Читати книгу - "Сліпий годинникар"

Найяскравішими та найприголомшливішими прикладами позитивного зворотного зв’язку є ті, що приводять не до зниження, а до нестримного збільшення чогось: ядерний вибух, втрата самовладання вчителем, сварка в пивниці, ескалація образ в ООН (читач може звернути увагу на попередження, з якого я почав цей розділ). Побічним свідченням важливості позитивного зворотного зв’язку в міжнародних відносинах є спеціальне слово «ескалація», коли ми говоримо, що Близький Схід — це «порохова бочка», і коли позначаємо «вогнища напруженості». Один із найвідоміших прикладів ідеї позитивного зворотного зв’язку наводиться в Євангелії від Матвія: «Бо хто має, тому дасться і примножиться, а хто не має, у того відніметься й те, що має». Цей розділ розповідає про позитивний зворотний зв’язок у процесі еволюції. Деякі властивості живих організмів мають такий вигляд, неначе вони є кінцевими продуктами чогось на кшталт вибухового, керованого позитивним зворотним зв’язком нестримного процесу еволюції. У м’якій формі прикладами цього є гонитви озброєнь із попереднього розділу, але справді дивовижні приклади слід шукати серед органів, що слугують для приваблення статевих партнерів.

Спробуйте переконати себе (як намагалися переконати мене у студентські роки), що хвіст павича є звичайнісіньким функціональним органом на кшталт зуба чи нирки, сформованим шляхом природного відбору для виконання всього лише утилітарної роботи — недвозначного позначення птаха як представника цього виду, — і квит. Мене в цьому так і не переконали, і я сумніваюся, що вас удасться переконати також. На мою думку, хвіст павича несе на собі безпомильний відбиток позитивного зворотного зв’язку. Він однозначно є продуктом якогось неконтрольованого, нестабільного вибуху, що стався в процесі еволюції. Те саме стверджував і Дарвін, викладаючи свою теорію статевого відбору, і так само (однозначно й багатослівно) вважав найвидатніший із його послідовників Р. А. Фішер. Після недовгих міркувань у своїй книжці «Генетична теорія природного відбору» він робить такий висновок:

…розвиток плюмажу в самців та статеві преференції такого розвитку в самиць, таким чином, мають відбуватися разом, а оскільки цей процес не контролюється жорстким контрвідбором, відбуватимуться з дедалі більшою швидкістю. За повної відсутності такого контролю легко побачити, що швидкість розвитку буде пропорційна розвитку вже досягнутому, який, відповідно, з часом збільшуватиметься по експоненті чи в геометричній прогресії.

Для Фішера це типово: речі, які, як йому здається, «легко побачити», інші вчені не могли до кінця зрозуміти ще півстоліття. Він геть не переймався тим, аби пояснити своє твердження, що еволюція статево привабливого плюмажу може відбуватися з дедалі більшою швидкістю, по експоненті, вибухово. Решті наукового світу знадобилося десь із 50 років, аби вловити й нарешті відтворити в повному вигляді той математичний аргумент, який, мабуть, використовував Фішер (на папері чи у своїй голові), аби довести цю думку самому собі. Я збираюся спробувати пояснити суто нематематичною прозою ці математичні ідеї, які в їхній сучасній формі здебільшого розробив молодий американський математичний біолог Расселл Ланде. Хоча я й не налаштований так песимістично, як сам Фішер, який у передмові до своєї книжки 1930 року сказав: «Жодні мої зусилля не допомогли зробити цю книжку легкою для читання», — однак, говорячи словами одного люб’язного рецензента моєї власної першої книжки, «читач попереджений, що розум треба взути у кросівки для бігу». Мені самому розуміння цих складних ідей далося геть не просто. Тут, попри його протести, я маю подякувати своєму колезі й колишньому студентові Алану Ґрафену, власні «крилаті сандалі розуму» якого знамениті по-своєму, але який має дедалі рідкіснішу здатність знімати їх і знаходити правильний спосіб пояснити складні моменти іншим. Без його настанов я просто не зміг би написати основну частину цього розділу, і саме тому я не бажаю обмежувати свою вдячність лише словами в передмові.

