Эволюция и вероятность событий

„Нормальные герои всегда идут в обход!”

Из песни Бармалея

в кинофильме „Айболит 60”

Интересно проследить связь нервной системы со способностью организмов воздействовать на вероятности событий. Выше отмечалось, что уже примитивные чувствительные элементы инфузории – фоточувствительный глазок и хеморецепторы – резко повышают вероятность нахождения клеткой пищи и, следовательно, вероятность выживания. У многоклеточных животных роль чувствительных элементов стали выполнять сенсорные клетки, передающие сигнал мышечным клеткам с помощью мотонейрона.

Важным шагом стало появление между сенсорным нейроном и мотонейроном промежуточного нейрона, развившегося далее в „великую промежуточную сеть” (см. гл. 3.1.4.). Промежуточные нейроны стали не просто пропускать сигнал рецептора к мышце, а изменять его с учётом предшествующего опыта. Тем самым, повысилась вероятность удачного поведения организма в изменяющихся условиях внешней среды. Повысилась вероятность успешного поиска пищи или защиты, снизилась вероятность разных неблагоприятных событий в реальных нестабильных условиях среды.

Новой ступенью явилось формирование мозга. Если у простых животных (плоского червя, аскариды, аплизии) нервная система, названная ассоциативной сетью, „исправляла” вероятности событий при бедном потоке информации от сенсоров, учитывала лишь медленные, долговременные изменения условий внешней среды, то мозг оказался приспособленным для реагирования на более мощные и быстро меняющиеся потоки информации. Изменение характера работы „великой промежуточной сети” позволило животному полнее, подробнее учитывать и даже предвидеть события.

Ассоциативная сеть корректировала реакцию организма после многих болезненных воздействий среды. Мозгже, сравнивая новую информацию с содержимым огромной памяти, смог выявлять тенденции развития событий ипредвидеть требования внешнего мира, которые ещё не возникли! Он смог вырабатывать непростые стратегии поведения, усложнившие действия животных, а с ними – и их скелетно-мышечную систему. Освоив учёт скоротечных и сложных изменений среды, живая материя получила, таким образом, принципиальную возможность согласовывать свои действия уже с любыми типами процессов, встречающимися в неживой Природе.

Способность мозга к предвидению дала живым существам возможность планировать свои действия и изменять вероятности событий отдалённого будущего, что стало характерной чертой высшей стадии развития – стадии Разума. Появление Разума и создание на этой основе цивилизаций разумных существ можно считать наибольшими (из известных нам) успехами живой материи. Но эти успехи лишь продолжили общую линию, хорошо проявившуюся уже в биохимических реакциях одноклеточных организмов – линию на изменение вероятностей событий в пользу живой материи.

Мозг стал специализированным органом,играющим центральную роль в воздействиях на вероятности событий внешнего мира. Совместно со сложными сенсорными и эффекторными системами, он стал вершиной того, что выработала живая материя для борьбы с неблагоприятными вероятностями событий реального окружения. По своему значению, с созданием мозга не может сравниться никакое другое достижение эволюции. Рост мощности мозга, появление разумных существ, можно рассматривать как создание живой материей специализированных организмов для управления в своих интересах вероятностями событий во Вселенной.

Человек не может сделать ничего, в корне противоречащего законам Природы. Он реализует лишь то, что в принципе возможно, но не происходит из-за низкой вероятности таких событий. Однако, не имея сверхъестественных свойств, человек всё-таки продемонстрировал способность воздействовать на события глобального и космического масштаба.

А начиналось с малого. Велика ли вероятность того, что в тихую, безветренную погоду ветка вдруг упруго распрямится и швырнёт обломок другой ветки в небо, а тот пронзит летящую птицу? Скажем прямо, вероятность такого события близка к нулю, хотя считать его абсолютно невозможным тоже нельзя. Но вот охотник изобрёл лук и стрелы, вышел на охоту ... и исчезающе маловероятные события посыпались как из рога изобилия.

По мере усложнения систем, удлинения цепочек событий, которые для достижения заданной цели должны чётко расположиться во времени и в пространстве, вероятность случайногоуспеха быстро падает, асимптотически приближаясь к нулю. В подобных ситуациях спланировать совпадение нужных условий и достигнуть цели может только Разум, и в этом смысле его способности буквально фантастичны. Пока невозможно даже оценить (или вычислить) масштабы и пределы сложности проектов, доступных уму человека. Потому-то создание сверхсложных технических систем, осуществление сложно спланированных действий и проектов является исключительной прерогативой разумных существ.

Встречаются камни и самородки очень замысловатой формы. Но можно ли представить себе случайное возникновение в Природе пары шестерен с эвольвентным зацеплением? Полная фантастика! А если эти шестерни, кроме того, входят в механизм, который наперекор вращению Земли удерживает ось телескопа на звезде, расположенной за сотни световых лет, так что её лучи фокусируются параболическим зеркалом на охлаждаемой жидким азотом полупроводниковой пластине и дают сигнал о происшествиях в потрясающе далёком мире? Велика ли вероятность того, что подобный феномен могла бы создать неживая природа, скажем, в горах Кавказа?

Только чистая формальность, только то, что здесь нет нарушений естественных законов, не позволяет оценить эту вероятность нулём. А в какой мере подобные события доступны для живой материи? Человек – представитель живой материи – соорудил на склоне потухшего вулкана Арагац Бюраканскую обсерваторию (которую следует отнести к преобразованной материи, согласно гл. 1.6.) и превратил искомую вероятность в единицу. Различие на много порядков между этими столь непохожими вероятностями событий иллюстрирует меру различий между возможностями живой и неживой материи.

