Весь в черном, опирающийся на трость, Малкольм казался воплощением строгости. В институте его знали как нешаблонного аналитика и неисправимого пессимиста. Лекция под названием «Жизнь на грани хаоса», которую он прочел в этом августе, являла его типичный образ мыслей. В ней Малкольм представлял свои выкладки по теории хаоса применительно к эволюции.
Он и мечтать не мог о более компетентной аудитории. Институт Санта-Фе был основан в середине восьмидесятых годов нашего столетия группой ученых, которые решили досконально разработать теорию хаоса. Сюда съехались представители всех направлений науки – физики, экономисты, биологи, программисты. Объединяла эту разношерстную братию вера в то, что сложная структура мира скрывает от науки глобальный закон, который возможно вывести лишь с помощью теории хаоса, получившей теперь новое название – «теория сложности». Одним словом, теория сложности была объявлена «наукой двадцать первого века».
Институт исследовал огромное число сложных систем – ярмарки, нейроны в мозгу человека, движение ферментов в одной-единственной клетке, поведение перелетных птиц в стаях – и систем, настолько запутанных, что изучение их было бы невозможно без компьютерной обработки. Ученые приступили к исследованиям недавно, но успели к этому времени получить ошеломляющие результаты.
Уже на первом этапе они обнаружили, что в сложных системах проявляются определенные общие модели поведения. И пришли к выводу, что эти модели характерны для всех сложных систем. Исследователи поняли, что эти модели нельзя объяснить, анализируя каждый отдельно взятый компонент системы. Проверенный временем научный подход редукционизма[1] (чтобы понять работу часов, нужно разобрать их по винтикам) не сработает в случае со сложными системами, поскольку интересующие науку модели поведения, похоже, возникают именно из-за взаимодействия различных компонентов этих систем. Поведение систем нельзя назвать ни запланированным, ни направленным, оно просто существует – и все. Поэтому эти модели поведения получили названия «самопроизвольные».
– Что касается самопроизвольных моделей поведения, – продолжил Ян Малкольм, – то для изучения эволюции показательны две из них. Первая – это адаптация. Мы наблюдаем эту модель повсеместно. Группы людей приспосабливаются к условиям ярмарки, клетки мозга приспосабливаются к сигнальной системе, иммунная система приспосабливается к инфекции, животные приспосабливаются к среде обитания. Мы пришли к выводу, что способность к адаптации характерна для сложных систем. Возможно, именно благодаря ей эволюция продвигается к созданию все более сложных организмов.
Оратор переступил с ноги на ногу и перенес вес на трость.
– Но более важно понять, каким способом сложные системы балансируют между необходимостью упорядоченности и императивом к переменам. Сложные системы стремятся к местоположению, которое мы называем «грань хаоса». Представим себе точку, достаточно нестабильную, чтобы поддерживать перемены живой системы, и достаточно стабильную, чтобы не дать ей скатиться в хаос анархии. Это зона конфликта, где новое и старое находятся в состоянии постоянной войны. Отыскать эту грань очень сложно. Если живая система подойдет слишком близко к краю, она рискует смешаться и распасться, а если отодвинется слишком далеко, то замрет, застынет и закоснеет. Оба состояния ведут к вымиранию. Слишком много или слишком мало перемен ведут к гибели. Сложная система может процветать только на грани хаоса.
Он помолчал.
– Можно сделать вывод, что вымирание – это неизбежный результат той или иной стратегии: слишком мало или слишком много изменений.
В зале закивали. Большинство исследователей придерживались именно этой точки зрения. Вообще-то концепция грани хаоса считалась в институте едва ли не догмой.
– К сожалению, – продолжал Малкольм, – между этой теоретической схемой и фактом вымирания лежит пропасть. У нас нет возможности проверить правильность этих выводов. Окаменелые остатки животных свидетельствуют о том, что они вымирали в определенные периоды истории, но не объясняют почему. Компьютерные версии эволюции не слишком достоверны. На живых организмах мы тоже не можем поставить эксперимент. Потому мы вынуждены признать, что вымирание нельзя объяснить ни теорией, ни практикой, а значит, оно не может быть предметом научных исследований. Возможно, именно поэтому между учеными и священниками разгорались такие споры по этому поводу. Вспомните, до сих пор еще никогда не возникало религиозных дебатов из-за числа «пи», или планковской константы, или функционирования поджелудочной железы. А вот по вопросу вымирания уже двести лет идет постоянная война. Не знаю, как решить проблему, если... Да? В чем дело?
