14
Гіпотеза про Бога і проєкт життя
У дискусії про біологічне походження прихильники позиції, відомої як «теїстична еволюція», часто виступають проти аргументів на користь розумного проєкту так само рішуче, як будь-який атеїст. Соціологічні причини такого протистояння серед людей, які в інших аспектах вірили в божественного Творця, складні. Але науковий погляд теїстичних еволюціоністів досить легко зрозуміти, бо він точно відображає погляд основних теоретиків еволюції.
Більшість теїстичних еволюціоністів стверджує адекватність різних еволюційних механізмів для пояснення походження нових форм життя. Як і багато еволюційних біологів, теїстичні еволюціоністи заперечують будь-які докази розумного проєкту в живих системах. Проте, на відміну від типових біологів-еволюціоністів, багато хто ототожнює передбачувану творчу силу мутацій і природного добору та інших еволюційних механізмів із творчою силою Бога. Так вони стверджують, що Бог, хоч і абсолютно невиявним способом, використовував еволюційний процес для створення нових форм життя, але не керував ним активно чи помітно. Вони також зазвичай визнають, що Бог створив і тонко настроїв Всесвіт на початку. Але вважають, що Бог потім використав повністю натуралістичні процеси, щоб породити життя після цього, не втручаючись у ці процеси чи безпосередньо керуючи ними.
Я вже критикував наукову основу цієї конкретної версії теїстичної еволюції. Я зробив це — фактично — у розділах 9 і 10, а також детальніше в моїх попередніх книжках, показавши, що ні мутації, ні природний добір, ні інші еволюційні механізми не володіють творчою силою для генерування конкретної або функціональної інформації, необхідної для створення першого життя чи подальших великих морфологічних новацій в історії життя. Навпаки, наш єдиний і неодноразовий досвід показав, що розумні агенти можуть виробляти і створюють таку інформацію, зокрема інформацію в цифровій формі. Отже, стверджував я, розумний проєкт забезпечує краще, причиново адекватніше пояснення походження інформації, необхідної для виникнення та розвитку життя, ніж біологічні або хемічні еволюційні процеси.
Деякі теїстичні еволюціоністи визнають, що відомим еволюційним механізмам бракує творчої сили для створення великої кількості нової біологічної форми та інформації. Але вони припускають, що інформація, необхідна для побудови принаймні першої живої клітини, могла бути наявна в тонко настроєних початкових умовах Всесвіту та в законах і константах фізики від початку самого Всесвіту. Отже, вони стверджують інакшу версію теїстичної еволюції, яку можна назвати «передньонавантаженою» (front-loaded) версією гіпотези про проєкт.
Деякі релігійні критики характеризують теїстичну еволюцію, особливо цю останню версію, як рівносильну деїстичній перспективі, згідно з якою Бог створює Всесвіт на початку, а потім використовує «невтручальний» (hands-off) підхід. Однак, строго кажучи, теїстична еволюція насправді не кваліфікується як деїзм. Деїзм заперечує будь-яку божественну діяльність у природному світі після першого моменту створення. Проте більшість теїстичних еволюціоністів вважає, що Бог активно підтримує впорядковане об’єднання (concourse) природи — закони природи — щомиті.
З кінця вісімнадцятого століття популярність деїзму впала серед філософів і науковців. Небагато провідних діячів, які дискутують про походження життя та Всесвіту сьогодні, представляють деїстичний світогляд. Однак деякі версії теїстичної еволюції — версії, які стверджують передньонавантажений проєкт — поділяють ключовий принцип із деїзмом, навіть якщо вони не кваліфікуються як повністю деїстичні. Зокрема, як і деїзм, ці версії теїстичної еволюції просувають ідею про те, що Бог створив Всесвіт на початку так, щоб зробити подальше зародження життя неминучим без будь-яких подальших творчих дій (або «втручань»). Отже, оцінення гіпотези передньонавантаженого проєкту (висунуту деякими сучасними теїстичними еволюціоністами) дасть змогу нам оцінити, чи може деїзм забезпечити адекватне пояснення походження життя та інформації, необхідної для його створення. Це, своєю чергою, допоможе нам відповісти на питання, порушене в кінці останнього розділу про те, теїзм чи деїзм має більшу загальну пояснювальну силу, тобто питання про те, котрий із цих двох світоглядів краще пояснює всю сукупність розглянутих свідчень про космологічне та біологічне походження (рис. 14.1).
Рисунок 14.1. У цьому розділі оцінюється, теїзм чи деїзм (чи, можливо, панспермія) надають краще, причиново адекватніше пояснення вибухів функціональної біологічної інформації, які сталися в історії життя на Землі.
Розуміння деїзму та передньонавантаженого проєкту
Якби біологічна інформація виникла значно пізніше від зародження Всесвіту й відбулося це завдяки розумному проєктові, як я стверджував у розділах 9 і 10, то це, видається, свідчило б про те, що проєктувальний розум діяв значно пізніше від початку часів. А що деїзм вважає, що Бог діє лише на початку Всесвіту, то дискретне збільшення функціональної біологічної інформації протягом історії життя, здавалося б, на перший погляд, виключає деїзм як причиново адекватне пояснення такої інформації. Але, як уже зазначено, деякі теїстичні еволюціоністи припустили, як і деїсти також мали б це зробити, що інформація, необхідна для створення першої живої клітини та інших нових форм життя, могла бути наявна в тонкому настроєнні початкових умов Всесвіту.
Я вперше зіткнувся з передньонавантаженим поглядом на проєкт у роботі теїстичного еволюціоніста на ім’я Дені Лямур (Denis Lamoureux), професора науки та релігії в Коледжі Святого Джозефа Албертського університету. Хоча професор Лямур не єдиний прихильник цього погляду, він сформулював його, мабуть, найчіткіше та найвидатніше.
