Системная эволюция. Человек: роль, а не режиссёр бесплатное чтение

ГЛАВА I. Биосфера как единая система

Если вынести за скобки привычное представление о видах как самостоятельных эволюционных единицах, возникает странное, но неизбежное впечатление: в природе нет ни одного организма, который существовал бы сам по себе или в собственных интересах. Каждое существо – от бактерии до медведя – включено в живую сеть отношений, настолько густую и сбалансированную, что отдельная биологическая форма теряет самостоятельный смысл. Она перестаёт быть целью и становится средством. И когда присматриваешься к этой сети достаточно внимательно, становится ясно, что цель – не выживание вида, а устойчивость целого, в котором эти виды выполняют свои роли.

Биосфера не является фоном или ареной, где разыгрывается борьба между видами. Она сама – активная система, самоорганизующаяся, обладающая внутренней логикой, способностью поддерживать равновесие и перераспределять функции. Никакая экосистема не возникает как сумма организмов; напротив, именно система задаёт, какие организмы допустимы, какие формы поведения устойчивы, какие стратегические ходы возможны. Даже мутации, которые кажутся случайными, получают поддержку или отбрасываются не потому, что они выгодны отдельному животному, а потому, что они усиливают или ослабляют устойчивость более широкого контура.

Когда вид исчезает, система не рушится. Она перестраивается. Освобождённая роль переходит к другим организмам: иногда близким родственникам, иногда вообще к совершенно иной группе. Исчезают крупные травоядные – и их место занимают мелкие. Выпадают опылители – их нишу занимают другие. Особенно наглядно это видно в морских экосистемах: утрата одного вида рыбы или моллюска мгновенно приводит к перераспределению функций между десятками других организмов, и поток энергии продолжается почти без выпадений.

Этот непрерывный поток, который пронизывает всё живое, следует не за видом и не за организмом. Он следует за функцией. Именно функция – переработка, фильтрация, регулирование, стабилизация, контроль численности – является настоящей эволюционной единицей. Вид лишь её временный носитель. Эволюция не охотится за улучшением внешнего вида организма; она охотится за устойчивостью задачи, которую он выполняет.

Поэтому ни одно травоядное не превращается в неуязвимого гиганта. Такие формы появлялись в прошлом, но они исчезали не потому, что были слабее, а потому, что разрушали регуляторные механизмы. Абсолютно защищённая добыча приводит к обеднению хищников, затем к их исчезновению, затем к перегрузке среды травоядными, затем к голоду, эрозии, вспышкам болезней. Такой путь всегда заканчивается крахом. Система устраняет не удачные и не неудачные формы, а формы, нарушающие равновесие.

Хищники, напротив, никогда не становятся сверхэффективными убийцами. Их способности ограничены ровно настолько, насколько это необходимо для выполнения их регуляторной обязанности. Хищник, который убивает слишком много, исчезает вместе с добычей. Хищник, который убивает слишком мало, перестаёт выполнять функцию санитарного отбора. Хищник, который начинает специализироваться слишком узко, становится уязвимым к малейшим колебаниям среды. Поэтому почти все хищники в природе балансируют между эффективностью и ограничением, между приспособленностью и неэффективностью – так, как это выгодно системе, а не им самим.

Травоядные не умнеют до уровня хищников, и не потому, что им «не надо». Интеллект – это роскошь. Он требует энергии, сложных органических структур, медленного развития. Если бы каждое травоядное получило мозг собаки, сеть стала бы нестабильной: хищники оказались бы в дефиците пищи, затем их численность рухнула бы, а травоядные бы перегрузили среду. Система мешает возникновению избыточного интеллекта у большинства видов не потому, что он «вреден» в целом, а потому, что он нарушает динамический баланс.

То же относится и к растениям, и к насекомым, и к микроорганизмам. На всех уровнях живого наблюдается одно и то же: система избегает крайностей, предпочитая устойчивые формы. Не идеальные, не совершенные, не максимальные – а устойчивые. Именно устойчивость, а не индивидуальная выгода, является основной движущей силой изменений.

