Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.
Хлопок одной ладонью. Как неживая природа породила человеческий разум (обзор книги)
«Кто ты? Откуда? Куда идешь?» – главные вопросы, которые мыслители всегда задавали себе и природе (и, по легенде, кладбищенский сторож – философу Шопенгауэру). Вышедшая в 2020 году книга Николая Кукушкина – ответ на них с точки зрения биолога. Автор начинает с протоклетки и заканчивает мышлением и языком, чтобы объяснить нам, кто мы, откуда взялись и почему стали именно такими.
О чем эта книга и кто ее автор
Николай Кукушкин – биолог, действующий ученый (специалист по молекулярным механизмам памяти) и преподаватель. Книга во многом выросла из курса Life Science («Биологические науки»), который автор читал в Нью-Йоркском университете. Дать студентам представление о биологии за один семестр – непростая задача. Нужно выделить самое главное и связать его в стройную и понятную картину, не увязая в тонкостях биохимии, формулах цветка и перечнях черепных костей. А там уже полшага до написания книг вроде этой. Автор окидывает жизнь взглядом сверху, видя поразительное сходство в самых разных, на первых взгляд, явлениях.
«На
заре жизни на Земле сообщества генов, плавающих по гидротермальным источникам,
формализовали свои общественные отношения, изолировав «свои» гены от «чужих» в
пределах замкнутой капсулы, то есть клетки. Миллиарды лет спустя уже сами
клетки формализовали свои общественные отношения, изолировав «свое»
пространство от «чужого» замкнутым эпителием, что положило начало
многоклеточным животным. В кайнозойскую же эру животные, а именно приматы,
точно так же формализовали свои общественные отношения искусственной границей,
изолировав «своих» от «чужих» в собственном сознании».
Впрочем, Кукушкин не ставит себе целью написать историю всей биосферы. «Хлопок одной ладонью» – это книга о происхождении человека. Но не «от обезьяны», а от первых самовоспроизводящихся молекул. Цель ее автор обрисовывает так:
«Современный
научный мир поделен на дисциплины таким образом, что в нем почти не встречаются
люди, одновременно знакомые с приматологией и физической химией, с когнитивной
нейробиологией и эволюционной ботаникой, с лингвистикой и клеточной биологией.
Типичную книгу про человека пишет антрополог или историк, оставляя учебникам
все «естественнонаучное». Типичную книгу про молекулы и клетки пишет биолог,
оставляя все «гуманитарное» на внеклассное чтение. Я вовсе не претендую на
владение всеми этими областями знания. В большинстве из них я просто увлеченный
любитель, и мои описания, скажем, динозавров или лингвистики Хомского в высшей
степени поверхностны. Но задачей этой книги было рассказать про человека не с
одной точки зрения нейробиолога или биохимика, а с точки зрения природы, то
есть со всех точек зрения одновременно».
Линия жизни
Первая часть книги (главы 1–4) посвящена двум вещам. Во-первых, азам биохимии и эволюционной биологии. А во-вторых, истории жизни с момента ее зарождения до появления первых животных.
Каждый автор научно-популярной книги сталкивается с проблемой: он не знает, какие тексты по этой теме читатель прочел и помнит. На всякий случай нужно считать, что никаких, и заново объяснить азы. Да-да, снова нуклеиновые кислоты, гены, аппарат Миллера, мир РНК и «наследственность + изменчивость + отбор = эволюция». Первые три главы я откровенно скучал. Все это уже сто раз разжевано, что не в школе, то в книгах Докинза, Маркова и т.д., сколько можно?
Однако четвертая глава и вся вторая часть (главы 5-8) куда интереснее. Здесь Кукушкин описывает главные развилки древа жизни, ведущие к появлению человека. И последовательнее и настойчивее, чем любой известный мне популяризатор, отвечает на вопросы «почему это произошло» и «какие препятствия надо было преодолеть».
Например, какие преимущества давал оксигенный фотосинтез по сравнению с аноксигенным? Да такие, что он требует только воды и углекислого газа. Больше не надо зависеть от редких веществ вроде сероводорода: где есть вода, углекислый газ и свет, там будет жизнь. Что пришлось для сделать для его освоения? Всего-то соорудить фотосистему II – гигантскую биохимическую машину по разрыванию одной из самых прочных молекул во Вселенной. И так полкниги. Откуда взялась эукариотическая клетка? Как мы получили диплоидный набор хромосом? Какие преимущества дает желудочная полость? Почему 99% видов животных обладает не только ртом, но и, простите, анальным отверстием? Что понадобилось растениям на суше? А животным? Почему позвоночные там вымахали такими большими, а беспозвоночные остались маленькими? Как существование под пятой динозавров сделало наших предков теплокровными (ладно-ладно, зануды, гомойотермными)? На кой черт мелкому насекомоядному зверьку кора больших полушарий? Почему наши мезозойские предки изобрели живорождение, и как отношения с детенышами стали прообразом всей нашей социальности? Зачем первые приматы сбивались в группы, и как это запустило взрывную эволюцию мозга?
