Текст книги "Как нас обманывают органы чувств"

Меня зацепило. Кто этот парень и как с ним поработать? Я с удивлением узнал, что Марр работает на факультете психологии МИТ. Психология в МИТ? Я считал МИТ бастионом математики и точных наук, не психологии. Позже я узнал, что Марр также работал в лаборатории искусственного интеллекта. Я решил подать заявление в МИТ, чтобы быть его студентом. Холодная война была в самом разгаре, и я, как холодный воин, совмещал учебу в университете с работой на «Хьюз Эйркрафт»[9]9
  Американская военно-промышленная авиастроительная компания.


[Закрыть], где писал симуляторы полета и бортовые индикаторы для реактивных истребителей, таких как F-14, на машинном коде процессора с названием AN/UYK-30. В июне 1978 я закончил университет, еще год проработал в «Хьюз» и поступил в МИТ осенью 1979 на магистратуру к Марру.

Скоро я узнал, что у Марра лейкемия. Он умер спустя четырнадцать месяцев, в ноябре 1980 года, в возрасте тридцати пяти лет. Но эти четырнадцать месяцев превзошли все ожидания. Марр воодушевлял лично так же, как через книги. Он был центром притяжения сообщества энергичных студентов и гениальных коллег. Обсуждения были оживленными, многодисциплинарными и революционными.

Были взлеты. У Марра наблюдалась ремиссия, и он женился на Лусии Вайна. Были падения. Джереми, аспирант психологии, той весной получил степень философии, а на следующий день лишился жизни – по слухам, цианид. Все аспиранты были потрясены. Через несколько дней, когда я проходил мимо кабинета Марра на восьмом этаже лаборатории искусственного интеллекта, он помахал мне, приглашая войти. «Если тебе когда-нибудь захочется покончить с жизнью, сначала приди ко мне. Жизнь стоит того, чтобы жить».

Скоро Марр стал приходить на собрания в лабораторию заметно ослабленным, закрывая нос и рот носовым платком. А затем и вовсе перестал приходить. Уитман Ричардс, гениальный психофизиолог и сторонник идей Марра, бывший моим вторым научным руководителем, стал моим единственным руководителем после его смерти и оставался близким другом до собственной смерти в 2016 году.

Я получил свою докторскую степень весной 1983 года и осенью был принят на работу на кафедру когнитивных наук в Университете Калифорнии в Ирвайне. К 1986 году я усомнился в утверждении Марра, что мы эволюционировали, чтобы видеть «правильные описания типа что где находится». Я также усомнился в том, что язык нашего восприятия – язык пространства, времени, форм, цветов, текстур, запахов, вкусов и так далее – может создать достоверное описание типа что где находится. Просто это неправильный язык. Но в 1994 году я не смог предложить Крику убедительный довод против утверждения Марра.

Правда в том, что существуют, наоборот, множество доводов в его пользу: наши предки, которые видели реальность точнее, имели конкурентное преимущество перед теми, кто видел ее менее точно. Они с большей вероятностью передавали гены, ответственные за более точное восприятие. Мы потомки тех, кто поколение за поколением видели более точно. Так что мы можем быть уверены, что после тысяч таких поколений мы видим реальность такой, какая она есть. Не всю реальность, конечно. Только те части, которые важны для выживания в нашей нише. Как сформулировали Билл Гейслер и Рэнди Дьель: «В целом, оценки (восприятия), которые ближе к правде, имеют большую полезность, чем далекие»{89}89
  Geisler, W. S., and Diehl, R. L. 2002. “Bayesian natural selection and the evolution of perceptual systems,” Philosophical Transactions of the Royal Society of London B 357: 419–48.


[Закрыть]. Таким образом, «В целом, правда, что большая часть человеческого восприятия достоверна [точна] в естественных условиях»{90}90
  Geisler, W. S., and Diehl, R. L. 2003. “A Bayesian approach to the evolution of perceptual and cognitive systems,” Cognitive Science 27: 379–402.


[Закрыть].

Эволюционный биолог Роберт Триверс, чьи открытия в области эволюции изменили наше понимание социальных отношений, приводит похожий довод. «Наше органы чувств эволюционировали, чтобы давать нам на удивление подробную и точную картину окружающего мира… наши системы чувств устроены так, чтобы давать нам подробную и точную картину реальности, как и ожидается, если истина об окружающем мире помогает нам эффективнее ориентироваться в нем»{91}91
  Trivers, R. L. 2011. The Folly of Fools: The Logic of Deceit and Self-Deception in Human Life (New York: Basic Books).


[Закрыть].