И этот фундаментальный сдвиг понимания – что это виды не стремятся к собственному совершенству, а система стремится к поддержанию своих функциональных ролей – позволяет увидеть природу такой, какая она есть: не ареной борьбы, а самоорганизующимся организмом, в котором каждая линия жизни является элементом общей архитектуры.

Когда мы смещаем фокус с отдельных организмов на систему целиком, многие привычные термины биологии теряют свой первичный смысл и начинают играть иную роль. «Адаптация», например, перестаёт быть успехом отдельного вида. Она становится инструментом перераспределения функций. То, что мы называем «удачной мутацией», удачно лишь постольку, поскольку она встроена в динамический ритм системы. Любое свойство, даже самое функциональное, в отрыве от сетевого контекста не имеет значения. Коготь, зуб, скорость, интеллект, ядовитая железа – всё это не качества вида, а способы, которыми система поддерживает потоки энергии и вещества.

Чтобы увидеть истинную роль этих свойств, достаточно посмотреть на природу масштабно. И тогда станет очевидно, что на больших временных промежутках не биосфера подстраивается под виды, а виды сменяются в соответствии с потребностями биосферы.

Системный характер эволюции наиболее чётко раскрывается в стратиграфических данных: слои пород фиксируют синхронные изменения популяций, невозможные в модели автономного отбора. Эти паттерны возникают синхронно на огромных территориях, что указывает на системную перестройку биосферы, а не на автономную селекцию отдельных форм – каждый раз, когда крупная группа организмов становилась чрезмерно эффективной или занимала слишком большой объём функционального пространства, происходил либо спад их численности, либо их исчезновение, либо радикальная трансформация их роли.

Ни один подход к переработке энергии, к охоте, к защите не становится глобальным и универсальным. Это хорошо видно на примере крупных хищников. За последние 300 миллионов лет почти каждую фазу доминирования сменяла волна обрушений. Лабиринтодонты, гигантские амфибии, терапсиды, архозавры, крупные тероподы, саблезубые кошки, гигантские медведи – каждый цикл создавал формы, которые по своим морфологическим параметрам были почти идеальны для уничтожения добычи. Но идеальность в природе – смерть. Не для вида, а для всей системы. Как только хищник оказывался слишком успешным, динамика трофических сетей начинала разрушаться. Сначала исчезала крупная добыча, затем сама группа хищников вымирала из-за отсутствия энергии, затем в сеть возвращалась более умеренная форма регуляции.

В биосфере нет «лучшего хищника». Есть допустимый уровень давления. Система не позволяет ни одной линии превысить этот предел, потому что хищник, который убивает слишком много, нарушает структуру сети точно так же, как и добыча, которая защищается слишком хорошо. Система допускает лишь те линии, чья эффективность укладывается в диапазон устойчивости. Все остальное отбрасывается – не потому, что хищник слаб, а потому что система сильнее любой линии.

Тот же механизм удерживает травоядных в пределах функциональной роли. Теоретически, эволюция могла бы превращать их в живые крепости. Но природа никогда этого не делает. Любые «переборы» – панцири, избыточная масса, гиперзащита – оказывались временными вспышками, за которыми следовало исчезновение или редукция. Травоядные, которые становились слишком хорошо защищёнными, неизбежно теряли гибкость и способность восстанавливать численность. В итоге система убирала излишек защитных свойств, оставляя только те, что не мешают выполнению роли.

И здесь мы подходим к ключевому различию между видовой и системной логикой. Видовая логика – это логика максимизации. Максимальной защиты, максимальной силы, максимальной выживаемости. Она кажется естественной, если смотреть на каждое живое существо как на отдельный проект. Но системная логика другая. Система избегает максимумов и минимумов как опасных крайностей. Она предпочитает средний диапазон свойств – область, в которой сеть остаётся гибкой. Эволюция не гонится за идеалами формы. Она гонится за стабильностью потоков.

