено, что наш интеллект по своей сути ничем не лучше элементов интеллекта, которым мы наделили или пытаемся наделить электронно-вычислительные машины. Люди приписывают себе такое качество, как свобода воли, которая на самом деле скорее всего лишь специфическая субъективная оценка нашим головным мозгом через органы чувств определенных этапов обработки информации.
Мы также высказываем предположение, что первоначально (на Земле или вне ее) мог возникнуть не человеческий разум, а иной интеллект, который во многом и определяет характер окружающего нас мира. То есть речь идет о какой-то иной субстанции, не обязательно похожей на нас и, может быть, скорее имеющей признаки машины. Для ясного использования понятий можно было бы даже как-то условно назвать эту субстанцию. Но мы все-таки постарались воздержаться от конкретных терминов при столь специфичной теме. Более того, если назвать такую субстанцию Создателем (Богом, Творцом, организующим началом), то тут неизбежно вкрадется предположение, что этот самый создатель в чем-то похож на человека. Скорее всего, это не так. Кроме того, если речь идет о Боге, то предполагается, что это нечто непознаваемое для человека. Авторы наоборот придерживаются позиции, что тут можно попытаться хоть что-то понять и объяснить, а не считать априори недоступным нашему разумению.
Итак, возможно, что раньше нас возник именно какой-то иной носитель интеллекта, потому что для этого существовали и существуют объективно более благоприятные условия (если, конечно, согласиться с предложенным пониманием, что именно мы понимаем под интеллектом). Как мы полагаем, современное устройство человеческого общества опирается на постулаты, которые, если к ним повнимательнее приглядеться, по сути, предполагают волшебную или даже божественную сущность человека, а возможно и всего остального живого мира. Основной из этих постулатов – это уже упомянутая свобода воли, возможность возникновения следствия без причины.
Авторы данной работы не претендуют на то, что они, такие единственные и неповторимые, и вот впервые в истории человечества высказали свои гениальные гипотезы. На самом деле сходных с нашими взглядами предположений, теорий и гипотез очень много, просто море. Часть из них – это шарлатанство или дилетантизм, но часть несомненно заслуживает внимания, поскольку авторы тех или иных идей пытаются с помощью научных методов найти объяснения пока не решенных проблем. Уже написано немало достаточно серьезных работ, содержащих критические взгляды на современные общепринятые теории, касающиеся происхождения и существования как человека, так и жизни в целом. Хотя в книге имеются сноски, но, к сожалению, не ко всем тезисам. Однако, как правило, почти каждую высказанную мысль можно было бы сопроводить ссылкой на работу, где излагалось что-то подобное. Но данная книга – это не научная работа в строгом смысле этого слова. Мы претендуем только на то, что изложили достаточно известные факты в определенной системе, с целью подтвердить наши предположения. Именно эта система и должна представлять какой-то интерес для читателя. Хотя, может быть, определенной новизной обладают наши объяснения феномена инвариантных представлений, а также некоторые другие идеи.
Познавая окружающий мир, мы время от времени попадаем в положение детей, складывающих головоломку. Перед нами в куче лежат отдельные фрагменты общей картины. Их можно сложить различным образом. В результате то там, то сям вроде бы вырисовывается какое-то подобие системы. Дальше можно поступить по-разному. Например, продолжать добиваться, чтобы из уже полученных деталей сложилась общая картина. Тогда не исключено, что отдельные совпадения и вроде бы систематические связи на самом деле окажутся неверными и в этой части головоломку придется опять разобрать на исходные элементы и начать все с начала. А можно не бороться за окончательную картину, тем более что не гарантировано, что на это вообще хватит человеческой жизни. Тогда можно довольствоваться и якобы установленными фрагментами общей картины. Это тоже выход, хотя и сомнительного качества. К сожалению, не так редко именно второй вариант и имеет место в современной науке, особенно это касается происхождения жизни на Земле.
В вопросе об искусственном интеллекте под сомнение попадают именно такие фрагменты общей головоломки. Если их разобрать на исходные элементы и заново сложить иначе, скорее всего все в отношении создания искусственного интеллекта будет получаться довольно складно. Но в таком случае мы должны пересмотреть взгляды на самих себя, отказаться от наличия у нас "волшебных" или "божественных" качеств. Вот и приходится выбирать. Либо человек подобен Богу, но тогда придется обойтись без искусственного интеллекта. Либо не подобен. Тогда можно смело создавать искусственный интеллект, точнее констатировать, что тут непреодолимых проблем нет. Однако проблемы, скорее всего, возникнут в области общих мировоззренческих концепций человечества, что может повлечь определенные последствия.