Ученые, которые занимаются зрением, не согласны по многим техническим вопросам, таким как роль движения и материальной формы в восприятии и включает ли восприятие конструирование, умозаключения, обработку и внутреннее представление. Но в этом они согласны: язык нашего восприятия подходит для описания того, что существует, когда никто не смотрит, и в норме наше восприятие делает это верно. Например, в своем учебнике Vision Science Стивен Палмер говорит студентам о восприятии: «С точки зрения эволюции, зрительное восприятие полезно, только если оно достаточно точное». Идея в том, что более достоверное восприятие, которое лучше соответствует состоянию объективного мира, таким образом и более приспособленное. Так что естественный отбор формирует наше восприятие, чтобы оно было достовернее.

Большинство теоретиков восприятия выдвигают предположение, что мозг создает внутренние представления окружающего мира и что эти внутренние представления ответственны за наш опыт восприятия. Они утверждают, что наш опыт достоверен, имея в виду, что структура этих внутренних представлений, а следовательно, наших опытов, совпадает со структурой объективного мира.

Альва Ноэ и Кевин О’Риган говорят нам: «Органы восприятия не зря заполучили доступ ко всем деталям окружающей среды»{92}92
  Noë, A., and O’Regan, J. K. 2002. “On the brain-basis of visual consciousness: A sensorimotor account,” in A. Noë and E. Thompson, eds., Vision and Mind: Selected Readings in the Philosophy of Perception (Cambridge, MA: MIT Press), 567–98; O’Regan, J. K., and Noë, A. 2001. “A sensorimotor account of vision and visual consciousness,” Behavioral and Brain Sciences 24: 939–1031. Их идеи похожи на идеи Гибсона, который полагал, что мы воспринимаем напрямую, без обработки, аспекты окружающей среды, критичные для выживания, такие как «аффордансы» – все возможности активного действия, которые предоставляет индивиду внешняя среда. Gibson, J. J. 1950. The Perception of the Visual World (Boston: Houghton Mifflin); Gibson, J. J. 1960. The Concept of the Stimulus in Psychology, The American Psychologist 15/1960, 694–703; Gibson, J. J. 1966. The Senses Considered as Perceptual Systems (Boston: Houghton Mifflin); Гибсон Дж. Дж. Экологический подход к зрительному восприятию/пер. Т.М. Сокольской – Москва: Прогресс, 1988 г. – 464 с.


[Закрыть]. Ноэ и О’Риган согласны, что мозг создает внутренние представления о внешнем мире, но утверждают, что эти внутренние представления не отвечают за наш опыт. Вместо этого они выдвигают предположение, что наш чувственный опыт возникает в результате активного исследования объективного мира и выявления в процессе этого исследования зависимостей между нашими действиями и восприятием. Но они согласны, что в результате этого процесса мы получаем достоверный опыт восприятия.

Зыгмунт Пизло и его коллеги говорят нам: «Достоверность – обязательная характеристика восприятия и познания. Абсолютно обязательная. Восприятие и познание без достоверности все равно что физика без законов сохранения»{93}93
  Pizlo, Z., Li, Y., Sawada, T., and Steinman, R. M. 2014. Making a Machine That Sees Like Us (New York: Oxford University Press).


[Закрыть]. Выделение их. Пизло утверждает, что наше восприятие достоверно, потому что эволюция сформировала наши органы чувств различать подлинную симметрию окружающего мира.

Некоторые исследователи, такие как Джек Лумис, согласны, что между нашим восприятием и объективной реальностью есть сходство, но возражают, что наше восприятие может совершать системные ошибки, особенно в отношении восприятия формы{94}94
  Loomis, J. M., Da Silva, J. A., Fujita, N., and Fukusima, S. S. 1992. “Visual space perception and visually directed action,” Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance 18: 906–21; Loomis, J. M., and Philbeck, J. W. 1999. “Is the anisotropy of 3-D shape invariant across scale?” Perception & Psychophysics 61: 397–402; Loomis, J. M. 2014. “Three theories for reconciling the linearity of egocentric distance perception with distortion of shape on the ground plane,” Psychology & Neuroscience 7: 245–51; Foley, J. M., Ribeiro-Filho, N. P., and Da Silva, J. A. 2004. “Visual perception of extent and the geometry of visual space,” Vision Research 44: 147–56; Wu, B., Ooi, T. L., and He, Z. J. 2004. “Perceiving distance accurately by a directional process of integrating ground information,” Nature 428: 73–77; Howe, C. Q., and Purves, D. 2002. “Range image statistics can explain the anomalous perception of length,” Proceedings of the National Academy of Sciences 99: 13184–88; Burge, J., Fowlkes, C. C., and Banks, M. S. 2010. “Natural-scene statistics predict how the figure-ground cue of convexity affects human depth perception,” The Journal of Neuroscience 30(21): 7269–80; Froyen, V., Feldman, J., and Singh, M. 2013. “Rotating columns: Relating structurefrom-motion, accretion/deletion, and figure/ground,” Journal of Vision 13, doi: 10.1167/13.10.6.


[Закрыть]. Эти исследователи полагают, однако, что язык нашего восприятия годится для создания достоверных описаний типа что где находится.

