Как спорить с креационистом

В 1925 году в штате Теннесси приняли закон, запрещавший учителям и преподавателям общественных школ и университетов отрицать библейское учение о происхождении человека и преподавать теорию эволюции человека от низших форм животных. В том же году по этому закону осудили школьного учителя Джона Скоупса – история получила известность под названием “Обезьяний процесс”. Увы, даже сейчас, почти век спустя, креационизм не исчез – его адепты с пеной у рта доказывают, почему эволюция невозможна, и даже пишут школьные учебники по биологии. В сегодняшнем посте я разберу один из главных аргументов креационистов – “Не могло такое сложное существо как человек появиться случайным образом!” Здесь будет текстовый пересказ нового ролика на YouTube.

О разумном дизайнере и виртуальных муравьях

Креационизм – это религиозное учение, согласно которому все живые существа на Земле, включая людей, появились в результате божественного акта творения. Креационисты отрицают эволюцию и считают, что, например, никакого естественного отбора не существует. Или что он существует, но только в рамках “микроэволюции” - внутривидовой изменчивости.

Небольшая ремарка: у креационизма есть множество разных форм. Наиболее дикие формы противоречат не только биологии, но и геологии, физике и даже истории (“Земле всего лишь 6 тыс. лет, потому что так написано в Ветхом Завете!”) Есть “промежуточные” формы креационизма – её адепты настаивают, что из-за грехов мир деградирует. Такой тезис, например, недавно сформулировал не абы кто, а директор института общей генетики РАН Александр Кудрявцев на конференции по теологии (!) Он заявил, что до Всемирного потопа люди жили по 900 лет. Согласно генетику, из-за греха люди стали жить всё меньше и меньше – правда, непонятно, как это утверждение согласуется с тем, что за последние 70 лет средняя продолжительность жизни в мире выросла на 26 лет (может, люди стали больше молиться? Или всё-таки это результат научно-технического прогресса?)

Не все верующие люди – креационисты. Я знаю верующих учёных, которые не отрицают эволюцию. Например, известный американский генетик Френсиз Коллинз – христианин, но он не верит в “разумный замысел”. Не так давно Коллинз участвовал в дискуссии с Ричардом Докинзом – в ходе дебатов учёные сошлись во мнении, что эволюция – это факт и основа современной биологии. Но при этом Коллинз верит: эволюция – инструмент, который Бог использовал, чтобы породить многообразие жизни на Земле (Докинз, конечно, с таким аргументом не согласен – и я тоже). Я ничего не имею против учёных, которые верят в Бога, но мне не нравится, когда исследователи отрицают научную картину мира. И рассказывают, что “сложность никогда не могла бы появиться без разумного дизайнера”.

Ещё будучи студентом я увлёкся генетическим программированием. Это когда вы создаёте эволюцию компьютерных программ, меняющихся за счёт случайных мутаций, постоянно отбирая те из них, которые лучше выполняют некоторую задачу. Я создавал виртуальных муравьёв с эволюционирующей нейронной сетью в качестве “мозгов”, которые должны были искать виртуальных “гусениц”. Если муравей находил гусеницу и съедал её, он оставлял больше потомства. Сначала мои муравьи просто случайно и очень редко находили гусениц. Но со временем они стали находить всё больше и больше гусениц – и это наглядная демонстрация принципов естественного отбора по Дарвину: случайные мутации плюс отбор дают прогресс и эволюцию.

“Это противоречит второму началу термодинамики”

Среди биологов почти не бывает креационистов, но исключения всё же попадаются. Однажды я поделился историей про виртуальных муравьёв с двумя коллегами-биологами, причём заведующими лабораториями. К моему удивлению, они сказали: “Такого не может быть! Это бред, это противоречит второму началу термодинамики”. Видите ли, согласно этому закону энтропия (мера неупорядоченности системы) в мире не должна уменьшаться. Но такой принцип касается всей Вселенной и изолированных систем внутри неё. Ничто не мешает энтропии уменьшаться на Земле – за счёт её увеличения в других местах, например, на Солнце. Благодаря солнцу растения могут вырабатывать из воды и углекислого газа сложные сахара. Потом мы едим растения, получаем сложные углеводы – и упрощаем их, разлагаем на составляющие. За счёт этого мы создаём свои сложные химические молекулы – и так функционирует жизнь. На эту тему, кстати, у Эрвина Шрёдингера есть замечательная книга “Что такое жизнь?” В ней физик-теоретик очень подробно рассказывает, почему эволюция не противоречит второму началу термодинамики.