Кажется, что это противоречит представлениям о естественном отборе. Но если посмотреть на отбор под другим углом, то станет ясно, что он никогда не работал на усиление индивидуальной формы. Отбор всегда работал на устранение форм, нарушающих целостность сети. Хищник, убивающий слишком эффективно, вымирает потому, что такая стратегия невозможна в долговременном масштабе, так как разрушает его собственную кормовую базу. Добыча же, которая слишком хорошо защищена, исчезает потому, что это разрушает саму возможность регуляции: система не может поддерживать устойчивый трофический баланс и такая эволюционная модель не закрепляется. Любая крайность – когнитивная, защитная, поведенческая – становится тупиком просто потому, что система не допускает дисбаланса.

Эту же логику можно увидеть в микроорганизмах. Патоген, который убивает хозяина слишком быстро, исчезает. Патоген, который убивает слишком медленно, тоже часто исчезает, уступая место формам, способным регулировать популяцию без разрушения среды обитания. Даже вирусы, несмотря на кажущуюся хаотичность, подчиняются общему правилу: устойчивость сети важнее эффективности одиночной линии. Именно поэтому наиболее успешные группы вирусов – это хронические, умеренные формы, которые не уничтожают хозяина, а сосуществуют с ним в рамках энергетически выгодного баланса.

Но наиболее наглядный пример системной логики – это среда, которая реагирует на изменения саморегуляцией. Леса восстанавливаются не случайно и не потому, что отдельные виды деревьев «стремятся к воспроизводству». Леса восстанавливаются потому, что система стремится вернуть общий режим влагооборота, теплообмена и биогенных потоков. Популяции возвращаются к средней численности благодаря тому, что система использует множество независимых механизмов, обеспечивающих её устойчивость.

Этот взгляд требует отказаться от представления о жизни как о наборе линейных процессов. Именно на уровне экосистемы виден истинный характер биологических изменений – нелинейность, распределённость, отсутствие ведущего центра. Такой характер возможен только в одном случае: когда эволюция принадлежит системе, а не её частям. И именно поэтому понимание биосферы как единого организма не является метафорой. Это прямое описание её работы.

Подход, в котором природа представляется набором отдельных эволюционных линий, скрывает системную логику и делает крупные закономерности похожими на случайности. Почему крупные хищники появляются и исчезают волнами? Почему леса возвращаются к определённому составу, даже если пожар уничтожает почти всё живое? Почему одни и те же функциональные решения – опыление, фильтрация, санитарная роль, переработка отходов – возникают снова и снова, в разных таксонах, в разных эпохах, в разных географических условиях? Почему природа редко делает что-то «новое», а почти всегда воспроизводит проверенные схемы?

Все эти вопросы исчезают, если прийти к простому, но фундаментальному пониманию: жизнь на Земле организована не вокруг отдельных форм, а вокруг потоков. Потоки энергии, потоки вещества, потоки информации – всё это непрерывные процессы, которым нужны каналы, распределители, потребители, регуляторы. Виды, группы видов, целые семейства – это временные конфигурации, временные состояния этих каналов. Они возникают там, где системе требуется конкретная функция, и исчезают там, где функция либо выполнила своё назначение, либо может быть передана более устойчивой форме.

Эволюция в этом смысле – не накопление удачных решений, а постоянная корректировка сети распределения. Система стремится не к росту сложности, а к сохранению баланса. Это видно в том, как природа устраняет избыточности. Даже в человеческой истории наблюдаются периоды, когда один «чрезмерно успешный» вид доминирует над системой производства энергии, и результат всегда один: коллапс. Природа, конечно, не повторяет человеческие ошибки, но работает по тем же законам: при появлении монополии на жизненно важную функцию – произойдёт её неминуемое разрушение.

Видовой подход слишком тесен для того, чтобы вместить такие процессы. Он заставляет искать причины в отдельных мутациях, отдельных адаптациях, отдельных историях успеха. Но эти истории – не движущая сила, а эпизоды. Течение реки определяется рельефом, гравитацией и климатическими циклами, а не траекторией отдельной молекулы: системные процессы на порядки сильнее поведения элементов, из которых они состоят. Так и с эволюцией: виды текут по руслам, которые прокладывает система.

