Мир, который просмотрел Ч. Дарвин

Путешественники прошлых веков, побывавшие в Индии, с восторгом писали о живущей там прекрасной птице — павлине. "Никто не может себе составить представление о красоте павлина, — писал один из них, —если не видел его в уединенной, дикой пустыне... Прекраснее всего он выглядит, когда взлетит на дерево, и длинный хвост его становится чудным украшением того дерева, на котором он сидит" (Теннет, цит. по: Брэм, 1992 (Т. 2), с. 192.). Этот хвост, вернее — надхвостье, состоит из перьев, превышающих длину самого павлина.

Совсем иначе относился к павлину создатель теории эволюции Чарлз Дарвин. В одном частном письме он как-то признался, что взгляд на перо павлина приводит его в трепет. Это было связано с тем, что наличие такого прекрасного хвоста у павлина, а также яркую окраску этой птицы, никак нельзя было объяснить той борьбой за существование, которая, как он учил, должна была привести к образованию всех ныне живущих на Земле видов. В самом деле, хвост павлина вовсе не помогает этой птице маскироваться среди растительности — он слишком для этого ярок и способен скорее выдавать местонахождение. Кроме того такой прекрасный хвост бывает только у самцов и отсутствует у самок, окраска которых также лишена тех ярких и пестрых тонов, которые свойственны самцам. "Допустим, какую-то пользу этот хвост все же приносит павлинам в борьбе за выживание. Но тогда почему он присутствует только у самцов, и отсутствует у самок? Какой смысл, если самцы будут выживать благодаря этому признаку, а самки — нет?"

Все эти мысли не могли не мучить Дарвина. Наблюдая в природе многообразие ярких красок и необычных форм, он понимал, что одним лишь критерием полезности, объяснить все эти явления невозможно. Здесь нужен какой-то кардинально иной подход.

После напряженных раздумий Дарвин выдвинул учение о половом подборе. Он полагал, что случайно появляющиеся в живой природе эстетические признаки привлекают особей другого пола и закрепляются в последующих поколениях. Надхвостье павлина, при таком подходе, было предназначено для привлечения самок, и больше ни для чего иного.

Однако, Дарвин не заметил, как при таком способе объяснения загадка красоты природы была подменена другой, не менее масштабной загадкой — загадкой эстетического чувства. В самом деле, почему у живых существ в процессе эволюции должно появиться эстетическое чувство, если оно способно, в конечном счете, порождать такие бесполезные и даже обременительные структуры, как хвост павлина. Ведь эволюция, как полагал Дарвин, проходя от низших и бесчувственных одноклеточных форм жизни к высшим, могла порождать живые существа с любыми вкусами и любыми формами их привязанности друг к другу. Лишь бы эти вкусы и формы привязанности способствовали в целом выживанию вида. Но откуда тогда у самок могли появиться такие вкусы, которые заведомо вредны для выживания вида. Ведь, согласно учению Дарвина, всё, что препятствует этому выживанию, должно быть безжалостно отметено естественным отбором, оставляющим на нашей планете лишь самых сильных, самых быстрых, самых проворных. Но вот незадача — эстетические закономерности, присущие живой природе, вовсе не вписывались в прокрустово ложе этого дарвиновского идеала, вызывая у его создателя чувство трепета.

И таких закономерностей природа предоставляла более чем достаточно. Известный русский ученый и философ Николай Яковлевич Данилевский обратил на это внимание еще во второй половине XIX  века. В своей фундаментальной книге "Дарвинизм: критические исследования", вышедшей в свет через тридцать лет после "Происхождения видов" Дарвина, Данилевский приводит множество фактов наличия в животном и растительном мире бесполезных и даже вредных признаков, которые никак не могли бы появиться в природе, если бы Дарвин был прав.

Это, в частности, касается рыб, которые, как правило, нерестятся стаями, и поэтому здесь не может быть речи о половом подборе индивидуального партнера. С этим фактом Данилевский был знаком довольно неплохо благодаря своим профессиональным ихтиологическим изысканиям. Николай Яковлевич делает вывод, что "те изменения в цвете, та бoльшая яркость красок, которая замечается преимущественно у самцов, во время их половой деятельности, не могут быть приписаны половому подбору" (Данилевский, 1885 (Т. 1, Ч. 2), с. 157). И тем не менее в природе эти изменения довольно широко распространены — достаточно вспомнить лососевых рыб. Вот как описывает картину нереста лососевых исследователь Г. Кейлер, построивший для своих наблюдений специальную "обсерваторию" над местом нереста.

