Упражнение и неупражнение

Эта старая пара понятий, занимавшая обычно центральное место в дискуссиях об эволюции, почти исчезла из рассуждений, может быть, потому, что в этой связи особенно необходимо не упускать из виду логические уровни различных компонент любой гипотезы. Нет ничего особенно загадочного в том, что результаты упражнения могут некоторым образом содействовать эволюции. Никто не станет отрицать, что на первый взгляд биологическая картина выглядит так, как будто последствия упражнения и неупражнения передаются от поколения к поколению. Однако, это невозможно совместить с тем, что мы знаем о самокорректирующей и адаптивной природе соматического изменения. Живые существа потеряли бы в течение немногих поколений всякую свободу соматического приспособления.

Но если выйти за пределы грубо-ламаркистской позиции, то перед нами возникают трудности, связанные с логическими уровнями частей гипотезы. Я думаю, что эти трудности разрешимы. Насколько дело касается упражнения, не так уж трудно представить себе последовательности, в которых естественный отбор мог бы предпочитать индивиды, генетическое строение которых соответствовало бы соматическим изменениям, обычным у индивидов данной популяции. Соматические изменения, сопровождающие упражнение, обычно (хотя и не всегда) адаптивны, а потому генетический контроль, предпочитающий такие изменения, мог бы иметь преимущества.

При каких же обстоятельствах окупается – в смысле выживания – замена соматического контроля генетическим?

Как я уже говорил, ценой такого перехода является недостаток гибкости, но если мы хотим определить, в каких условиях этот переход будет благоприятным, то следует точнее объяснить, в чем может состоять этот недостаток.

На первый взгляд, имеются такие случаи, когда после перехода к генетическому контролю гибкость, может быть, вовсе и не потребуется. Это случаи, когда соматическое изменение есть приспособление к некоторому постоянному условию среды. Те особи вида, которые поселились в высоких горах, во всем своем приспособлении к горному климату, атмосферному давлению и так далее, могут положиться на генетическое определение. Они не нуждаются в той обратимости, которая характерна для соматического изменения.

Обратно, приспособление к изменчивым и обратимым условиям гораздо лучше достигается с помощью соматического изменения, и вполне возможно, что допустимо лишь очень поверхностное соматическое изменение.

Соматические изменения различаются степенью глубины. Если человек поднимается в горах с уровня моря до 12000 футов*, то – если только он не находится в очень хорошем физическом состоянии – у него начинается одышка и сердцебиение. Эти немедленные и обратимые соматические изменения адекватны, чтобы справиться с чрезвычайным случаем, но было бы расточительным использованием гибкости применять одышку и тахикардию в качестве постоянного приспособления к горной атмосфере. В этом случае требуется, возможно, не столь обратимое соматическое изменение, поскольку теперь идет речь не о чрезвычайном случае, а о постоянных, долговременных условиях. Здесь может окупиться некоторая потеря обратимости ради экономии гибкости (т.е. одышку и тахикардию можно приберечь для такого случая, когда высоко в горах потребуется добавочное усилие).

То, что происходит в таких случаях, называется акклиматизацией. В сердце человека происходят изменения, в крови его возрастает содержание гемоглобина, расширяется его грудная клетка и меняется способ дыхания, и т.д. Эти изменения гораздо менее обратимы, чем одышка, и если этот человек

 

 

спускается на какое-то время с гор, у него может возникнуть некоторое ощущение неудобства.

На языке этой книги можно сказать, что есть иерархия соматических приспособлений, касающихся частных и непосредственных требований на поверхностном (самом конкретном) уровне, и более общих приспособлений на более глубоких (более абстрактных) уровнях. Эти явления в точности параллельны иерархии обучения, где протообучение касается специального факта или действия, а дейтерообучение касается контекстов и классов контекстов.

Интересно заметить, что акклиматизация совершается посредством ряда изменений в ряде областей (сердечная мышца, гемоглобин, мускулатура груди, и т.д.); между тем, чрезвычайные меры обычно бывают специфичны и ad hoc.*

При акклиматизации организм приобретает поверхностную гибкость ценой более глубокой жесткости. Теперь человек может использовать одышку и тахикардию как чрезвычайные меры в случае, если встретится с медведем, но он испытает неудобства, если спустится с гор, чтобы повидать старых друзей.

Полезно изложить этот вопрос более формально. Рассмотрим все предложения, какие могут понадобиться для описания организма. Их могут быть миллионы, но они будут связаны между собой цепями и циклами зависимостей. И в некоторой степени каждое из этих описательных предложений будет нормативным для данного организма; это значит, что будет максимальный и минимальный уровень, вне которых рассматриваемая переменная будет ядовита. Слишком много сахара в крови, или слишком мало – означает смерть, и так обстоит дело со всеми биологическими переменными. С каждой переменной связано нечто, что можно назвать метазначением; это значит, что для данного существа хорошо, если рассматриваемая переменная имеет это значение в середине ее диапазона, а не в максимуме или минимуме. И поскольку переменные связаны между собой цепями и циклами, отсюда следует, что некоторая переменная, принимающая максимальное или минимальное значение, должна отчасти зажимать все другие переменные той же цепи.

