Природа — джаз-бэнд, а не машина

30 июля 2021 г.

От генной инженерии до геоинженерии мы относимся к природе так, как будто это машина. Такой взгляд на природу имеет глубокие корни в западной мысли, вплоть до Декарта и Хоббса, но это фундаментальное заблуждение с потенциально катастрофическими последствиями, утверждает Джереми Лент.

Изменение климата, утверждает Рекс Тиллерсон, бывший генеральный директор ExxonMobil и бывший госсекретарь США, «является инженерной проблемой, и у нее есть инженерные решения». Это краткое заявление отражает, как метафора машины лежит в основе того, как наша основная культура рассматривает природный мир. Оно также намекает на ужасные опасности, связанные с таким восприятием природы.

Это механистическое мировоззрение имеет глубокие корни в западной мысли. Великие пионеры научной революции, такие как Галилей, Кеплер и Ньютон, считали, что они расшифровывают «книгу Бога», написанную на языке математики. Бог был задуман как великий часовщик, «ремесленник», который построил сложную машину природы настолько безупречно, что после того, как она была приведена в движение, не оставалось ничего другого (за исключением редких чудес), как позволить ей идти своим чередом. «Что такое сердце, как не пружина, — писал Томас Гоббс, — а нервы — как не множество струн?» Декарт категорически заявил: «Я не признаю никакой разницы между машинами, созданными мастерами, и различными телами, которые составляет только природа».

В последние десятилетия механистическая концепция природы была обновлена ​​для компьютерной эпохи, и такие популяризаторы науки, как Ричард Докинз, утверждали, что «жизнь — это всего лишь байты, байты и байты цифровой информации», и в результате животное, такое как летучая мышь, «является машиной, чья внутренняя электроника так запрограммирована, что ее мускулы крыльев заставляют ее нацеливаться на насекомых, как бессознательная управляемая ракета нацеливается на самолет». Эта цифровая метафора природы пронизывает нашу культуру и бездумно используется теми, кто находится в положении, позволяющем направлять будущее нашего общества. Например, по словам Ларри Пейджа, соучредителя Google, человеческая ДНК — это всего лишь «600 мегабайт в сжатом виде, поэтому она меньше любой современной операционной системы... Так что ваши программные алгоритмы, вероятно, не так уж сложны».

Но природа на самом деле не машина и не компьютер — и ее нельзя спроектировать или запрограммировать как таковую. Думать о ней как о таковой — это категориальная ошибка с последствиями, которые одновременно обманчивы и опасны.

Четырехмиллиардное изменение энтропии

В конечном счете, эта метафора машины основана на упрощающем предположении, известном как редукционизм, который рассматривает природу как совокупность крошечных частей для исследования . Эта методология оказалась чрезвычайно эффективной во многих областях исследования, что привело к некоторым из наших величайших достижений в науке и технике. Без нее большинство преимуществ нашего современного мира не существовало бы — ни электрических сетей, ни самолетов, ни антибиотиков, ни интернета. Однако на протяжении столетий многие ученые и инженеры были настолько захвачены успехом своего предприятия, что часто принимали это предположение за реальность — даже когда достижения в научных исследованиях раскрывают его ограничения.

Когда Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик открыли форму молекулы ДНК в 1953 году, они использовали метафоры из бурно развивающейся информационной революции для описания своих открытий. Генотип был «программой», которая определяла точные характеристики организма, как и компьютерная программа . Последовательности ДНК образовывали «главный код» «чертежа», который содержал подробный набор «инструкций» по созданию индивидуума. Известный генетик Уолтер Гилберт начинал свои публичные лекции, доставая компакт-диск и провозглашая «Это вы!»

Однако с тех пор дальнейшие научные исследования выявили фундаментальные дефекты этой модели. «Центральная догма» молекулярной биологии, сформулированная Криком и Уотсоном, состояла в том, что информация может передаваться только одним путем: от гена к остальной части клетки. Биологи теперь знают, что белки действуют непосредственно на ДНК клетки, определяя, какие гены в ДНК должны быть активированы. ДНК не может ничего делать сама по себе — она функционирует только тогда, когда определенные ее части включаются или выключаются активностью различных комбинаций белков, которые сами были сформированы инструкциями ДНК. Этот процесс представляет собой живой, динамичный круговой поток интерактивности.

Это приводит к классической проблеме курицы и яйца: если клетка не определяется исключительно своими генами, что в конечном итоге заставляет ее «решать», что делать? Биологи, исследовавшие этот вопрос, в целом согласны с тем, что возникновение жизни на Земле, скорее всего, было самоорганизованным процессом, известным как аутопоэзис — от греческих слов, означающих самозарождение — первоначально осуществлявшимся неживыми молекулярными структурами.