"Около 1 ноября начали лососи метание икры. Самка шла впереди по реке и избирала для отложения икры пригодное место, где дно было покрыто песком, хрящем и мелкими камешками. Обращенная головою к течению, старалась она выжимать из себя икру, причем хрящ и мелкие камешки уносились со дна, и так как они не могли долго плыть по течению, не падая снова на дно, — то образовывался из них за нею маленький валик или холмик. (...) За холмиком, который через это образуется, стоят несколько самцов, которые почти в беспрерывной между собой ссоре. Между ними находится всегда один сильнейший (лосось с крючком). Он всегда занимает место за холмиком и прогоняет других прочь, коль скоро один из них осмеливается доплыть до него. (...) Во время этой драки вытекают из них молоки" (Цит. по: Данилевский, 1885 (Т. 1, Ч. 2), с. 156), которыми и оплодотворяется выметанная самкой икра. Таким образом, самка не делала, да и не могла сделать никакого выбора между самцами на основании их брачной окраски. Самец без брачного наряда в данном случае имеет такие же шансы оставить потомство, как и самец в брачном наряде, что противоречит представлениям Дарвина о причинах появления эстетических признаков у животных. Причины появления брачного наряда у рыб Данилевский связал с проявлением некоего общего закона, "сущность которого конечно нам неизвестна" (Данилевский, 1885 (Т. 1, Ч. 2), с. 157).

Этот же неизвестный для науки закон проявляется и в тех систематических группах организмов, где о половом подборе партнера вообще не может быть речи, например, у моллюсков, фактически лишенных зрения.  Икринки этих животных сохраняют способность к оплодотворению в воде, в отличие от рыб, длительное время, здесь нет даже намека на выбор партнера. В то же время, у моллюсков встречаются раковины неоправданно яркой с точки зрения дарвинизма окраски и неожиданно правильной для этого учения формы. Более того, вещество раковины имеет белый цвет, окрашена лишь тонкая ее поверхность за счет функционирования особых желез выделяющих красильное вещество и расположенных определенным "для каждого вида порядком, чтобы производить специальный ему рисунок" (Данилевский, 1885 (Т. 1, Ч.2), с. 161). Но зачем нужен этот рисунок и производящие его железы?

"О половом подборе, — пишет Данилевский, — тут уже конечно речи быть не может, да притом часто раковины покрыты наружною кожицею, которую собиратели любительских коллекций тщательно сдирают и соскабливают, чтобы получить их во всей красоте. Между тем замечательно, что окраска раковин не составляет какого-либо необходимого свойства отложений. Столь красивые цвета раковин, расположенные с такой гармонией и вкусом, находятся лишь на самой поверхности, внутренность же их массы однообразно белая, как это необходимо должно быть по самому способу отложения раковин" (Данилевский, 1885, (Т. 1, Ч.2), с. 161).

"Не должно ли из этого заключить, — продолжает Данилевский, —что эта и окраска производится по какому-то неизвестному нам морфологическому закону, а вовсе не приобретается путем подбора через преимущества, ею доставляемые в жизненной борьбе?" (Данилевский, 1885, (Т. 1. Ч. 2), с. 161).

Этот "неизвестный нам морфологический закон" распространяется не только на окраску раковин, но и на их форму. Ученые до сих пор не перестают удивляться тому, насколько точно строение раковин некоторых моллюсков соответствуют математических законам симметрии. При этом, в ископаемых отложениях раковин отсутствуют какие-либо намеки на то, что их геометрически правильная форма исторически развивалась из каких-то менее совершенных форм.