Происхождение жизни на Земле

Казалось бы, книгу про проблемы, связанные с созданием искусственного интеллекта, следовало начинать с определения интеллекта, а также обзора всего того, что уже достигнуто в этой области. Однако тут возникает одна неувязка. Дело в том, что по своей сути создание искусственного интеллекта – это попытка воспроизвести естественный интеллект, построить нечто, похожее на человека. Но что такое человек? Венец эволюции, совершенное и идеальное устройство? Или, наоборот, плод неуклюжих и часто неудачных попыток создать нечто чуть-чуть более сложное, чем обезьяна или крыса?
Вопрос очень не праздный. Если человеческий мозг – это идеал и совершенство, достигнутое после многих миллионов лет эволюции, это одна ситуация. Тогда на него можно и нужно равняться, его надо пытаться воспроизвести как можно более точно. А если не идеал, то это совсем другое дело. Тогда можно более критично отнестись к устройству нашего головного мозга и к протекающим в нем процессам.
Вообще, откуда взялось все живое на Земле? Так ли уж очевидно, что все появилось само в результате биологической эволюции? А может быть, не совсем само? Может быть, мы с вами не учли какое-то дополнительное организующее начало? Однако от того, как именно возник и затем формировался один из носителей естественного интеллекта – человек, зависит и то, каким именно путем целесообразно идти, чтобы создать подобный ему искусственный интеллект.
Именно поэтому авторы сочли оправданным для начала попытаться разобраться с теориями, объясняющими возникновение жизни на Земле. Тогда будет более понятной и суть человеческого, естественного, интеллекта, то есть образца, к которому по определению стремятся создатели искусственного интеллекта.
Итак, спросите почти любого своего современника о происхождении жизни на Земле, и вы услышите примерно следующие рассуждения. Существует теория биологической (биохимической) эволюции. Ее родоначальник Чарльз Дарвин. Теория для своего времени была революционной и выглядела как гениальная догадка. Определенные факты действительно подтверждали те или иные элементы этой теории. В бытовом изложении указанная теория допускала, что человек произошел от обезьяны в результате эволюции. Теория Дарвина была встречена в штыки теми, кто считал, что жизнь на Земле была создана Богом. По этому поводу было сказано много слов, имели место даже судебные процессы по запрету преподавания эволюционной теории, которые внешне выглядели довольно-таки одиозно. Однако в конце концов в обществе сформировалось убеждение, что Дарвин если и не был прав в каких-то деталях, но в целом его гипотеза имела под собой определенные основания и в любом случае являлась серьезным шагом вперед в понимании того, как зародилась и развивалась жизнь.
Обыватель также рассуждает следующим образом. Действительно, со времен Дарвина были открыты новые факты и закономерности. В чем-то они, конечно, противоречат теории биологической эволюции. И пока ученые не смогли найти решения возникших противоречий. Но, может быть, они, эти факты, не опровергают теорию эволюции? Может быть, как-нибудь потом их удастся примирить со взглядами Дарвина?
А пока многие полагают, что ничего лучше теории эволюции не предложено. Что же касается предположений по поводу создания всех живых существ и человека Богом, то обычно считается, что это из области религии и не имеет никакого научного обоснования. Сторонники таких взглядов, как считает часть ученых, это, скорее всего, либо религиозные фанатики, либо добросовестно заблуждающиеся верующие. Они имеют право на веру, но их взгляды явно ошибочны и оторваны от реальной жизни.
Вряд ли мы только что сильно исказили обычно бытующие в наше время представления по поводу того, откуда взялась жизнь на Земле, в том числе и сам человек. Рассуждения на эту тему сводятся к тому, что, хотя наука пока не дала ответы на все вопросы, но когда-нибудь обязательно даст. А объяснения со ссылкой на Бога, это якобы позор для образованного человека.
