|
Слепой часовщик
Ричард Докинз
Глава 10
...продолжение...
Завершая обсуждение отбора видов, скажу, что он мог бы объяснить структуры видов, существующих в мире в любое конкретное время. Из этого следует, что он мог бы также объяснять изменяющиеся структуры видов, по мере смены одних геологических эпох другими, более поздними, то есть - изменения структур в ископаемой летописи. Тем не менее – это не значащая сила в эволюции сложных машин жизни. Максимум, что он может сделать – это выбрать между различным альтернативными сложными аппаратами, имея в виду, что эти сложные аппараты уже были изготовлены настоящим дарвиновским отбором. Как я уже сказал выше, отбор видов может иметь место, но похоже, он не делает ничего значительного! А сейчас вернёмся к предмету таксономии и её методам.
Я говорил, что у кладистической таксономии есть преимущество над библиотечными типами таксономии, и оно заключается в наличии в природе одной, уникально-верной иерархически вложенной схемы, ждущей, когда её обнаружат. И всё, что нам нужно сделать – это разработать методы обнаружения её. А здесь, к сожалению, имеются практические трудности. Самое интересное пугало систематика – эволюционная конвергенция. Этот феномен настолько важен, что я уже посвятил ему половину главы. В четвёртой главе мы видели, как снова и снова обнаруживаются животные, похожие, благодаря подобному образу жизни, на неродственных животных в других частях мира. Бродячие муравьи Нового Света похожи на муравьёв–погонщиков Старого. Невероятное подобие возникло у весьма неродственных электрических рыб Африки и Южной Америки, а также между настоящим волком и сумчатым "волком" Thylacinus Tasmania. Во всех этих случаях я просто утверждал без доказательств, что это подобие – конвергентно: они независимо эволюционировали в неродственных животных. Но откуда мы знаем, что они не родственники? Если систематики, оценивая близость родства опираются на сходство, то почему их не дурачило невероятно близкое подобие, которое вроде бы объединяет эти пары животных? Или, поворачивая этот вопрос более болезненной гранью: когда систематики говорят нам, что два вида животных действительно близкие родственники, скажем, кролики и зайцы, то как мы узнаем, что систематиков не одурачила сильная конвергентность?
Этот вопрос действительно болезненен, ибо история таксономии переполнена случаями, когда более поздние систематики объявляли своих предшественников неправыми именно по этой причине. В четвёртой главе мы видели, как аргентинский систематик объявил литоптернов предками настоящих лошадей, хотя сейчас считается, что они конвергентны с ними. Африканского дикобраза долго полагали близким родственником американского, но сейчас считается, что эти две группы развили свои колючие покровы независимо. Возможно, что иглы были полезны обоим, на этих разных континентах, по аналогичным причинам. Кто поручится, что будущие поколения систематиков не изменят этого мнения ещё раз? Какое доверие мы можем питать к таксономии, если конвергентная эволюция – такой могучий генератор обманчивых подобий? Главное, что вселяет лично в меня оптимизм на этот счёт – это появление на сцене новых мощных методов, основанных на достижениях молекулярной биологии.
Как вы возможно догадались при чтении более ранних глав, все животные, растения и бактерии, сколь бы разными они ни выглядели, поразительно единообразны, когда мы переходим к молекулярному базису. Наиболее сильно это единообразие проявляется в самом генетическом коде. Генетический словарь состоит из 64 слов ДНК-кода по три буквы в каждом. Каждое из этих слов имеет точный перевод на белковый язык (оно обозначает либо конкретную аминокислоту, либо знак пунктуации). Этот язык произволен - в том же самом смысле, в каком произволен человеческий язык (например, в звучании слова “дом” нет никаких особенностей, могущих служить слушателю каким-то физическим признаком жилища). Далее - факт великого значения: каждое живое существо, как бы оно ни отличалось от других существ внешне, на уровне генов "говорит" почти точно на том же самом языке. Генетический код универсален. Я расцениваю это как почти окончательное доказательство происхождения всех организмов от единственного общего предка. Шансы на двукратное появление того же самого словаря произвольных "значений" неизмеримо малы. Как уже было сказано в шестой главе, может когда-то и существовали другие организмы, использовавшие иной генетический язык, но их больше нет с нами. Все выжившие организмы происходят от единственного предка, от которого они унаследовали почти идентичный, и при этом произвольный генетический словарь, идентичный почти в каждом из его 64-х слов ДНК-кода.
Вы только подумайте о влиянии этого факта на систематику! До прихода эры молекулярной биологии, зоологи могли быть уверены в родстве только тех животных, у которых наблюдается очень много общих анатомических особенностей. Молекулярная биология внезапно открыла новый ларец с сокровищами подобий, дополнивших скудный список, предлагавшийся анатомией и эмбриологией. Эти 64 тождества (подобия – слишком слабо сказано) общего генетического словаря – лишь начало. Таксономия преобразилась. То, что было лишь неопределёнными предположениями насчёт родства, стало статистически почти несомненным фактом.
