Мертвый лев: Посмертная биография Дарвина и его идей - Винарский Максим

В конце XIX в. сторонники Дарвина, покоренные мощью его логики и «уверовавшие» в естественный отбор, были почти безоружны – и Вейсман это тоже признавал – перед лицом придирчивых критиков, требовавших прямых доказательств, а не мысленных экспериментов и аналогий. Критиков не убеждала даже явная параллель с искусственным отбором, производимым людьми (его результаты – разнообразные породы собак, голубей, сорта яблок и роз и многие другие организмы, созданные усилиями человека). «Докажите, что естественный отбор действительно происходит в природных условиях», – настаивали они.

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

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}.