Но, несмотря на единодушие экспертов, я сомневаюсь, что естественный отбор поощряет восприятие, которое описывает реальность. Более того, я сомневаюсь, что отбор поощряет восприятие, которое хотя бы может создать достоверное описание реальности. И дело не в том, что иногда восприятие преувеличивает, недооценивает или вообще идет наперекосяк, дело в том, что лексикон нашего восприятия, включая пространство, время и объекты, бессилен описать реальность.

Я обнаружил аргумент в пользу сомнения у самого Марра, в его книге «Зрение», аргумент, направленный на более простые организмы, такие как мухи и лягушки. «Зрительные системы, подобные той, которой располагает муха… не очень сложны, так как с их помощью собирается очень мало объективной информации о внешнем мире. Соответствующая информация в целом чрезвычайно субъективна». Он утверждал: «Исключительно маловероятно, в частности, что муха располагает каким-либо заданным в явном виде представлением изображения окружающего ее мира: у нее нет, скажем, правильного представления о том, что такое поверхность». Но он считал, что, несмотря на свою неспособность представить мир, муха все же выживает, потому что, например, «при преследовании самки муха достаточно часто завершает этот процесс успешно»{95}95
  Марр Д. Зрение. Информационный подход к изучению представления и обработки зрительных образов/пер. Н.Г. Гуревич – Москва: Радио и связь, 1987 г. – 400 с.


[Закрыть].

Затем Марр объясняет, как простая система, которая «не получает представление наблюдаемого мира», тем не менее может развиваться. «Одной из причин подобной простоты системы должно служить то обстоятельство, что именно эти данные обеспечивают муху необходимой для выживания информацией»{96}96
  Марр Д. Зрение. Информационный подход к изучению представления и обработки зрительных образов/пер. Н.Г. Гуревич – Москва: Радио и связь, 1987 г. – 400 с.


[Закрыть].

Марр полагал, что естественный отбор может поощрять простые, субъективные представления, которые не отображают объективную реальность, если они управляют адаптивным действием. В связи с этим возникает вопрос: когда естественный отбор поощряет достоверное восприятие, а не субъективное? Марр отвечает: когда организмы становятся более сложными. Люди, утверждает он, обладают достоверным восприятием, а простые мухи нет. Но верно ли это?

Возможно, нет. Когнитивный ученый Стивен Пинкер объяснил, почему естественный отбор может не жаловать достоверное восприятие. В мой последний год аспирантуры в МИТ Пинкер только начал работать там ассистентом профессора. Я имел удовольствие слушать один из его курсов и близко с ним подружиться. Тогда было очевидно, что с его креативностью, острой логикой и энциклопедическими знаниями в области литературы он внесет выдающийся вклад в науки о сознании, что и произошло на самом деле. Его вышедшая в 1997 году книга «Как работает мозг» сосредоточила мое внимание на эволюционной психологии{97}97
  Пинкер С. Как работает мозг/пер. О.Ю. Семиной – Москва: Кучково поле, 2017 г. – 672 с.


[Закрыть]. Еще до того как прочитать эту книгу, я знал об эволюционной психологии и революционной работе Леды Космидес и Джона Туби. На самом деле, в 1991 году я пытался, но безуспешно, убедить свою кафедру предложить Леде преподавательскую должность – эволюционная психология была и до сих пор остается спорной. Например, ее обвиняли в недостатке экспериментально проверяемых гипотез, оправдании сомнительной морали и политических взглядов и недостаточном внимании к вопросу влияния на поведение человека окружающей среды. Эти обвинения ошибочны.

Книга Пинкера убедила меня изучать восприятие как продукт естественного отбора. Он делает неожиданное заявление: «Наше мышление сформировалось в результате естественного отбора, чтобы решать проблемы, которые были для наших предков делом жизни и смерти, а не для того, чтобы корректно общаться»[10]10
  Цитируется по Пинкер С. Как работает мозг/пер. О.Ю. Семиной – Москва: Кучково поле, 2017 г. – 672 с.


[Закрыть]. Это замечание является ключевым. Наше мышление сформировалось в результате естественного отбора, чтобы решать проблемы жизни и смерти. Точка. Оно сформировалось не для того, чтобы корректно общаться. Истинны ли наши убеждения и восприятие – вопрос, требующий внимательного изучения.

В своей критике книги «Как работает мозг» Джерри Фодор возражал, что не нужно никакого изучения, потому что ничего в науке «не показывает или даже не предполагает, что прямое назначение сознания иное, чем закрепление истинных убеждений»{98}98
  Fodor, J. 2000. The Mind Doesn’t Work That Way (Cambridge, MA: MIT Press).


[Закрыть].

В ответ Пинкер предложил несколько причин, почему убеждения могут со временем превращаться в ложные{99}99
  Pinker, S. 2005. “So how does the mind work?” Mind & Language 20: 1–24.


