СБП. Дни Мошиаха! 18 Адара II 5784 г., пятый день недели Цав | 2024-03-28 05:41

Математика и дарвинизм

Отрицание теории эволюции способно потрясти любого, кому со школьной скамьи внушали мысль, что дарвинизм — это научная аксиома. Большинство людей сохраняет веру в эту доктрину, и лишь немногие имеют возможность судить...

6182 (2) мин.
Профессор Авраам М. Софер

Отрицание теории эволюции способно потрясти любого, кому со школьной скамьи внушали мысль, что дарвинизм — это научная аксиома. Большинство людей сохраняет веру в эту доктрину, и лишь немногие, занимающиеся глубоким изучением эволюционной теории, имеют возможность судить о «фундаменте», на котором она покоится.

Посвятив многие годы исследованиям в этой области, я считаю своим долгом присоединиться к словам Любавичского Ребе שליט"א, опубликованным в 1962 году: «Если вас до сих пор смущает теория эволюции, могу сказать, не опасаясь впасть в противоречие, что не существует ни малейших доказательств, подтверждающих эту теорию».

Что такое теория эволюции?

В современных книгах по биологии под теорией эволюции неизменно подразумевается неодарвинистское объяснение возникновения жизни на Земле. Согласно этой теории, все растения и животные произошли в далеком историческом прошлом от простейших предков. Механизм возникновения новых видов складывался из двух стадий: появления новых признаков в результате мутаций и естественного отбора, обеспечивающего выживание полезных мутаций с передачей этих признаков потомству.

Возникает вопрос: удовлетворяет ли неодарвинизм общепринятым научным критериям? В качестве типичного примера таких критериев вспомним историю открытия планеты Нептун. В свое время астрономы Адамс и Леверье обратили внимание на отклонение орбиты Урана и предположили, что эти возмущения обусловлены притяжением еще неизвестной планеты. С помощью ньютоновской механики они рассчитали положение этой планеты в солнечной системе, и в 1846 году Галле обнаружил ее на орбите, предсказанной расчетами.

Этот пример иллюстрирует два основных критерия научных объяснений:

(а) предположение должно быть подкреплено наблюдениями;

(б) количественные расчеты должны подтвердить, что предполагаемая причина объясняет наблюдаемое следствие на основе общепринятой теории. Только в этом случае причина и следствие подтверждают теорию, использованную для расчетов. Так, открытие планеты Нептун подтвердило правильность ньютоновской механики, на которой были основаны расчеты Адамса и Леверье.

Бывает, что предполагаемая причина не поддается наблюдению, например, в электронной теории. В этом случае совершенно обязательным считается, чтобы причина количественно предсказывала теоретическое следствие.

Соответствует ли дарвинизм научным критериям?

Ответ на этот вопрос — категорическое «Нет!»

Во-первых, никто никогда не наблюдал происхождения новых видов от какого-либо другого вида.

Во-вторых, критически важным аспектом предполагаемого механизма является появление мутаций, благоприятных в некоторой среде обитания. Однако таких мутаций никто никогда не видел. Этот факт обычно умело маскируют общими рассуждениями в пользу теории эволюции. Примеров отбора некоторых положительных признаков немало, но внимательное изучение неизменно показывает, что эти признаки вполне могли присутствовать изначально. Нет никаких доказательств, подтверждающих наличие благоприятных мутаций.

Рассмотрим весьма популярную среди дарвинистов историю одного из видов бабочек — пяденицы березовой — в Великобритании. В прошлом, в этом виде преобладали светлые бабочки, сливавшиеся по цвету со мхом, росшим на деревьях. По мере развития промышленности и повсеместного загрязнения атмосферы над Англией мох исчез, и светлых бабочек сменили темные особи. Это преобладание приписали лучшей приспособленности, т.к. черные бабочки, сливаясь с покрытой сажей корой деревьев, не были видны хищникам.

Естественный отбор в данном случае удовлетворительно подтверждался наблюдениями и опытом. Однако никогда не было доказано, что темная форма бабочек появилась в результате мутации, и наиболее осторожные дарвинисты этого и не утверждают.

Тем не менее, в «Энциклопедии природы и науки» в статье «Эволюция» читаем: «Еще 100 лет назад почти все особи пяденицы березовой были светлыми… Редкие бабочки черного цвета появились в результате мутации».

В действительности же, наиболее вероятное объяснение происхождения темной разновидности бабочек заключается в том, что этот тип существовал все время в небольшой популяции. Подобное явление, называемое генетическим полиморфизмом, весьма широко распространено в природе.

Ситуация, в которой степень мутации была искусственно преувеличена, сложилась на атолле Бикини после ядерных испытаний. В фауне и флоре этого острова было отмечено множество мутаций, но все они были неблагоприятными.

Следует подчеркнуть, что примеры естественного отбора весьма многочисленны. Однако даже самые ярые сторонники теории эволюции не утверждают, что естественный отбор без мутаций может привести к возникновению новых видов.