Ми з Лямуром дискутували як у пресі, так і особисто, зокрема на пам’ятній події в Торонто, описаній у пролозі, в якій Лямур брав участь як третій доповідач разом зі мною і Лоренцом Краусом. Тієї ночі Лямур та Краус об’єдналися в щось на зразок команди, яка виступає проти мого аргументу щодо розумного проєкту, хоча кожен з них стверджує зовсім інакший світогляд. Лямур, теїст, відстоює погляд на біологічне походження, який він називає «еволюційним творенням» або «телеологічною еволюцією». Він віддає перевагу термінові «еволюційне творення» перед «теїстичною еволюцією». Для нього еволюція означає лише «метод, за допомогою якого Господь створив космос і живі організми». Він також віддає перевагу термінові «телеологічна еволюція» перед «теїстичною еволюцією», бо хоче ствердити, супроти більшості інших неодарвіністів, що еволюція — це «спланований і цілеспрямований природний процес».
Але що саме мається на увазі під цією ідеєю? І чи дає вона адекватне наукове пояснення походження та розвитку життя?
За словами Лямура, теорія еволюційного творення стверджує, що «Творець встановив і підтримує закони природи, зокрема механізми цілеспрямованої телеологічної еволюції». Лямур наводить кілька ілюстрацій, щоб передати те, що він має на увазі. Наприклад, він припускає, що «Бог організував Великий вибух, так що ця колода була постосована» для створення життя. Він також порівнює Бога з досвідченим більярдистом, який може забити всі кулі в лузи одним ударом. Він порівнює точне розташовання куль і один удар більярдиста з початковим актом творчості Бога, який заіснував Всесвіт з точним розташованням матерії. Подібно до того, як більярдист може очистити стіл одним ударом, Бог може створити все (всесвіт і життя) початковим актом творчості, у якому він розташовує матерію прямо на початку, а потім дозволяє їй детерміновано розгортатися відповідно до законів, що Бог також тоді встановив. Отже, Богові не потрібні додаткові удари, ніякі подальші акти творчості, щоб заіснувати життя. Лямур також порівнює процес біологічної еволюції з ембріологічним розвитком, у якому організм детерміновано розвивається із заплідненої яйцеклітини відповідно до законів природи та насичених інформацією початкових умов заплідненої яйцеклітини.
Отже, Лямур стверджує форму проєкту, яка могла б чудово вписуватися в деїстичні рамки, навіть якщо він сам заперечує такий світогляд. Він іноді називає свою позицію «еволюційним розумним проєктом», стверджуючи, що Бог організував початкові умови Всесвіту без потреби в будь-якому додатковому розумному введенні [інформації]. Як він пояснює, «проєкт очевидний у тонко настроєних фізичних законах і початкових умовах, необхідних для еволюції космосу через Великий вибух, і проєкт також очевидний у біологічних процесах, необхідних для розвитку життя».
Хоч і використовує термін «розумний проєкт», він заперечує проти сучасної теорії, яка має таку назву. За словами Лямура, звернення до конкретного прикладу проєкту після початкового створення означало б порушення природного закону через звернення до діяльності «Бога білих плям». (Див. розділ 20 щодо мого обговорення заперечення «Бог білих плям».) Як він пояснює, «Теорія розумного проєкту... – вузький погляд на проєкт, вона стверджує, що проєкт пов’язаний із чудесними втручаннями (тобто чудесами «Бога білих плям», які вводять істот та/або забраклі частини) в походження живих організмів». Тому, продовжує він, «Теорію розумного проєкту слід називати інтервенціоністською теорією проєкту».
Лямур віддає перевагу поглядові, що, як і деїзм, обмежує творчу діяльність Бога самим початком Всесвіту. Як таке, оцінення його погляду також дасть змогу нам оцінити правдоподібність строго деїстичної гіпотези про проєкт, що пояснює походження біологічної інформації.
Отже, чи можливо, що закони фізики і хемії та початкові конфігурації маси-енергії могли містити в собі всю інформацію, необхідну для створення першої живої клітини та інших складніших форм життя? Чи так це?
Наукові проблеми з передньонавантаженою гіпотезою про проєкт
Погляд, сформульований Лямуром та іншими, науково проблематичний. Щоб зрозуміти чому, спочатку пригадайте моє обговорення в розділі 9 інформаційних властивостей ДНК. ДНК складається з низок чотирьох різних хемічних речовин, називаних нуклеотидами, які несуть у своїй лінійній послідовності певну інформацію, необхідну для побудови білків. Неодарвіністські біологи, інженери комп’ютерного програмного забезпечення та провідні біотехнологи визнають, що інформація в ДНК і РНК схожа на цифровий комп’ютерний код. Це порушує питання про те, як ця інформація — інформація, необхідна для створення першого життя, — виникла.
Дені Лямур безпосередньо не торкається проблеми походження першого життя. Він не каже, якій конкретно натуралістичній теорії походження життя — якщо така є — він віддає перевагу. Однак метафори, які він використовує (Бог постосував колоду на початку; Бог як гравець у космічний більярд; телеологічна еволюція як ембріологічний розвиток тощо), означають, що він вважає, що детерміністичні закони спричинили самоорганізацію або самоскладання життя з деякого високосконфігурованого, а тому інформаційно насиченого набору початкових космічних умов. Дійсно, він наголошує на детерміністичних законах і конкретних початкових умовах понад механізм випадкової мутації та природного добору, який я критикував у розділі 10. Проте не каже, чи вважає він, (а) що вся інформація, необхідна для створення першої та подальших форм життя, була повністю наявна в початкових умовах Всесвіту, або (b) що закони природи додали нову інформацію під час пізнішого процесу «самоскладання». Розгляньмо дві можливості, обидві проблематичні, починаючи з другої.