[Закрыть]. Например, вычисление правды затратно по времени и энергии, и поэтому мы часто прибегаем к эвристическим данным, которые могут быть неправильными или устаревшими. Однако Пинкер допускает, что «Мы обладаем некоторыми надежными знаниями о распределении объектов средних размеров вокруг нас»{100}100
  Pinker, S. 2005. “So how does the mind work?” Mind & Language 20: 1–24.


[Закрыть].

Что насчет этих объектов средних размеров вокруг нас: столов, деревьев и помидоров? Когда мы их видим, нам кажется, что мы видим истину. Большинство ученых, занимающихся зрением, сходятся во мнении: если я вижу помидор, а потом закрываю глаза, помидор все еще на месте. Но можем ли мы ошибаться? Возможно ли, что никакого помидора нет, если никто не смотрит? Нет пространства и времени? Нет нейронов? Нет нейронной активности, которая порождала бы сознательный опыт или являлась им? Возможно ли, что мы не видим реальность такой, какая она есть?

Стивен Хогинг и Леонард Млодинов выступают за моделезависимый реализм: «Согласно концепции моделезависимого реализма, бессмысленно спрашивать, реальна ли модель, – важно лишь то, соответствует ли она наблюдениям. Если есть две модели, каждая из которых согласуется с наблюдениями… то нельзя утверждать, что одна из них более реальна, чем другая»{101}101
  Хокинг С., Млодинов Л. Высший замысел/пер. М. Кононова – Москва: АСТ, 2017 г. – 208 с.


[Закрыть].

Тогда Хокинг и Млодинов спрашивают: «Откуда мне знать, существует ли все еще стол, если я вышел из комнаты и не вижу его?.. Можно использовать модель, в которой стол исчезает, когда я выхожу из комнаты, и снова появляется на том же месте, когда я возвращаюсь. Но такая модель была бы странной. Модель, в которой стол никуда не исчезает, гораздо проще и согласуется с наблюдениями»{102}102
  Хокинг С., Млодинов Л. Высший замысел/пер. М. Кононова – Москва: АСТ, 2017 г. – 208 с.


[Закрыть].

И правда, если обе модели согласуются с наблюдениями, выбирай ту, что проще. Но модель, в которой нейрон не исчезает, до сих пор, несмотря на героические усилия талантливых нейроученых, не смогла объяснить происхождение, природу и параметры сознательного опыта: ни одна теория, принимающая за основу нейроны и их активность, не в состоянии объяснить наблюдения за сознательным опытом и его связью с активностью нейронов. Возможно, что модель, в которой нейрон остается, – препятствие на нашем пути к пониманию природы сознания.

Философы веками обсуждают загадку восприятия и реальности. Можем ли мы превратить эту философскую загадку в четкий научный вопрос? Может ли дарвиновская теория естественного отбора дать окончательный ответ?

В 2007 году я решил попробовать. Пришло время решить, остаются ли нейроны неприкосновенными или к ним следует придраться.

Глава четвертая. Чувства. Приспособленность побеждает истину

Я даже не догадывался, что через несколько лет столкнусь с идеей – идеей Дарвина, – неотличимо похожей на универсальную кислоту: она разъедает любые традиционные представления и оставляет после себя мир, переживший революцию, где все еще можно угадать большинство старых ориентиров, которые тем не менее фундаментальным образом изменились[11]11
  Здесь и далее цитируется по Деннет Д. Опасная идея Дарвина/пер. М. Семиколенных; под ред. М. Секацкой – Москва: Новое литературное обозрение, 2020 г. – 784 с.


[Закрыть].

Дэниел Деннет «Опасная идея Дарвина: Эволюция и смысл жизни»

Если вы спросите меня, чего я бы хотел больше всего – это чтобы каждый из нас понимал, насколько невероятен и поразителен тот факт, что мы существуем в мире, который в ином случае был бы чистой физикой. Ключ к этому процессу – самовоспроизводство[12]12
  Цитируется по Докинз Р. Эволюабельность//Жизнь. На переднем крае эволюционной биологии, генетики, антропологии и науки об окружающей среде [сборник под ред. Д. Брокмана]/пер. Н. Жуковой – Москва: АСТ, 2018 г. – 384 с.


[Закрыть].

Ричард Докинз «Жизнь» под ред. Джона Брокмана

Большинство из нас полагает, что обычно мы видим реальность такой, какая она есть; если вы видите яблоко, то это потому, что там действительно яблоко. Многие ученые полагают, что за это мы должны благодарить эволюцию – точное восприятие увеличивает нашу приспособленность, поэтому естественный отбор поощряет его, особенно у видов с большим мозгом, вроде Homo sapiens. Большинство нейроученых и экспертов по восприятию согласны. Иногда они говорят, что наше восприятие восстанавливает, или воспроизводит, формы и цвета реальных объектов; а многие даже не упоминают об этом, поскольку это слишком очевидно.

