Романтика реальности. Как Вселенная самоорганизуется, порождая жизнь, сознание и сложность Космоса - Бобби Азарян

же самое свойство, благодаря которому жизнь способна покидать планету на космических кораблях, позволяет организму карабкаться в гору. Это свойство называется агентностью и возникает из информации, хранящейся в генетической, нервной или культурной памяти. Но каким образом вся функциональная информация в геномах появляется в результате случайной мутации? Креационист, несомненно, возразил бы, что такие сложные структуры, как сердце и глаз, не могли эволюционировать в ходе слепых и неуправляемых процессов.

Мутация во многих отношениях случайна, но эволюция – нет. Естественный отбор просеивает слепо сгенерированное разнообразие форм и находит функциональные соответствия между адаптивной системой и окружающей средой, между организмом и его нишей. Один из ученых, который многое сделал для демистификации телеологии и объяснял целенаправленность как продукт естественного отбора, – это нейроантрополог Терренс Дикон из Калифорнийского университета в Беркли, сказавший: «Эволюционный процесс не просто передает информацию в будущее, он генерирует ее динамически»9.

Эта общая идея так или иначе присутствует во всех основных научных парадигмах, пытавшихся за последние сто лет интегрировать биологию и эволюционную теорию с термодинамикой и теорией информации. Эти междисциплинарные области науки имеют разные названия: кибернетика, общая теория систем, эволюционная эпистемология, сложные адаптивные системы, универсальный дарвинизм, универсальная теория отбора, а также модный сейчас принцип свободной энергии. Но все они явно или косвенно трактуют естественный отбор как процесс, эффективно передающий информацию из окружающей среды в адаптивную систему.

Генерация знаний в результате слепой изменчивости и естественного отбора элегантно решает проблему эпистемологии и проблему телеологии, давая нам понятный механизм того, как организмы обретают точные внутренние представления (знания) о внешнем мире – тайну, которую отчаянно пытался разгадать Платон.

Адаптация кодирует знание

Все сомневаетесь в том, что адаптация – это, в сущности, то же самое, что знание? Отлично! Хорошего эпистемолога нелегко убедить. Давайте посмотрим, как выдерживает критику парадигма Поппера. Вспомним различие между семантической и чисто синтаксической информацией, которое мы провели в предыдущей главе. Чтобы считаться знанием, информация должна иметь значение, а чтобы иметь значение, информация должна быть о чем-то. Биологические знания – это заложенная в организмах информация о том, как выживать и размножаться в изменчивой среде. Именно «предметность», как это называют Дикон и Деннет, квалифицирует генетическую информацию, связанную с адаптацией, как семантическую или значимую информацию и, в частности, информацию, снижающую неопределенность, то есть знание. «В биологической эволюции полезная информация определяется постфактум в связи с ее способностью проходить через функциональный механизм исправления ошибок естественного отбора», – писал Дикон в своей знаменитой статье «Шеннон – Больцман – Дарвин: новое определение информации».

Давайте рассмотрим пару классических примеров из литературы по эволюционной эпистемологии. Обтекаемая форма тела дельфина, являющаяся продуктом хранящейся в его геноме информации, в совершенно буквальном смысле содержит знания о гидродинамике. Аналогично анатомия орлиного крыла содержит знания об аэродинамике. Мы не только можем с уверенностью утверждать, что инженеры видят знания в этих функциональных конструкциях; не стоит также сомневаться, что их строение послужило источником вдохновения для наших авиационных и подводных технологий. Неужели кто-то считает, что у нас сейчас были бы самолеты, если бы эволюция сначала не создала существ, способных летать? Мы можем лишь догадываться, сколько времени прошло бы до появления этих изобретений, если бы природа не снабдила нас превосходным набором «чертежей», вдохновлявших наши мечты о таких машинах.

Но если теории мотивируются практическими проблемами и если организм – это своего рода воплощенная теория, тогда какую проблему жизнь «пытается решить» посредством адаптации? Биолог назвал бы ее выживанием, но кибернетик предпочел бы слово «устойчивость», а физик говорил бы об избегании равновесия. Все это означает примерно одно и то же, но если мы не будем мыслить об организме как о системе, далекой от равновесия, которой для поддержания существования постоянно требуется энергия, то мы не поймем истинную роль информации в биологии.

Если предположить, что второй закон термодинамики действует повсюду во Вселенной, тогда всем живым организмам, всем мыслимым агентам присущ фундаментальный космический императив. К настоящему времени мы уже должны знать, как дважды два, что извечная задача любой упорядоченной системы – противостоять естественной тенденции к беспорядку. Если вы адаптивная система, то само ваше существование представляет собой экзистенциальную проблему, которую необходимо преодолеть.

Природа отбирает самые устойчивые конфигурации

Эрик Смит и Гарольд Моровиц описали эту экзистенциальную проблему в своей книге «Происхождение и природа жизни на Земле»: «В живых системах каждый уровень, от положения всех атомов и межатомных связей до контроля, репликации и отбора, постоянно подвергается флуктуациям, грозящим вывести его из состояния покоя». Это означает, что даже просто для сохранения, а тем более для репликации, динамическая система должна иметь устойчивую конфигурацию. Это понятие отбора ради устойчивости дает нам новый и более широкий взгляд на приспособленность. Один из популярных критических аргументов против теории естественного отбора Дарвина, часто обобщаемой словосочетанием «выживание наиболее приспособленных», заключается в том, что никто точно не знает, что такое приспособленность, поскольку стандартное определение является тавтологическим (циклическим) и, следовательно, бессодержательным.

В книге 2006 года «Безбожники: церковь либерализма» крайне правый медиаэксперт и профессиональный тролль Энн Коултер воспользовалась этой неоднозначностью в пассаже, который широко разошелся среди креационистов: «„Теория“ Дарвина – это, в общем, не что иное, как циклическое утверждение: в процессе естественного отбора выживают самые „приспособленные“. Кто являются „самыми приспособленными“? Те, которые выживают! Ну как же, смотрите, это ведь происходит постоянно!»

Этот аргумент – очевидная логическая уловка, однако она заставляет нас немного глубже задуматься о том, что именно эволюция оптимизирует с помощью вариаций и отбора. Формально говоря, приспособленность – это количественный показатель репродуктивного успеха, который можно точно рассчитать для любого организма в популяции, но это все равно мало говорит нам о том, что значит быть приспособленным. Докинз, который дал начало универсальному дарвинизму своей концепцией мема – парадигмы, ставшей практически синонимом эволюционной эпистемологии, – считает, что приспособленность можно понимать более широко как устойчивость: «Дарвиновское „выживание наиболее приспособленных“ на самом деле является частным случаем более общего закона выживания устойчивых»10.

Кажется, мы на верном пути, но что делает ту или иную конфигурацию устойчивой? Мы знаем, что для избегания равновесия система должна быть способна постоянно поглощать свободную энергию из шумной, колеблющейся, изменчивой среды. Чтобы выполнить эту задачу и поддерживать стабильное неравновесное состояние, адаптивная система должна получать информацию, уменьшающую ее незнание об окружающем мире или неуверенность в нем. Таким образом, проблема существования жизни – это проблема логического вывода. Чтобы сохраняться в устойчивой форме, жизнь должна учиться, причем она должна начать делать это сразу же, с самого момента своего