Чи закони творчі?
Як і інші теїстичні еволюціоністи, Лямур іноді говорить так, ніби вважає, що фізичні закони природи можуть породжувати інформацію, необхідну для створення нових форм життя. Він називає еволюцію «спланованим і цілеспрямованим природним процесом» і стверджує, «що люди еволюціонували від передлюдських предків, і протягом певного періоду Образ Бога і людський гріх поступово та таємниче проявлялися». Через те що Лямур заперечує конкретні акти божественного творення як незаконне звернення до «Бога білих плям», і через те що він стверджує, що люди принаймні набувають нових характеристик під час еволюційного процесу, можливо, він вважає, що закони природи породжують нову інформацію, необхідну для створення нових живих систем. Можливо, він також вважає, що механізм випадкових мутацій і природного добору генерує нову інформацію, але, як зазначено в розділах 9 і 10, надзвичайна рідкість функціональних генів і згорток білка в «просторі послідовностей» підкреслює неправдоподібність цього погляду.
А як щодо законів природи? Вони породжують інформацію?
У цьому є вагомі підстави сумніватися. Щоб зрозуміти чому, уявіть, що група невеликих радіокерованих гелікоптерів зависає щільним строєм над «Роуз Боул» у Пасадені, Каліфорнія. Знизу видно, що гелікоптери пишуть повідомлення: «Go USC». У перерві, коли поле без гравців, кожен гелікоптер випускає бордову або золоту кульку з фарбою, одного з двох кольорів Університету Південної Каліфорнії. Сила тяжіння бере гору, і кульки падають на землю, розбризкуючи фарбу на поле після того, як вдаряться об газон. Тепер на полі з’являється дещо безладніше, але все ще розбірливе повідомлення. Тут також написано «Go USC».
Закон гравітації чи сила, описана законом, дали цю інформацію? Зрозуміло, що ні. Інформація, яка з'явилася на полі, вже була в розташованні гелікоптерів над стадіоном у «початкових умовах». Гравітаційні сили не зіграли жодної ролі в тому, щоб інформація на полі самоорганізувалася. Гравітація просто передала передсущу інформацію від гелікоптерного формовання до поля внизу.
Є глибша причина того, що закони можуть передавати, але не генерувати, інформацію. Наукові закони описують дуже регулярні явища або структури, які володіють тим, що інформаційні теоретики називають надлишковим порядком (redundant order). З іншого боку, розташовання символів (або хемічних субодиниць, що функціонують таким же чином) у насиченому інформацією тексті, зокрема ДНК, має високий ступінь заданої складності, а не надлишковий порядок.
Щоб проілюструвати відмінність, порівняйте послідовності:
абабабабабабабабабабабабабабабабабабабабабабабабаб
Це один маленький крок для людини, але один величезний стрибок для людства.
Перша послідовність повторювана та впорядкована, але не складна чи інформативна. Друга послідовність не впорядкована в сенсі повторюваності, але вона складна і також інформативна. Друга послідовність складна, бо її символи не дотримуються чітко повторюваного зв’язаного законом патерна, і тому вона не те, що теоретики інформації називають «стислива». Це означає, що її не можна створити за допомогою кількох інструкцій або простих правил, таких як «повторіть аб 25 разів». Вона також інформативна, бо, на відміну від просто складної послідовності, такої як «sretfdhu&*jsa&90te», конкретне розташовання символів задане для виконання комунікаційної функції. У будь-якому разі, інформаційні послідовності мають властивість складності або аперіодичності, а отже якісно відрізняються від систем, що характеризуються періодичним порядком, який описують або породжують природні закони.
Дійсно, казати, що процеси, які описують закони природи, можуть породжувати функціонально задані інформаційні послідовності, – плутання категорій. Закони – це хибний вид сутності для створення інформаційних рис життя. Звертатися до законів природи для створення інформації означає шукати неймовірне й конкретне там, де його найменше можна знайти: у сфері повторюваного й загального.
І все ж деякі науковці кажуть, що ми мусимо дочекатися відкриття нових природних законів, щоб пояснити походження біологічної інформації. Німецький хемік Манфред Айґен стверджував, що «наше завдання полягає в тому, щоб знайти алгоритм, природний закон, який веде до походження інформації». Однак це твердження явно видає категорійну помилку. Фізичні закони не створюють і не описують складні послідовності, функціонально задані чи інакші; вони описують дуже регулярні, повторювані та періодичні патерни подій. Це не для того, щоб принизити закони фізики та хемії. Це просто для того, щоб точно вказати, що вони роблять.
Але є ще одна причина, чому ми не відкриємо такого закону. Згідно з класичною теорією інформації, кількість інформації, наявної в послідовності, обернено пропорційна ймовірності появи послідовності. Проте регулярності, які ми називаємо законами, описують високодетерміновані або передбачувані зв’язки між попередніми умовами та наступними подіями. Дійсно, закони описують моделі, за якими ймовірність кожної наступної події (враховуючи попередню подію) наближається до 1 (тобто 100 відсотків, найвища можлива ймовірність).
Проте потенційний інформаційний вміст зростає в міру збільшення неймовірностей. Щира монета має 50-відсоткову ймовірність випасти орлом, коли її підкинуть. Коли вона випадає орлом, то передає один біт (одну двійкову цифру) інформації. Якщо монету підкинути двічі, вона має 25-відсотковий шанс обидва рази випасти орлом. Якщо це відбувається, монета передає більше інформації, два біти.
Але що, коли ми всі знаємо, що це підробна монета, яка завжди випадатиме орлом? Тоді, раз ми знаємо, що монета завжди випадатиме орлом через фізичну необхідність, монета не усуватиме невизначеності щоразу, коли вона випадатиме орлом, бо ми вже знаємо, що нас чекає. У цьому разі кожне нове підкидання не передаватиме нової інформації.