Креационисты считают, что эволюция – это абсолютно случайный процесс. Но в эволюции есть свои закономерности – и поэтому выживают не абы кто, а наиболее приспособленные особи. Выживают те, кто может оставить потомство и передать свои гены следующему поколению. Да, в эволюции есть элемент случайности – и поэтому эволюция не пойдёт одним и тем же путём дважды. Если мы “перезапустим” всю жизнь на Земле, мы получим иную картину, чем сейчас.

Креационисты в спорах с учёными часто приводят аргумент про часы. Согласно их логике, если разобрать часы на детальки, а затем сложить детальки в коробочку и её потрясти, часы снова не соберутся. Да-да, именно так представляют эволюцию многие креационисты. Но на самом деле метафора с часами должна выглядеть так: нужно создать проточасы с признаками жизни – то есть они должны размножаться, меняться из поколения в поколение и так далее.При этом на наши воображаемые часы должен действовать отбор – чтобы те часы, которые лучше всего показывают время, имели шансы передать гены следующему поколению. Кстати, один блогер разработал компьютерную программу, в которой запустил эволюцию часов – они даже сексом занимались. В итоге часы научились показывать и минуты, и секунды.

Жук, у которого бомбит

Итак, для эволюции необ
ходимы следующие составляющие:

1. Изменчивость – организмы должны меняться;
2. Наследственность – изменения должны передаваться из поколения в поколение;
3. Отбор – выживание и способность передать свои свойства дальше зависит от наследственности.

Важно, что эволюция движется маленькими шагами. Сложность не возникает за один раз – поэтому любимый аргумент креационистов про глаз не работает. Креационисты говорят: “Глаз очень сложный, он не мог появиться сам по себе”. Но глаз не возник из ниоткуда – он эволюционировал постепенно, этап за этапом. Даже одной светочувствительной клетки достаточно, чтобы дать эволюционное преимущество организму в виде способности отличать день от ночи. Несколько таких клеток повысят чувствительность протоглаза, а изогнутая форма их расположения даст зрению направленность. Каждое последующее улучшение полезно – и всё это достижимо маленькими шагами.

Ещё один пример из “методички” креационистов - жук-бомбардир, у которого задний проход используется как огнемёт (вот кого бомбит так бомбит!) Адепты разумного замысла считают, что такая сложная живая “химическая фабрика” могла появиться только сразу “в сборе”. В противном случае жука просто разорвало бы на части, дескать, непонятно, как это могло эволюционировать!

Но вообще-то у многих членистоногих есть промежуточные варианты такой защитной системы – и в целом понятно, как она развивалась. Главное топливо “аппарата” бомбардиров – гидрохинон. Но гидрохинон - это немного модифицированный хинон, который используется как секреция на внешнем слое кожи насекомых, чтобы сделать его темнее. При этом сами хиноны отвратительны и неприятны для многих поедателей членистоногих, поэтому некоторые жуки используют это вещество на своей поверхности как защитное средство от хищников. Оно снижает их вкусовую привлекательность. Далее у жуков эволюционировали углубления в задней части, где эти хиноны можно было бы хранить в значительном количестве - чтобы агрессор в случае нападения наглотался бы этой гадости побольше. На следующем этапе возникают мышечные клетки, которые способны эту полость с хиноном сдавливать – и вы получаете более эффективное средство доставки – струю, бьющую на расстояние. Кстати, известны жуки, которые выбрасывают не горящую жижу, как это делают бомбардиры, а просто едкое химическое оружие.

И на последнем этапе вам, чтобы нагреть эту смесь, нужно добавить специальные ферменты – пероксидазу и каталазу. Но и здесь ничего не надо изобретать: эти молекулы и так производятся клетками. Надо просто научиться более эффективно их вырабатывать и выделять в нужное время и в нужном месте. Вот так маленькими шажками мы в ходе эволюции получаем улучшение защитной функции.

Есть у креационистов и более “сложный” аргумент – с привлечением аж теории вероятности и знаний из области генетики. Звучит он так: “Эволюция – это случайность. Чтобы всё совпало как нужно, требуется огромное количество времени. А для построения генома случайным перебором недостаточно времени — не только в истории планеты Земля, а даже во всей истории Вселенной”.

