Максим Винарский – Мертвый лев: Посмертная биография Дарвина и его идей (страница 45)

Но где его искать и как доказывать?

На рубеже веков почти все ученые сошлись на том, что самые лучшие доказательства – экспериментальные, основанные на точном количественном подходе, измерениях, статистическом анализе данных. Джон Мерц в своей известной «Истории европейской мысли в девятнадцатом столетии» предсказывал, что наука в ХХ в. будет

…основана на числах и вычислениях – коротко говоря, на математических процессах; сам научный прогресс зависит от того, насколько широко математические идеи вводятся [для изучения]… нематематических объектов, а также от развития самих математических методов и концепций{337}.

По сути, это перифраз стародавнего изречения Галилео Галилея о том, что «великая книга природы написана на языке математики» и прочесть ее может только тот, кто этим языком владеет. В эпоху Галилея (начало XVII в.) так считали немногие ученые, сейчас – большинство. Математические доказательства обладают в их глазах магической силой повышенной убедительности, как будто числа и проводимые с ними операции относятся к иной, более «высокой» реальности, чем простые слова, описывающие природные явления.

Бампус догадался, как применить математический метод для проверки гипотезы естественного отбора. Ее логика состоит в том, что шансы особей на выживание неодинаковы: гибнут преимущественно «неудачники», хуже других адаптированные к жизненным условиям. Даже инкубаторные цыплята, вопреки расхожему присловью, не одинаковы по своим характеристикам, а уж животные и растения из природных популяций – и подавно. Степень приспособленности обусловлена различиями по размерам, весу, интенсивности обмена веществ и десяткам других признаков, которые можно выразить количественно. Именно это и проделал Хермон Бампус.

«Оттаявшие» домовые воробьи оказались по ряду признаков не такими, как погибшие. На первый взгляд, все они очень похожи: одинаково скачут, чирикают, купаются в пыли; даже для того, чтобы отличить у них самца от самки, надо внимательно приглядеться. Разница между погибшими и выжившими особями состояла в средних значениях их признаков – различиях, которые нельзя увидеть, а можно только вычислить. Но и такой «мелочи» достаточно, чтобы один спасся, а другой отправился в мир иной. Заметьте, речь идет именно о средних величинах и о вероятностях. Даже крупный и матерый самец-воробей может погибнуть, если станет самонадеянно бороться с бурей до тех пор, пока его силы не иссякнут. И даже наиболее уклоняющаяся от среднего типа воробьиха не обязательно обречена на гибель: ей может повезти, и она отыщет спасительный уголок, но в целом шансы на выживание среди самок выше именно у «середнячек».

Работа Бампуса дала в руки биологам одно из первых реальных доказательств действия в природе чего-то похожего на описанный Чарльзом Дарвином естественный отбор. Вскоре аналогичные примеры были обнаружены в других группах животных: у морских крабов, наземных улиток, бабочек, ос, богомолов…{338} Секрет успеха заключался в том, чтобы найти удачный объект для изучения и четко продумать математический аппарат проверки гипотезы. В первые годы прошлого века подобных исследований были единицы, к исходу первой трети века – уже многие десятки. Подключились генетики с их любимой мушкой дрозофилой и доказали, что отбору подвержены не только морфологические признаки, наподобие размеров и окраски тела, но и отдельные гены – точнее, разные варианты одного и того же гена. Наконец, в 1930 г. английский биолог и математик Рональд Фишер в своей классической монографии «Генетическая теория естественного отбора» подвел под дарвиновскую гипотезу солидный математический фундамент, доказав расчетами теоретическую возможность действия отбора в природных популяциях.

Это было уже очень серьезно и убедительно, хотя началось все с простой на первый взгляд работы, проведенной американским профессором из Род-Айленда.

Тут мне хочется сделать отступление от воробьиной темы и немного углубиться в сферу психологии научного поиска и самих ученых. Приверженцы конспирологической теории о том, что ученые вечно что-то скрывают от народа{339}, убеждены в реальности всемирного заговора биологов, вот уже много десятилетий подряд цинично дурачащих доверчивые массы. Мол, прекрасно они знают, что «Дарвин неправ», но молчат об этом, поддерживая его «обман», дабы удержать свою монополию на истину. Для такого великого надувательства все средства хороши, а уж профессор Бампус с его воробьями и математическим доказательством реальности естественного отбора – сущий клад. Ура-ура, звони во все колокола, печатай во всех учебниках, посрамляй скептиков! Биологи так бы непременно и поступили, будь они не биологами, а организаторами рекламных кампаний или PR-агентами.