Мы как авторы данной книги полагаем, что нам в своем изложении было бы справедливо поступить следующим образом. Не брать на себя смелость что-то уж слишком навязчиво утверждать или отрицать. Однако вполне можно сделать обзор всего того, что уже известно. Есть выдвинутые гипотезы. Есть факты, которые их подтверждают или опровергают. Наверное, нужно эти факты упомянуть. В конце концов, читатель и сам имеет право составить свое собственное мнение по вопросу о том, откуда он сам да и вся остальная жизнь могли взяться.
Отметим также, что наши с вами современники нередко с улыбкой относятся к мировоззренческим взглядам, например, древних греков или египтян и нередко полагают, что вот сейчас-то мы уж точно почти все обо всем знаем. Однако не исключено, что наши потомки лет через двести будут относиться к нам так же снисходительно, как мы сами сейчас говорим о древних философах и ученых. В том числе будут смеяться над нашими теориями, касающимися возникновения жизни.
Итак, давайте посмотрим, что же мы имеем в части происхождения жизни на нашей планете. Гипотез, в том числе претендующих на статус теорий, тут не так мало. А вообще разных предположений и объяснений даже более чем достаточно.

Дарвиновская теория

Согласно взглядам Дарвина эволюция, т.е. процесс развития всего живого на Земле, протекает в результате взаимодействия трёх основных факторов: изменчивости, наследственности и естественного отбора. Именно за счет этих факторов живые организмы в процессе своего развития набирают всё новые приспособительные признаки, а в конечном итоге это ведет к возникновению новых видов. При этом надо отметить, что в отношении вопроса о зарождения жизни сам Чарльз Дарвин, не вдаваясь в подробности, в целом ссылался на присутствие божественного фактора. Более того, в своих ранних работах он утверждал, что изменчивость обеспечивает частные приспособления сотворенных видов, но не эволюцию. Примечательно, что ученый, несмотря на последовавшую жесткую критику, так фактически и не отказался от этих своих взглядов.
Вообще, справедливости ради нужно сказать, что еще при жизни Дарвина его учение стало жить своей самостоятельной жизнью, достаточно условно связанной с идеями, которые высказывал сам его автор. Внимательное изучение трудов Дарвина показывает, что он испытывал серьезные сомнения в собственных предположениях, а подчас даже соглашался с замечаниями критиков, которые по сути ставили под сомнение саму основу учения. Это, в частности, касалось идеи отбора, особенно полового отбора.
В этом месте нужно оговориться. Понятно, что на теорию Дарвина в чистом виде никто сегодня уже не ссылается. Однако на ее основе строятся другие современные теории эволюции. Поэтому мы как авторы полагаем, что было бы уместно упомянуть факты, соображения и обстоятельства, которые ставят под сомнение дарвиновское учение. Если основа неверна, тогда и все то, что на ней построено, тоже имеет сомнительный вид.
Когда говорят о теории Дарвина, то нередко апеллируют к феноменам рудиментарных органов и эмбриональной рекапитуляции. Действительно, если живые организмы развивались именно так, как утверждал Дарвин, то в результате у них должны были сохраняться рудименты, т.е. органы, которые в процессе эволюции утратили свое назначение. В этом же контексте упоминают и атавизмы (то есть признаки, которые якобы напоминают о предполагаемых более ранних филогенетических стадиях развития). Вопрос этот сложный. Применительно к человеку первоначально говорили о значительном числе рудиментов. Однако со временем ученые нашли то или иное предназначение каждому (или почти каждому) из таких "рудиментов". С другой стороны, нельзя отрицать, что в строении живых организмов, возникших исторически позднее и считающихся более развитыми, существуют органы, в строении которых можно увидеть связь с такими же органами более древних существ. Это касается, например, строения мозга. В человеческом мозге можно найти зоны, которые имеются и у рептилий. Именно поэтому человеческий мозг иногда делят на старый и новый. То есть какая-то связь, наверное, просматривается. Другое дело, откуда эта связь взялась, имеется ли тут прямая преемственность и можно ли утверждать, что процесс развития шел именно тем путем, о котором говорил Дарвин.
Теория эмбриональной рекапитуляции предполагала, что в своем эмбриональном развитии человек как бы проходил через исторические этапы развития. У эмбрионов "находили" признаки жабр, других органов. Высказываясь осторожно, отметим, что все эти утверждения пока так и не получили должного научного подтверждения. Рассуждения о рудиментах и атавизмах тоже носят во многом предположительный характер.
