Происхождение жизни. Наука и вера
Предисловие
Влияние достижений науки и техники на жизнь человека огромно. Еще в XIX веке в большинстве семей можно было ожидать смерти одного или нескольких детей от различных болезней. Сегодня же в Соединенных Штатах и других развитых странах дети умирают от болезней довольно редко. В повседневной жизни мы постоянно полагаемся на технологии, разработка которых стала возможной благодаря применению научных знаний и открытых наукой явлений. Компьютеры и мобильные телефоны, которыми мы пользуемся, машины и самолеты, на которых мы путешествуем, лекарства, которые мы принимаем, и значительная часть пищи, которую мы едим, появились у нас во многом благодаря достижениям науки. Результаты научных исследований позволили повысить уровень жизни, дали людям возможность попасть на орбиту Земли и на Луну, помогли нам по-новому взглянуть на самих себя и на Вселенную, в которой мы живем.
Обложка английского издания
Эволюционная биология была и остается одним из краеугольных камней современной науки. В этой небольшой книге приведены свидетельства того, какую важную роль понимание эволюции сыграло в благосостоянии людей, в частности в предотвращении болезней, создании новых сельскохозяйственных продуктов и появлении промышленных инноваций. В более отвлеченных терминах, эволюция является центральной концепцией биологии, основанной на изучении как древних форм жизни, так и родства и разнообразия современных организмов. Наблюдаемое в наши дни стремительное развитие биологических наук и медицины опирается на принципы, следующие из понимания эволюции. Это понимание было достигнуто и в результате исследований ископаемых остатков живых организмов, о которых мы узнаём все больше и больше, и, не в меньшей степени, благодаря приложению к изучению эволюции современных достижений молекулярной и классической биологии и других естественных наук и связанных с этими достижениями технологий. Разумеется, как и в любой другой развивающейся области науки, в эволюционной биологии остается много интригующих вопросов, пока не имеющих ответа, и в этой книге рассказано о некоторых таких вопросах, которые в настоящее время являются предметом активных научных исследований.
И тем не менее опросы общественного мнения по-прежнему говорят о том, что многие люди сомневаются в наших познаниях в области биологической эволюции. Кому-то из них доводилось слышать, что научные сведения об эволюции неполны, ошибочны или сомнительны. Кто-то скептически относится к представлению о том, что естественный процесс биологической эволюции мог привести к возникновению наблюдаемого нами немыслимого множества живых существ, от микроскопических бактерий до китов и гигантских деревьев, от простых губок, живущих на коралловых рифах, до людей, способных размышлять об истории жизни на нашей планете. Кто-то сомневается в том, что можно принимать эволюцию, не отказываясь от своих религиозных убеждений.
Данное пособие посвящено всем этим вопросам. Оно написано для того, чтобы предоставить сведения об эволюции тем, кто вовлечен в различные споры об этом предмете. В нем содержится информация о роли, которую эволюция играет в современной биологии, и о причинах, по которым лишь научные объяснения следует включать в курсы изучения наук в государственных школах. К потенциальным читателям книги относятся члены школьных советов, преподаватели научных дисциплин и другие деятели образования, политики, принимающие ответственные решения, юристы и любые другие члены общества, озабоченные тем, чтобы школьники и студенты получали качественное научное образование. Книга адресована широкой аудитории старшеклассников и студентов, а также взрослым, желающим лучше разобраться в доказательствах эволюции и в том, почему эволюция считается одновременно фактом и процессом, объясняющим происхождение разнообразных форм жизни на Земле.
Кроме того, исследование эволюции рассматривается в этом пособии в более широком контексте. Здесь дано определение термина «теория» в его научном понимании. Показано, как эволюционная теория отражает природу науки и чем она отличается от религии. Объясняется, почему подавляющее большинство членов научного сообщества признает эволюцию основанием современной биологии. Приведены примеры того, как отдельные ученые и религиозные организации объясняют, почему, с их точки зрения, эволюция и вера не противоречат друг другу. Разъясняется, почему ненаучные альтернативы эволюции, в частности креационизм (в том числе такая его разновидность, как концепция разумного замысла — intelligent design), не следует включать в программы естественно-научных дисциплин в государственных школах.