Но правы ли они? Действительно ли естественный отбор поощряет достоверное восприятие? Возможно ли, что мы развивались не для того, чтобы видеть достоверно – что наше восприятие пространства, времени и объектов не отражает реальность, как она есть? Что персика не существует, когда никто не смотрит? Может ли теория эволюции трансформировать этот залежалый философский каштан в свежее научное утверждение?

Кто-то говорит «нет»: представление, что персика нет, когда никто не смотрит, безнадежно ненаучно. В конце концов какое наблюдение может поведать нам, что происходит, когда никто не наблюдает? Никакое. Это внутреннее противоречие. Это сырое предположение нельзя проверить никакими экспериментами, так что это метафизика, а не наука.

Это возражение упускает логику и факты. Сначала логика: если мы не можем проверить утверждение, что персика не существует, когда никто не смотрит, тогда мы не можем проверить и обратное и широко распространенное утверждение, что он существует. Оба утверждения основываются на том, что происходит, когда никто не смотрит. Если одно не наука, то и второе тоже. Как и утверждение, что Солнце существует, когда никто не смотрит, что Большой взрыв случился больше тринадцати миллиардов лет назад и прочие подобные утверждения, регулярно появляющиеся в науке.

Теперь факты: наблюдение может проверить утверждение о том, что происходит, когда никто не смотрит. Тех, кто этого не понимает, можно простить. Даже гениальный физик Вольфганг Паули пропустил это и приравнял подобные утверждения к «старому вопросу о том, сколько ангелов уместится на острие иглы»{103}103
  Письмо Паули Эйнштейну от 1954 г. Переписка А. Эйнштейна и М. Борна/пер. И.Л. Гандельсмана, В.Я. Френкеля//Эйнштейновский сборник, 1972 – Москва: Наука, 1974 г.


[Закрыть]. Но в 1964 году физик Джон Белл доказал его неправоту: существуют эксперименты, которые могут проверить подобные утверждения – например, утверждение, что электрон не обладает спином, когда никто не смотрит{104}104
  Bell, J. S. 1964. “On the Einstein Podolsky Rosen paradox,” Physics 1: 195–200.


[Закрыть]. Эксперименты Белла проводились в разных вариациях и показали надежные результаты. Теорема Белла перенесла подобные утверждения из мира ангелов в научное поле. В шестой главе мы обсудим как.

Таким образом, эти утверждения находятся в компетенции науки. Но находятся ли они в компетенции эволюции? А именно, можем ли мы спросить, поощряет ли естественный отбор достоверное восприятие? Можем ли мы ожидать, что теория эволюции вынесет вердикт?

Некоторые спорят, что она не может: достоверное восприятие должно также увеличивать приспособленность. Достоверность и приспособленность, утверждают они, не соперничающие стратегии, а скорее одна и та же стратегия, рассматриваемая с разных точек зрения{105}105
  Wilkins, J. S., and Griffiths, P. E. 2012. “Evolutionary debunking arguments in three domains: Fact, value, and religion,” in J. Maclaurin and G. Dawes, eds., A New Science of Religion (New York: Routledge).


[Закрыть]. Следовательно, эволюция не может вынести непредвзятый вердикт.

Этот довод не годится, потому что он забывает простой момент про приспособленность: согласно стандартному представлению эволюции, хотя выгоды приспособленности зависят от истинного состояния мира, они также зависят от организма, его состояния, его действий и конкуренции. Помет, например, дает большие выгоды голодным мухам, но не голодным людям. Гидротермальный источник, изрыгающий сероводород при 80°C в воду на глубине нескольких километров, обеспечивает большие выгоды помпейскому червю (Alvinella pompejana), но страшную смерть всем, кроме горстки экстремофилов. Отличия между состоянием мира (скажем, куча помета) и выгодами приспособленности, которые оно дает организму (скажем, мухе или человеку) ключевой момент эволюции.

Согласно стандартному представлению эволюции, выгоды могут варьироваться в очень широких пределах, а истинное состояние мира остается фиксированным. Отсюда следует, что видеть истину и видеть приспособленность – две разные стратегии восприятия, а не одна и та же, просто с разных сторон. Эти две стратегии могут конкурировать. Одна может доминировать, а вторая исчезнуть. Так что это ключевой вопрос, а не концептуальная ошибка: естественный отбор поощряет восприятие, настроенное на достоверность или на приспособленность?

Некоторые возражают, что теория эволюции не может рассматривать этот вопрос, потому что он может ее опровергнуть. Эволюция предполагает существование физических объектов в пространстве и времени, таких как ДНК, РНК, хромосомы, рибосомы, белки, организмы и ресурсы. Она не может, не опровергнув себя, прийти к выводу, что естественный отбор толкает достоверное восприятие к вымиранию. Потому что тогда сам язык пространства, времени и физических объектов будет неверным языком для описания объективной реальности. Наши научные наблюдения физических объектов в пространстве-времени, таких как ДНК, РНК и белков, не будут достоверными описаниями объективной реальности, даже если эти наблюдения используют передовые технологи, такие как рентгеновские дифрактометры и электронные микроскопы. Теория эволюции опровергает себя, развенчивая собственные ключевые посылки, – логический эквивалент выстрела себе в ногу.