Мораль цієї історії? Інформація передається щоразу, коли відбувається одна подія з-поміж множини можливостей (на відміну від єдиної необхідності). Що більша кількість можливостей і що більша неймовірність появи будь-якої однієї можливості, то більше інформації передається, коли конкретна можливість зафіксована, задана або вибрана. З іншого боку, як зазначає філософ науки Фред Дрецке, «жодна інформація не пов’язана з, чи не створена, наявністю... подій, для яких немає можливих альтернатив».
А що природні закони описують ситуації, в яких конкретні результати випливають з необхідності за конкретними умовами, вони не генерують або не описують генерування нової інформації. Дійсно, тією мірою, якою послідовність символів або серія подій – результат передбачного обмеженого законом (law-bound) процесу, інформаційний зміст послідовності буде обмежений або стертий перевизначеністю. Отже, природні закони «в принципі» не можуть генерувати або пояснювати походження інформації, незалежно від того, задана вона чи інакша.
Що стосовно початкових умов?
Але як щодо іншої можливості, яку міг мати на увазі Дені Лямур? Чи могли початкові умови Всесвіту містити інформацію, необхідну для створення перших живих систем?
Щоб припустити, що це можливо, Лямур проводить аналогію між походженням і еволюцією життя, з одного боку, та ембріологічним розвитком конкретної тварини – з іншого. Він описує, як дорослий організм розгортається з передсущої генетичної інформації в ембріоні, як аналогію до еволюції життя, починаючи з багатих на інформацію початкових умов. Він також порівнює гравця в більярд, який очищає стіл одним ударом, із життям, яке виникає з початкових умов Всесвіту. У цій аналогії він підкреслює, як точне початкове розташовання куль і ідеальне завдання удару відповідно до детерміністичних законів фізики забезпечують бажаний результат. Завдяки цим аналогіям він припускає, що точний розподіл маси й енергії на початку чи відразу після початку Всесвіту містив інформацію, необхідну для створення першого живого організму і, можливо, усіх пізніших.
Щоб сценарій Лямура був правдоподібний, розташовання матерії та енергії на початку Всесвіту мусило мати, по-перше, високий ступінь біологічно релевантної заданості. Дійсно, ці початкові розташовання матерії та енергії мусили зберігати, кодувати або бути здатними уточнювати принаймні інформацію, необхідну для створення першої живої клітини. Зрештою, для створення живих клітин потрібна величезна кількість генетичної інформації, яка міститься в ДНК або РНК.
Цей факт породжує два чіткі й аналітично продумані питання, за якими можна оцінити пропозицію Лямура: чи була інформація, необхідна для створення багатих на інформацією молекул ДНК (або РНК), наявна в розташованні маси та енергії відразу після початку Всесвіту? Якщо так, то чи міг би якийсь фізичний закон або механізм строго передавати задану інформацію протягом мільярдів років і на величезні відстані без додаткової інформації, щоб зробити виникнення життя на Землі неминучим через довгий час після виникнення Всесвіту?
В обох випадках відповідь: «майже напевно ні». І ось чому.
По-перше, біологічно релевантні хемічні субодиниці ДНК самі по собі не містять інформації, необхідної для виробництва заданої інформації, яку містить ДНК. І якщо вони не містять такої інформації, то простіші та менш біологічно релевантні розташовання елементарних частинок (або розподіли маси-енергії), наявні на початку Всесвіту, майже напевно також не містили такої інформації.
Наше дослідження молекули ДНК в розділі 9 виявило, що законоподібні (lawlike) сили хемічного притягання не враховують інформації в ДНК. Натомість здатність ДНК переносити інформацію залежить від того, що нема законоподібних сил хемічного притягання, які визначають послідовність нуклеотидних основ уздовж подвійної спіралі.
Можливо, ви пам’ятаєте (див. рис. 9.7), що ДНК залежить від кількох хемічних зв’язків: (1) зв’язків між молекулами цукру та фосфату, які утворюють два звивисті хребти молекули ДНК, (2) зв’язків, що приєднують окремі нуклеотидні основи до цукро-фосфатних хребтів та (3) водневі зв’язки, що простягаються горизонтально вздовж молекули між нуклеотидними основами, які утримують разом дві комплементарні копії тексту повідомлення ДНК, що робить можливою реплікацію генетичних інструкцій.
Проте нагадаємо, що хемічних зв'язків між основами, що несуть інформацію, уздовж осі молекули ДНК, де закодовані генетичні інструкції, нема. Отже, сили хемічного притягання не визначають розташовання основ так само, як закони фізики не визначають розташовання літер у рядку Шекспірового вірша.
Коли я був професором, то мав звичай ілюструвати цей факт простою аналогією. Я поміщав магнетні літери на металеву поверхню, а потім показував, як літери можна розставляти та переставляти різними способами. Я робив це, щоб показати, як сили магнетного притягання між металевою поверхнею та магнетними літерами не визначають жодного конкретного розташовання літер. Розташувавши літери в короткому повідомленні, наприклад «Студентський рок», я запитував студентів, чи магнетичні сили притягання визначили повідомлення на дошці.
Звісно, студенти визнавали, що магнетні сили відповідають за прикріплення літер до металевої дошки, але не за їх розташовання. Потім я порівнював металеву панель і значуще розміщення магнетних літер на ній з цукрово-фосфатним хребтом ДНК і насиченим інформацією розташованням нуклеотидних основ, прикріплених до нього. В обох випадках відповідні сили притягання між символами, що несуть інформацію, та середовищем (цукрово-фосфатним хребтом або магнетною панеллю) не визначали насичене інформацією розташовання.