Одно из самых сильных доказательств системного характера эволюции – предсказуемость многих её результатов. Независимое возникновение похожих функциональных решений называется конвергентной эволюцией. Но сам термин вводит в заблуждение, потому что создаёт впечатление, будто две линии «случайно» пришли к одинаковому ответу. На деле никакой случайности нет. Если системе в данной среде нужна форма регуляции потока энергии через хищничество, будет создан хищник. Если системе требуется переработчик растительной массы – будет создан травоядный. Если нужна фильтрация воды – появится организм, который будет фильтровать воду. Разные линии, разное происхождение, разная история – но функция одна, и именно функция определяет форму. Поэтому, вне зависимости от того, кто именно выполняет задачу, решение будет схожим: обтекаемая форма у водных хищников, крылья у летающих животных, корневая система у растений.

Форма – результат функции.

Функция – результат системных потребностей.

Потребности – механизм поддержания устойчивости системы.

И в этом ключе биосфера предстает не как механический набор организмов, а как нечто гораздо более глубокое: как целостная, самоподдерживающая структура, обладающая собственными закономерностями, которые нельзя свести к поведению отдельных частей. Эту идею нередко сравнивали с гипотезой Геи, но аналогия поверхностна. В гипотезе Геи – Земля – саморегулирующий организм. В системной эволюции Земля – это не организм, а сетевой процесс, постоянно корректирующий своё состояние через биологические модули. Важное различие: система не имеет единой цели. Она не стремится к «жизни». Она стремится к устойчивости своих процессов, а жизнь лишь наиболее эффективная форма реализации этого.

Жизнь, как ни парадоксально, – не вершина эволюции. Она – способ уменьшить хаос. Неживая среда характеризуется рассеянием потоков, хаотичными распределениями и неупорядоченными энергообменами. Живые структуры – один из самых устойчивых способов организовать материальные и энергетические процессы. Они задерживают энергию, структурируют среду, перераспределяют вещества. Именно в этом их ценность. И поэтому биосфера поддерживает жизнь не ради самих организмов, а потому что через них поддерживаются устойчивые потоки.

С этой точки зрения очевидно, почему эволюция никогда не движется в сторону максимума возможностей отдельного вида. Максимизация – путь к разрушению сетей. Любой организм, доведённый до абсолютной эффективности, нарушает равновесие. Эволюция постоянно работает против индивидуального совершенства и в пользу системной умеренности. Она подрезает крайности, выравнивает пики, сглаживает провалы. Не потому, что виды слабые или недостаточно изобретательные, а потому что устойчивость системы всегда важнее судьбы отдельных линий.

В этой логике особое значение приобретает понимание того, что биосфера – не сумма экосистем. Она – их динамическое единство. Леса, степи, болота, моря, пустыни – не самостоятельные регионы жизни, а взаимосвязанные функциональные подпроцессы. Снижение численности китов влияет на концентрацию железа в океанах, а значит – на фитопланктон, а значит – на углеродный цикл, а значит – на температуру, а значит – на атмосферную динамику. Вырубка леса в одном регионе влияет на влажность в другом. Исчезновение одного опылителя влияет на флору материка. Уход одной линии рыб ведёт к переизбытку другой, что меняет скорость разложения органики, что влияет на химический состав воды.

Все процессы биосферы связаны не образно, а буквально. И в этой бесконечно сложной системе нет места для эволюционной автономии вида. Эволюция принадлежит сети. И пока вид не нарушает сетевой ритм, система позволяет ему существовать. Но стоит ему изменить поведение так, что это начинает влиять на общую устойчивость, – система либо меняет динамику, пересоздавая функциональный модуль, либо уничтожает форму полностью.