На самом же деле результаты, представленные Бампусом, не были единодушно приняты научным сообществом как решающее доказательство того самого. Напротив, они вызвали неудобные вопросы. Так ли уж доказательна работа Бампуса и нет ли в ней слабых мест, не замеченных самим автором? Таковые, разумеется, отыскались. Да, Бампус показал, что среди воробьев, захваченных снежной стихией, лютовала дифференциальная (то есть неслучайная, разборчивая) смерть. Но ведь это лишь единичный случай, экстраординарный, да и изученная выборка невелика – всего-то 136 воробьев из многих сотен, живших в то время в Провиденсе. А главное, в мешок профессора попали только те птицы, что не смогли справиться со снежной бурей. Наверняка были и другие, которые сумели найти убежище и спастись, но мы о них ничего не знаем. Как изменился бы результат вычислений, имей мы данные по этим ускользнувшим от науки особям? Получается уравнение с одним неизвестным, но таким, до которого нам уже не добраться. Доказательство, приведенное Бампусом, конечно, красивое, но поди пойми, доказательство ли это в строгом смысле слова или же статистический артефакт…

Один из критериев «хорошей» науки – это воспроизводимость ее результатов. Единичный случай, каким бы интересным и убедительным он ни был, редко ставит точку в научном споре. Вот почему в свое время в США провели исследование, похожее на то, что выполнил Бампус, но заранее спланированное таким образом, чтобы критически настроенный комар носа не подточил. Осенью 1978 г. в штате Канзас местные орнитологи отловили две с половиной сотни воробьев. Птиц тщательно измерили, взвесили и окольцевали. Весной отлов воробьев провели снова, чтобы узнать, как изменились (и изменились ли) характеристики популяции после зимовки. К счастью для исследователей и к большому несчастью для воробьев, зима 1978/79 гг. в штате Канзас выдалась необычайно суровая, со средней температурой почти на пять градусов ниже нормы, что позволило в какой-то степени повторить Бампусов «естественный эксперимент». Весеннее обследование показало, что среди самцов выжили те, что покрупнее, а среди самок – те, что помельче. У переживших зиму птиц также оказались сравнительно более короткие конечности. Последнее объясняется тем, что воробьи с такими пропорциями тела имеют более низкий уровень метаболизма и, как следствие, меньше теряют тепло, что критически важно зимой{340}.

Еще одно схожее исследование было проведено в Испании на местных теплолюбивых воробьях. Здесь также использовали большие выборки птиц, а наблюдения вели в течение нескольких последовательных лет. Орнитологам удалось статистически доказать, что уровень зимней смертности среди воробьев прямо пропорционален количеству дней с заморозками. Так, особенно высокой она была в аномально холодную зиму 1984/85 гг., когда число дней с заморозками составило целых 12 (тут русский человек снисходительно улыбнется, а испанец понимающе покачает головой). А вот в Британии, где климат посуровее, столь гибельного эффекта от заморозков не наблюдается{341}. Видимо, тамошние воробьи прошли жесткую школу жизни и им даже продолжительные морозы нипочем.

Все эти работы показали, что суровые зимы действительно могут выступать как фактор отбора у домовых воробьев. Заморозки и снежные бураны являются для них своего рода экзаменом, цена провала на котором – не «двойка», а смерть. И никаких «переэкзаменовок» или «на второй год». Мороз жесток, и только по-настоящему хорошо адаптированные особи имеют высокие шансы успешно перезимовать. Но именно шансы, одни только шансы, без всяких твердых гарантий!

История с воробьями и естественным отбором на этом, однако, не закончена. Продолжая ее развивать, я серьезно рискую тем, что иной читатель, ждущий от науки окончательного, абсолютного знания, почувствует к ней острое недоверие. Признание, которое мне предстоит вот-вот сделать, возможно, кто-то сочтет публичным саморазоблачением дарвиниста, своеобразным coming out. Рассказывая о Бампусе и его последователях, я утверждал, что они доказали реальность естественного отбора, продемонстрировали, что признаки особей изменяются со временем и что смерть выбирает свои жертвы не хаотично, а как бы с разбором. Им удалось даже показать роль конкретных природных факторов, играющих роль «руки» естественного отбора. Что же, можно кричать «ура!» и бросать в воздух чепчики? Все-таки нет. Было выиграно только одно сражение, но не вся кампания. Я никак не могу сделать вид, что все без исключения биологи являются сегодня убежденными сторонниками теории естественного отбора, – есть среди них и небольшая группа несогласных. «Опасная идея Дарвина» даже через 140 лет после кончины ее автора не стала общепризнанной истиной из разряда «ну кто же этого не знает».