Эусоциальность

Третьим переходом стало появление полового размножения – контролируемого и регулярного обмена ДНК между клетками, что обеспечило большую изменчивость в плане адаптации к среде. Тем самым было достигнуто ускорение эволюции.

Четвертым важнейшим переходом было соединение множества эукариотических клеток в многоклеточные организмы. Параллельно с увеличением числа органелл в каждой клетке происходило объединение схожих клеток, что сделало возможным возникновение специализированных органов и тканей и, как следствие, значительное расширение разнообразных форм и увеличение размеров живых существ. Основываясь на данных об известных ископаемых животных, мы можем заключить, что первые многоклеточные организмы, в том числе и предки всех видов животных, появились не позднее 600 млн лет назад.

Пятым переходом стало объединение отдельных организмов одного вида в группы. Кульминацией этого нового этапа стало возникновение эусоциальных групп, определяемых как группы с высоким уровнем кооперации и разделения труда, где некоторые специализированные особи размножались меньше, чем другие. Другими словами, эусоциальные виды практикуют альтруизм. Первые известные эусоциальные колонии появились у термитов, они относятся к нижнему мелу (около 200 млн лет назад). Примерно через 50 млн лет примеру термитов последовали муравьи, и эти две группы видов – термиты, питающиеся мертвыми растениями, и муравьи, потребляющие термитов и другую мелкую добычу, – впоследствии заняли доминирующее положение в мире насекомых. Среди африканских предков гоминин к эусоциальности первыми, скорее всего, пришли Homo habilis – не более 2 млн лет назад.

Предположительно кооперация между особями в группе возникала и эволюционировала посредством различных форм взаимодействия. Во-первых, есть родственный отбор, где действия особи способствуют выживанию и размножению родственников, не являющихся прямыми потомками. Чем ближе родство (например, родные братья и сестры в сравнении с двоюродными), тем сильнее влияние отбора. Даже если интересы альтруиста страдают, общие с родственником гены, носителем которых он является, все равно оказываются в более выгодном положении. Большинство людей скорее станут рисковать жизнью или имуществом ради родного брата, чем, например, четвероюродного. На первый взгляд, родственный отбор может способствовать развитию внутригруппового фаворитизма, но в определенных обстоятельствах он также должен помогать возникновению групп.

Второе явление, которое может способствовать возникновению кооперации, – это прямая реципрокность, то есть обмен между особями. Вóроны, верветки, шимпанзе, а также ряд других животных имеют предрасположенность к формированию групп в ситуациях, когда отдельные особи обнаруживают пищу и созывают членов группы к месту, где она обнаружена. Некоторые певчие птицы совместно с представителями своего вида (а иногда и других видов) могут беспокоить хищников и даже изгонять со своей территории ястребов и сов. Такое поведение называют моббингом.

Миллионы ныне живущих видов – наследники героев, переживших шесть эволюционных переходов, несущие в себе следы эволюции от одноклеточных бактерий до отдельных организмов и далее – к развитым языковым способностям человека, эмпатии и кооперации

Независимо от родства или индивидуальных компромиссов, кооперация может запускаться под действием косвенной реципрокности – наличия для индивида преимуществ в том, чтобы присоединиться к группе лишь для того, чтобы реализовывать собственные интересы. Если отделить одного скворца от стаи, он будет добывать пищу практически так же, как делал бы это в стае. Однако в одиночку находить достаточное количество пищи ему будет значительно сложнее, особенно если у него есть птенцы. Кроме того, оставшись в одиночестве, он становится более легкой добычей для хищников. И наоборот, в группе шансы обнаружить богатый источник пищи гораздо выше, если хотя бы один из членов группы знает его местоположение; группа наверняка сможет быстрее заметить приближение хищника и поднять тревогу.

Всего за миг, по геологическим меркам, наш вид изобрел язык и совершил тем самым шестой великий переход. Я имею в виду настоящий язык – не мимику, позы или движения, ворчание, вздохи, улыбки, смех или другие паралингвистические сигналы, используемые большинством людей. И не «творческую трескотню» попугаев и ворон, не сладкие песни певчих птиц, не вой, рычание, рев или визг млекопитающих, независимо от того, насколько разнообразны или модулированы эти звуки.

Животные могут общаться при помощи звуков, что и у нас выходит неплохо, но по-настоящему говорить они не умеют. Подлинный язык, единственным обладателем которого являются люди, состоит из слов и символов, созданных людьми и получивших условные значения, а затем собранных вместе для того, чтобы создавать бесконечно разнообразные сообщения. (Если вы сомневаетесь в бесконечной продуктивности языка, выберите одно из простых чисел, ряд которых также бесконечен, а потом считайте вслух от этого числа.) Сообщения создают истории, вымышленные или реальные, о прошлом, настоящем и будущем.

К речи добавилась письменность, благодаря чему любая человеческая мысль стала потенциально глобальной. Люди смогли задавать любые вопросы о любом живом существе вокруг них, о каждом виде, о каждом организме. Языковые способности, наука и философия сделали нас распорядителем и разумом биосферы. Сможем ли мы развить в себе достаточный уровень морального интеллекта, чтобы справиться с этой ролью?

3
Дилемма великих эволюционных переходов и ее решение

С главными эволюционными переходами связан один из важнейших вопросов не только биологии, но также и гуманитарных наук: как в результате естественного отбора может возникнуть альтруизм? В частности, как на каждом из переходов удавалось увеличивать индивидуальную продолжительность жизни организмов и их воспроизводство в условиях конкуренции с другими членами группы, не снижая при этом их приспособленность? Какой эволюционный процесс может одновременно улучшать благополучие всей группы и приносить при этом в жертву интересы (а иногда и жизнь) отдельных ее членов?