Почти полная, буквальная универсальность генетического словаря для систематика не слишком хороша. Один раз сказав нам, что все живые существа – родственники, она не может сказать нам далее, какие пары существ “родственнее” других. Но это может сказать другая молекулярная информация, в которой мы находим переменную степень подобия, а не полную идентичность. Продукты генетических трансляторов, как вы помните, - белковые молекулы. Каждая белковая молекула – предложение, цепь слов аминокислотного словаря. Мы можем читать эти предложения, как в их транслированной белковой форме, так и в оригинальной ДНК-форме. Хотя все живые существа имеют один и тот же словарь, они не сочиняют одних и тех же предложений на основе этого общего словаря. Это даёт нам возможность определить степень родства. Белковые предложения, хотя и различаются в деталях, но часто подобны в общем. У любой пары организмов всегда можно найти предложения, достаточно подобные, чтобы можно было не сомневаться в том, что они – слегка "искажённые" версии одного предкового. Мы уже видели это на примере незначительных различий между последовательностями гистонов у коров и гороха.
Систематики теперь могут сравнивать молекулярные предложения точно так же, как они сравнивали ранее кости ног или черепа. Большое подобие белковой или ДНК-последовательности можно трактовать как знак принадлежности близким родственникам; меньшие подобия – как принадлежность более отдалённым родственникам. Все эти предложения составлены из слов универсального словаря, содержащего не более 64 слов. Красота современной молекулярной биологии состоит в том, что мы можем измерить различие между двумя животными точно - как точное количество слов, различающихся в соответствующих версиях конкретных предложений. Как и в генетическом гиперпространстве третьей главы, мы можем точно измерить, сколько шагов отделяют одно животное от другого - по крайней мере, применительно к конкретной белковой молекуле. Дополнительное преимущество использования в таксономии молекулярных последовательностей состоит в том, что, согласно одной влиятельной генетической школе, "нейтралистам" (мы встретим их ещё раз в следующей главе), большая часть эволюционных изменений, происходящих на молекулярном уровне, нейтральна. Это означает, что они возникают вследствие не естественного отбора, а продуктивной случайности, и следовательно, кроме как при случайной неудаче, проблема конвергенции не будет вводить в заблуждение систематика. И далее – как мы уже видели, любая молекула, похоже, эволюционирует с примерно постоянной скоростью у далеко различающихся групп животных. Это означает, что количество различий между сопоставимыми молекулами у двух животных, скажем, между цитохромом человека и цитохромом бородавочника – хорошее мерило времени, прошедшего с момента жизни их общего предка. Это довольно точные "молекулярные часы". Молекулярные часы позволяют нам оценивать не только у каких пар животных имеются ближайшие общие предки, но и примерное время жизни этого общего предка.
Здесь читатель может быть озадачен явной непоследовательностью. Вся эта книга подчеркивает первостепенную важность естественного отбора. Как же мы теперь можем подчеркивать хаотичность эволюционных изменений на молекулярном уровне? Предвосхищая главу 11, скажу, что на деле здесь нет никакой вражды с эволюцией адаптаций, что является главной темой этой книги. Даже самый горячий нейтралист не думает, что сложные рабочие органы, подобные глазам и рукам развились посредством случайного дрейфа. Всякий нормальный биолог согласится, что они могут развиться лишь посредством естественного отбора. Нейтралисты лишь полагают (и по моему мнению – справедливо), что такие адаптации – лишь вершина айсберга: вероятно, наибольшее количество эволюционных изменений, а именно – изменений на молекулярном уровне, бесфункционально.
Поскольку молекулярные часы – это факт, и похоже на правду, что молекулы определённого вида изменяются за миллионы лет с присущим им характерным темпом, то мы можем использовать этот факт для датирования точек разветвления эволюционного древа. И если действительно верно, что большая часть эволюционных изменений на молекулярном уровне нейтральна, то это замечательный подарок для систематика. Это означает, что проблема конвергенции может быть снята при помощи статистики. Каждое животное имеет большой объём генетического текста, хранящегося в его клетках, и большая часть его, согласно нейтралистской теории, не имеет никакого отношения к его приспособленности к данным условиям жизни; текст, который в значительной степени не затрагивается отбором, и в значительной степени не является объектом конвергентной эволюции, кроме как в результате явной случайности. Вероятность того, что два больших фрагмента селективно-нейтрального текста будут случайно походить друг на друга можно рассчитать, и она очень и очень низка. Еще важнее, что постоянный темп молекулярной эволюции позволяет нам практически датировать точки разветвления эволюционной истории.