Важный вопрос – роль случайных мутаций в эволюции. Тут тоже сложилась неоднозначная ситуация. С одной стороны, факт мутаций налицо. Кроме того, естественный отбор, рекомбинации генов и мутации несомненно могут приводить к определенным изменениям организмов. Другое дело, идет ли речь о достаточно ограниченных изменениях внутри биологического вида или о возможности выхода таких изменений за пределы вида. Серьезные проблемы возникли именно с межвидовыми изменениями, а как раз именно они и являются ключевым аргументом «за» или «против» биологической эволюции. Пока получается «против».
Многие ученые отмечают, что мутации ведут, как правило, к возникновению нежелательных отклонений. Ведь они возникают случайно, и их "жертвами" становятся те или иные гены на такой же совершенно случайной основе. А для эволюции необходимо, чтобы возникали не просто какие угодно изменения, а те, которые ведут к прогрессу. Точно также у многих вызывает сомнение утверждение, что рекомбинации генов родителей могут создать у детей новое качество. То, что можно наблюдать в настоящее время, это лишь перераспределение генетического материала родителей в потомстве, своеобразная перетасовка все тех же карт в одной колоде. Она может привести к внутривидовым изменениям. А к межвидовым? Пока подтверждений тому нет, несмотря на достаточно изощренно поставленные многочисленные опыты. Не удалось продемонстрировать на практике, как благодаря мутациям разрушаются межвидовые перегородки. Для точности отметим, что новые виды могут, конечно, возникать. Но речь идет либо о делении уже имеющегося генетического материала, то есть об обеднении содержания. Другой вариант, это полиплоидия, то есть кратное увеличение генной информации. Какой уж тут прогресс и эволюция?!
Справедливости ради следует отметить, что, как и во многих других вопросах, в отношении мутаций у разных ученых довольно различные подходы. Некоторые специалисты уверены (и может быть небезосновательно), что мутации могут вести не только к отрицательным, но и к положительным последствиям. Но возникновение отдельных положительных последствий, это все-таки еще не подтверждение факта биологической эволюции всего живого.
Если говорить более точно, в научных терминах, то генетики выделяют два типа изменчивости: модификационную, ненаследственную, и мутационную, наследственную. Наследуются только те признаки, которые возникают в результате изменений в генетическом материале – то есть в результате мутаций. Те же признаки, которые возникают под воздействием условий внешней среды, не передаются потомству. Это – модификации, флюктуации. Кроме того, говорят о мутациях, которые ведут к изменению внешнего облика (фенотип) или к изменению наследственной информации (генотип).
Если уж мы коснулись темы мутаций, то тут же нужно указать, что наши клетки имеют механизм противодействия мутациям. Причем исключительно эффективный механизм. Если бы его не было, то, по оценкам, на сто сопряжений нуклеотидов приходилось бы от одной до десяти ошибок (10-1 или 10-2). Благодаря же этому механизму на практике вероятность ошибки составляет всего 10-9 или 10-10. То есть неизмеримо ничтожную величину. Возникает закономерный вопрос: откуда такое противоречие? С одной стороны, природа якобы действует именно через мутации, обеспечивая не деградацию, а, наоборот, эволюцию всего живого. А, с другой стороны, та же самая природа почему-то создает исключительно эффективный механизм противодействия тем самым мутациям, которые предположительно так нужны для эволюции.
Позволим себе в этом месте пару цитат. Датский биолог Вильгельм Иогансен писал в начале прошлого века, что "генетика вполне устранила основу дарвиновской теории подбора, которая не находит себе никакой поддержки в генетике". Один из основоположников современной генетики Т. Морган высказывается следующим образом: "…естественный отбор не играет созидающей роли в эволюции".
По Дарвину, эволюция шла постепенно. А согласно мнениям генетиков начала двадцатого века изменения носили скачкообразный характер, поскольку вызывались мутациями. Отсюда возникла теория мутационизма, согласно которой естественный отбор проявлялся только в отбраковке неудачных мутаций.
Впрочем, дискуссии на тему генетического механизма нередко приобретают неоконченный характер. Часть сторонников теории эволюции утверждают, что те или иные изменения проявляются в течение только значительного периода времени и, как правило, скачкообразно (но это не скачкообразность мутаций, это пунктуализм). И тут, действительно, невозможно возражать. Но не потому, что логика рассуждений бесспорная. Просто для подтверждения или опровержения этого утверждения нужно ждать миллионы лет.