Любое изменение, стремящееся удержать переменные где-то в середине их диапазона, будет способствовать гибкости и выживанию. Но любое крайнее соматическое приспособление подтолкнет одну или несколько переменных к их крайним значениям. Поэтому всегда имеется в наличии некоторое напряжение, которое может быть смягчено генетическим изменением, при условии, что фенотипическое выражение этого изменения не будет дальнейшим увеличением уже существующего напряжения. Чтó здесь требуется – это генетическое изменение, которое установит новые допуски для верхних или нижних уровней переменной, или тех и других.

Если, например, перед генетическим изменением (посредством мутации, или, что более вероятно, перегруппировки генов) допуск для данной переменной составлял от 5 до 7, то генетическое изменение, которое установит новые пределы, от 7 до 9, будет представлять жизненно необходимое приспособление для данного существа, с трудом удерживавшего переменную около старого значения 7. Кроме того, если соматическое приспособление подтолкнет новое значение к 9, то возможно дальнейшее приращение жизнеспособности посредством дальнейшего генетического изменения, сдвигающего уровень допуска дальше по той же шкале.

В прошлом трудно было учесть эволюционные изменения, связанные с неупражнением. Легко было представить себе, что генетическое изменение в том же направлении, что и результаты упражнения или привычки, обычно будет иметь ценность для выживания, но более трудно было усмотреть, каким образом может окупаться генетическое повторение результатов неупражнения. Но оперируя логическим уровнем воображаемого генетического сообщения, можно придти к гипотезе, описывающей одной и той же парадигмой результаты обоих случаев – упражнения и неупражнения. Старая загадка, касающаяся слепоты пещерных животных и бедра весом в восемь унций* у восьмидесятитонного синего кита, не кажется при этом столь неразрешимой. Надо только предположить, что сохранение любого остаточного органа, скажем, десятифунтового¦ бедра у восьмидесятитонного кита, всегда подталкивает одну или несколько соматических переменных к некоторому верхнему или нижнему пределу допустимости, и тогда сдвиг этих допусков окажется приемлемым.

Однако, с точки зрения этой книги такое решение проблемы упражнения и неупражнения, озадачивающей с других позиций, представляет важную иллюстрацию отношения между генетической и соматической изменчивостью и, сверх того, отношения между высшими и низшими логическими типами в обширном разумном (mental) процессе, именуемом эволюцией.

Сообщение более высокого логического типа (например, более генетическое, чем соматическое указание) не должно упоминать те соматические переменные, допуски которых сдвигаются этим генетическим изменением. В самом деле, генетический сценарий, вероятно, не содержит ничего напоминающего существительные и местоимения человеческого языка. Сам я полагаю, что когда будет изучена почти неизвестная область процессов, которыми ДНК определяет эмбриологию, то окажется, что в ДНК нет речи ни о чем, кроме отношений. Если бы мы спросили ДНК, сколько пальцев должно быть у данного человеческого эмбриона, то получили бы, вероятно, ответ: «Четыре парных отношения между (пальцами)». А если бы мы спросили, сколько будет промежутков между пальцами, то получили бы ответ: «Три парных отношения между (промежутками)». В каждом случае определяются и устанавливаются лишь «отношения между». Вероятно, члены отношений – их конечные компоненты в материальном мире – никогда не упоминаются.

(Как заметят математики, описанная здесь гипотетическая система напоминает их теорию групп, где рассматриваются лишь отношения между операциями, преобразующими нечто, но никогда не это «нечто» само по себе).

По поводу этого аспекта коммуникации, идущей от соматического изменения к геному популяции через естественный отбор, важно заметить следующее:

а. Соматическая изменчивость иерархична по своей структуре.

б. Генетическая изменчивость представляет собой, в некотором смысле, наивысшую компоненту в этой иерархии (т.е. самую абстрактную и наименее обратимую).

в. Жесткости системы, составляющей обычную цену генетического изменения, можно хотя бы отчасти избежать, отсрочив это изменение до тех пор, пока не станет вероятно, что обстоятельство, с которым справляется на обратимом уровне сома, в самом деле постоянно; кроме того, этой цены можно избежать, действуя на фенотипическую переменную лишь косвенным образом. Как можно предполагать, генетическое изменение сдвигает лишь склонность или установку гомеостатического контроля фенотипической переменной (см. Словарь, «Логический тип»).

г. Этот переход от прямого контроля фенотипической переменной к контролю установки этой переменной, вероятно, также открывает и расширяет альтернативные возможности изменения. Контроль над допусками, касающимися размеров китового бедра, несомненно, достигается действием десятков различных генов, работающих совместно в этом отношении, но имеющих, может быть, совсем иные функции в других частях тела.

В переходе от простого соматического изменения к акклиматизации был замечен подобный же прорыв от единичного эффекта, которым эволюционист может заинтересоваться в данный момент, к многочисленным альтернативам или синергетическим* причинам. Можно ожидать, что в биологии переход от некоторого логического уровня к следующему высшему всегда должен сопровождаться таким расширением рассматриваемых связей.