Два примера "правильной геометрии" раковин моллюсков — раковина? Turritella duplicata  (а) и раковина наутилуса Nautilus

Мы видим, подчеркивает Данилевский, что "спирали раковин следуют строгому математическому закону" (Данилевский, 1885, Т. 1. Ч. 2, с. 169). И такое подчинение математическим правилам не могло бы возникнуть в мире, если бы он развивался по законам дарвиновского учения. Великое разнообразие скульптурных украшений, — пишет Николай Яковлевич, — "остается совершенно безразличным для животных, живущих в этих раковинах. (...) У витых раковин, подобно тому как и у листьев растений, в расположении их спиралей господствует математический закон. (...) Если бы мы строили наши дома и другие здания единственно с целями житейского удобства, экономии материала и т.п. практических целей, то конечно они бы не представляли бы той симметрии, того гармонического сочетания частей, которые образуют собою различные архитектурные стили. Мы получили бы лишь такие дома, какие иногда встречаются в деревнях, где воля строителя не стесняется никакими правилами строительного устава и эстетики, где надстраивают и пристраивают и вдоль, и вверх, и в ширь, ни с чем не соображаясь, кроме удобства и дешевизны. Тоже самое должно бы быть и с раковинами — этими органически возводимыми домами моллюсков. Но мы видим совсем не то" (Данилевский, 1885, Т. 1. Ч. 2, с. 168).

Совсем не то, что следовало бы ожидать с позиции учения Дарвина, мы видим и в постройках термитов — в их термитниках. "Бельгийский ученый доктор Дэнё всю свою жизнь посвятил изучению устройства гнезд африканских термитов; сделанные им зарисовки пленяют воображение. Никто не поверил бы, что все это не дело рук человека: шары, кувшиноподобные и колоколообразные купола, стенки которых состоят из рядами восходящих по спирали колонок, сложная система галерей, переходящая одна в другую, положенных одна под другой или скрещивающихся. И все безупречно правильно, словно выточено" (Шовен, 1965, с. 159).

Термитники как и раковины моллюсков представляют собой геометрически правильные сооружения Опять перед нами нечто несводимое до конца к целесообразности. О подобной несводимости, так метко подмеченной в свое время Данилевским, со всей определенностью заговорила академическая наука ХХ столетия. Речь, прежде всего, идет о работах известного русского биолога Александра Александровича Любищева, который, подобно Кеплеру, считал гармонию "реальным формообразующим фактором" (Светлов, 1982, с. 116). Этот вывод Любищев сформулировал еще в 1925 г.  Рассматривая проблему соотношения формы и функции он показал,  что  "проблема приспособления, отнюдь не являясь мнимой не является (вопреки представлениям Дарвина — А.Х.) и центральной в биологии. Есть основание считать, что структуры лишь в частных случаях  определяются  выполняемыми функциями, а в более общем случае подчиняются некоторым математическим законам  гармонии. В многообразии форм есть своя, не зависимая от функции упорядоченность" (Мейен и  др.,  1977,  с. 119–120). Исследования последующих лет только подтвердили эту точку зрения. В частности, "изучение закономерностей симметрии в биотелах вскрывает тот факт, что далеко не все в строении биологических органов определено критерием оптимальной приспособленности к выполнению непосредственных функций во внешней среде, что важное значение имеют законы биологического морфогенеза" (Петухов, 1988, с. 20) — неких общих правил построения биологических тел. И эти общие правила описываются простыми математическими соотношениями, часто связанными с золотой пропорцией и числами Фибоначчи.

Золотая пропорция

Золотая пропорция — это разделение некоего отрезка на две части таким образом, что длина меньшей части относится к длине большей части, как  длина большей части относится к длине всего целого. АВ/ВС = ВС/АС = 0,618. Эту же пропорцию можно записать и иным образом: АС/ВС = ВС/АВ = 1,618. Самые первые сведения о золотой пропорции связаны с именами Пифагора, Платона и Эвклида. Античные скульпторы и архитекторы широко использовали эту пропорцию в своих произведениях. Впрочем эту пропорцию обнаруживали в предметахХХ? возраст которых, по мнению археологов, — 20—25 тысяч лет (Петухов, 1981, с. 198).

