Лаура Спинни - Шанс есть! Наука удачи, случайности и вероятности

По мнению Энарда, пока это самый показательный пример мутации, ставшей движущей силой эволюции человеческого мозга. Он отмечает: «Тут мы яснее всего представляем себе, что произошло».

На пути от первых примитивных каменных орудий до управления огнем и развития письменности наш прогресс всегда зависел от ловкости наших рук. И не зря в фильме «2001. Космическая одиссея», этой классике научной фантастики, Артур Кларк показал день, когда человек-обезьяна начинает все молотить костью животного, как поворотный момент в нашей эволюции.

Исключим влияние инопланетян. Может ли наша ДНК пролить свет на наше несравненное владение инструментами? Ключ к решению вопроса кроется в области ДНК, именуемой HACNS1 (human-accelerated conserved non-coding sequence 1, эволюционно ускоренная у человека консервативная некодирующая последовательность 1). С тех пор как мы отделились от шимпанзе, она мутировала 16 раз. Эта область – выключатель, активирующий, судя по всему, определенный ген, что располагается в некоторых частях эмбриона, в том числе и в развивающихся конечностях. Встраивание человеческой версии HACNS1 в мышиные эмбрионы показывает, что эта мутировавшая вариация сильнее активируется в передних лапках – как раз на тех участках, которые соответствуют запястью и большому пальцу руки человека.

Некоторые ученые считают, что эти мутации внесли свой вклад в эволюционный процесс, позволивший нам обзавестись большим пальцем, который отделен от остальных. Такое расположение очень важно для осуществления ловких движений, необходимых при использовании орудий. Вообще-то у шимпанзе большой палец тоже отделен от прочих, но не столь сильно, как у нас. «У нас тоньше мышечный контроль, – замечает Поллард. – Мы можем держать карандаш, зато не можем спокойно висеть на ветке дерева, как это делает шимпанзе».

Шимпанзе и другие крупные приматы едят главным образом фрукты и листья. Это настолько низкокалорийные продукты, что бедняги вынуждены кормиться на протяжении почти всего периода бодрствования. Современный человек получает основную долю энергии из крахмалсодержащих зерновых и корнеплодов. За последние 6 миллионов лет наш рацион наверняка претерпел несколько существенных изменений – когда мы начали использовать каменные орудия, когда научились готовить при помощи огня и когда перешли к оседлому земледелию.

Некоторые из этих перемен трудно датировать. Не утихают споры, что же считать первым свидетельством существования очага для приготовления пищи. А палки-копалки, которыми наши предки пользовались для того, чтобы извлекать из земли всякие луковицы и клубни, не превращаются в окаменелости, а значит, не доходят до археологов. Есть альтернативный способ проследить за изменениями в меню. Для этого нужно взглянуть на гены, вовлеченные в процесс пищеварения.

Пищеварительный фермент под названием слюнная амилаза играет ключевую роль в расщеплении крахмала на простые сахара, которые могут абсорбироваться кишечником. Содержание амилазы в слюне у человека значительно выше, чем у шимпанзе: у этих животных всего лишь пара копии гена, отвечающего за синтез слюнной амилазы (по одной на каждой паре соответствующих хромосом), а у человека – в среднем по 6, причем у некоторых людей их даже по 15. По-видимому, ошибки при копировании ДНК в ходе образования сперматозоидов и яйцеклеток привели к неоднократному дублированию этого гена.

Чтобы выяснить, когда произошли эти удвоения, провели секвенирование этого гена у людей из разных стран, а также у шимпанзе и бонобо. «Мы надеялись увидеть характерные признаки отбора, который произошел около двух миллионов лет назад», – говорит Натаниэл Домини, биолог-антрополог из Дартмутского колледжа (Хановер, штат Нью-Гэмпшир), возглавивший эту работу с геном амилазы. Примерно в это время наш мозг существенно увеличился в размерах. Согласно одной из гипотез, этому способствовало переключение на более крахмалистый рацион.

Однако группа Домини обнаружила, что удвоения данного гена произошли гораздо позже – 100 тысяч лет назад или более. Самым крупным изменением в период «100 тысяч лет назад – наше время» стало зарождение сельского хозяйства, так что, по мнению Домини, эти удвоения произошли, когда люди начали выращивать злаковые культуры. «Освоение земледелия – знаковое событие в эволюции человека, – отмечает он. – Мы полагаем, что амилаза внесла тут свой вклад».