В дальнем ряду взметнулась нетерпеливая рука. Малкольм досадливо нахмурился. Институтская традиция гласила, что все вопросы задают после доклада, перебивать лектора считалось верхом неприличия.
– У вас есть вопрос? – спросил Малкольм.
В конце зала поднялся молодой человек тридцати лет с небольшим.
– Собственно, скорее возражение, – заявил он.
Он был смуглым и худым, одетым в рубашку и шорты цвета хаки. По манере одеваться и двигаться сразу было видно – аккуратист и педант. Малкольм вспомнил его – Левайн, палеонтолог из Беркли, который приехал в институт на лето. Ян ни разу не разговаривал с ним, но знал о репутации Левайна: он считался лучшим палеонтологом своего поколения, а возможно, и лучшим во всем мире. Но в институте его недолюбливали за напыщенность и надменность.
– Я согласен, – сказал Левайн, – что окаменелости не помогут установить причину вымирания. Отчасти потому, – объясняют нам ваши тезисы, – что причиной вымирания было поведение... по костям не узнаешь, как вело себя животное. Но я не согласен, что эти поведенческие тезисы невозможно проверить. На самом деле выводы напрашиваются сами собой. Хотя, возможно, вы пока об этом не думали.
Зал затаил дыхание. Малкольм сдвинул брови. Признанный математик не привык, чтобы его обвиняли в изложении непродуманных идей.
– Объяснитесь, – попросил он.
Левайн, казалось, остался равнодушным к напряжению, которое охватило весь зал.
– Пожалуйста. В меловой период динозавры распространились по всей планете. Мы находим их останки на каждом континенте и в каждой климатической зоне, даже в Антарктиде. Далее. Если причиной вымирания динозавров действительно послужило их поведение, а не череда катастроф, болезни или смена растительности, или какое-либо другое распространенное объяснение, выдвинутое ранее, то мне кажется сомнительным, чтобы это поведение изменилось сразу и повсеместно. В свою очередь, это значит, что где-то на планете могли остаться живые динозавры. Почему вы не пытались их найти?
– Попытайтесь сами, – холодно ответил Малкольм, – если вам это интересно. И если некуда девать свое время.
– Нет-нет, – спокойно сказал Левайн, – я вполне серьезно. Что, если динозавры не вымерли? Если они до сих пор существуют? Где-то в изолированном и отдаленном уголке земного шара.
– Вы имеете в виду «затерянный мир», – заметил Малкольм, и зал понимающе закивал. Институтские ученые разработали подручную терминологию общих эволюционных течений и схем. Это и «гороховое поле», и «конец игры», а также «игра жизни», «затерянный мир», «красная королева» и «черный шум». Так было проще обозначать вехи эволюции. Но все эти понятия...
– Нет, – упрямо повторил Левайн, – в самом прямом смысле слова.
– Тогда вас жестоко обманули, – отмахнулся Малкольм. Он повернулся спиной к залу и медленно подошел к доске. – Итак, прежде чем говорить о колебании жизни на грани хаоса, мы должны начать с вопроса: что является минимальным компонентом жизни? Большинство современных определений жизни учитывает наличие ДНК, но есть два примера, подтверждающие, что это определение слишком узкое. Возьмем вирусы и так называемые прионы, и станет ясно, что жизнь возможна и без ДНК...
В дальнем конце зала Левайн еще мгновение стоял. Потом медленно сел и начал что-то записывать.
Затерянный мир. Гипотезы
Когда лекция подошла к концу, было немногим за полдень. Малкольм заковылял через институтский двор. Рядом с ним шла Сара Хардинг, молодая биолог-практик, приехавшая из Африки. Малкольм знал ее уже семь лет, с тех пор, как в Беркли его попросили оценить ее докторскую работу.
Они резко отличались друг от друга – сутулый и затянутый в черное аскет Малкольм, опирающийся на трость, и стройная, мускулистая Хардинг, пышущая молодостью и энергией. Наряд ее был прост – шорты и футболка да солнцезащитные очки, сдвинутые на лоб. Черные волосы коротко пострижены. Сара занималась африканскими хищниками, львами и гиенами. На следующий день она должна была вернуться в Найроби.