Трудно преувеличить ту мощь, которую новые методы чтения молекулярных последовательностей добавили к арсеналу систематика. Конечно, пока ещё не все молекулярные последовательности, и не всех животных расшифрованы, но уже можно пойти в библиотеку, и посмотреть точную, дословную и побуквенную последовательность молекулярного предложения, такого как, скажем, "гемоглобин" в варианте собаки, кенгуру, колючего муравьеда, цыплёнка, гадюки, тритона, карпа, и человека. Не у всех животных есть гемоглобин, но есть другие белки, например гистоны, своя версия которых существует в каждом животном и растении, и опять же – многие из них можно уже посмотреть в библиотеке. И это не зыбкие характеристики, могущие, подобно длине ног или ширине черепа, зависеть от возраста и здоровья экземпляра, или даже от особенностей зрения исследователя. Это точно сформулированные альтернативные версии одного и того же предложения, на одном и том же языке, которые могут быть положены рядом, и сравнены так же скрупулёзно и точно, как скрупулёзно греческий учёный мог бы сравнивать два пергамента с текстом одного и того же Евангелия. ДНК-последовательности - Евангелия всей жизни, и мы научились их расшифровывать.
Базовое положение систематики гласит, что близкие родственники будут иметь более совпадающие версии конкретного молекулярного предложения, чем более отдалённые. Это называется "принцип экономии". Экономия – другое название экономической скупости. Наш задача состоит в том, что исходя из набора животных, предложения которых известны, скажем, восьми животных, перечисленных в предыдущем параграфе, выяснить, какая из всех возможных древовидных диаграмм соединяет эти восемь животных наиболее экономно. Самое экономное дерево – это "экономически скупейшее" дерево предположений, в том смысле, что оно предполагает минимальное количество изменений слов в эволюции, и минимальное количество конвергенций. Мы вправе предполагать минимальное количество конвергенций на основании явного неправдоподобия. Маловероятно, особенно если учесть, что большая часть молекулярной эволюции нейтральна, что два неродственных животных натолкнутся на в точности ту же самую последовательность, дословно и побуквенно.
При попытке рассмотреть на все возможные деревья обнаруживаются вычислительные трудности. Когда нам нужно расклассифицировать только трёх животных, то возможных деревьев будет только три: А вместе с B, исключая C; А с C, исключая B; и B с C, исключая A. Можно проделать аналогичные вычисления для больших количеств животных, подлежащих классификации, но количество возможных деревьев круто возрастает. Когда нам нужно рассмотреть только четверых животных, то общее количество возможных деревьев родства равно 15, и пока что обозримо. Компьютеру не потребуется долго работать, чтобы выяснить, какое из этих 15 является наиболее скупым. Но если нужно рассмотреть 20 животных, то число возможных деревьев, составит 8 200 794 532 637 891 559 375 (см. рисунок 9). Наибыстрейшему на сегодняшний день компьютеру потребуется 10 000 миллионов лет (примерно возраст вселенной), чтобы вычислить скупейшее дерево для всего 20 животных. А систематики часто хотят строить деревья из более чем 20 животных.
Это генеалогическое древо правильно. Существуют также 8200794532637891559374 других способа классификации этих 20 организмов, и все они неправильны. Хотя молекулярные систематики были первыми, осознавшие эту проблему взрывного роста вариантов, фактически она уже существовала и в недрах немолекулярной таксономии. Немолекулярные систематики просто уклонились от неё, делая интуитивные предположения. Из всех, в принципе возможных генеалогических деревьев, подавляющее большинство может быть отброшено сразу – например, все миллионы генеалогических деревьев, которые располагают людей ближе к дождевым червям, чем к шимпанзе. Систематики даже не взглянут на такие очевидно абсурдные деревья родства, но сосредоточатся на относительно немногих деревьях, которые не слишком радикально нарушают их предположения. Это видимо справедливо, хотя всегда есть опасность, что правильное, скупейшее дерево оказалось одним из тех, что были отвергнуты без рассмотрения. Компьютеры также можно запрограммировать на использование кратчайших путей, тем самым проблему взрывообразно больших чисел можно милосердно сократить.
Молекулярная информация настолько обильна, что позволяет нам многократно и независимо строить системы родства на основе различных белков. При этом мы можем использовать выводы, сделанные при изучении одной молекулы, для проверки выводов, сделанных на основании другой. Если нас беспокоит, что история, рассказанная одной белковой молекулой, на деле может быть результатом конвергенции, то мы можем безотлагательно проверить её, изучив другую. Конвергентная эволюция – это собственно особый вид случайного стечения обстоятельств. Особенность случайных совпадений состоит в том, что, даже если они, несмотря на редкость, однажды всё-таки случаются, то просто повторение их вероятно уже гораздо менее. И уж тем более низка их вероятность при трёхкратном повторении. Рассматривая всё больше и больше независимых белковых молекул, мы можем практически исключить случайное совпадение.