Мутационный аспект неодарвинизма могли бы «спасти» только расчеты, подтверждающие версию благоприятных мутаций на протяжении геологической истории Земли. Но такие расчеты как раз и противоречат теории эволюции.

Вероятность благоприятных мутаций

Еще двадцать лет назад, когда я впервые прочел слова нашего Ребе, численные расчеты появления благоприятных мутаций были невозможны из-за недостаточной изученности механизма этого явления.

Такая возможность появилась после открытия химического состава хромосом. Насколько мне известно, впервые подобный расчет проделал Л. М. Спетнер в журнале «Теоретическая биология» за 1964 год. Впоследствии, я опубликовал упрощенный вариант, более доступный неспециалистам.

Для интерпретации результатов своих расчетов Спетнер использовал скорость передачи информации от окружающей среды к живому организму.

Результаты расчетов показали, что вероятность хотя бы одной благоприятной мутации за наиболее щедро отпущенный геологический срок настолько мала, что неразумно предполагать возможность такой мутации.

Как уже упоминалось выше, расчеты Спетнера были опубликованы в 1964 году. Учитывая принципиальную важность этой проблемы для эволюционной теории, можно было ожидать лавины опровергающих расчетов. Однако ни одной такой попытки предпринято не было! Несколько недель назад я по специальному справочнику внимательно просмотрел всю библиографию в поисках опровержении расчетов Спетнера, но ни одной подобной статьи не обнаружил.

Мои личные встречи и беседы с биологами подтвердили, что никто и никогда не напечатал никаких приемлемых расчетов в поддержку благоприятных мутаций, необходимых для эволюции видов.

Некоторые детали расчетов

Чтобы получить представление о порядке рассматриваемых величин вероятности, представим себе хромосому живого организма в виде цепочки, состоящей из молекул нуклеотидов. Общая длина такой цепочки — около миллиарда молекул, причем каждый нуклеотид может содержать одно из четырех оснований: аденин, гуанин, цитозин или тимин. Скорость молекулярной мутации принимается равной 3×109 на одно рождение в расчете на один нуклеотид, причем превращение (мутация) одного основания в другое представляется равновероятным. Длина локуса (гена в хромосоме) принимается равной 15 нуклеотидам. Общее число возможных последовательностей оснований составляет 415 или 109.

Исходя из этих данных, можно рассчитать среднее число рождений, необходимое для одной благоприятной мутации. Это, разумеется, зависит от числа последовательностей нуклеотидов, которые были бы благоприятны в данной среде обитания. Произведя такой расчет, получаем следующие результаты:

Число благоприятных последовательностей — 10 000, 100 000. Среднее число требуемых рождений 0.18×1045, 0.30×1039.

Рассмотрим теперь требуемый коэффициент рождаемости. Прежде всего, отметим, что даже самые «щедрые» геологи определяют верхний предел возраста Земли в 6 миллиардов лет (6×109 лет).

Даже если допустить широчайший выбор из ста тысяч благоприятных мутаций, то и в этом случае потребуется 5×1028 рождений в год, что абсолютно нереально для любого из обитающих на Земле высших организмов.

Действительно, общая поверхность Земли составляет 5×1014 м2. Предположим, что на каждом квадратном метре за один год на протяжении 6 миллиардов лет рождался один высший организм, даже в этом случае мы получим всего 3×1024 рождений, то есть менее одной десятитысячной от среднего числа рождений, необходимого для одной благоприятной мутации!

Приведенные выше результаты прекрасно укладываются в рамки универсально признанной методики Неймана-Пирсона, разработанной для проверки гипотез.

Проверяемая нами гипотеза гласит: «По меньшей мере, одна благоприятная мутация произошла за срок существования популяции». Если принять уровень значимости за 5 процентов, то, поскольку такая вероятность соответствует числу рождений, меньшему или равному 0,7×1018, гипотеза должна быть отвергнута, если срок существования популяции составляет менее 0,7×1012 лет.

Поскольку геологическая датировка допускает верхний предел возраста Земли всего лишь в 6×109 лет, гипотеза эта действительно должна быть отвергнута.

На данную проблему можно взглянуть и с точки зрения методики Бейса, которая позволяет повышать степень веры в научные объяснения на основании новых знаний.

Предположим, что первоначально, до открытия химического строения ДНК, биолог был на 99 процентов уверен в том, что неодарвинизм объясняет возникновение разнообразных форм жизни на Земле.

Познакомившись с представленными выше расчетами, биолог понимает, что вероятность благоприятных мутаций за весь геологический период составляет менее 0,0048. Рассуждая логично, он должен прийти к выводу, что шансы неодарвинизма понизились до 32,2 процента. Другими словами, сейчас он должен быть на 67,8 процента уверен в том, что разнообразие форм жизни обусловлено иной, неизвестной ему причиной.

Итак, представленные выше расчеты убедительно свидетельствуют против неодарвинистского механизма, предусматривающего не одну, а множество — вероятно, миллиарды мутаций. Но если даже одна мутация представляется невероятной, то что уж говорить о столь большом их количестве!

