Природа — це джазовий оркестр, а не машина

30 липня 2021 р

Від генної інженерії до геоінженерії ми ставимося до природи, як до машини. Цей погляд на природу має глибоке коріння в західній думці, аж до Декарта та Гоббса, але це фундаментальна помилка з потенційно катастрофічними наслідками, стверджує Джеремі Лент.

Зміна клімату, за словами Рекса Тіллерсона, колишнього генерального директора ExxonMobil і колишнього держсекретаря США, «це інженерна проблема, і вона має інженерні рішення». У цій короткій заяві показано, як метафора машини лежить в основі того, як наша основна культура бачить світ природи. Це також натякає на жахливу небезпеку, пов’язану з таким сприйняттям природи.

Цей механістичний світогляд має глибоке коріння в західній думці. Великі піонери наукової революції, такі як Галілей, Кеплер і Ньютон, вірили, що вони розшифровують «книгу Бога», яка була написана мовою математики. Бог був задуманий як великий годинникар, «митець», який сконструював складну машину природи настільки бездоганно, що коли вона була приведена в рух, нічого більше не залишалося робити (за винятком випадкових див), як дозволити їй працювати своїм ходом. «Що таке серце, як не пружина, — писав Томас Гоббс, — і нерви, як не стільки струн?» Декарт прямо заявив: «Я не визнаю жодної різниці між машинами, зробленими майстрами, і різними тілами, створеними лише природою».

В останні десятиліття механістичне уявлення про природу було оновлено для епохи комп’ютерів, коли такі популяризатори науки, як Річард Докінз, стверджували, що «життя — це лише байти, байти й байти цифрової інформації», і, як наслідок, така тварина, як кажан, «є машиною, внутрішня електроніка якої настільки налаштована, що м’язи її крил змушують її націлюватися на комах, як несвідома керована ракета на літаку». Ця цифрова метафора природи пронизує нашу культуру та використовується бездумно тими, хто має право керувати майбутнім нашого суспільства. Наприклад, за словами Ларрі Пейджа, співзасновника Google, людська ДНК «стиснена лише на 600 мегабайт, тому вона менша за будь-яку сучасну операційну систему... Тож ваші програмні алгоритми, ймовірно, не такі вже й складні».

Але природа насправді не є ні машиною, ні комп’ютером, і її неможливо сконструювати чи запрограмувати як таку. Розуміння цього як такого є категорійною помилкою з розгалуженнями, які водночас оманливі та небезпечні.

Чотирьох мільярдів років обернення ентропії

Зрештою, ця машинна метафора базується на спрощеному припущенні, відомому як редукціонізм, який розглядає природу як сукупність крихітних частин, які потрібно досліджувати . Ця методологія виявилася надзвичайно ефективною в багатьох галузях дослідження, що призвело до деяких із наших найбільших досягнень у науці та техніці. Без нього не існувало б більшості переваг нашого сучасного світу — ні електричних мереж, ні літаків, ні антибіотиків, ні Інтернету. Проте протягом століть багато вчених та інженерів були настільки захоплені успіхом свого підприємства, що часто помилково приймали це припущення за реальність, навіть коли досягнення в наукових дослідженнях виявляли його обмеження.

Коли в 1953 році Джеймс Уотсон і Френсіс Крік виявили форму молекули ДНК, вони використали метафори інформаційної революції, щоб описати свої відкриття. Генотип був «програмою», яка визначала точні характеристики організму, подібно до комп’ютерної програми . Послідовності ДНК сформували «головний код» «проекту», який містив детальний набір «інструкцій» для побудови особистості. Видатний генетик Волтер Гілберт починав свої публічні лекції з того, що діставав компакт-диск і проголошував «Це ти!»

Проте з того часу подальші наукові дослідження виявили фундаментальні недоліки цієї моделі. «Центральна догма» молекулярної біології, яку придумали Крік і Уотсон, полягала в тому, що інформація може надходити лише в один бік: від гена до решти клітини. Тепер біологи знають, що білки діють безпосередньо на ДНК клітини, вказуючи, які гени в ДНК повинні бути активовані. ДНК нічого не може робити сама по собі — вона функціонує лише тоді, коли певні її частини вмикаються або вимикаються діяльністю різних комбінацій білків, які самі були утворені за вказівками ДНК. Цей процес є яскравим, динамічним круговим потоком інтерактивності.

Це призводить до класичної проблеми курки та яйця: якщо клітина не визначається виключно своїми генами, що зрештою змушує її «вирішувати», що робити? Біологи, які досліджували це питання, загалом сходяться на думці, що поява життя на Землі, швидше за все, була самоорганізованим процесом, відомим як аутопоезис — від грецьких слів, що означає самозародження, — який спочатку здійснювався неживими молекулярними структурами.