Цей факт про ДНК вперше помітив у 1967 році фізичний хемік Мігай Полані. У плідній статті «Life Transcending Physics and Chemistry» Полані показав, що фізико-хемічні закони, які керують складанням хемічних субодиниць у молекулу ДНК, допускають (або «залишають невизначеним») величезний ансамбль можливих розташовань нуклеотидних основ. Але це означало, що хемічні властивості складових частин ДНК (і закони, що керують їх притяганням і взаємодією) не визначають конкретну послідовність основ у генетичній молекулі.
Однак специфічне секвенування нуклеотидних основ у ДНК і РНК – саме та особливість клітини, яку біологам, що займаються зародженням життя, необхідно пояснити. Якщо закономірні процеси хемічного притягання не визначають специфічну послідовність нуклеотидних основ, то біохеміки не можуть розумно посилатися на такі процеси «самоорганізації», як на пояснення походження цієї інформації, що міститься в послідовностях нуклеотидних основ. (Виявляється, інформація, що зберігається в РНК і білках, також не піддається поясненню силами самоорганізації хемічного притягання.)
Який стосунок це має до передньонавантаженої концепції проєкту? Лямурова модель передньонавантаженого проєкту передбачає певний закономірний процес, який діє на певний насичений інформацією набір початкових умов на початку Всесвіту, щоб гарантувати, що життя зрештою виникне. В Лямуровій ілюстрації з більярдною кулею, наприклад, закон природи (збереження імпульсу) забезпечує перехід від початкового розташовання матерії (конкретно розташованих куль) до бажаного кінцевого моменту (всі кулі містяться в лузах). Він використовує такі приклади, щоб підтримати своєрідну теорію самоорганізації походження життя та вихваляє «самоскладальний характер природного світу».
Проте зв’язувальні подібності між субодиницями ДНК не гарантують, що вони самоорганізовуються у функціональні насичені інформацією послідовності. І це головне: якщо складним і біологічно значущим хемічним субодиницям ДНК — нуклеотидним основам, цукрам і фосфатам — не вистачає здатності до самоорганізації, необхідної для створення насиченого інформацією секвенування ДНК, то набагато менш складні, менш специфічно сконфігуровані, менш біологічно релевантні елементарні частинки або енергетичні поля на початку Всесвіту, безперечно, не мали такої біологічно значущої самоорганізаційної здатності.
Останні дослідження в галузі математичної та молекулярної біології лише підтверджують цей висновок. Голандський структурний біолог Петер Томпа та американський біофізик Джордж Роуз показали, що складання клітини постає перед своєрідною проблемою «Шалам-Балам». Класичний дитячий віршик говорить про зламаного Шалама, якого навіть «уся королівська кіннота і все лицарство зі свити» не можуть перескласти в правильно організоване яйце. Так само Томпа і Роуз математично продемонстрували, що навіть наявність усіх необхідних частин для клітини не гарантує, що ці інгредієнти самоорганізуються в живу систему.
Натомість клітина, як і окремі гени чи білки, стикається з надзвичайною комбінаторною проблемою. Томпа і Роуз підрахували, спираючись на роботу науковця з білків Сайруса Левінтала, що існують колосальних 1079 000 000 000 різних способів поєднання білків у відносно простих одноклітинних дріжджах. Це число зростає експоненційно, коли біологи намагаються обчислити кількість можливих способів поєднання всіх білків і всіх інших великих молекулярних компонентів, необхідних для цього одноклітинного організму, зокрема молекул ДНК і РНК, рибосом, ліпідів і молекул гліколіпідів тощо. Кількість можливих комбінацій цих клітинних компонентів (званих «інтерактомом») значно перевищує кількість елементарних частинок у Всесвіті (1080) і навіть кількість подій з моменту Великого вибуху (10139).
Отже, навіть якщо еволюційний процес почався не з елементарних частинок і навіть не з цукрів, фосфатів, нуклеотидних основ і амінокислот, а з усіх функціональних білків (або навіть з усіх інших макромолекулярних компонентів), необхідних для підтримки одноклітинного організму, процес спроб і помилок не міг правдоподібно «перебрати» відповідно величезний простір можливих комбінацій і мати реалістичний шанс знайти одну з небагатьох спеціальних комбінацій, сумісних із живим станом. Дійсно, враховуючи кількість різних можливих способів об’єднання лише необхідних білків, це означає, що, цілком імовірно (щоб дуже применшити ситуацію), клітина не самоорганізовується навіть із такого біологічно релевантного набору компонентів. Як підсумовують Томпа та Роуз: «Функціональний стан вибирається з приголомшливої кількості марних або потенційно шкідливих альтернатив. Зокрема, спрощеного розрахунку достатньо, щоб показати, що кількість вирізненних станів інтерактому перевищує розуміння. Отже, клітина не може самоорганізуватися шляхом випадкового складання її компонентів».
Але якщо це так, то передньонавантажена гіпотеза межує з абсурдом. Якщо навіть початок з біологічно релевантного супу з насичених інформацією макромолекул (а не тільки їх складових частин) не гарантує самоорганізацію життя, то тим паче випливає, що набагато менш біологічно релевантні конфігурації елементарних частинок або матерії та енергетичних полів, наявні на початку Всесвіту, також не забезпечили б такого самоорганізованого походження життя.
А якщо так, то колода не була постосована з самого початку, щоб забезпечити виробництво життя. Натомість неймовірне тонке настроєння законів і констант фізики та початкових умов Всесвіту, хоч би яким важливим воно було, виявляється лише необхідною, але не достатньою умовою для утворення живої клітини. Отже, додаткова біологічно важлива інформація повинна була виникнути після початку Всесвіту, щоб створити життя на Землі. І все ж, як ми бачили, закони самоорганізації, а також усі інші сценарії хемічної еволюції (див. розділ 9) не змогли пояснити походження генетичної інформації, необхідної для створення першої клітини.