Так устроена природа. Она не мечтает о прогрессе, не стремится к усложнению, не предпочитает один вид другому. Она стремится к тому, чтобы потоки продолжались. А потоки можно поддерживать только через умеренные, устойчивые, нестратегические формы. Все виды – лишь способы, которыми биосфера решает задачу своей собственной стабилизации.

Если рассматривать биосферу как сеть функций, а не видов, становится понятным ещё одно важное свойство: устойчивость системы обеспечивается не идентичностью её элементов, а их взаимозаменяемостью. Никакой конкретный организм не является незаменимым. Ни один вид не обладает уникальной функцией, которую не мог бы выполнить другой. Даже сложные симбиозы – например, опыление определённых растений конкретными насекомыми – существуют не как абсолютная необходимость, а как оптимизированное решение задачи. Если исчезает один опылитель, появляются другие, менее эффективные, но функционально достаточные. Если исчезает ключевой хищник, его роль переходит к нескольким более слабым. Если исчезает крупный переработчик органики, его функцию берут на себя множество мелких. Система не ищет идеальных исполнителей, она ищет устойчивые распределения нагрузки.

В этом скрыта причина, по которой природа избегает абсолютных решений. Слишком эффективная форма – это всегда риск. Всякий вид, который начинает доминировать в какой-либо одной функции, становится потенциальной угрозой стабильности всей системы. Слишком эффективный фильтратор обедняет водные системы. Слишком эффективный травоядный приводит к деградации растительности. Слишком эффективный хищник разрушает собственную кормовую базу. Слишком эффективный паразит лишает себя среды. Даже избыточно эффективный симбиоз опасен: он связывает систему слишком жёсткими условиями, которые плохо переносят изменения.

Природа приспосабливает виды так, чтобы ни один из них не был идеален. Все организмы в биосфере в той или иной степени ограничены. Ограничены скоростью роста, размножения, мобильностью, интеллектом, метаболизмом, защищённостью. Эти ограничения не являются недостатками, это – механизмы защиты системы от нестабильности. Природа не допускает совершенства. Она выбирает умеренность и динамическое равновесие.

Именно в этом контексте становится понятным смысл кажущихся «иррациональными» особенностей живых существ. Ограниченная скорость размножения крупных животных – способ предотвратить перегрузку. Низкий интеллект травоядных – защита хищников и всей сети. Ограниченная специализация хищников – защита от монополии. Внутривидовая конкуренция – способ поддерживать качество функциональной роли, а не инструмент селекции ради абстрактной эффективности. Даже физиология боли несёт системную логику: боль ограничивает активность, защищает от разрушительных действий и регулирует взаимодействия, предотвращая хаотичное разрушение сети, а отключение боли у добычи уменьшает её страдания и ускоряет передачу энергии хищнику.

Системное мышление обнажает структурно иную картину биосферы. Виды оказываются не актерскими партиями в борьбе за выживание, а рабочими модулями огромной нейросетевой машины. Каждый модуль важен не сам по себе, а в той степени, в какой он способствует устойчивости всего контура. Модуль, нарушающий устойчивость, исчезает. Модуль, поддерживающий потоки, закрепляется. Модуль, избыточный для системы, постепенно вытесняется. Эволюция становится не движением форм вперёд, а распределённым процессом самонастройки биосферы, в котором изменения организмов – всего лишь проявления более глубокой динамики.

Этот взгляд решает множество загадок эволюции, которые в традиционной парадигме выглядят как «аномалии». Например, почему абсолютный интеллект – редкость. Почему паразиты не превращаются в идеальных убийц. Почему растения не эволюционируют в суперзащитные формы. Почему природа терпит столь огромный уровень избыточности – сотни видов, выполняющих одинаковую задачу. Почему у одних видов появляются «нелогичные» поведения – миграции, которые требуют колоссальных затрат энергии, или сложные брачные ритуалы, которые, казалось бы, не дают преимуществ в выживании. Все эти явления подчинены одной цели – поддержанию структуры потоков в системе. Даже то, что кажется лишним, оказывается стабилизирующим.