Именно появление сельского хозяйства позволило человечеству жить в более крупных поселениях, что, в свою очередь, породило целый ряд инноваций, культурный взрыв и в конечном счете современную жизнь. Если учесть все мутации, которые привели к этим поворотным моментам в нашей эволюции, появление человека и его эволюция выглядят как результат маловероятных совпадений. Но это лишь из-за того, что мы не видим опасных мутаций, которые при этом отбраковывались, подчеркивает Хоукс: «Нам остались только те, что давали нам конкурентные преимущества». Лишь с сегодняшней точки зрения мутации, обеспечившие нам теперешнюю физическую форму, кажутся «правильными». Хоукс замечает: «Это взгляд ретроспективный. Задним числом весь этот процесс в целом кажется ошеломляющей чередой совпадений».

Наш мозг – штука поразительная. Как мы уже видели, его аналитических возможностей хватает на то, чтобы понять, как мы здесь вообще очутились, и даже оценить, какую роль при этом играл случай. Но если мозг предоставить самому себе, случайность будет обманывать его снова и снова. В следующей главе мы спустимся на уровень презренных цифр с их скучными подробностями и рассмотрим математику случайного. Пока же давайте насладимся странными взаимодействиями человеческого сознания и случая. Нам предстоит заняться проблемами совпадений и везения: откуда они берутся и почему так часто водят нас за нос? Мы попробуем выяснить, в силах ли мозг справиться с требованиями казино и можно ли научиться действовать случайным образом. Кроме того, мы поглядим, нельзя ли заставить удачу работать на вас: везучесть не всегда сводится к чистому везению.

Мы обожаем наблюдать работу случая, наделяя глубоким смыслом те виды коррелирующих между собой событий, которые для статистики совершенно лишены какого-то особого значения. Похоже, это своего рода врожденный рефлекс. Вполне возможно, что человек всегда отыскивал значение в незначительном.

Йен Стюарт и Джек Коэн готовы порассуждать о психологической приманке – неожиданном совпадении.

Автодром Херес, последний заезд «Формулы-1» 1997 года. В этом Гран-при Михаэль Шумахер на одно очко опережает своего давнего соперника Жака Вильнёва – благодаря блистательной тактике вождения своего товарища по команде «Феррари» Эдди Ирвайна, отлично проявившего себя в предыдущей гонке. Товарищ Вильнёва по «Уильямсу» Хайнц-Харальд Френтцен может проделать сегодня такой же трюк, так что квалификация в поул-позишн[6] еще важнее, чем обычно.

Что же происходит? Вильнёв, Шумахер и Френтцен финишируют с абсолютно одним и тем же результатом – 1 мин 21,972 с. Потрясенные комментаторы сочли это неслыханным, поразительным совпадением. Что ж, и вправду совпадение, ведь время прохода дистанции у всех троих совпало. Но поразительное ли?

Подобные вопросы возникают не только в спорте. Они появляются повсюду. Порой они тривиальны, а порой имеют очень важное значение. Удивительно ли, что вы встретили свою двоюродную бабушку Луизу, проживающую в Швеции, в этом конкретном стрип-баре Сан-Франциско? Три участницы рождественской вечеринки явились в одинаковых платьях – вправду ли это такая неожиданность? В науке тоже много таких вопросов, и куда более серьезных. Насколько значим «лейкемический кластер»? Действительно ли сильная корреляция между раком легких и наличием курильщика в семье доказывает, что пассивное курение опасно?

Один из авторов этого опуса, Джек Коэн, специализируется в области репродуктивной биологии. Как-то раз его попросили объяснить два очень любопытных статистических наблюдения. Во время визита в Израиль ему сообщили, что 84 % детей пилотов израильских истребителей – девочки. «Что в жизни пилота истребителя предопределяет такое преобладание дочерей над сыновьями?» – поинтересовались у него. Другую цифру упо мянули в связи с проблемой оплодотворения in vitro. В наши дни клиники, которые занимаются этой процедурой, следят за овуляцией при помощи ультразвука и поэтому могут определить, из какого яичника берется яйцеклетка (и получающийся младенец) – из левого или из правого. В одной клинике обнаружили, что большинство девочек происходят из левого яичника, а большинство мальчиков – из правого. Революция в области выбора пола будущего ребенка? Или просто статистический выброс?