Эволюция на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям - Александр Никонов

Не получается! Хотя вся химия — это по сути квантовая физика: электромагнитные взаимодействия заряженных элементарных частиц и их конгломератов — методами квантовой механики описать химию практически невозможно. Математические сложности нарастают, как снежный ком, когда мы переходим от физического описания простейших химических реакций к описанию сложных. Поэтому и понадобился другой язык описания — химический, который оперирует «большими кусками материи», не вникая в квантовые сущности.

То же самое происходит и в биологии. И совершенно понятно, что языком элементарных частиц невозможно описать процессы, изучаемые политологией, хотя все они, эти процессы — не более чем взаимодействия частиц с разными электрическими зарядами. Но дело в том, что объединяясь в комплексы — атомарные, молекулярные, вещественные, живые, социальные — мириады элементарных частиц начинают действовать как одно целое. И разные науки, каждая на своём уровне, изучают взаимодействия этих кусков.

Самые сильные взаимодействия — у кварков в протонах и нейтронах. Эволюционно они объединились первыми при остывании вселенной. Между протонами и нейтронами сила сцепления уже поменьше. Ещё слабее притяжение электронов к ядрам. Химические же взаимодействия — все эти ковалентные связи, силы Ван дер Ваальса, водородные связи — ещё слабее, хотя в их основе лежит всё то же притяжение электрических плюсиков и минусиков. Притяжение самца к самке с помощью любви совсем уж эфемерно. Ну а как объяснить притяжение и неприятие политических партий и общественных институтов с точки зрения электромагнетизма, я просто ума не приложу — тут нужен совсем другой инструментарий для объяснения. Хотя, повторюсь, в основе всего этого всё равно лежит электромагнетизм — притяжение протонов и электронов. Но на каждом новом уровне усложнения материи возникают новые сущности и эффекты, которых нет на более низких уровнях. Именно поэтому они к более низким уровням не сводятся.

Конечно, наша пирамидка наук, нанизанная на эволюционную ось, довольно схематична. Она не включает в себя такие, например, дисциплины, как нейролингвистика — она лежит на стыке биологии (точнее, её раздела, именуемого неврологией), психологии и лингвистики (изучающей эволюцию языков). Сюда не вписались география, почвоведение и прочее. Но общий смысл пирамидального построения ясен — материя усложнялась от простой «физики» через «химию» и возникновение жизни до сложнейших психических и социальных процессов, порождая всё новые и новые формы организации. Так и науки, изучающие элементарные частицы, законы химических взаимодействий, живую природу, базируются друг на друге, но друг к другу не сводятся.

Выбирайте себе любимое «колесо» и посвящайте ему жизнь. Они все прекрасны!

Рис. 26. Пирамидка наук, насаженная на эволюционную ось. Идея эволюции присутствует явно или неявно во всех науках. Эволюция — стержень, пронизывающий все науки, и главный хребет всей научной мировоззренческой картины мира. Никакой иной, неэволюционной парадигмы у современной науки нет

Интересная вещь произошла в подмосковном городе Дубне в 2005 году, и автор очень рад, что был свидетелем забавного случая, который вызвал бурное оживление среди учёных, приехавших в этот маленький городок на международную конференцию, посвященную эволюции.

В зале присутствовали учёные разных направлений, поскольку эволюция многогранна. Выступал палеонтолог, говорил о морской живности фанерозойской эры и показывал график, как увеличивалась численность этой самой живности. Общий характер этого графика нам уже знаком — это рост с постепенно нарастающим ускорением, который в конце увенчивается ракетным взлётом. Но поскольку график не теоретический, а практический, он был не гладкий, а с разными колебаниями вверх и вниз от средней линии — в зависимости от случайных вымираний, эпидемий, катастроф. Но общая средняя линия в виде гиперболы ясно прослеживалась.

Следующим по счастливой случайности делал доклад социоисторик. По ходу повествования он продемонстрировал график роста населения Китая до середины XIX века. И публика вдруг оживилась, гул пошел по аудитории: графики роста морской биоты в фанерозое и рост численности китайцев за последние сотни лет были похожи как близнецы. Местами даже отдельные случайные колебания на кривых совпадали, дополняя удивительную картину.

Вот они, эти два графика.

Рис. 27. На первом графике изображен рост разнообразия морской биоты в фанерозое. На втором — динамика роста населения в Китае с 700 года по 1851 год

Это говорит о том, что законы эволюции одинаковы и подчиняются этим законам и неразумные создания, и разумные существа. Что бы ни творилось в нашей человеческой истории, какие бы великие полководцы и славные цари ни действовали на её сцене, вся эта пестрота не имеет никакого значения и никакого отношения к глубинным процессам, происходящим в мире. Эти процессы идут помимо нашей персональной воли, и мы здесь не более чем молекулы воды в несущейся волне. Мы можем резать и убивать друг друга, любить и прославлять, рисовать картины и открывать новые земли, а вал эволюции мощно катит нас, не обращая внимания на мельтешение молекул, из которых состоит.

Иногда ещё это называют несущей способностью кривой. Поясню…

Посмотрите на график ниже — там изображен рост локальной среднегодовой температуры.

Рис. 28. Колебания среднегодовой зимней температуры Британии за последние двадцать тысяч лет

Если вы присмотритесь, то увидите вначале ускоряющийся рост, а потом странный провал. Словно десять тысяч лет назад что-то помешало процессу роста и обвалило температуру. Нам сейчас неважно, что это было — например, это могло быть извержение вулкана, выбросившее много пыли и затемнившее атмосферу, отчего солнечные лучи перестали прогревать землю. Но в любом случае эта катастрофическая случайность не помешала процессу. Более того, после ликвидации последствий (пыль осела) рост продолжился с ещё большим ускорением и нагнал отставание, как поезд нагоняет опоздание.

Пунктиром показан закономерный, то есть вызванный объективными природными условиями, рост температуры, каким он был бы, если бы не случайное извержение. Этот этап взрывного роста быстро ликвидировал последствия «аварии», а нагнав отставание, чуть замедлился и далее пошёл в требуемом формулой гиперболы темпе. Это я и называю несущей способностью кривой.