Почти невозможно возражать. Хотя можно все-таки упомянуть мушку дрозофилу. Она является объектом многочисленных опытов по генетике. Живет меньше месяца. То есть за последние сто лет произошла смена не менее тысячи поколений. И при этом наблюдались самые разные мутации. Но никогда мушка не превратилась в жука, комара или какой угодно другой вид живого организма. Все изменения происходили только в рамках одного вида. Это бесспорный научный факт. А если говорить о бактериях, то у тех для смены ста тысяч поколений достаточно одного года. Но и у них пока, насколько можно понять, не удалось добиться генетических изменений, которые можно было бы интерпретировать как доказательство макроэволюции.
Итак, пока мы не видим систематического возникновения новых биологических видов (хотя иногда имеет место деление существующих видов). Зато наблюдаем быстрое исчезновение уже имеющихся. И это бесспорный факт. На это эволюционисты говорят, что мы живем в такой период, когда деятельность человека ведет к серьезному ухудшению среды обитания. Опять-таки этот аргумент предполагает, что когда-нибудь ситуация изменится и мы увидим быстрое возникновение новых видов. От себя только добавим, что, судя по всему, в истории Земли достаточно часто возникали периоды, когда окружающая среда становилась неблагоприятной, причем довольно резко. Однако, насколько можно судить, это не привело к исчезновению жизни на Земле. К тому же наше отрицательное воздействие на окружающую среду, хотя и имеет место, неравномерно. На Земле сколько угодно мест, где природа сохраняет первозданный облик. Но пока нет убедительных доказательств, что там идут процессы возникновения новых видов.
В связи с теорией Дарвина нужно упомянуть и "дерево жизни", автором которого был Эрнст Геккель. В основании дерева находилась амёба, а на ветвях расположились многоклеточные растения, беспозвоночные, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, обезьяна, а на верхушке сам человек. Такая схема предполагала, что все живое на Земле развивалось от простого к сложному, причем само. Если все действительно происходило именно так, то возникают некоторые вопросы. Например, судя по научным открытиям, уже в кембрийском периоде существовали скелетные организмы. Но откуда они взялись? Для перехода к ним от простейших согласно теории эволюции нужно колоссальное количество времени. Которого на самом деле, похоже, не было.
Мало того, переход от одних видов к другим предполагает наличие переходных форм. С ними тоже возникла серьезная проблема. Несмотря на значительные усилия палеонтологов, такие переходные формы так пока и не удалось найти. А если что-то и нашлось, то далеко не всегда ложится в последовательность временных периодов развития. В первую очередь это касается самого человека. Хотя даже ребенок вспомнит последовательность фигур, когда обезьяна постепенно разгибается и превращается в современного человека. Ученые время от времени объявляют ту или иную находку переходной формой: от пресмыкающихся к птицам, от рыб к земноводным. Однако потом находят останки птиц, которые старше той формы, которая предполагалась как переходная. Выходит, она никакая не переходная? Таких примеров довольно много. Более того, то, что рассматривается некоторыми учеными как переходная форма, по мнению других, и достаточно авторитетных специалистов, на самом деле является скорее «мозаичной» формой, содержащей одновременно признаки достаточно разных существ. Это касается, например, кистеперой рыбы, археоптерикса, утконоса. Но мозаичная форма и переходная форма – это две очень разные вещи.
Довольно интересна ситуация с возникновением позвоночных. До них живые организмы имели внешний скелет (экзоскелет). И вдруг почти мгновенно по геологическим меркам животные обрели внутренний скелет (эндоскелет). Это произошло примерно 500 миллионов лет назад. Но ясно, что такое серьезное преобразование живых организмов не могло само произойти так быстро и без каких-либо переходных форм. А их-то пока и не удалось найти. Единственно, некоторые специалисты ссылаются на ланцетника как прародителя всех позвоночных. Но эта позиция оспаривается многими учеными.
Остается также неясным, например, происхождение волосяного покрова у млекопитающих. Он слишком серьезно отличается от чешуи рептилий и от перьев птиц. Последние, как известно, формируются из зачатков дермиса, а волосы – из луковиц эпидермиса. В результате авторитетные ученые скромно говорят, что пока прямые предки млекопитающих животных неизвестны. Куда же они делись? А может быть, их и не было никогда?