Чи міг розумний проєкт зіграти свою роль? У розділі 9 я багато аргументував. Я робив це не лише тому, що хемічні еволюційні моделі не в змозі пояснити походження інформації, необхідної для створення першої клітини, а й тому, що ми знаємо — на основі нашого одноманітного та неодноразового досвіду — що розумні агенти, а не інші причини, можуть генерувати певну цифрову інформацію — таку інформацію, яка міститься в біомакромолекулах, необхідних для життя.
Отже, чи міг деїстичний еволюціоніст, або теїстичний еволюціоніст Лямурового типу, постулювати вид розумного проєкту, необхідного, щоб пояснити походження біологічної інформації? Очевидно ні. Ми бачили, що біологічно релевантна інформація повинна була виникнути після початку Всесвіту, щоб на Землі виникло життя. Проте Лямур наполягає, а віддані деїсти обов’язково мусять наполягати, що пряма, дискретна чи особлива творча діяльність Бога не відігравала жодної ролі в історії Всесвіту після Великого вибуху. Отже, Лямур відданий, як це мають робити деїсти, передньонавантаженій гіпотезі про проєкт. Але якщо передньонавантажений проєкт не зможе пояснити походження інформації, необхідної для побудови першої клітини, як це насправді й відбувається, тоді не тільки гіпотеза Лямура, але й будь-яка деїстична гіпотеза про проєкт також не може пояснити походження такої інформації. Дійсно, деїстична гіпотеза про проєкт, безумовно, не може пояснити будь-які нові сплески біологічної інформації в біосфері Землі так само добре, як теїстична гіпотеза про проєкт, остання постулює діяльність розумного проєктувальника як на, так і після початку Всесвіту.
Обмеження щодо точного передавання інформації
Ще два міркування підтверджують таку теїстичну гіпотезу про проєкт. Навіть якби інформація, необхідна для створення живої клітини, якимось чином була передана на початку Всесвіту, закони фізики та хемії самі по собі не могли б точно передати цю інформацію у формі, яка зробила б можливим виникнення життя без додаткових вливань інформації. Цей висновок ґрунтується як на термодинамічних, так і на інформаційно-теоретичних міркуваннях. Другий закон термодинаміки передбачає, що будь-які біологічно релевантні насичені інформацією конфігурації маси та енергії, наявні на початку Всесвіту, з часом розсіються. Крім того, десята теорема теорії інформації Клода Шенона вчить, що лише застосування зовнішнього джерела інформації (або контролю) може запобігти або стримати цю тенденцію.
Ця остання думка спала мені на думку нещодавно під час розмови з колегою – філософом науки на невеликій приватній конференції. Там я мав можливість попередньо переглянути аргументацію цієї книжки разом із кількома колегами. Одного вечора перед обідом я пояснив, чому факти молекулярної біології роблять неправдоподібним передньонавантажене уявлення про проєкт. Філософ науки, хоча сам симпатизував теїзмові, хотів дослідити силу цього твердження. Після того, як я пояснив важливі факти про хемічну структуру та склад молекули ДНК, він швидко погодився з моєю тезою, що біологічно релевантні субодиниці ДНК (цукри, фосфати та основи) не мають здатності самоорганізовуватися у функціональну насичену інформацією генетичну послідовність. Він також визнав, що якщо це правда, то цілком зрозуміло, що й менш складні та менш біологічно релевантні конфігурації маси та енергії на початку Всесвіту не мали б цієї можливості.
Однак він запитав: «Чи все ще неможливо, що Бог міг створити Всесвіт з достатньою інформацією на початку, щоб гарантувати, що життя виникне відповідно до строго детерміністичних законів природи?». Я відповів, що не намагався довести, що Бог не міг надати достатньо інформації на початку, щоб зробити життя неминучим. Я скоріше стверджував, що дані, які ми маємо про цей Всесвіт і про ДНК, свідчать про те, що інформація, необхідна для створення першої клітини, не містилася в елементарних частинках або енергетичних полях на початку Всесвіту. Отже, додаткова інформація повинна була з’явитися після Великого вибуху.
Він визнав це, але, як філософ, схилився продовжувати досліджувати, переформульовуючи одне і те ж заперечення. Він запитав: «Чи не міг Бог якось так ідеально організувати початкову масу-енергію і дати Всесвітові правильний поштовх, щоб усі ці елементарні частинки врешті-решт застигли в складніші атоми, а ці атоми склалися в біоспецифічні молекули, і ці молекули організовувалися в клітини і так далі?». Іншими словами, він уявляв той самий сценарій, який Лямур передав своєю аналогією з більярдним столом.
Подібно до Лямура, мій колега-філософ уявляв, що Бог організовує матерію та енергію на початку так, щоб йому не потрібно було вживати ніяких подальших дій (або надавати будь-яку подальшу інформацію) для створення життя. Я знову визнав це як логічну можливість, але не таку, що відповідає фактам біології та фізики, як ми їх спостерігаємо. Проте пізніше мені спало на думку, що передньонавантажена концепція проєкту науково неправдоподібна з іншої причини.
Побудова живих клітин, які ми знаходимо на землі, вимагає, як я вже зазначав, величезної кількості генетичної інформації, що зберігається в істотно цифровій формі. З цієї причини основні закони та теореми теорії інформації, які застосовуються до зберігання, генерування та передавання інформації, також застосовуються до аналізу генетичної інформації в живих системах.