Ці протоклітини, по суті, інсценували тимчасове, локальне звернення Другого закону термодинаміки, який описує, як у Всесвіті відбувається незворотній процес ентропії: порядок неминуче стає невпорядкованим, і тепло завжди тече з гарячих областей до більш холодних областей. Ми бачимо ентропію в нашому повсякденному житті кожного разу, коли додаємо вершки в каву або розбиваємо яйце для омлету. Після того, як яйце збите, жодна робота не зможе знову зібрати жовток. Однак ці перші протоклітини навчилися перетворювати ентропію на порядок, поглинаючи її у формі енергії та матерії, розбиваючи на частини та реорганізовуючи у форми, корисні для їх подальшого існування — процес, який ми знаємо як метаболізм.

Відтоді, протягом приблизно чотирьох мільярдів років, визначальною якістю життя була його цілеспрямована самоорганізація. Не існує програміста, який пише програму; жоден архітектор не складає креслення. Організм є ткачом власної тканини, використовуючи ДНК як інструмент передачі. Він формує себе відповідно до власного внутрішнього відчуття мети, яке він остаточно успадкував — як і всі ми — від тих перших автокаталітичних клітин: прагнення протистояти ентропії та створювати тимчасовий вир власно створеного порядку у Всесвіті. За словами філософа біології Андреаса Вебера, "все, що живе, хоче більше життя. Організми — це істоти, власне існування яких для них щось означає".

Це означає, що життя є не сукупністю несвідомих машин, а внутрішньо цілеспрямованим. В останні десятиліття ретельно розроблені наукові дослідження виявили глибокий інтелект у всьому природному світі, який використовують організми, коли вони виконують свою мету самозародження. Біологи з’ясували, що внутрішнє життя рослини – це багатий комплекс складних переживань. Рослини мають власні версії наших п’яти органів чуття, а також до п’ятнадцяти інших способів сприйняття навколишнього середовища, яким у нас немає аналогів. Рослини діють навмисно та цілеспрямовано: вони пам’ятають і навчаються, вони спілкуються між собою і навіть можуть розподіляти ресурси як спільнота через те, що біолог Сюзанна Сімард називає «деревинною мережею» мікоризних грибів, які з’єднують свої корені під землею.

Великі дослідження вказують на глибоке усвідомлення того, що кожна тварина з нервовою системою, ймовірно, матиме якийсь суб’єктивний досвід, керований почуттями, які на найглибшому рівні поділяються всіма нами. Доведено, що бджоли відчувають занепокоєння, коли їхні вулики струшують. Риби шукатимуть компроміс між голодом і болем, уникаючи частини акваріума, де їх може вдарити електричним струмом, навіть якщо там знаходиться їжа, доки вони не зголодніють настільки, що готові ризикнути. Восьминоги, одна з перших груп тварин, яка еволюціонувала окремо від інших тварин близько 600 мільйонів років тому, живуть переважно самотнім життям, але, як і люди, почуваються затишно з іншими, коли їм вживають дозу «наркотику кохання» МДМА.

Ідеологія верховенства людини

Коли ми стикаємося з екзистенціальною кризою двадцять першого століття, механістичне мислення, яке привело нас у це місце, може вести нас стрімголов до катастрофи. З появою кожної нової глобальної проблеми увага зосереджується на короткострокових, механічних рішеннях, а не на дослідженні глибшого системного причинного зв’язку. Наприклад, у відповідь на світове падіння популяцій метеликів і бджіл деякі дослідники розробили крихітні дрони для запилення дерев як штучну заміну зникаючим природним запилювачам.

У міру зростання ставок у цьому столітті небезпеки, пов’язані з цією механічною метафорою природи, ставатимуть ще страшнішими. У відповідь на прискорення зміни клімату техно-антиутопічна ідея геоінженерії стає все більш прийнятною. Дотримуючись неправильно уявленої логіки Тіллерсона, замість того, щоб руйнувати економіку зростання, засновану на викопному паливі, політики починають серйозно сприймати ставлення до Землі як до гігантської машини, яка потребує лагодження, і розробляти масштабні інженерні проекти, щоб впоратися з глобальним кліматом.