Пока, таким образом, можно говорить лишь о том, что утверждения о существовании переходных форм не нашли должного практического подтверждения. Хотя эти подтверждения разыскивались долго и тщательно. Но даже если и была бы создана стройная система перехода одних биологических видов в другие, более развитые, что это доказало бы? Откуда следует, что такие переходы имели место спонтанно, сами собой, без воздействия посторонних факторов? В этом месте научная дискуссия повисает в воздухе, так как бесспорных (а не косвенных) доказательств вмешательства извне тоже нет.
Так произошел ли человек от обезьяны? Четкого ответа и на этот вопрос нет. Внешне между человеком и обезьяной несомненно имеется определенное сходство. Можно понять ученых, которые сочли возможным попытаться перекинуть эволюционный мостик между этими видами. Если исходить из темпов естественных мутаций, получается, что современный человек появился примерно 250 тыс. лет назад, причем скорее всего в Африке. Что было до этого, пока неясно. Серьезные споры ведутся также по поводу рамапитека: либо он наш предполагаемый предок, возраст которого – до 14 миллионов лет, либо наоборот, предок орангутанга. Кроме того, часть ученых утверждает, что австралопитек, неандерталец, кроманьонец никак не подходят на роль переходной формы. А если говорить о генетическом сходстве, то таковое имеется у человека не столько с обезьяной, сколько с другими видами животных. При этом называют, например, свинью или крысу, каждая из которых внешне никак "не тянет" на нашего прародителя.
У человека и обезьяны имеются также существенные внешние различия. У человека ноги длиннее рук, а у обезьян нет. Мы имеем подкожный жир и редкий волосяной покров. У нас есть брадикардия – замедление сердцебиения в воде. Люди могут управлять своим дыханием, что является основой способности говорить. У людей 23 хромосомы, а у человекообразных обезьян – 24. Если и другие отличия, которые ставят под сомнение теорию происхождения нас от обезьян.
Еще одна проблема с теорией Дарвина, это так называемая несократимая сложность (в иной терминологии – феномен единства усложненной организации). Дело в том, что если имела место эволюция по Дарвину, то тогда наши с вами органы должны были развиваться и переходить из одной формы в другую постепенно. Мало того, что это предполагает наличие переходных форм. Проблема также еще и вот в чем. По крайней мере отдельные наши "составные элементы" устроены довольно специфично. Это сложные системы, имеющие многочисленные взаимосвязанные функции. И эти функции никак нельзя частично сократить. Они существуют либо совместно, либо никак. Именно это и есть несократимая сложность. Например, это касается человеческой клетки. В качестве примера нередко упоминают также такой орган как глаз (хотя эволюционисты на это возражают, что в процессе образования глаза могли существовать функциональные ступени: пучок зрительных нервов, плоский глаз, чашеобразный глаз, заглубленный глаз, хрусталиковый глаз).
Собственно говоря, примеров несократимой сложности немало. Существует растение кувшиночник, питающееся насекомыми. Ясно, что его способность ловить и переваривать насекомых обеспечивается совокупностью качеств: форма листа, синтез пищеварительного сока, привлечение насекомых. Они либо существуют все вместе, либо бесполезны и даже вредны по отдельности. Но как такие свойства могли возникнуть постепенно, поэтапно, в виде переходных форм? Ответ напрашивается сам собой - никак.
Еще один пример подобного рода – это слуховые косточки. Чаще всего говорят об их возникновении у млекопитающих в результате преобразования квадратной и сочленовой костей челюстного сустава рептилий. Однако и тут неясно, в силу каких процессов должны были произойти подобные далеко идущие изменения.
Примеры можно продолжить. В Австралии один из видов лягушек вынашивает свое потомство в желудке. Соответственно, на период вынашивания желудок перестает выполнять свои прямые функции. Трудно представить себе, как могла постепенно развиться подобная способность.
Другой пример, это папортниковые, которые в некоторых случаях разбрасывают свои семена. Для возникновения механизма такого разброса было необходимо одновременное развитие нескольких качеств растений.
Справедливости ради нужно отметить, что есть ученые, которые считают, что такое постепенное изменение частей одного организма все-таки возможно. Речь идет о так называемом аддитивном (дополнительном) типогенезе. Согласно взглядам этих специалистов изменения могли протекать не одновременно, а отдельно для каждого из элементов будущего органа или организма. Обычно тут идут ссылки на то, что были обнаружены ископаемые животные, имеющие как бы переходное строение. Однако нередко это уже упомянутые «мозаичные» типы (утконос, кистеперая рыба).