Книга Кукушкина отвечает на вопрос, откуда мы взялись и почему мы такие, какие есть. Она дает восприятию сегодняшнего дня четвертое измерение, вписывает его в контекст почти космического масштаба. Обнимая своих родных, непривычно думать, что твоя нежность – следствие того, что когда-то яйца млекопитающих (гусары, молчать!) слишком остывали за ночь. Хотя, конечно, все это лишь реконструкции, и для многих событий есть больше одного правдоподобного сценария (что автор честно указывает).
Мир в голове
Третья часть книги (главы 9 – 12) – хорошее научно-популярное изложение основ нейробиологии. Нервная клетка, механизмы обучения и памяти, распознавание образов и так далее. Некоторые темы – например, работа коры больших полушарий – освещены значительно лучше, чем в любой из семи (!) хороших научно-популярных книг о мозге, которые я прочел до «Хлопка».
Этот рассказ связан с предыдущим изложением довольно тонкой нитью, но все-таки связан. Так, рассказывая о системе вознаграждения, автор обстоятельно отвечает на вопрос, которым задавался еще Будда: почему человек никогда не бывает удовлетворен надолго? Почему любое удовольствие со временем становится пресным, почему всегда хочется большего, чем у нас есть? Так уж устроена наша коварная дофаминовая система, отвечает автор. А почему она устроена именно так? А вот почему:
«Нашим
предкам была нужна система усиленного запоминания приятных неожиданностей, и
под эту роль был приспособлен дофамин, который превращает эти неожиданности в
ожидания. Древние животные не могли себе позволить довольствоваться приятными
неожиданностями: любой источник пищи рано или поздно закончится, любая среда
рано или поздно изменится. В эволюции побеждали те из них, кому дофамина все
время не хватало, которых мучили воспоминания о приятном, потому что они
никогда не стояли на месте и в итоге достигали большего. Что же касается
душевного спокойствия, то без него вполне можно было жить.»
Язык и мышление: рабство или братство?
Отдельного внимания заслуживает рассказ Кукушкина о языке, который он вслед за многими авторитетами считает главным отличием человека от других животных. Из книги можно узнать об идеях Хомского, что все мы рождаемся с универсальной грамматикой в голове. И теории Уорфа, что мышление определяется родным языком, так что сколько языков – столько мышлений. А еще, например, об удивительном языке народа пирахан и об уникальном случае, когда язык, пусть и жестовый, самозародился на глазах исследователей. Автор старательно подчеркивает, что сам он не лингвист, так что его мнение недорого стоит. Сделав эту оговорку, Кукушкин не стесняется спорить с титаном Хомским и предлагать свои гипотезы – например, увязывать закономерности языка с общими законами работы коры больших полушарий.
Особо отмечу, что автор вовсю пользуется концепцией мемов (разумеется, в исходном докинзовском смысле, а не в смысле смешных картинок в соцсетях). Кукушкин – биолог, и, может быть, поэтому ему симпатична и близка мысль биолога Докинза о естественном отборе среди идей. В науках о культуре и мышлении она давно вышла из моды, поскольку так и не дала никаких конкретных результатов, одни лишь туманные аналогии и громкие обещания. Впрочем, это совсем другая история.
Вместо заключения
Старательновписав человека в контекст живой и даже неживой природы, Кукушкин заканчиваетна оптимистической ноте:
«В
истории климат менялся много раз, а массовые вымирания, в том числе и по вине
живых организмов («кислородный холокост»), происходили с завидной
регулярностью. Единственное отличие в нашем случае – это то, что кто-то хотя бы
немного задумывается о будущем и пытается что-то предотвратить. Да, большинству
людей сложно увидеть в своих действиях причину изменения чего-то настолько
глобального и неосязаемого, как климат. Но до человека никто даже не мог
подумать о таком понятии, как «климат». Да, люди подвержены жадности и
агрессии. Но, если бы муравьи обладали хотя бы десятой долей наших ресурсов,
они бы превратили всю планету в радиоактивную пустыню, не оставив и камня на
камне. Человек
– это такое же животное, как и они. Но это животное, которому не все равно. И
этим, по-моему, можно гордиться.»
Гордиться или нет – вопрос вкуса, но этой мысли не откажешь в некоторой элегантности.