Например, одно исследование группы новозеландских биологов состояло в неоднократной (а именно пятикратной) независимой классификации 11 животных с использованием пяти различных белковых молекул. В эти 11 животных входили: овца, макака-резус, лошадь, кенгуру, крыса, кролик, собака, свинья, человек, корова и шимпанзе. Идея состояла в разработке дерева родства этих 11 животных сначала на основании одного белка. Затем построить аналогичное дерево на основании одного белка, и посмотреть, получилось ли оно тем же самым, что и в первом случае. Затем проделать то же самое для третьего, четвертого и пятого белка. Теоретически, если, к примеру, никакой эволюции фактически не было, то каждый из этих пяти белков, возможно даст совершенно отличное дерево "родства".
Все пять белковых последовательностей всех 11 животных были доступны в библиотеке. Для 11 животных возможно 654 729 075 деревьев отношений, которые нужно рассмотреть, используя обычные методы сокращения путей поиска. Для каждой из пяти белковых молекул компьютер напечатал скупейшие деревья родства - пять независимых лучших предсказаний истинного дерева родства этих 11 животных. Если бы все пять этих деревьев оказались бы идентичны, то это был бы самый красивый результат, на который можно было бы надеяться. Вероятность получения этого результата случайным совпадением крайне мала: это было бы число с 31 нулём после десятичной запятой. Мы не должны удивляться, если не сможем получить согласованность столь совершенную: некоторая конвергенция и случайные совпадения вполне ожиданны. Нас должна беспокоить лишь существенная несогласованность этих деревьев. Фактически эти пять деревьев оказались не совсем идентичными, но очень подобными. Все пять молекул согласны в том, что человек, шимпанзе и макака близки друг другу, но есть некоторые разногласия по вопросу о том, какие животные ближе всего к этому кластеру: гемоглобин B говорит, что это собака, фибринопептид B говорит, что это крыса; фибринопептид А говорит, что это кластер, состоящий из крысы и кролика; гемоглобин А говорит, что это кластер, состоящий из крысы, кролика и собаки.
Мы имеем определенного общего предка с собакой, и другого общего предка с крысой. Эти два предка действительно существовали в свои моменты истории. Один из них должен быть современнее другого, так что или гемоглобин B, или фибринопептид B должен быть не прав в оценке эволюционных отношений. Как я уже сказал, такие незначительные несоответствия не должны нас беспокоить. Мы вполне ожидаем какую-то конвергенцию и совпадения. Если на деле мы ближе к собаке, то это означает, что мы конвергентны с крысой в отношении нашего фибринопептида B. Если на деле мы ближе к крысе, то это означает, что мы конвергентны с собакой в отношении нашего гемоглобина B. Мы можем понять, какая идея из этих двух ближе к правде, рассмотрев ещё и другие молекулы. Но я не буду углубляться в этоу тему: вопрос уже ясен.
Я говорил, что таксономия – один из наиболее злобно-сварливых разделов биологии. Стивен Гулд хорошо характеризовал её одной фразой "названия и злобствования". Похоже, систематики питают такую страстную любовь к своей научной школе, какая была бы более ожиданна в политической партии или экономической школе, чем в академической науке. Члены конкретной таксономической школы воспринимают себя как осаждённую общину братьев, подобную ранним христианам. Впервые я понял это, когда знакомый систематик, с тревогой на побелевшем лице сообщил мне "новости": что такой-то и такой-то (имя не имеет значения) "переметнулся к кладистам".
Нижеследующий краткий обзор таксономических школ вероятно вызовет некоторое раздражение кого-то из их приверженцев, но не большее, чем они обычно вызывают друг у друга, так что никакого особого вреда я не причиню. В понятиях их базовой философии, систематики распадаются на два главных лагеря. С одной стороны располагаются те, кто без колебаний признаёт своей открытой целью раскрытие эволюционных отношений. Для них (и для меня) хорошее таксономическое дерево – это генеалогическое древо эволюционных отношений. Когда вы составляете его, вы используете все методы, находящиеся в вашем распоряжении, чтобы делать лучшее предположение насчёт близости родства одного животного к другому. Найти общее название для этих систематиков трудно, потому что напрашивающееся название, "эволюционные систематики", уже занято одной узкой подшколой. Иногда их называют "филетиками". Пока что я писал эту главу с филетических позиций. Но есть много систематиков, которые, по, по-своему разумным причинам, идут другим путём. Хотя они, вероятно, согласятся с тем, что конечная цель таксономии состоит в открытиях в области эволюционных отношений, они настаивают на отделении практики таксономии от теории - возможно эволюционной теории, которая бы подсказывала структуру подобий. Эти систематики изучают структуру подобий саму по себе. Они не выдвигают предварительных гипотез о том, что какая-то схема подобий обусловлена эволюционной историей, и является ли близкое подобие следствием близкого родства. Они предпочитают строить свою систематику, используя одну только систему подобий. В этом есть одно преимущество – если у вас есть какие-то сомнения насчёт истинности эволюции, вы можете использовать систему подобий для её проверки. Если эволюция истинна, то подобия животных должны отвечать некоторыми предсказуемыми схемам, особенно – схеме иерархического вложения. Если эволюция ложна, то кто его знает, какой системы подобий нам нужно ожидать, однако нет никаких явных причин ожидать вложенной иерархической системы. Эта школа настаивает, что если вы используете эволюцию при построении вашей систематики, то вы не можете использовать результаты вашей таксономической работы для поддержки истинности эволюции: это было бы циркулярным доказательством. Этот аргумент был бы важен, если бы у кого-нибудь были серьёзные в сомнения в истинности эволюции. Опять же, трудно найти подходящее название для этой второй школы систематиков. Я буду называть их "измерителями чистого подобия".