Согласитесь, доводы о постепенном развитии каких-то качеств без наличия конечного плана их совместного использования выглядят не очень убедительно. Сколько же природа должна была для этого перебрать вариантов? И где они, все эти варианты? Мы уж не говорим о том, сколько для таких нецеленаправленных поисков было необходимо времени. Логичнее выглядит совсем другое предположение, хотя тоже ничем формально не подтвержденное. Какие-то силы, имея предварительный план, время от времени вторгались извне в процесс существования (но не самостоятельного развития) жизни на Земле, оценивали те или иные виды живых существ и вносили некоторые генетические изменения в их наследственный механизм. В результате единовременно возникали либо новые виды животных и растений, либо их органы, имеющие новые функции. В таком случае понятно, откуда взялись как преемственность, так и скачкообразность в развитии и несократимая сложность в устройстве.
Конечно, в связи с проблемой несократимой сложности нужно упомянуть и такой довод как необратимость эволюции. Он был выдвинут еще бельгийским палеонтологом Л. Долло. Говорят даже о законе необратимости эволюции. Хотя тут возникают по крайней мере два вопроса. Первое – речь идет не о попытке повернуть эволюцию вспять, а лишь проследить ее путь. Второе, это ненаучный характер такого закона. Если противники какого-то метода находят в нем слабое место, можно, конечно, в защиту такого метода взять да и сказать, что существует закон, отменяющий такую слабость. Но разве это научный аргумент – вместо доводов вводить правило, по сути запрещающее критику?
Вообще, могла ли жизнь зародиться самостоятельно, без посторонней помощи? Надо отметить, что сам Дарвин так не утверждал: "Вероятно, все живые организмы, когда-либо существовавшие на Земле, происходят от одной изначальной формы, в которую предварительно вдохнули жизнь". Можно, конечно, ссылаться на то, что во времена Дарвина было рискованно ссориться с церковью, однако этот аргумент не выглядит слишком убедительно. О самозарождении говорили неодарвинисты, но не сам Дарвин. Статистика явно говорит против случайности в этом вопросе. Вероятность самостоятельного случайного объединения соответствующих молекул исчисляется цифрами даже не с десятками, а с сотнями и, по определенным комбинациям, даже тысячами нулей. То есть, как прямо говорят некоторые ученые, жизнь даже теоретически не могла возникнуть случайно.
Еще есть, например, проблемы с левосторонними и правосторонними аминокислотами. Известные формы жизни используют в основном левосторонние аминокислоты. Но если все получилось случайно, то почему тогда не поровну левосторонние и правосторонние?
А как быть с восстанавливающей и окисляющей средой на древней Земле (соответственно свободный водород и кислород)? По данным ученых, в последние 4 млрд. лет на Земле не было восстанавливающей среды, но существовала окисляющая атмосфера. Кроме того, на нашей планете всегда было много воды. А это значит, что в целом скорость синтеза не могла превышать скорость распада. Но в таком случае как можно рассуждать о возникновении "первичного бульона"?
Можно также упомянуть и второй закон термодинамики, согласно которому в замкнутых системах энтропия всегда возрастает. В таком случае возникает вопрос о принципиальной возможности возникновения генного "порядка" из беспорядка. И тут, насколько можно понять, неодарвинисты ничего достаточно определенного сказать не могут.

Теория биохимической эволюции

В целом современных эволюционистов можно разделить на следующие две группы. Одни - приверженцы генобиоза, то есть подхода, предполагающего, что жизнь возникла на основе первичности молекулярной системы со свойствами первичного генетического кода. Другие говорят о голобиозе, то есть о первичности структур, наделенных способностью к элементарному обмену веществ при участии ферментного механизма.
Есть и другие критерии, разделяющие современных приверженцев эволюционной теории на группы. Если многообразие всего живого возникает из одного источника, то это монофилия, а если из многих, то полифилия. Многообразие может складываться медленно и постепенно (градуалистская концепция) или внезапно и быстро (сальтационная концепция). Если эволюционные события имеют случайный, ненаправленный, нецелесообразный характер, то можно говорить о тихогенезе, а если они идут направленно, к определенной цели, то тогда мы имеем дело с моногенезом.