И, конечно, нельзя не отметить живой язык автора и его великолепный юмор. Вот несколько примеров:
«Типичный
зоолог, как я уже объяснил, проводит утро, вращая перед студентами симметриями
и полостями червей и медуз, а остаток дня в баталиях на тему кембрийского
взрыва с коллегами.»
«Эта
самая иностранцевия, конечно, названа в честь русского геолога А. А.
Иностранцева, а геологические периоды обычно названы по месту раскопок, но,
согласитесь, сложно не увидеть драмы народов в соперничестве иностранцевии и
православлевии в позднетатарскую эпоху.»
«Первую
скрипку в темновой фазе фотосинтеза играет белок с красивым названием Рубиско
(можно, конечно, и «рибулозобисфосфаткарбоксилаза», но это звучит так, как
будто трактор не заводится).»
Книга читается как роман, и я получил от нее массу удовольствия.
Топологические изоляторы проводят ток только по поверхности и поэтому рассматриваются как перспективные материалы для будущей электроники и квантовых технологий. Особый интерес представляет их контакт со сверхпроводниками. Физики из НИУ ВШЭ показали, что недавний эксперимент, в котором в такой гибридной структуре якобы наблюдалось объединение электронных пар на рекордном расстоянии 1,5 мкм, допускает более прозаичное объяснение. По их мнению, тот же сигнал может быть обусловлен обычным прохождением электронов через сверхпроводник. Дискуссия исследователей развернулась на страницах Nature Physics.
Некогда ученые открыли темную материю, заметив, что звезды во внешней части Млечного Пути вращаются быстрее, чем должны, — из-за тяготения темной материи, окружающей видимую часть диска нашей Галактики. Новые данные показывают нечто странное: прежние наблюдения были ошибкой, а если верить новым, Млечный Путь — исключение, где темной материи якобы почти нет.
Возле мест гибели слонов меняются химический состав почвы, разнообразие растений и микроорганизмов, а травоядные чаще приходят в эти зоны кормиться — даже спустя семь лет после смерти гигантов. К такому выводу пришла международная команда ученых, работавшая в южноафриканском национальном парке Крюгера. Однако специалисты обнаружили своего рода парадокс: хотя остатки наземных гигантов обогащают почву питательными веществами, разнообразие бактерий, грибов, растений вблизи мест их гибели может сокращаться.
Некогда ученые открыли темную материю, заметив, что звезды во внешней части Млечного Пути вращаются быстрее, чем должны, — из-за тяготения темной материи, окружающей видимую часть диска нашей Галактики. Новые данные показывают нечто странное: прежние наблюдения были ошибкой, а если верить новым, Млечный Путь — исключение, где темной материи якобы почти нет.
Прием оливкового масла перед углеводной пищей помог предотвратить резкие скачки сахара в крови, замедлил процесс пищеварения и запустил слаженную цепочку сигналов между нервной системой и гормонами. Ученые выяснили, что полезные жиры, принятые непосредственно перед углеводами, включают слаженную систему защиты от гипергликемии, которая продолжает эффективно работать даже при тяжелом диабете второго типа.
Топологические изоляторы проводят ток только по поверхности и поэтому рассматриваются как перспективные материалы для будущей электроники и квантовых технологий. Особый интерес представляет их контакт со сверхпроводниками. Физики из НИУ ВШЭ показали, что недавний эксперимент, в котором в такой гибридной структуре якобы наблюдалось объединение электронных пар на рекордном расстоянии 1,5 мкм, допускает более прозаичное объяснение. По их мнению, тот же сигнал может быть обусловлен обычным прохождением электронов через сверхпроводник. Дискуссия исследователей развернулась на страницах Nature Physics.
Новый анализ наблюдений за северной полярной областью Марса заставил ученых пересмотреть представления о составе водяного льда. Выяснилось, что прежние модели заметно искажали одну из его главных характеристик. С учетом этого, местный лед потенциально может быть куда полезнее для персонала будущих марсианских баз.
В большинстве случаев планеты и иные тела, вращающиеся вокруг «нормальных» звезд главной последовательности, формируются достаточно далеко от своих светил, чтобы падать на них. Несмотря на это, теперь астрономы увидели, как красный карлик перетягивает на себя вещество от вращающегося вокруг него объекта. Тот уже делает один оборот вокруг своей звезды меньше, чем за полтора часа, и это время может уменьшаться.
Дата-центры для нейросетей в последние пару лет стали важнейшим фактором роста западной экономики, а заодно и мировой энергетики. В этом направлении нейросети создали немало новых рабочих мест, хотя и меньше, чем в программировании. Однако у невиданного бума есть и оборотная сторона: нобелевский лауреат Пол Кругман выяснил, что они буквально выдавливают остальные сектора экономики, забирая у них все больше инвестиций.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
НИУ ВШЭ 