Книга «Происхождение жизни: наука и вера» представляет собой третье издание пособия, впервые выпущенного в 1984 году Национальной академией наук, независимым научным обществом, члены которого избирают в состав Академии новых членов за выдающиеся достижения в области тех или иных наук. В 1863 году Национальная академия получила от Конгресса мандат на консультации федерального правительства по вопросам науки и техники. Учитывая возрастающее значение эволюции в биологии, физике и медицине и в развитии здравоохранения, настоящее новое издание выпущено совместно Национальной академией наук и Институтом медицины. Институт медицины был основан в 1970 году как подразделение Национальной академии наук, задачей которого являются научные консультации по биомедицинским и медицинским вопросам, а также по проблемам здравоохранения.
Многие достижения были сделаны эволюционной биологией с тех пор, как вышли первые два издания этой книги. Новое издание включает существенные дополнения, касающиеся этих достижений. Непрерывное пополнение палеонтологической летописи ископаемыми формами жизни дает нам все новые и новые неоспоримые доказательства эволюции. Получены новые данные и новые результаты в области понимания структуры и функций молекул, из которых состоят живые организмы. В частности, была прочитана полная последовательность нуклеотидов ДНК человека. Секвенирование (чтение последовательности) ДНК стало эффективным орудием изучения генетического родства видов. Данные исследований ДНК подтвердили свидетельства, полученные посредством изучения ископаемых, и позволили исследовать эволюцию там, где в палеонтологической летописи по-прежнему остаются пробелы. Совершенно новая область науки, эволюционная биология развития, позволяет ученым изучать, как возникновение наследственных изменений на протяжении всей истории развития жизни видоизменяло формы и функции организмов. Изучение биологической эволюции — одна из наиболее активно развивающихся и перспективных областей во всей современной науке.
Не стоит на месте и полемика по вопросам, связанным с эволюцией, происходящая в обществе. В восьмидесятых годах XX века многие противники изучения эволюции в государственных школах поддерживали законопроект, согласно которому учителя биологии были бы обязаны преподавать «научный креационизм», утверждающий, что палеонтологическая летопись и геологическое строение нашей планеты совместимы с представлением о том, что Земля и все живущие на ней существа были созданы всего лишь несколько тысяч лет назад. Крупные судебные разбирательства, в том числе дело, слушавшееся в Верховном суде в 1987 году, привели к заключению, что «наука о сотворении» порождена религиозными убеждениями, а не научными исследованиями и что ее изучение в государственных школах недопустимо, поскольку равнозначно навязыванию школьникам определенных религиозных взглядов.
С тех пор противники эволюции избрали новые стратегии. Некоторые из них защищали теорию «разумного замысла», новую форму креационизма, основанную на утверждении, что живые существа слишком сложны, чтобы объяснять их формирование естественными процессами. В 2005 году на историческом судебном процесс в Дувре (штат Пенсильвания) был вынесен вердикт, согласно которому преподавание в государственных школах концепции «разумного замысла» противоречит конституции, все по той же причине — в связи с тем, что она основана на религиозных убеждениях, а не на научных данных.
Другие настаивали на том, чтобы обязать преподавателей научных дисциплин рассказывать школьникам о существующих разногласиях в вопросах, связанных с эволюцией. Но в научном сообществе нет разногласий по вопросу, имела ли место эволюция. Напротив, доказательства происхождения живых организмов посредством модификаций (если использовать дарвиновский термин) многочисленны и неоспоримы. За полтора века, отделяющие нас от Дарвина, ученые выяснили в мельчайших подробностях многие механизмы, лежащие в основе биологической изменчивости, наследственности и естественного отбора, и продемонстрировали, как эти механизмы ведут к биологическим изменениям, происходящим во времени. Ввиду огромного объема имеющихся свидетельств ученые относятся к эволюции как к одному из самых достоверных научных фактов. Кроме того, биологи уверены в справедливости своих представлений о механизмах, лежащих в основе эволюции.