Один із цих законів відомий як десята теорема Шенона, названа на честь Клода Шенона, науковця Масачусетського технологічного інституту, який розробив теорію інформації наприкінці 1940-х років. Ця теорема визнає, що коли насичений інформацією сигнал або повідомлення переміщається каналом зв’язку (або через середовище передавання), він зазвичай зазнає того, що теоретики інформації описують як гіршання, псування або втрату точності, процес, описуваний другим закон термодинаміки. Десята теорема Шенона стверджує, що для того, щоб насичене інформацією повідомлення надійшло від відправника до одержувача без втрат, необхідно додати інформацію ззовні системи, щоб компенсувати неминучу втрату інформації, яка станеться внаслідок виробництва ентропії битям від навколишнього середовища. Іншими словами, щоб передавати інформацію з високим ступенем точності, мусить застосовуватися інформація з «корекційного каналу» за межами основного каналу, щоб обмежити неминучий шум.
Теорема Шенона стверджує, що для компенсації такої втрати інформації потрібен корекційний канал з пропускною здатністю каналу (вимірюється в бітах даних на секунду), яка дорівнює або перевищує втрату інформації. Крім того, передбачається, що такий корекційний канал існує незалежно від передавального каналу і додає компенсаційну інформацію в передавальний канал після початкового передавання інформації.
Застосування десятої теореми Шенона до гіпотетичного випадку, коли інформації, наявної в початкових умовах Всесвіту, якимось чином достатньо для створення першого життя, дає цікавий висновок. Застосування теореми до такого сценарію передбачає потребу в зовнішньому джерелі інформації, яке додає інформацію до процесу, гадано відповідального за походження життя, але після Всесвітового походження — і під час передавання — інформації, наявної в початкових умовах Всесвіту. Коротше кажучи, десята теорема Шенона та термодинамічні реалії, які лежать в її основі, означають, що для побудови живої системи після Великого вибуху потрібно буде додати додаткову інформацію понад ту кількість, яка була на початку Всесвіту.
Але що, якщо...?
Однак ті наполегливі прихильники передньонавантаженої гіпотези про проєкт можуть заперечити. «Хіба деїстичний проєктувальник не міг би компенсувати цю неминучу втрату інформації, надавши ще більше інформації в початкових умовах Всесвіту? — можуть запитати вони. Це можливо, як уявна або строго логічна можливість, але, знову ж таки, практичні, емпіричні міркування роблять такі суто гіпотетичні спекуляції вкрай неправдоподібними.
Щоб зрозуміти чому, припустімо, що початкові умови Всесвіту містили достатньо інформації для створення живого організму, а також додаткову інформацію для компенсації ентропії. Як уже зазначено, звичайні фізичні процеси, що виробляють ентропію, швидко почали б погіршувати будь-яку біологічно важливу інформацію в початкових умовах Всесвіту через розсіювання та руйнування цих початкових механізмів матерії та енергії. Будь-яка додаткова інформація для компенсації ентропії, передньонавантажена в початкових умовах Всесвіту, також почне зазнавати деградації, особливо враховуючи інтенсивну енергію, що спричиняє початкове розширення Всесвіту. Крім того, за космологами, елементарні частинки, наявні в ранньому Всесвіті, навіть не охолонули так, щоб утворити стабільні атоми приблизно через 380 000 років після Великого вибуху. Чи хоч трохи правдоподібно, що біологічно важлива інформація в будь-якому фізичному середовищі чи конфігурації могла пережити інтенсивне тепло раннього Всесвіту, а потім була передана з достатньою точністю через величезні простори космосу, щоб керувати будівництвом живої клітини на Землі 13 мільярдів років потому?
У будь-якому разі непередбачні квантові флюктуації в розташованні та енергії, пов’язані з субатомними частинками, ще більше та незворотно посилили б втрату інформації. Такі флюктуації, що постійно діють у субатомній сфері, лежать в основі того, що фізики називають «квантовою невизначеністю». Ці непередбачні флюктуації фактично унеможливлюють прогнозування еволюції субатомних матеріальних станів, бо флюктуації знищують інформацію про положення, рівні енергії та траєкторії субатомних частинок. А що деїстичний Бог не був би причетний до Всесвіту після початку, то таке божество не могло б контролювати або впливати на ці в інших аспектах по суті випадкові флюктуації, а отже не було б підстав для знання чи прогнозування їх наслідків. Це фактично зробило б неможливим знати на початку Всесвіту, яка саме інформація чи конфігурації маси-енергії знадобляться пізніше, щоб подолати або компенсувати такі непередбачні квантові ефекти, що виробляють ентропію.
Теїзм: краще пояснення, ніж деїзм
Тож очевидно, що передньонавантажена (деїстична) гіпотеза про проєкт надзвичайно неправдоподібна, враховуючи наше поточне розуміння фізики. Слід визнати, що справді всезнавчий Бог міг знати наперед про кожну квантову флюктуацію, яка коли-небудь сталася б. Отже, хтось міг би уявити собі творця, який встановлює початкові умови Всесвіту так, щоб передбачити свій власний майбутній вплив на квантові флюктуації. Але Бога, який так тісно залучений до детального функціонування природи після її початку і протягом усього часу, не можна було б кваліфікувати як деїстичного творця. Натомість такий творець більше відповідає теїстичній, ніж деїстичній концепції Бога.
Звісно, теїстичні еволюціоністи все ще можуть стверджувати, що раз Бог, яким його вони собі уявляють, справді керує Всесвітом від початку, передньонавантаження логічно не неможливе. Я б погодився, хоча версія «передньонавантаження», яку вони уявляють, здається, вимагає великої божественної дії після початку, щоб гарантувати, що квантові флюктуації відбуваються саме так, і це, знову ж таки, говорить про теїстичного Бога, пов’язаного з творенням, а не деїстичного.