Враховуючи незліченну кількість нелінійних петель зворотного зв’язку, які створюють складні живі системи нашої планети, закон ненавмисних наслідків стає загрозливо масштабним. Моторошно названа галузь «управління сонячним випромінюванням», наприклад, яка отримала значне фінансування від Білла Гейтса, передбачає розпилення частинок у стратосферу для охолодження Землі шляхом відбиття сонячних променів назад у космос. Ризики величезні, наприклад, спричинення екстремальних змін у кількості опадів у всьому світі та посилення шкоди, яку ми вже завдали озоновому шару. Крім того, одного разу розпочавшись, його неможливо зупинити без негайного катастрофічного відскоку. Ці типи ефектів зворотного зв’язку, що виникають внаслідок незліченних динамічних взаємозалежностей складних систем Землі, стають маргіналізованими світоглядом, який, зрештою, розглядає нашу планету як машину, яка потребує швидкого виправлення.

Крім того, існують глибокі моральні проблеми, які виникають у зв’язку з притаманною суб’єктивністю світу природи. З часів наукової революції метафора природи як машини проникла в західну культуру, спонукаючи людей розглядати живу Землю як ресурс, який люди можуть використовувати, не зважаючи на її внутрішню цінність. Екологічний філософ Ейлін Кріст описує це як вищість людини, вказуючи на те, що розгляд природи як «ресурсу» дозволяє робити із Землею все, що завгодно, без моральних сумнівів. Рибу перекласифікують як «рибальство», а сільськогосподарських тварин — як «худобу» — живі істоти стають просто активами, які можна використовувати для отримання прибутку. Зрештою, саме ідеологія людської переваги дозволяє нам підривати вершини гір заради вугілля, перетворювати живі тропічні ліси на монопольні пустки та тралити мільйони миль дна океану сітями, які захоплюють усе, що рухається.

Як тільки ми визнаємо, що інші тварини з нервовою системою не є машинами, як пропонував Декарт, але, ймовірно, відчувають суб’єктивні почуття, подібні до людей, ми також повинні рахуватися з тривожними моральними наслідками фабричного землеробства. Жорстока реальність полягає в тому, що в усьому світі корів, курей і свиней поневолюють, катують і безжально вбивають лише заради зручності людей. Ці систематичні муки, які в ім’я людства піддаються понад 70 мільярдам тварин на рік — кожна з яких є розумною істотою з нервовою системою, здатною реєструвати нестерпний біль, як і ви чи я, — цілком можливо, є найбільшим катаклізмом страждань, які коли-небудь зазнавало життя на Землі.

«Квантовий джаз» життя

Що ж таке метафори життя, які точніше відображають відкриття біології — і можуть мати адаптаційний наслідок впливу на нашу цивілізацію, щоб вона поводилася з більшою пошаною до наших неживих родичів на цій обложеній планеті, яка є нашим єдиним домом?

Часто, коли клітинні біологи описують карколомну складність свого предмета, вони звертаються до музики як до основної метафори. Деніс Ноубл назвав свою книгу з клітинної біології «Музика життя », зобразивши її як «симфонію». Урсула Гуденаф описує моделі експресії генів як «мелодії та гармонії». Хоча ця метафора звучить правдивіше, ніж природа як машина, вона має власні обмеження: зрештою, симфонія — це музичний твір, написаний композитором, де диригент визначає, як слід грати кожну ноту. Дивовижна якість музики природи виникає через те, що вона самоорганізована. Немає зовнішнього агента, який би вказував кожній клітині, що робити.

Можливо, більш ілюстративною метафорою був би танець. Клітинні біологи все частіше посилаються на свої відкриття в термінах «хореографії», а філософ біології Еван Томпсон яскраво пише, як організм і його оточення співвідносяться одне з одним, «як два партнери в танці, які викликають рухи один одного».

Ще одна переконлива метафора — імпровізаційний джазовий ансамбль, де самоорганізована група музикантів спонтанно створює свіжі мелодії з основної гармонічної теми, переймаючись творчістю один одного подібно до того, як еволюція створює складні екосистеми. Генетик Мей-Ван Хо переймає цю ідею своїм зображенням життя як «квантового джазу», описуючи його як «неймовірний вулик активності на кожному рівні збільшення в організмі... який локально здається абсолютно хаотичним, але все ж ідеально скоординованим як ціле».

Як би виглядав наш світ, якби ми побачили себе учасниками узгодженого ансамблю з усіма розумними істотами, які переплітаються разом, щоб колективно змінити ентропію на Землі? Можливо, ми могли б почати бачити роль людства не в тому, щоб переконструювати зламану планету для подальшої експлуатації, а в тому, щоб налаштуватися на решту життєвих багатств і забезпечити, щоб наші власні дії гармоніювали з екологічними ритмами Землі. Глибокими словами гуманітарія 20-го століття Альберта Швейцера: «Я є життям, яке хоче жити, посеред життя, яке хоче жити». Ми можемо запитати, як може змінитися наша майбутня траєкторія, якщо ми реконструюємо нашу цивілізацію на цій основі?

Джеремі Пост
30 липня 2021 р