Правда, что эволюция путем естественного отбора, как описывал сам Дарвин, подразумевает существование «органических существ». Но собственные выводы Дарвина из этой теории намекают на то, что настоящая работа выполняется абстрактным алгоритмом – изменчивостью, наследственностью и отбором. «Но если полезные для какого-нибудь органического существа вариации когда-либо встречаются, то особи, характеризующиеся ими, конечно, будут обладать наибольшей вероятностью сохранения в борьбе за жизнь, а в силу строгого принципа наследственности они обнаружат наклонность производить сходное с ними потомство. Этот принцип сохранения, или выживания наиболее приспособленного, я назвал Естественным отбором»{106}106
  Дарвин Ч.Р. Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь/пер. К.А. Тимирязева, М.А. Мензбира, А.П. Павлова, И.А. Петровского – Москва: АСТ, 2017 г. – 608 с.


[Закрыть].

Алгоритм изменчивости, наследственности и отбора применим к органическим существам, но, как признавал Дарвин, он также применим более широко и к более абстрактным структурам, таким как языки. «Языки, подобно органическим существам, могут быть классифицированы в группы, соподчиненные другим группам, и распределение это может быть или естественным, основанным на их происхождении, или искусственным, основанным на других признаках. Преобладающие языки и диалекты распространяются на далекие пространства и обуславливают постепенное вымирание других языков»{107}107
  Дарвин Ч. Происхождение человека и половой отбор: В 2 кн./пер. И. Сеченова. – Москва: ТЕРРА-Книжный клуб, 2009 г. – 384 с.


[Закрыть].

Томас Гексли понял, что алгоритм Дарвина применим к успеху научных теорий. «Борьба за существование в интеллектуальном мире значит так же много, как и в физическом. Теория – это вид мышления, и ее право существовать совпадает с ее силой сопротивляться вымиранию в борьбе с противниками»{108}108
  Huxley, T. H. 1880. “The coming of age of ‘The origin of species,’” Science 1: 15–17.


[Закрыть]. Ричард Докинз предположил, что алгоритм Дарвина применим к «мемам», единицам передачи культурной информации, таким как «мелодии, идеи, модные словечки и выражения, способы варки похлебки или сооружения арок»{109}109
  Докинз Р. Эгоистичный ген/пер. Н.О. Фоминой – Москва: Corpus, 2013 г. – 512 с.


[Закрыть]. Мемы могут передаваться от человека к человеку и в процессе могут изменяться. Песня «Эта земля – твоя земля» сначала была мемом в голове Вуди Гатри, но она распространилась, с вариациями, в разум Питера, Пола и Мэри, Боба Дилана и других, победив множество других песен в конкурентной борьбе за ограниченное время, интерес, внимание и память людских умов. Многие песни, которых мы никогда не слышали, когда-то были мемами в чьем-то сознании, но менее успешным в своем воспроизведении.

Алгоритм Дарвина применяется в таких сферах, как экономика, психология и антропология. Физик Ли Смолин применил ее к самому большому масштабу – космологии – выдвинув предположение, что каждая черная дыра – это новая Вселенная и что Вселенная, которая с большей вероятностью произведет черные дыры, с большей вероятностью произведет больше Вселенных{110}110
  Smolin, L. 1992. “Did the universe evolve?” Classical and Quantum Gravity 9: 173–91; Smolin, L. 1997. The Life of the Cosmos (Oxford, UK: Oxford University Press).


[Закрыть]. Наша Вселенная обладает такими параметрами – например, силы слабых, сильных, гравитационных и электромагнитных полей, – потому что они благоприятствуют появлению черных дыр, а через них и новых Вселенных. Вселенные, сильно отличные от нашей, с меньшей вероятностью порождают черные дыры, а следовательно, с меньшей вероятностью воспроизводятся.

Понимание того, что алгоритм Дарвина применим не только к эволюции органических существ, но также, с некоторыми изменениями, к различным другим областям, называется универсальный дарвинизм{111}111
  Dawkins, R. 1983. “Universal Darwinism,” in D. S. Bendall, ed., Evolution from Molecules to Man (Cambridge, UK: Cambridge University Press); Деннет Д. Опасная идея Дарвина. Эволюция и смысл жизни/пер. М. Семиколенных – Москва: Новое литературное обозрение, 2020 г. – 784 с.


[Закрыть]. (Ричард Докинз ввел этот термин, доказывая, что алгоритм Дарвина управляет эволюцией жизни не только на Земле, но повсюду во Вселенной.) Универсальный дарвинизм, в отличие от современной теории биологической революции, не подразумевает существование физических объектов в пространстве и времени. Это абстрактный алгоритм без обязательств перед носителями, которые его реализуют.