Попри це, мій аргумент на користь теїзму супроти деїзму як кращого пояснення походження біологічної інформації не потребує доведення того, що всі версії передньонавантаження логічно неможливі, а натомість лише того, що повністю деїстичний погляд на передньонавантаження науково неправдоподібний. І насправді це так.
Всесвіт, який уявляли Лямур та мій друг-філософ на конференції, — це всесвіт, що, як кулі на більярдному столі, розгортатиметься абсолютно передбачним і детермінованим способом.
Цей опис відповідає розумінню фізики початку дев’ятнадцятого століття, що його підтримував П’єр Лаплас, який вважав, що якби науковці знали початкові умови Всесвіту та закони фізики, вони могли б точно розрахувати кожен наступний стан. Але це не відповідає Всесвітові, описуваному фізикою чи теорією інформації двадцять першого століття.
Дійсно, враховуючи факти молекулярної біології, аксіоми теорії інформації, закони термодинаміки, високоенергетичний стан раннього Всесвіту, реальність непередбачних квантових флюктуацій і те, що ми знаємо про час, який минув між виникненням Всесвіту і першим життям на Землі, поясненням походження життя, які заперечують необхідність нової інформації після початку Всесвіту, явно бракує наукової правдоподібності.
І раз деїзм заперечує, що Бог міг або діяв би, щоб додати будь-яку таку необхідну інформацію після початкового акту творення, деїстичні та інші справді передньонавантажені гіпотези про проєкт не можуть пояснити походження першого життя. А що, з іншого боку, теїзм дійсно передбачає існування розумного суб’єкта, який діє творчо (на додаток до підтримки законів природи) після початку Всесвіту, то теїзм дає краще пояснення походження інформації, необхідної для виробництва першої клітини, а також наступних інновацій в історії життя.
Отже, з цих двох світоглядних гіпотез теїзм дає краще загальне пояснення, ніж деїзм, трьох ключових фактів про досліджуване біологічне та космологічне походження: (1) матеріальний всесвіт мав початок; (2) матеріальний всесвіт був тонко настроєний для життя від самого початку; і (3) великі переривчасті збільшення функціонально заданої інформації введені в біосферу після початку. Деїзм може пояснити перші два з цих фактів; теїзм може пояснити всі три.
Поважніша гіпотеза
У своїх книжках, телевізійних інтерв’ю, відео на ютюбі і лекціях нові атеїсти та інші запевняли мільйони, що наукові докази, особливо щодо походження життя та Всесвіту, підтримують матеріалістичний або атеїстичний погляд. Вони стверджували або припускали, як це робили Шон Керол і Майкл Шермер, що одних лише фундаментальних законів природи виявиться достатньо, щоб пояснити найважливіші особливості життя та Всесвіту. Вони стверджували, як це зробив Річард Докінз, що «Всесвіт, який ми спостерігаємо, має саме ті властивості, яких нам слід очікувати, якщо в основі немає ні проєкту, ні мети ... нічого, крім сліпої, нещадної байдужості».
Але досліджені на сьогодні докази свідчать про необхідність переоцінити такі твердження. Те, що Всесвіт мав початок, що він був тонко настроєний від цього початку, і що наша планета зазнала драматичних переривних збільшень біологічної форми та інформації після цього початку – це зовсім не те, на що прихильники натуралістичного світогляду очікували б «найприродніше». Проте теїсти цілком можуть очікувати доказів такої переривності та проєкту. Теїзм, у будь-якому разі, пропонує причиново адекватні пояснення походження та тонкого настроєння Всесвіту та походження біологічної інформації. Тому багато науковців і філософів почали ставати під сумнів автоматичну вірність науковому матеріалізмові і розглядати те, що фізик і теолог Джон Полкінґгорн назвав «новою природною теологією». Як зауважив історик науки Фредерік Бернем (Frederic Burnham), гіпотеза про Бога «тепер поважніша гіпотеза, ніж будь-коли за останні сто років». Або, як прокоментував астроном Алан Сендейдж у 1985 році: «Якби Бога не існувало, наука мала б ... винайти це поняття, щоб пояснити те, що вона відкриває».
Коментар Бернема, запропонований у 1992 році, став відповіддю на відкриття супутником КОБІ флюктуацій космічного мікрохвильового фонового проміння (КМФП), надаючи ще одне драматичне підтвердження моделі Великого вибуху та її імплікації початку. Проте не тільки космологія зробила «гіпотезу про Бога» знову респектабельною. Якщо розглядати кілька класів доказів із природничих наук — космології, астрономії, фізики, біохемії, молекулярної біології та палеонтології — гіпотеза про Бога постає як пояснення з унікальним масштабом і силою. Теїзм пояснює сукупність метафізично значущих подій в історії Всесвіту та життя простіше, адекватніше та всебічніше, ніж основні конкурентні метафізичні системи, і серед них не лише матеріалізм і натуралізм, а й також пантеїзм і деїзм (рис. 14.2).
Рисунок 14.2. Цей розділ і попередні два показали, що лише теїзм дає причиново адекватне пояснення для всього комплексу доказів про розглядуване біологічне та космологічне походження. Деїзм може пояснити походження Всесвіту та його тонке настроєння, але не подальші вливання функціональної біологічної інформації в біосферу Землі. Панспермія теоретично може пояснити походження біологічної інформації на Землі, але вона не пояснює первинного походження біологічної інформації. Вона також не може пояснити походження Всесвіту чи його тонкого настроєння. Матеріалізм і пантеїзм не в змозі пояснити всі три ключові класи доказів, бо вони заперечують передсущий трансцендентний розум.
Знову ж таки, це не доводить існування Бога, бо вища пояснювальна сила не дедуктивна певність. Однак це показує, що природничі науки тепер забезпечують сильну епістемічну підтримку існування Бога, як його уявляють юдео-християнські та інші традиційні теїсти.