Обсуждение

Расчеты, выполненные в предыдущем разделе, основаны на современном представлении о химическом кодировании генетической информации в хромосомах. Как показано в настоящей статье и работах других ученых, это представление совершенно несовместимо с концепцией эволюции за счет естественного отбора адаптивных генов, возникших вследствие случайных мутаций.

Выше уже упоминалось, что никто никогда не наблюдал возникновения новых видов из других видов либо появления благоприятной мутации. Кроме того, расчеты, базирующиеся на современных представлениях о генетическом коде, показывают, что вероятность появления благоприятных мутаций в геологически приемлемые сроки бесконечно мала. Единственно разумный вывод из всех этих данных заключается в том, что неодарвинизм представляет собой спекулятивную гипотезу, не подтверждаемую фактами.

Эволюционисты должны подкрепить свою гипотезу фактами и (или) количественными расчетами. Пока они этого не сделают, приходится утверждать, что наука неспособна пролить свет на механизм возникновения различных форм жизни на Земле, так как единственно верный научный подход к проблеме при отсутствии фактов заключается в том, чтобы воздерживаться от суждений.

Эволюционисты прекрасно осознают фатальную слабость неодарвинизма в сфере мутаций. Некоторые пытаются решить для себя это противоречие посредством наивной веры. Например, в статье «Эволюция» из «Энциклопедии природы и науки» за 1974 год можно прочесть следующее: «Ошибки или мутации иногда происходят на стадии передачи генетических „инструкций“ потомству. Ошибочные инструкции, как правило, вредны и не приносят пользы организму, который в результате ошибки может даже погибнуть, но мутации иногда приводят к существенным улучшениям… Такого рода мутации должны были многократно происходить на протяжении долгой истории эволюции».

Другие эволюционисты используют чисто словесные аргументы, слишком слабые, чтобы выдержать испытание количественной проверкой. Например, Рюс пишет: «Представим себе обезьяну, сидящую за машинкой и беспорядочно ударяющую по клавишам. На первый взгляд может показаться, что развитие жизни вследствие случайных процессов столь же вероятно, как и надежда, что обезьяна напечатает, в конце концов, полный текст „Гамлета“. Такое событие представляется логически возможным, но практически невероятным. Предположим, однако, что всякий раз, когда обезьяна попадает на „правильную“ букву, — та остается, а „неверные“ буквы стираются в буквальном или переносном смысле. В этом случае создание „Гамлета“ „слепым случаем“, то есть обезьяной за пишущей машинкой, уже не представляется совершенно невозможным».

Такие словесные аргументы могут показаться приемлемыми человеку, далекому от математики, но для каждого, работавшего с комбинациями больших чисел, ничто кроме фактических расчетов веса не имеет. А все выполненные до настоящего времени расчеты категорически отвергают вероятность благоприятных мутаций в любые из предполагаемых геологические сроки.

Почему неодарвинизм так популярен?

Ли М. Спетнер задает вопрос: «Если доказательства в пользу эволюции настолько слабы, как мне это удалось показать, почему же тогда многие биологи — в большинстве своем образованные и разумные люди — крепко держатся за эволюционную доктрину?»

Если я верно понял, Л. Спетнер дает два объяснения:

(а) эволюционная доктрина создает определенный комфорт для того, кто не желает считать себя подданным Создателя Вселенной;

(б) биологи опасаются, оттолкнув неодарвинизм, повредить своей карьере, так как с этой гипотезой связаны личные интересы влиятельных лиц.

Не отрицая важности этих двух факторов, я хотел бы привести еще один, который считаю более существенным, поскольку корни его уходят в психологию человека. Он упомянут в уже цитировавшейся мною статье Любавичского Ребе: «Может возникнуть вопрос: если теории, пытающиеся объяснить происхождение и возраст мира, столь слабы, как же они вообще могли появиться? Ответ чрезвычайно прост. В природе человека искать объяснение всему, что его окружает, и любая теория, сколь угодно неправдоподобная, все же лучше, чем отсутствие всякой теории, по крайней мере до тех пор, пока не найдено более приемлемое объяснение».

Об авторе:

Профессор А. Софер получил в 1964 году степень доктора математики в Тасманийском университете (Австралия). Работал в Австралийском национальном университете (Канберра), где занимался проблемами генетики под руководством профессора Морана, автора книги «Статистические процессы эволюционной теории», а затем в Мельбурнском университете. В 1969 году был назначен заведующим кафедрой математической статистики университета штата Новый Южный Уэллс. Профессор Софер — автор более 50 научных статей, частично посвященным генетике и опубликованных в журнале «Теоретическая биология». Основная сфера его деятельности — применение математической статистики в строительных конструкциях.

Опубликовано: 10.05.2004 Комментарии: 2 Поддержите сайт
Читайте еще:
Ошибка в тексте? Выделите ее и
нажмите Ctrl + Enter