Возведение сложных сооружений, высокие технологии, космические полёты, наукоёмкие отрасли производств – всё это примеры реализации высокой способности человека делать невозможное (крайне маловероятное). А в целом – это яркая демонстрация способности живой материи изменять вероятности событий в свою пользу.

* * *

Вселенная подчиняется законам, устанавливающим множество запретов. Изменить их никто не в силах. Но, как правило, наряду с запретами, всегда остаются узкие лазейки, позволяющие преодолевать физические запреты на пути к цели, как электрон при туннельном перескоке преодолевает запрещённую зону. Беда лишь в том, что вероятность туннельного перескока электрона на несколько порядков ниже вероятности разрешённых переходов. Однако для разумных существ такая беда – не беда. Разум способен преодолевать немыслимые нагромождения низких вероятностей интересующих его событий.

Для объектов неживой материи реализуются, в большинстве случаев, наиболее вероятные, наиболее обычные варианты событий. Разумные существа, наоборот, противятся обычному, ординарному ходу процессов. Они не склонны к пассивности, не позволяют потоку событий хаотически нести их. Разумные существа намечают как раз те заманчивые и далёкие цели, достижение которых маловероятно при обычных обстоятельствах, и движутся к ним, как правило, по извилистым, труднопроходимым („маловероятным”) тропинкам, де-факто превращая поставленные цели в реализованные.

Общая стратегия преодоления препятствий окружающего мира и продвижения разумных существ к цели удачно выражается смешной песенкой Бармалея – „нормальные герои всегда идут в обход”. Не отмена, не прямое преодоление законов Природы, а чаще всего, обход этих законов, противопоставление им иных естественных закономерностей, оказывается наиболее обычным способом достижения цели. Прямое преодоление гравитации, или иначе – антигравитация, пока остаётся вымыслом фантастов, а реальные морские суда не тонут благодаря использованию закона Архимеда, самолёты достигают стратосферы за счёт изощрённой аэродинамики крыльев, ракету поднимает вверх тяга реактивных двигателей.

* * *

Большинство учёных убеждено, что „тепловая смерть” Вселенной, вытекающая из второго начала термодинамики, не грозит ей, поскольку наряду с процессами, выравнивающими температуры, обесценивающими энергию, увеличивающими энтропию и хаос, вероятно, существуют и противоположные процессы (см. гл. 4.6.8.).

Одним из факторов, явно противодействующих росту энтропии во Вселенной, оказалась живая материя. В то время, как все известные науке законы ведут к выравниванию распределения энергии, к формированию всё более вероятных состояний или, грубо говоря, к победе серого хаоса над яркими уникальностями, живая материя каким-то образом преодолевает эту тенденцию. Но как? Чёткого объяснения пока не находилось. И только теперь, с позиций нового определения сущности Жизни, можно понять наблюдаемый феномен.

Именно способность живой материи изменять вероятности событий в свою пользу, возникшая с первыми генетически обусловленными биохимическими реакциями, стала противодействием банальным, широко распространённым процессам и состояниям. И чем дальше продвигалась эволюция, чем сложнее становились организмы, тем заметнее (и существеннее по параметрам) проявлялось их отличие от серости хаоса. В этом смысле особенно выделились разумные существа, деятельность которых, уже вовсе не похожая на мертвенность хаоса, систематически ведёт к появлению редких, неординарных решений, сложных структур, уникальных ситуаций, к уходу от наиболее вероятных состояний.

Можно сделать следующий вывод.

Формирование сходных структур, начиная от молекулярного уровня, по информации, полученной от предков в виде информационных молекул, наделило объекты живой материи способностью, не нарушая законов Вселенной, изменять вероятности событий в свою пользу и противодействовать росту энтропии, что достигло наибольшего выражения у разумных существ. Пределы способности живой материи изменять вероятности событий не известны и, возможно, отсутствуют (см. гл. 4.5.11.).

* * *

Может сложиться впечатление, что способность изменять вероятности событий в свою пользу означает крайний эгоизм живой материи, достигающий высшего развития у разумных существ. Однако одно не вытекает из другого. „Своя польза” не означает предельного эгоизма. Чтобы понять это, достаточно представить себе эгоизм в крайнем выражении. Максимум, о чём мог бы мечтать сумасшедший эгоист, это чтобы на него одного расходовались все ресурсы планеты, чтобы он был единственным на планете. Но тогда нельзя обеспечить даже продолжение рода! И вообще, не случайно сказано, что человек является существом общественным. Вне общества ему так же плохо, как Робинзону на своём острове.

Эгоизм, действительно, характерен для животных (и даже для растений!). Но эволюция всё чаще приводит к взаимоотношениям другого, неэгоистического типа. Встречаются проявления родительской любви животных к детёнышам иных биологических видов. Придя к человеку, эволюция уже довольно сильно отклонилась от предельных проявлений эгоизма. Человек получает удовольствие, поглаживая ленивого кота. Люди (хоть и не все) проявляют любовь ко многим биологическим видам, при чём не только к млекопитающим и птицам, но даже к рептилиям, рыбам, насекомым.

Можно заключить, что для разумного существа „своя польза” наиболее удовлетворяется в гармонично построенном цивилизованном обществе, остальные члены которого дружественно настроены по отношению к данному индивидууму. И ещё важно, чтобы жизнь протекала в столь же гармоничном окружении богатой живой природы. А так как гармоничность требует обоюдности, то „своя польза” должна вести в ходе эволюции к выработке не примитивно эгоистической, а более высокой, более альтруистской морали, включающей как обязательный элемент и деятельную заботу об окружающей живой природе.