Универсальный дарвинизм может, не рискуя, опровергнуть себя, рассмотреть наш ключевой вопрос: поощряет ли естественный отбор достоверное восприятие? Если окажется, что ответ «нет», то он не выстрелит себе в ногу. Философ Дэн Деннет сравнил сверхъестественную силу универсального дарвинизма с универсальной кислотой: «Сейчас мы уже не можем отрицать, что опасная идея Дарвина – это универсальный растворитель, способный добраться до самой сути любого предмета или явления, привлекшего наше внимание. Но вот что после нее остается? Я попытался показать, что наиболее важные из наших идей становятся разумнее и сильнее, если омыть их универсальной кислотой. Некоторые традиционные детали исчезнут, и о некоторых из них стоит пожалеть, ну а другим – скатертью дорога. Оставшегося более чем достаточно»{112}112
  Деннет Д. Опасная идея Дарвина. Эволюция и смысл жизни/пер. М. Семиколенных – Москва: Новое литературное обозрение, 2020 г. – 784 с.


[Закрыть].

Мы можем применить кислоту Дарвина к нашей вере в достоверное восприятие. И обнаружим, что эта вера исчезнет: естественный отбор приведет достоверное восприятие к быстрому вымиранию. Сам язык нашего восприятия – пространство, время и физические объекты – просто не подходит для описания объективной реальности. Дарвиновская кислота растворяет утверждение, что объективная реальность состоит из пространства-времени и объектов, таких как ДНК, хромосомы и организмы. Остается только универсальный дарвинизм, который можно использовать даже после того, как мы выбросим за борт пространство-время и объекты.

Как же нам применить кислоту? В частности, как мы можем уговорить абстрактный алгоритм Дарвина дать конкретный ответ? К счастью, теоретики биологии Джон Мейнард Смит и Джордж Прайс нашли способ в 1973 году – эволюционная теория игр{113}113
  Smith, J. M., and Price, G. R. 1973. “The logic of animal conflict,” Nature 246: 15–18; Nowak, M. A. 2006. Evolutionary Dynamics: Exploring the Equations of Life (Cambridge, MA: Belknap Press).


[Закрыть]. Основная идея лучше понимается на примере.

Чувство товарищества не самая сильная сторона скорпионов Paruroctonus mesaensis{114}114
  Polis, G. A., and Farley, R. D. 1979. “Behavior and ecology of mating in the cannabilistic scorpion Paruroctonus mesaensis Stahnke (Scorpionida: Vaejovidae),” Journal of Arachnology 7: 33–46.


[Закрыть]. Когда скорпион чувствует вибрацию, выдающую движение соперника, он резко разворачивается и захватывает нарушителя клешнями. Нарушитель немедленно щелкает хвостом, пытаясь ужалить нападающего, вследствие чего каждый из скорпионов захватывает хвост другого одной клешней и какой-то участок тела другой. Дальше следует борьба без правил, пока один из скорпионов не попадет жалом в сочленение брони другого, впрыскивая смертельную инъекцию. Затем он обедает побежденным, разжижая его желудочными соками и всасывая закуску. Такой улов не редкая трапеза. Каннибализм составляет 10 % скорпионьего меню и, самки согласятся, особенно восхитителен после секса.

В битве за самок и территории некоторые животные – включая львов, шимпанзе, людей и скорпионов – убивают своих противников. Но у других ритуалы сражений сдержаннее: участники соблюдают правила ведения боя{115}115
  Smith, J. M., and Price, G. R. 1973. “The logic of animal conflict,” Nature 246: 15–18; Smith, J. M. 1974. “The theory of games and the evolution of animal conflicts,” Journal of Theoretical Biology 47: 209–21.


[Закрыть]. Некоторые змеи, например, убирают свои ядовитые зубы и борются. Чернохвостые олени сражаются рогами, часто бурно, но не наносят никаких ударов больше нигде по телу. Почему соперники соблюдают правила в подобных состязаниях? К чему такое яркое исключение из «суровых законов природы» и «в любви и на войне все средства хороши»?

Ответ мы находим в простой игре, в которой игроки конкурируют за ресурсы, используя одну из стратегий: ястреб или голубь. Ястреб всегда обостряет конфликт. Голубь отступает, когда ястреб переходит в наступление{116}116
  Smith, J. M., and Price, G. R. 1973. “The logic of animal conflict,” Nature 246: 15–18; Smith, J. M. 1974. “The theory of games and the evolution of animal conflicts,” Journal of Theoretical Biology 47: 209–21.