Следствия дилеммы великих переходов можно заметить и в биологии, и в истории социального поведения людей. Как можно объяснить героизм солдата, погибшего в битве, или монаха, давшего пожизненный обет нестяжания и воздержания, доведенный до самоотречения патриотизм и проявление религиозной веры?

Те же вопросы появляются и при исследовании роста и воспроизводства клеток, формирующих организм. Некоторые клетки, например клетки эпидермиса, красные кровяные тельца и лимфоциты, запрограммированы на то, чтобы умереть в определенное время и определенным образом для сохранения жизни других клеток. Если этого не происходит в нужное время и в нужном месте, то может развиться болезнь, которая поставит под угрозу все клетки организма. Предположим, одна из множества клеток начинает воспроизводить себя, руководствуясь лишь интересами личного выживания. Тогда ее поведение становится похожим на то, как себя ведет бактерия, помещенная в большую емкость с питательными веществами: она бесконтрольно размножается, производя массу дочерних клеток. Другими словами, клетка превращается в раковую. Почему бы одной из клеток вашего организма или всем триллионам ваших клеток не последовать этому примеру? Почему же клетка, не ведающая о мире, в котором находится, не ведет себя подобно бактерии? И это главный практический вопрос онкологии.

Правило предельной невероятности можно назвать эволюционной «дорогой дракона». «Дорога дракона» была построена на горе Тяньмэнь в китайской провинции Хунань. Она состоит из 99 крутых поворотов и 999 ступеней, уходящих вверх под углом 45°. Завершается маршрут естественной каменной аркой, которую называют «Небесными вратами» и считают запретным мифическим входом в обитель богов. «Дорога дракона» в Тяньмэне – это сложный пеший маршрут, в особенности его крутые ступени. Тем не менее его уже штурмовали даже на мотоциклах и автомобилях. Так же неоднократно преодолевалась и эволюционная «дорога дракона» – по крайней мере полдюжины раз.

Как живым организмам удавалось проходить по этому сложному биологическому маршруту – как появились современные земные виды? Как появилось человечество? Решение дилеммы переходов можно найти во второй дилемме. Вот она: эволюция в результате естественного отбора может происходить очень быстро. Например, рассмотрим определенную форму гена, называемую аллелем (№ 1), конкурирующую со вторым аллелем (№ 2) из поколения в поколение.

На каждом из главных эволюционных этапов для перехода на следующую ступень биологической организации требуется альтруизм: клетка – организм, организм – сообщество. Дилемма, кажущаяся на первый взгляд парадоксальной, на самом деле поддается объяснению через эволюцию в результате естественного отбора

Предположим, что частота аллеля № 1 составляет всего 10 % в тот момент, когда он получает преимущество в 10 % над аллелем № 2. Различие может казаться безнадежно малым, но за 100 поколений доля популяции, несущая в себе аллель № 1, увеличилась бы с 10 % до 90 %. Короче говоря, хотя естественный отбор и является очень мощным фактором эпизодических эволюционных изменений, реальное воздействие он оказывал сравнительно редко.

Вторая дилемма: почему, учитывая потенциал естественного отбора, между главными эволюционными переходами проходило так много времени – от нескольких миллионов до нескольких миллиардов лет?

Вообще, можно сказать, что при каждом эволюционном переходе существовали схожие альтруистические ограничения. На уровне возникновения сообщества один эгоистичный муравей или термит может ослабить или погубить всю колонию. Один диктатор-психопат может уничтожить целую нацию. Потенциальное столкновение индивида и группы охватывает все уровни жизни – от клеток до империй. Порождаемые ими конфликты составляют содержание учебников по общественным наукам и постоянно обогащают науки гуманитарные.

Самоограничение и альтруизм противятся научному объяснению, поскольку на первый взгляд кажутся крайне труднодостижимыми в процессе биологической эволюции популяций. Чтобы обладать каким-то влиянием, им необходимо оказывать на каждом из уровней биологической организации (от клеток до сообществ) мощное противодействие уже имеющемуся среди элементов низшего уровня «обычному» естественному отбору.

Например, группе необходимо преодолеть приоритеты отдельного организма и эгоистические личные цели. Хотя рассмотрение вопросов самоограничения и альтруизма в контексте великих эволюционных переходов все еще затруднено в силу их противоречивости и ни одно научное объяснение не дает абсолютно точных и детальных ответов, я полагаю, что сейчас общая картина наконец начала приобретать четкие очертания. Загадка возникновения сообществ из простых наборов организмов уже по большей части отгадана. Прогресс в этой области был достигнут благодаря генетической теории, примененной в ходе экспериментов и полевых исследований. Большая их часть имела место уже в нынешнем веке.

Решение проблемы переходов начинается с понимания огромных масштабов и невероятности (граничащей с невозможностью) получить ответ в принципе. Великие переходы составляют эволюционную «дорогу дракона», проложенную по чрезвычайно труднопроходимым местам.

Также для каждого перехода требовалось невообразимо большое число компонентов (химические составы, простые живые клетки, эукариотические клетки и т. д.), накопление которых занимало целые геологические эпохи – без этого переход на следующий уровень был бы невозможен.

Каждому переходу требовался (или по крайней мере способствовал) многоуровневый отбор – возникновение естественного отбора на уровне групп в дополнение к уровню индивидов. На основании чего мы можем это утверждать?