Филетики, открыто стремящиеся выявить эволюционные отношения, далее разделяются на две школы. Это кладисты, следующие принципам, провозглашённым в знаменитой книге Вилли Хеннига “Филетическая таксономия”, и "традиционные" эволюционные систематики. Кладисты помешаны на ветвлениях. Цель систематики для них состоит в обнаружении порядка ответвлений эволюционных линий друг от друга ходе эволюции. Их не волнует, как много (или немного) эти линии изменились, начиная с пункта ветвления. "Традиционные" (не воспринимайте это как ругательство) эволюционные систематики отличаются от кладистов главным образом тем, что они не рассматривают эволюцию лишь как ветвление. Они также принимают во внимание всю совокупность изменений, происходящих в ходе эволюции, а не только ветвления.
Кладисты с самого начала рассуждают в понятиях ветвления деревьев. Они начинают с умозрительной записи всех возможных ветвящихся деревьев для животных, с которыми они имеют дело (ветвления только двухсторонние, ибо терпению всех людей есть предел!). Как мы видели при обсуждении молекулярной таксономии, занятие это становится трудным, если мы пытаемся классифицировать много животных, так как количество возможных деревьев становится астрономически велико. Но мы также видели, что к счастью существуют обходные пути, и практически пригодные упрощения, что означает, такую работу практически можно проделать.
Если, для примера, мы пробуем расклассифицировать только трёх животных – кальмара, сельдь и человека, то мы сможем построить лишь три двухсторонне ветвящихся дерева, а именно:
1. Кальмар и сельдь - близко друг к другу, человек - поодаль.
2. Человек и сельдь - близко друг к другу, кальмар - поодаль.
3. Кальмар и человек - близко друг к другу, сельдь - поодаль. Кладисты рассмотрели бы каждое из трёх возможных деревьев, и выбрали бы лучшее. Как определяется лучшее дерево? В основном, это дерево, объединяющее животных, имеющее больше всего общих признаков. Мы обозначаем как "отдалённое" такое животное, которое имеет меньше всего признаков, общих с двумя другими. Из трёх вышеприведённых деревьев следует предпочесть второе, потому что между человеком и сельдью намного больше общих признаков, чем между кальмаром и сельдью, или между кальмаром и человеком. Кальмар – отдалённое животное, потому что у него мало признаков, общих с человеком или сельдью.
Фактически, это не просто лишь подсчёт общих признаков, потому что некоторые виды признаков преднамеренно игнорируются. Кладисты хотят придать особый вес недавно возникшим признакам. Например, древние признаки, которые все млекопитающие унаследовали от общего предка, бесполезны для составления классификаций самих млекопитающих. Методы, используемые ими для определения древности признака, интересны, но они увели бы нас за пределы интересов нашей книги. Главное, что нужно помнить здесь, что, по крайней мере - в принципе, кладист размышляет обо всех возможных раздваивающихся деревьях, в которые можно было бы объединить множество животных, с которыми он работает, и пытается выбрать из них одно правильное. Настоящего кладиста нисколько не смущает тот факт, что он рассуждает о ветвящихся деревьях, или "кладограммах" как генеалогических деревьях близости эволюционного родства.
Доведённая до крайности, идея голых ветвлений может дать странные результаты. Теоретически возможно, что вид будет детально идентичен своему отдалённому родственнику, и при этом чрезвычайно отличаться от родственника более близкого. Например, предположим, что жили 300 миллионов лет назад два очень сходных вида рыб, назовём их Иаков и Исаия. Оба эта вида основали династии потомков, которые живут и по сей день. Потомки Исаии пребывают в стазисе. Они продолжали жить в глубоком море, не эволюционируя. В результате современный потомок Исаии является по существу тем же самый Исаией, и следовательно, очень похож на Иакова. Потомки Иакова эволюционировали и распространялись. Они, в конечном счёте породили всех современных млекопитающих. Но одна линия потомков Иакова тоже стагнировала в глубоком море, и также имеет современных потомков. Эти современные потомки – рыбы, которые настолько похожи на современных потомков Исаии, что их трудно различить.