Однажды мне прислали такое письмо:

«Я общался с вашими коллегами из РАН, только это были философы из Института философии РАН — они считают вашу веру (атеизм) видом религии, это просто факт — они его даже не обсуждают, я с ними согласен. <...>
Это не только моё мнение, это мнение науки, вашего РАН. Вы, как и гомеопаты, не хотите ничего слушать, если вопрос касается вашей веры. Наука опровергает такие лженаучные теории как лжетеория Дарвина, от неё уже давно плюются ученые из разных наук, там сплошные нестыковки... Я сдавал теорию вероятностей в универе на 4, это наука, она прямо опровергает атеистические мракобесия».

А вот цитата с сайта института креационных исследований:

«Предположим, что каждая мутация полезна или вредна с вероятностью 1/2. Элементарная статистическая теория показывает, что вероятность двухсот последовательных, полезных мутаций — 1/2 в двухсотой степени, или один шанс на 1060. […] Предположим, что на каждом из 1014 квадратных футов поверхности Земли существует миллиард мутирующих систем, и на каждую мутацию требуется всего полсекунды. Каждая система может пройти через 200 мутаций за 100 секунд и, если ничего не получится, начать заново. […] Перемножая все эти числа, мы получим, что за возраст Вселенной могло произойти 1039 попыток сборки системы из 200 компонентов».

Иными словами, креационисты считают, что даже очень простая последовательность нуклеотидов в ДНК не может получиться случайным образом ни за какие разумные времена. В общем-то, вывод правильный: если мы будем случайным образом перемешивать нуклеотиды, мы никогда не получим геном какой-нибудь кишечной палочки. Это невозможно.

Сколько нужно раундов, чтобы угадать слово из 200 букв?

Но гены, опять же, не получаются путём случайного перемешивания нуклеотидов в ДНК. В это верят только креационисты, которые плохо разбираются в биологии и не понимают, что для эволюции необходим естественный отбор, который никак не учитывается в подобных расчётах.

Почему без естественного отбора эволюция не имеет смысла? Представьте, что у меня в руках десять шестигранных кубиков. Я их подкидываю. Какова вероятность того, что у меня выпадет десять шестёрок? Она очень мала (⅙ в десятой степени, что примерно 17 миллиардных). Но у меня вполне может выпасть, например, одновременно три шестёрки из десяти.

Что даёт естественный отбор? Он фиксирует полезные мутации, ведь их носители чаще выживают и передают свои гены следующим поколениям. Поэтому, если сравнить шестёрку с полезной мутацией, то мы три кубика с выпавшими шестёрками откладываем. И подкидываем оставшиеся семь кубиков в нашем примере. Предположим, на второй раз у нас выпала ещё одна шестёрка – мы её тоже откладываем. На столе у нас теперь четыре шестёрки. Можете повторить опыт дома и убедиться, что за пару минут у вас на столе будут все десять кубиков с выпавшими шестёрками. Для этого не понадобится миллион попыток.

А теперь представьте, что вы играете в усложнённую версию “Поле Чудес”, где требуется отгадать не слово, а случайную последовательность длиной в 200 букв, составленную из всех букв русского алфавита. Всего возможных комбинаций 33 в степени 200, это примерно пять на десять в 303 степени.

Угадать такое “слово” целиком невозможно. Но теперь представьте, что все буквы, вставшие на свои места, фиксирует Якубович (играющий роль естественного отбора в нашей метафоре). Уже после первой попытки назвать слово у вас, вероятно, появится шесть отгаданных букв (200:33 ~ 6). После второго раунда, видимо, таких букв уже будет двенадцать – и так далее.

Существует замечательная статья “Для эволюции есть очень много времени” математиков Херберта Уильфа и Варрена Эванса. В публикации учёные вывели теорему, из которой следует, что для слова длины L и алфавита размера K букв среднее число раундов угадываний этого слова (при наличии отбора) пропорционально K log(L), а не К в степени L. Вот точная формула: log(L)/(Log(K/K-1)) + малое число, которым можно пренебречь. Если применить эту формулу к нашему примеру, то всего за 172 раунда вы угадаете слово из 200 букв.