Эти протоклетки по сути устроили временный, локальный инверсию Второго закона термодинамики, который описывает, как Вселенная претерпевает необратимый процесс энтропии: порядок неизбежно становится беспорядочным, а тепло всегда перетекает из горячих областей в более холодные. Мы видим энтропию в нашей повседневной жизни каждый раз, когда мы размешиваем сливки в кофе или разбиваем яйцо для омлета. Как только яйцо будет взбито, никакое количество работы никогда не соберет желток обратно. Однако эти первые протоклетки научились превращать энтропию в порядок, поглощая ее в форме энергии и материи, разбивая ее на части и реорганизуя в формы, полезные для их дальнейшего существования — процесс, который мы знаем как метаболизм.

С тех пор, на протяжении примерно четырех миллиардов лет, определяющим качеством жизни была ее целенаправленная самоорганизация. Нет программиста, пишущего программу; нет архитектора, рисующего чертеж. Организм является ткачом своей собственной ткани, используя ДНК как инструмент передачи. Он лепит себя в соответствии со своим собственным внутренним чувством цели, которое он в конечном итоге унаследовал — как и все мы — от тех первых автокаталитических клеток: стремление противостоять энтропии и создавать временный вихрь самосозданного порядка во вселенной. По словам философа биологии Андреаса Вебера, «Все, что живет, хочет больше жизни. Организмы — это существа, чье собственное существование что-то значит для них».

Это подразумевает, что жизнь не является совокупностью бессознательных машин, а по своей сути имеет цель. В последние десятилетия тщательно разработанные научные исследования выявили глубокий интеллект во всем естественном мире, используемый организмами для выполнения своей цели самопорождения. Биологи обнаружили, что внутренняя жизнь растения — это богатое множество сложного опыта. Растения имеют свои собственные версии наших пяти чувств, а также до пятнадцати других способов восприятия окружающей среды, для которых у нас нет аналогов. Растения действуют намеренно и целенаправленно: у них есть память и они учатся, они общаются друг с другом и даже могут распределять ресурсы как сообщество через то, что биолог Сюзанна Симард называет «древесной паутиной» микоризных грибов, связывающих их корни вместе под землей.

Обширные исследования теперь указывают на глубокое понимание того, что каждое животное с нервной системой, вероятно, имеет некий субъективный опыт, обусловленный чувствами, которые на самом глубоком уровне разделяются всеми нами. Было показано, что пчелы испытывают беспокойство, когда их ульи трясут. Рыбы будут искать компромисс между голодом и болью, избегая части аквариума, где они, вероятно, получат удар током, даже если там находится еда, — пока они не проголодаются настолько, что захотят пойти на риск. Осьминоги, одна из самых ранних групп, эволюционировавших отдельно от других животных около 600 миллионов лет назад, живут преимущественно одиночно, но, как и люди, становятся уютнее с другими, если им дают дозу «наркотика любви» МДМА.

Идеология человеческого превосходства

Когда мы сталкиваемся с экзистенциальными кризисами двадцать первого века, механистическое мышление, которое привело нас к этому месту, может вести нас к катастрофе. С появлением каждой новой глобальной проблемы внимание сосредотачивается на краткосрочных механистических решениях, а не на исследовании более глубоких системных причин. Например, в ответ на всемирное сокращение популяций бабочек и пчел некоторые исследователи разработали крошечные летающие беспилотники для опыления деревьев в качестве искусственных заменителей их исчезающих естественных опылителей.

По мере того, как ставки растут в этом столетии, опасности, возникающие из этой механистической метафоры природы, будут становиться все более ужасающими. Уже сейчас, в ответ на ускорение климатического спада, техно-дистопическая идея геоинженерии становится все более приемлемой. Следуя ошибочной логике Тиллерсона, вместо того, чтобы разрушать экономику роста, основанную на ископаемом топливе, политики начинают серьезно одобрять отношение к Земле как к гигантской машине, которую нужно починить, и разрабатывать масштабные инженерные проекты, чтобы повозиться с глобальным климатом.

Учитывая бесчисленные нелинейные циклы обратной связи, которые генерируют сложные живые системы нашей планеты, закон непреднамеренных последствий принимает угрожающе большие размеры. Например, область с пугающим названием «управление солнечной радиацией», которая получила значительное финансирование от Билла Гейтса, предусматривает распыление частиц в стратосфере для охлаждения Земли путем отражения солнечных лучей обратно в космос. Риски огромны, например, могут вызвать экстремальные сдвиги в осадках по всему миру и усугубить ущерб, который мы уже нанесли озоновому слою. Кроме того, однажды начавшись, его невозможно остановить без немедленного катастрофического обратного нагрева. Эти типы эффектов обратной связи, возникающие из бесчисленных динамических взаимозависимостей сложных систем Земли, маргинализируются мировоззрением, которое в конечном итоге рассматривает нашу планету как машину, требующую быстрого исправления.