Тогда как мы будем классифицировать этих животных? Традиционный эволюционный систематик признал бы большое подобие примитивных глубоководных потомков Иакова и Исаии между собой, и поместил бы их в классификации рядом. Строгий кладист не может этого сделать. Глубоководные потомки Иакова, несмотря на то, что они выглядят точно так же, как глубоководные потомки Исаии, являются однако более близкими родственниками млекопитающим. Их общий предок с млекопитающими жил позже, пусть даже чуть позже, чем их общий предок с потомками Исаии. Поэтому они их нужно классифицировать вместе с млекопитающими. Это может выглядеть странно, но лично я могу смотреть на это совершенно спокойно. Это, по крайней мере, предельно логично и ясно. Достоинства есть и у кладизма, и у традиционной эволюционной таксономии, и мне практически без разницы, как люди классифицируют животных, если они чётко сообщают мне, как именно они это делают.
Обратимся теперь к другой главной школе таксономии, “измерителям чистого подобия”. Их тоже можно разделить на две секции. Обе секции соглашаются изгонять эволюцию из своих ежедневных рассуждений при работе над систематизацией. Но у них нет согласия по конкретным процедурам систематизации. Одну их секцию иногда называют "фенетиками", а иногда - "числовыми систематиками". Я буду называть их "измерителями среднего расстояния". Другая секция “измерителей подобия” называет себя "преобразованные кладисты". Это неудачное название - хотя бы потому, эти люди - не кладисты! Когда Джулиан Хаксли изобрёл термин “clade”, он ясно и однозначно определил его в понятиях эволюционного ветвления и эволюционного происхождения. Clade – это множество всех организмов, происходящих от конкретного предка. Так как главная идея "преобразованных кладистов" состоит в избежании всех упоминаний эволюции и наследования, то они не имеют разумных оснований называть себя кладистами. Причина такого названия находится в их истории: они начинали как настоящие кладисты, и сохранили некоторые методы кладистов, отказываясь от их фундаментальной философии и рассуждений. Полагаю, что у меня нет никакого выбора, кроме как называть их преобразованными кладистами, хотя я делаю это с отвращением.
Измерители среднего расстояния не только отказываются использовать эволюцию в своей таксономии (хотя все они верят в неё). Они последовательны в этом настолько, что даже не предполагают, что схема подобия обязательно будет просто разветвляющейся иерархией. Они пытаются привлечь методы, раскрывающие иерархическую схему - если она действительно там есть, и не пытаются, если её там нет. Они пытаются попросить природу сказать им, действительно ли она организована иерархически? Это нелёгкая задача, а вероятно честнее сказать, что доступных методов для достижения этой цели нет. Однако их цель, как мне кажется, одного сорта с похвальной целью ухода от предвзятых мнений. Их методы часто довольно изощрены и математизированы, и они столь же подходят для классификации неживых предметов, например камней или археологических находок, столь и для классификации живых организмов.
Они обычно начинают с измерения всего, что можно у своих животных. Вам возможно интересны методы интерпретации этих измерений, но я не буду углубляться в них. В конечном итоге все измерения сводятся вместе, и вырабатывается индекс подобия (или его антипод, индекс различий) между всеми этими животными. Если хотите, можете визуально представить этих животных как облака точек в пространстве. Крысы, мыши, хомяки, и т.д. находились бы в одной области пространства. На отдалении, в другой части пространства, находилось бы другое небольшое облако, состоящее из львов, тигров, леопардов, гепардов, и т.д. Расстояние между любыми двумя точками пространства – есть мера “похожести” этих двух животных, оценённая по комбинации большого количества их признаков. Расстояние между львом и тигром мало - как и расстояние между крысой и мышью. Но расстояние между крысой и тигром, или мышью и львом, велико. Комбинирование признаков обычно делается с помощью компьютера. Пространство, в котором находятся эти животные, в чём-то похоже на Страну Биоморф, но "расстояния" в нём отражают скорее телесное подобие, чем генетическое.
Вычислив индекс среднего подобия (или расстояние) между всеми животными, компьютер затем просматривает множество расстояний (подобий) и пытается выстроить их в иерархическую кластерную схему. К сожалению имеются разногласия насчёт того, какими вычислительными методами следует искать кластеры. Не существует какого-то одного, безусловно корректного метода; не все методы дают один и тот же ответ. Хуже того, возможно, что некоторые компьютерные методы норовят “перестараться” и "увидеть" иерархически организованные кластеры внутри других кластеров, даже если их там на деле нет. Школа “измерителей расстояния”, или "числовых систематиков", в последнее время как-то вышла из моды. На мой взгляд, их немодность является временной, как это часто бывает с модами, и этот вид "численной таксономии" ни в коем случае не должен сбрасываться со счётов. Я предвижу её возвращение. Другая секция “измерителей чистого подобия” - это те, кто по вышеизложенным историческим причинам называет себя “преобразованными кладистами”. И злобность исходит, главным образом, именно из этой группы. Я не буду следовать обычной практике рассмотрения их исторических корней в рядах настоящих кладистов. В своей базовой философии, так называемые преобразованные кладисты имеют больше общего с другой секцией измерителей чистого подобия, которые часто называются "фенетиками" или "числовыми систематиками"; мы только что рассмотрели их под названием “измерители среднего расстояния”. Общей у них является антипатия к вовлечению эволюции в практику таксономии, хотя это не обязательно означает какую-то враждебность идее самой эволюции.