В эпоху итальянского Возрождения, как пишут исследователи этого феномена, "золотая пропорция возводится в ранг главного эстетического принципа. Леонардо да Винчи именует ее "Sectio autea", откуда и получил начало термин "золотое сечение". Лука Пачоли в 1509 году пишет первое сочинение о золотой пропорции, названной им "божественной". Иоган Кеплер говорит о ней как о "бесценном сокровище"" (Васютинский, 1990, с. 5), при этом уже во времена Кеплера "особая эстетичность пропорции золотого сечения связывается в научной литературе с ее морфогенетической реализацией в биотелах" (Петухов, 1981, с. 38). Далее эта точка зрения получает свое развитие. В XIX столетии немецкий  исследователь А. Цейзинг "рассматривал золотое сечение как основной морфологический закон в природе и искусстве. Он показал, что этот закон проявляется в пропорциях тела человека и в телах красивых животных" (Цветков, 1999, с. 22), а также в строении растений (Васютинский, 1990, с. 6). Другой исследователь — "Т. Кук уделяет большое внимание изучение логарифмической спирали в растительных и животных объектах. Им установлено, что феномен роста в биологических объектах связан со спиралями золотого сечения" (Цветков, 1999, с. 22). Характерно, что еще Гёте "считал спиральность одним из характерных признаков всех организмов, проявлением самой сокровенной сущности жизни" (Васютинский, 1990, с.90) . Далее ряд исследователей "приводят многочисленные примеры проявления золотого сечения в явлениях природы и различных прикладных искусствах" (Цветков, 1999, с. 22). Рассмотрим некоторые примеры такого рода, относящиеся к феномену жизни.

Исследователи отмечают, что идеально правильное лицо человека можно разделить на ряд условных частей в соответствии с пропорцией золотое сечение.

Этот же принцип распространяется и на тело. Если взять тело хорошо сложенного человека, то оно в ряде своих пропорций будет следовать золотому сечению. На следующем рисунке изображены контуры статуи древнегреческого скульптора Поликлета "Копьеносец".

Прорисовка статуи "Копьеносец" Поликлета

В то же время исследователи отмечают, что "для тела человека характерно не только "стремление" к золотой пропорции, но и отклонение от нее, связанное с половыми и индивидуальными различиями людей, своеобразные "вариации на тему золотой пропорции"" (Васютинский, 1990, с. 145). Пропорцию золотое сечение некоторые исследователи выявляли в строении слуховой улитки человека, во взаиморасположении палочек и колбочек глазного яблока, в компонентах генного аппарата человека и животных (Шмелев, 1990, с. 260), в биоритмах головного мозга и в электрокардиограмме (Васютинский,  1990, с.167 – 174). Некоторые исследователи (А.А. Соколов и Я.А. Соколов) "полагают, что по принципам золотого сечения организованы электрические колебания мозга. По их мнению, эта особенность мозговой деятельности является причиной эстетического предпочтения пропорций золотого сечения" (Петухов, 1981, с. 200). В то же время ученые оказались способными лишь к "коллекционированию" феноменов органического мира, связанных с золотой пропорцией и другими эстетическими закономерностями, но не к раскрытию их смысла. Эту фундаментальную тайну природы, как утверждают они, науке "еще предстоит открыть" (Васютинский, 1990, с. 6).

Следует отметить, что не имеющая своего  "функционального обоснования" золотая пропорция встречается в природе в большинстве  случаев в виде своих производных, то есть представляет собой "константу неявную, а глубоко скрытую от поверхностных наблюдений" (Шевелев, 1990, с. 52). Например, существует такое понятие как золотой вурф, равняющийся квадрату золотой пропорции (1,618), разделенному на двое. Численно золотой вурф равен 1,309... Так вот, исследователь С.В. Петухов показал, что в соответствии с золотым вурфом находится разбиение всех трех блоков ног, рук и пальцев человека и животных. Им был сделан вывод, что "кинематическая схема тела человека и животных построена далеко не во всем по критериям кинематической оптимальности и ее нельзя рассматривать в качестве идеальной кинематической схемы, которой надлежит наделять и роботы" (Петухов, 1981, с. 5). Конечно приспособление к среде играет некоторую роль. Но эта роль не имеет определяющего значения. С.В. Петухов пришел к выводу, что "строение конечностей различных животных происходило под воздействием двух основных факторов: законов золотой пропорции или филлотаксиса и приспособлением организма к образу жизни и функционированию. Законы золотой пропорции определили основной план, основную идею конституции конечностей, а конкретные условия существования каждого животного обусловили отклонение — флуктуации — от этого плана, все многообразие строения существующих видов" (Васютинский, 1990, с. 113). Опять природа отказывается безоговорочно следовать дарвиновскому идеалу выживания самых сильных и быстрых и свидетельствует о том "неизвестном для науки морфологическом законе", о котором в свое время писал Данилевский.