В.И. Вернадский, например, полагал, что "первое появление жизни при создании биосферы должно было произойти не в виде появления какого-нибудь вида организма, а в виде совокупности, отвечающей геохимическим функциям жизни. Должны были сразу появиться биоценозы''.
Нужно отметить, что отечественными исследователями предпринимались попытки моделирования эволюции, и небезуспешные. С помощью математических методов удавалось найти определенные закономерности и объяснить те или иные аспекты эволюции. Но не эволюцию в целом.
Долгое время многие эволюционисты придерживались так называемой белково-коацерватной теории Опарина, которая представляет собой определенный синтез дарвинизма и биохимии. Сейчас эта теория утратила своих сторонников и считается неверной. Однако почти столетие именно она была доминирующей. Согласно ей процесс, приведший к возникновению жизни на Земле, делился на три этапа:
возникновение органических веществ;
возникновение белков;
возникновение белковых тел.
Наверное, было бы неправильно в деталях описывать в данной работе эту теорию. В самом этом описании заложен довольно сомнительный механизм. Дело в том, что мы живем в мире, где подавляющее большинство фактов, констант и вообще каких-либо сведений приходится принимать на веру. Человек имеет ограниченные способности и ограниченное время существования. Он с трудом может освоить виды деятельности, которые позволяют ему хотя бы зарабатывать себе на жизнь. Куда уж тут перепроверять всю ту информацию, которая прямо его не касается?! Это просто невозможно. Потому-то мы и воспринимаем весь окружающий мир как набор сведений, авторами которых являются другие люди. По определенным критериям мы решаем, доверять этим людям или нет. Основной критерий – это доверие всех остальных людей. Если все доверяют, то и мы, как правило, доверяем.
Еще один критерий – это наличие в такой информации элементов, которые мы склонны толковать как достоверные. В частности, это сложные научные формулы, якобы устоявшиеся научные термины. Ясно, что мы с вами не химики и не физики. Куда уж тут разобраться в теории, которую, во-первых, многие называют достоверной, и которая, во-вторых, сплошь состоит из мудреных научных формул и непонятных терминов.
Вот именно такой и является белково-коацерватная теория Опарина. Излагать ее во всех деталях – это невольно убеждать читателя, что в чем-то она, наверное, верна. Не будут же серьезные ученые, которые разбираются в таких терминах и формулах, зря все это выписывать, причем на многих страницах! Нашу задачу как авторов данной книги тут облегчает только то, что научное сообщество и без нашей помощи признало эту теорию недостоверной. Несмотря на все мудреные формулы и термины.
Суть ее тем не менее сводится к тому, что в определенный период времени, когда Земля уже остыла, но не до конца, под воздействием ряда природных факторов (молнии, ультрафиолет, катализаторы) некоторые природные органические вещества превратились во что-то хотя и неживое, но уже достаточно сложное. А потом произошло еще что-то такое, пока нам непонятное, и это сложное неживое превратилось в простое, но уже живое. А из первичного живого возникло и все остальное сложное живое.
Коацерваты – это молекулы, которые были окружены водной оболочкой, но не растворялись в ней, а, наоборот, объединялись в многомолекулярные комплексы. Синтезировались углеводы, аминокислоты, возникли сахара и нуклеотиды. Потом коацерватные капли подверглись естественному отбору. Якобы отобранной оказалась сама жизнь. Возникли самовоспроизводящиеся молекулы РНК. А тут уж вроде бы рукой подать до современной РНК-ДНК-белковой жизни.
В целом теория Опарина базировалась на представлении, что все начиналось с белков, а также на возможности в определенных условиях спонтанного химического синтеза мономеров белков – аминокислот – и белковоподобных полимеров (полипептидов) абиогенным путем. Надо признать, что при поведении лабораторных опытов удавалось создавать условия, когда возникали достаточно сложные органические вещества. Тут отрицать очевидное невозможно. Другое дело, что сложное органическое вещество, несмотря на титанические усилия, так и не превратилось в живое существо. Это тоже общеизвестно и очевидно.
Сторонники этой теории утверждали, что первыми организмами (протоорганизмами) были, может быть, гетеротрофы, а может, и хемолитотрофы, обеспечивавшие свою жизнедеятельность за счёт окислительно-восстановительных химических реакций. Ну&heip;