С истинными кладистами преобразованные разделяют многие практические методы. И те, и те сразу рассуждают в понятиях раздваивающихся деревьев. И те, и те отбирают одни типы характеристик как таксономически важные, другие – как таксономически несущественные. Они отличаются логическим обоснованием этой дискриминации. Подобно измерителям среднего расстояния, преобразованные кладисты не занимаются построениями генеалогических деревьев. Они ищут деревья чистого подобия. Они, как и измерители среднего расстояния, оставляют открытым вопрос о том, отражает ли подобие эволюционную историю. Но в отличие от измерителей расстояния, которые, по крайней мере в теории, готовы разрешить природе сообщить им, в самом ли деле она организована иерархически, преобразованные кладисты этим вопросом не задаются, априори полагая ответ утвердительным. Это - аксиома, догмат их веры в то, что всё должно классифицироваться в ветвящиеся иерархии (или, что эквивалентно, во вложенные группы). Поскольку ветвящееся дерево само по себе не имеет никакого отношения к эволюции, его не требуется применять только к живым существам. Методы преобразованных кладистов, если верить их защитникам, могут использоваться для классификации не только животных и растений, но и камней, планет, книг в библиотеке и горшков бронзового века. Другими словами, они не подписались бы под выводом, сделанным мною при сравнении с библиотекой, что эволюция - единственное стоящее основание для уникально иерархической классификации.
Измерители среднего расстояния, как мы видели, определяют, как далеко находится одно животное от другого, где "далеко", означает "не похоже" а "близко" означает "похоже". Только тогда, вычислив своего рода сводный средний индекс подобия, они пробуют интерпретировать эти результаты в понятиях ветвления, иерархии вложенных кластеров, или древовидной диаграммы. Преобразованные кладисты, напротив (как и истинные кладисты, которыми они когда-то были), мыслят в понятиях кластеров и ветвлений с самого начала. Как и истинные кладисты, они начинают, по крайней мере, в принципе, фиксировать все возможные раздваивающиеся деревья, и затем выбирают лучшее.
Но о чём они фактически говорят, когда рассматривают каждое возможное "дерево", и какое дерево они полагают лучшим? Какому гипотетическому состоянию мира соответствует каждое дерево? Для истинного кладиста, последователя У. Хеннига, ответ совершенно ясен. Каждое из 15 возможных деревьев, объединяющих четырёх животных, является предположительным генеалогическим древом. Изо всех этих 15 мыслимых генеалогических деревьев, одно, и только одно может быть правильным. История происхождения животных реально разворачивалась в мире. Если предположить, что все ветвления – двусторонние, то существуют 15 возможных историй. Четырнадцать из них должны быть неправильны; правильной может быть только одна; только одна может отражать путь, которым история действительно шла. Из всех 135 135 возможных генеалогических деревьев, максимально возможных у 8 животных, 135 134 должно быть неправильно. Лишь одно отражает историческую правду. Понять, какое из них правильно, возможно нелегко, но истинный кладист может быть хотя бы уверен в том, что правильно не более одного.
Но чему эти 15 (или 135 135, или неважно сколько) возможных деревьев (и среди них - одно правильное), соответствуют в неэволюционном мире преобразованных кладистов? Ответ, который дал мой коллега и бывший студент Марк Ридли в своей книге “Эволюция и классификация”, гласит: “ничему особенному”. Преобразованный кладист отказывается допускать концепцию наследования в его построения. "Предок", для него – ругательное слово. Но с другой стороны, он настаивает, чтобы классификация была разветвляющейся иерархией. Тогда, если 15 (или 135 135) возможных иерархических деревьев – это не деревья истории наследования, то что же, чёрт возьми, они есть? Не остаётся ничего другого, кроме как обратиться к древней философии за некой неясной, идеалистической уверенностью, что мир просто организован иерархически; неким понятием, что всё в мире имеет свою "противоположность", мистический “Инь” и “Янь”. Нет ничего более конкретного, чем это. Разумеется, в неэволюционном мире преобразованных кладистов невозможно делать сильные и чёткие утверждения типа "только одно из 945 возможных деревьев, объединяющих 6 животных может быть правильно; все остальные – нет".