Кроме того, существуют глубокие моральные проблемы, возникающие из-за столкновения с неотъемлемой субъективностью естественного мира. Со времен научной революции корневая метафора природы как машины проникла в западную культуру, побуждая людей рассматривать живую Землю как ресурс, который люди могут эксплуатировать без учета ее внутренней ценности. Экологический философ Эйлин Крист описывает это как человеческое превосходство, указывая на то, что видение природы как «ресурса» позволяет делать с Землей все, что угодно, без каких-либо моральных опасений. Рыба переклассифицируется в «рыболовство», а сельскохозяйственные животные в «домашний скот» — живые существа становятся просто активами, которые можно эксплуатировать ради прибыли. В конечном счете, именно идеология человеческого превосходства позволяет нам взрывать вершины гор ради угля, превращать яркие тропические леса в монокультурные пустоши и тралить миллионы миль морского дна сетями, которые вылавливают все, что движется.

Как только мы осознаем, что другие животные с нервной системой не являются машинами, как предполагал Декарт, а, вероятно, испытывают субъективные чувства, подобные человеческим, мы также должны считаться с тревожными моральными последствиями промышленного животноводства. Суровая реальность такова, что по всему миру коров, кур и свиней порабощают, пытают и безжалостно убивают просто ради удобства человека. Это систематическое мучение, применяемое во имя человечества к более чем 70 миллиардам животных в год — каждое из которых является разумным существом с нервной системой, способной регистрировать мучительную боль, как вы или я — вполне возможно, представляет собой величайший катаклизм страданий, который когда-либо испытывала жизнь на Земле.

«Квантовый джаз» жизни

Каковы же тогда метафоры жизни, которые более точно отражают открытия биологии и могут иметь адаптивные последствия, влияя на нашу цивилизацию, заставляя ее вести себя с большим почтением по отношению к нашим неживым родственникам на этой осажденной планете, которая является нашим единственным домом?

Часто, когда биологи, изучающие клетки, описывают ошеломляющую сложность своего предмета, они обращаются к музыке как к основной метафоре. Денис Нобл назвал свою книгу по клеточной биологии «Музыка жизни », описав ее как «симфонию». Урсула Гуденаф описывает закономерности экспрессии генов как «мелодии и гармонии». Хотя эта метафора звучит более правдиво, чем природа как машина, у нее есть свои ограничения: симфония — это, в конце концов, музыкальное произведение, написанное композитором, а дирижер указывает, как должна быть сыграна каждая нота. Потрясающее качество музыки природы возникает из того факта, что она самоорганизуется. Нет никакого внешнего агента, говорящего каждой клетке, что делать.

Возможно, более показательной метафорой был бы танец. Биологи, изучающие клетки, все чаще ссылаются на свои открытия в терминах «хореографии», а философ биологии Эван Томпсон красочно описывает, как организм и его окружающая среда соотносятся друг с другом «как два партнера в танце, которые вызывают движения друг друга».

Другая убедительная метафора — импровизационный джазовый ансамбль, где самоорганизованная группа музыкантов спонтанно создает свежие мелодии из основной гармонической темы, подражая креативности друг друга, подобно тому, как эволюция создает сложные экосистемы. Генетик Мэй-Ван Хо передает эту идею своим изображением жизни как «квантового джаза», описывая его как «невероятный улей активности на каждом уровне увеличения в организме... локально кажущийся совершенно хаотичным, но в то же время идеально скоординированный в целом».

Как мог бы выглядеть наш мир, если бы мы увидели себя участниками слаженного ансамбля со всеми разумными существами, переплетающимися вместе, чтобы коллективно обратить вспять энтропию на Земле? Возможно, мы могли бы начать видеть роль человечества, не в том, чтобы перестраивать сломанную планету для дальнейшей эксплуатации, а в том, чтобы настроиться на изобилие остальной жизни и обеспечить, чтобы наши собственные действия гармонировали с экологическими ритмами Земли. Как глубокомысленно сказал гуманист 20-го века Альберт Швейцер: «Я жизнь, которая хочет жить, среди жизни, которая хочет жить». Как, мы можем спросить, может измениться наша будущая траектория, если мы реконструируем нашу цивилизацию на этой основе?

Джереми Лент
30 июля 2021 г.