[Закрыть]. Все ястребы и голуби одинаково сильные. Если выигрыш за победу в турнире, скажем, двадцать очков, но цена травмы, скажем, восемьдесят очков, что произойдет? Если соревнуются два ястреба, ни один не отступит, пока кто-то не пострадает, а кто-то не победит. Поскольку их силы равны, каждый ястреб побеждает в половине схваток и за каждую победу получает 20 очков. Но во второй половине схваток каждый ястреб получает увечья и проигрывает восемьдесят очков за каждое увечье. Таким образом, когда ястребы дерутся друг с другом, они в среднем теряют тридцать очков. Их приспособленность страдает. Если соревнуются два голубя, каждый побеждает в половине случаев и получает двадцать очков. Никто из голубей не страдает. Таким образом, каждый голубь выигрывает в среднем двадцать очков. Их приспособленность улучшается. Если встречаются ястреб и голубь, то побеждает ястреб и никто не получает увечий. Ястреб получает двадцать очков за победу. Голубь не получает ничего. Приспособленность улучшается для ястреба, но не для голубя.

Мы можем подвести итоги игры в виде матрицы на рис. 2, которая показывает ожидаемые выигрыши для стратегии, указанной в строке, при состязании со стратегией, указанной в столбце. Так, например, ожидаемый выигрыш для ястреба при встрече с голубем – двадцать очков, а ожидаемый выигрыш голубя от встречи я ястребом – ноль.

Рис. 2. ожидаемые выигрыши в игре «Ястребы и голуби». Например, ястреб теряет 30 очков, если встречается с другим ястребом, но получает 20 очков, если встречается с голубем.

Учитывая эти выигрыши, какую стратегию поощрит естественный отбор? Ответ зависит от соотношения ястребов и голубей. Предположим, что все – ястребы. Тогда все проигрывают в среднем тридцать очков в каждой схватке – быстрый путь к вымиранию. Предположим, что все – голуби. Тогда каждый получает в среднем десять очков за каждую схватку – быстрый путь к большей приспособленности.

Но есть подвох. Если все – голуби и появляется один ястреб, то у него наступает звездный час. Он набирает по двадцать очков за каждую схватку с голубем. Это больше, чем в два раза превышает очки, получаемые голубями (которые в среднем получают по десять очков за схватку с другим голубем и ничего за схватку с ястребом). Больше очков приспособленности означают больше потомства. Таким образом, этот ястреб порождает больше ястребов. Но в какой-то момент веселье ястреба должно закончиться, потому что, как мы видели, если все игроки – ястребы, то каждый теряет в среднем по тридцать очков – игра заканчивается вымиранием.

Когда популяция ястребов перестает расти? Когда ястребов – четверть игроков. Если ястребов больше одной четвертой, то они зарабатывают меньше очков, чем голуби. Если ястребов меньше четверти игроков, то они зарабатывают больше очков, чем голуби. Таким образом, в долгосрочной перспективе, четверть игроков оказывается ястребами.

В этом примере победа дает двадцать очков, а увечье отнимает восемьдесят. Изменим эти цифры на сорок и шестьдесят. Тогда ожидаемые выигрыши показаны на рис. 3. Теперь ястребами оказываются две трети игроков.

Приспособленность зависит от выигрышей и от того, сколько игроков придерживаются каждой стратегии. Если все – голуби, тогда выгоднее быть ястребом. Если все ястребы, то выгоднее быть голубем. Сила естественного отбора зависит от частоты каждой стратегии{117}117
  Smith, J. M., and Price, G. R. 1973. “The logic of animal conflict,” Nature 246: 15–18; Smith, J. M. 1974. “The theory of games and the evolution of animal conflicts,” Journal of Theoretical Biology 47: 209–21.


[Закрыть].

Рис. 3. Ожидаемые выигрыши во второй игре «Ястребы и голуби». Теперь ястреб теряет 10 очков при встрече с другим ястребом, но получает 40 очков при встрече с голубем.

Это ключевой момент. Приспособленность – не отображение мира. Напротив, приспособленность сложным образом зависит от состояния мира, состояния организма и частоты стратегий.

При конкуренции двух стратегий ход эволюции может быть сложным. Мы видели, что ястребы и голуби могут сосуществовать. Но есть и другие возможности. Одна стратегия может неизменно вытеснять другую вплоть до вымирания – доминирование. Или каждая из стратегий может иметь некоторый шанс вытеснить другую до вымирания – бистабильность. Или обе стратегии могут всегда быть равно приспособленными – нейтралитет.

Когда конкурируют три стратегии, ход эволюции допускает циклы, как в классической детской игре «камень, ножницы, бумага»: ножницы побеждают бумагу, которая побеждает камень, который побеждает ножницы{118}118
  Nowak, M. A. 2006. Evolutionary Dynamics: Exploring the Equations of Life (Cambridge, MA: Belknap Press).


[Закрыть]. Когда конкурируют четыре и более стратегий, ход эволюции может включать хаос, в котором крохотное нарушение в данный момент ведет к непредсказуемым изменениям в будущем{119}119
  Nowak, M. A. 2006. Evolutionary Dynamics: Exploring the Equations of Life (Cambridge, MA: Belknap Press).


[Закрыть]. Это также известно как «эффект бабочки» – взмах крыльев бабочки здесь (крохотное изменение) может запустить торнадо где-то еще (непредсказуемые последствия).