Почему у преобразованных кладистов “предок” - ругательное слово? Надеюсь, не потому, что они полагают, что никаких предков никогда не было. Скорее потому, что, как они решили, предки не должны иметь места в таксономии. Эта позиция оправдана, и отвечает потребностям повседневной практики таксономии. Фактически ни один кладист не рисует плоть и кровь предков на генеалогических деревьях, хотя традиционные эволюционные систематики иногда так делают. Кладисты всех направлений трактуют все отношения между реальными, наблюдаемыми животными как родственные только для проформы. Это совершенно разумно. Что же неразумно, так это доводить эту позицию до табу на саму концепцию предка, на использование понятия “предок” для поддержки фундаментального объяснения причин принятия иерархически ветвящегося дерева за основу вашей таксономии.
Я оставил на десерт самую странную особенность таксономической школы преобразованных кладистов. Не довольствуясь совершенно разумной верой в то, что можно многое сказать в пользу исключения эволюционных и наследственных предположений из практики таксономии, верой, которую они разделяют с фенетическими "измерителями расстояний", некоторые преобразованные кладисты, дошли до крайности и заключили, что есть что-то ошибочное в самой концепции эволюции! Это настолько странно, что в это почти невозможно поверить, однако часть ведущих "преобразованных кладистов" открыто высказывает настоящую враждебность самой идее эволюции, особенно – дарвинистской теории. Двое из них, Г. Нельсон и Н. Платник из американского музея естествознания Нью-Йорка, дошли до того, чтобы написать, что "Дарвинизм ... это, вкратце, теория, которая была подвергнута испытанию и признана ложной". Я страстно хочу узнать, что это было за "испытание", и более того, я страстно хочу узнать, какой альтернативной теорией Нельсон и Платник объяснили бы явления, объясняемые дарвинизмом, особенно - адаптивную сложность.
Это не означает, что всякий преобразованный кладист – это фундаменталистский креационист. Я понимаю это как то, что они наслаждаются преувеличенной важностью таксономии в биологии. Они решили, возможно справедливо, что они могут сделать таксономию лучше, если забудут про эволюцию, и особенно, если они никогда не используют концепцию предка в таксономических построениях. Например исследователь, изучающий нервные клетки, может решить, что ему не помогут мысли об эволюции. Специалист по нервам согласен, что его нервные клетки – продукты эволюции, но ему не нужно использовать этот факт в своих исследованиях. Ему нужно много знать в области физики и химии, но он полагает, что дарвинизм неуместен в его повседневных исследованиях нервных импульсов. Это оправданная позиция. Но у вас нет разумных оснований говорить, что, поскольку вам не нужно использовать некую теорию в повседневной практике вашей конкретной ветви науки, то следовательно, эта теория ложна. Такое вы скажете лишь тогда, когда у вас имеется в высшей степени грандиозная оценка важности именно вашей ветви науки.
Но даже в этом случае это не логично. Физику конечно не нужен дарвинизм, чтобы работать в физике. Он может даже полагать, что биология – тривиальный предмет по сравнению с физикой. Из этого могло бы следовать, что, по его мнению, дарвинизм имеет незначительную важность в науке. Но он не может из этого на разумных основаниях заключить, что он ложен! Но в сущности именно так некоторые лидеры школы преобразованных кладистов и делают. Обратите внимание, Нельсон и Платник использовали однозначное слово "ложный". Излишне говорить, что эти слова включили чувствительные микрофоны, упомянутые мною в предыдущей главе, и в результате получилась значительная реклама. Им воздали честь в фундаменталистской креационистской литературе. Недавно, когда ведущий преобразованный кладист приехал прочесть гостевую лекцию в моём университете, он собрал бОльшую толпу, чем любой другой гостевой лектор в этом году! И нетрудно понять, почему.
Нет никаких сомнений в том, что замечания, подобные вышеприведённому: "дарвинизм ... - теория, которая была подвергнута испытанию и признана ложной", исходящие от солидных биологов в штате уважаемого национального музея, будут и закуской и выпивкой для креационистов и прочих, активно заинтересованных в фабрикации фальшивок. Это единственная причина, по которой я побеспокоил моих читателей темой преобразованного кладизма. Как более мягко сказал Марк Ридли в рецензии на книгу, в который Нельсон и Платник сделали это замечание насчёт ложности дарвинизма, “Кто знает, может быть всё, что они действительно подразумевали, состояло в том, что предковый вид слишком ненадёжен, чтобы быть представленным в кладистической классификации? Конечно выявить точную идентичность предков трудно, и здесь хороший случай для того, чтобы даже не пытаться это делать." Но делать заявления, побуждающие других делать выводы, что никаких предков никогда не было, это насилие над языком, и предательство правды.
Пойду-ка я лучше покопаюсь в саду...
Далее Добавлено: 21 марта 2009г. 10:29:01
|
|