Перш ніж ми перейдемо до цих складних моментів, я мушу повернутися трохи назад і розповісти дещо про походження самої ідеї статевого відбору. Як і багато іншого в цій царині, вона пішла від Чарльза Дарвіна. Хоча Дарвін і зосередив основну увагу на виживанні та боротьбі за існування, він усвідомлював, що існування та виживання є лише засобами досягнення кінцевої мети. А цією кінцевою метою є розмноження. Фазан може дожити до поважного віку, але якщо він не розмножиться, то не передасть свої біологічні ознаки далі. Відбір сприятиме набуттю якостей, що роблять тварину успішною в розмноженні, і виживання є лише частиною битви за розмноження. В інших частинах цієї битви успіх приходить до тих, хто є найпривабливішим для протилежної статі. Дарвін бачив, що якщо самець фазана, павича чи райського птаха набуває статевої привабливості, навіть за рахунок власного життя, то все ще може перед смертю передати свої статево привабливі якості завдяки дуже успішному розмноженню. Він усвідомлював, що хвіст павича має бути перешкодою для його власника, коли йдеться про виживання, і припустив, що це більш ніж переважується підвищенням статевої привабливості, яку той дає самцеві. З його любов’ю до аналогії з одомашненням Дарвін порівняв паву з людиною-селекціонером, яка спрямовує хід еволюції домашніх тварин згідно зі своїми естетичними примхами. Ми ж могли би порівняти її з особою, що відбирає комп’ютерних біоморфів, виходячи з їхньої естетичної привабливості.

Дарвін просто приймав примхи самиць як належне. Їхнє існування було аксіомою його теорії статевого відбору, апріорним припущенням, а не чимось, що потребує окремого пояснення. Почасти з цієї причини його теорія статевого відбору мала погану славу, аж поки 1930 року її не врятував Фішер. На жаль, багато біологів так само ігнорували або неправильно розуміли Фішера. Заперечення, висунуте Джуліаном Гакслі та іншими, полягало в тому, що примхи самиць не є вагомою основою для по-справжньому наукової теорії. Але Фішер врятував теорію статевого відбору, розглядаючи преференції самиць як законний об’єкт природного відбору, не менш повноправний, ніж хвости самців. Преференції самиць є проявом їхньої нервової системи. А нервова система самиць розвивається під впливом їхніх генів, через що на її властивості ймовірно впливає відбір, що відбувався впродовж минулих поколінь. Тоді як інші вважали, що окраси самців еволюціонували під впливом статичних преференцій самиць, на думку Фішера, преференції самиць динамічно еволюціонували синхронно з прикрасами самців. Можливо, ви вже починаєте здогадуватись, як це буде пов’язано з ідеєю вибухового позитивного зворотного зв’язку.

Під час розгляду складних теоретичних ідей часто буває корисно тримати в голові якийсь конкретний приклад з реального світу. Особисто я скористаюся прикладом хвоста африканського птаха — довгохвостого оксамитового ткача. Згодилась би будь-яка прикраса, що з’явилася внаслідок роботи статевого відбору, але мені захотілося внести невеличкі зміни й відійти від постійно згадуваного (коли говорять про статевий відбір) павича. Самець довгохвостого оксамитового ткача — невеликий чорний птах із помаранчевими плямами на плечах, розміром приблизно з англійського горобця, за винятком того, що довжина основного хвостового оперення в шлюбний період може сягати у нього 45 см. Його часто можна побачити під час виконання ефектного показового польоту над пасовищами Африки, коли він виконує фігури вищого пілотажу, немов літак із причепленим до нього довгим рекламним транспарантом. Не дивно, що вологу погоду він зазвичай перечікує на землі. Навіть сухий хвіст такої довжини тягати за собою скрізь, мабуть, важкувато. Нас же цікавить пояснення виникнення довгого