Как Аристотель придумал науку

Фрагмент книги Арман Мари Леруа «Лагуна»

В издательстве Corpus вышла работа новозеландского ученого Армана Мари Леруа «Лагуна», в которой он описывает рождение науки. Мы публикуем фрагмент книги.

Зевс создал человека, Афина — дом, Посейдон — быка. Они просят Мома, бога насмешки, выступить судьей и решить, чье творение лучше. Мом громит всех. По Эзопу, у человека «нет в груди дверцы, чтоб в сердце были тайные видны чувства», у дома «нет крепких колес, и нельзя в нем укатить, куда хочешь, и от дурных соседей без труда скрыться», а бык плох тем, что «бычий глаз от бычьего далек рога и быку не увидать, куда бьет он». Раздраженный Зевс, потративший на сотворение человека порядочно времени, изгоняет Мома с Олимпа. В трактате «О частях животных» Аристотель пересказывает сюжет, но в его версии Мом выдвигает предположение, что у быка рога должны быть на плечах, поскольку это наиболее эффективно. Аристотель окорачивает своего персонажа: «Непроницателен Мом, раз он делает такой упрек». Мому следовало бы поискать информацию о силе и направлении удара бычьих рогов. К тому же, если бы рога находились на плечах или где-либо еще, они мешали бы животному двигаться. Так что они именно там, где должны быть: на голове.

Это классический телеологический довод к условной необходимости. Рога нужны для защиты, и поэтому они помещаются в самой подходящей точке тела, пусть и подвержены другим функциональным ограничениям. Аристотель прибавляет детали: о прочности рогов, о том, что у оленя они сплошные, а у быка полые, зато укреплены в основании, и т. д. Такие рассуждения настолько адаптационистские, насколько это возможно. И снова мы ждем, что Аристотель, приступая к объяснению того, почему у большинства животных нет рогов, покажет: образ жизни одних требует рогов, а других — не требует. Однако вместо этого Аристотель вводит ряд дополнительных закономерностей, связанных с телесной экономикой.

В «Политике» Аристотель отмечает, что жизнь домохозяйства сводится к управлению (кто кому подчиняется), а также к экономике (как приобретаются и распределяются материальные блага). Аристотель — за естественный порядок вещей. Существует иерархия: хозяин дома, его жена, дети, рабы, скот. Есть (или должно существовать) природный предел богатству. Стагирит [уроженец Стагиры, прозвище Аристотеля] крайне отрицательно относится к случаям, когда кто-либо получает деньги сверх необходимого: перепродажа неестественна, ростовщичество отвратительно. В этом смысле Аристотель похож на интеллектуала, презирающего буржуа. Тон философа похож на тон кембриджских преподавателей 40-х гг. (вспоминаешь Фрэнка Реймонда Ливиса): непререкаемый, нравоучительный, пуританский.

Аристотель, размышляя о домашнем хозяйстве, приводит примеры из мира животных. А когда пишет о животных, то приводит примеры из экономики: «Природа всегда предоставляет каждую вещь тем, кто может ее использовать». Или: «Природа ничего излишнего и напрасного не делает». Или: «Что природа отнимает в одном месте, то отдает другим частям». Или: «Где есть возможность пользоваться двумя инструментами для двух дел, причем один не мешает другому, там природа никогда не поступает как кузнечных дел мастер, изготовляя ради дешевизны вертел-подсвечник, но только там, где не представляется возможности, она употребляет одну и ту же вещь для многих целей». Аристотелю нужны эти принципы, чтобы его телеологические объяснения имели смысл. Однако в его планы не входит их доказательство: это аксиомы. Гераклит сказал: «Природа любит скрываться». Но не от Аристотеля! Он пишет о природе так, будто она владеет таверной по соседству.

Аристотель двояко оценивает рога у животных. Конечно, рога нужны для защиты. С другой стороны, можно обойтись и без рогов, а в ряде случаев они даже мешают. Аристотеля впечатляет, что самцы оленя ежегодно сбрасывают рога. И мне кажется, что он ни разу не наблюдал за этими копытными. Он рассказывает о применении рогов для защиты от хищников (об этом ему могли рассказать охотники), но не упоминает, что рога нужны самцам для конкуренции за самок. Возможно, он
никогда не видел, как сражаются олениСр.: „О частях животных” (II, 2) и „Происхождение человека и половой отбор” (II, 17)..

Тот факт, что рога не очень полезны, отражен в их происхождении. Когда животные «строят» из питательных веществ тело, они сначала создают наиболее важные для жизни органы, используя питание высшего качества, а если остались «строительные материалы», то тратят их на менее важные органы. У аристотелевского рачительного хозяина после семейного обеда остается немного костей. Эти кости наш персонаж бросает полудикой кошке, развалившейся под дверью. Вообще-то кошка скорее надоедливый вредитель и дома ее держать не хочется, но она нравится детям, да и мышей ловит. Рога — как кошки: обходятся дешево, но толку от них мало.

Так почему рога есть не у всех животных? Аристотель дает два ответа. Один вполне согласуется с образом рачительного хозяина: у животных, как правило, не бывает «лишних» органов. Стагирит отмечает, что животных могут защищать их большой
размер, высокая скорость, рога, бивни или клыки. Но если у существа уже есть одно средство защиты, второе ему не нужно, поскольку природа не делает «ничего напрасного или излишнего».

Здесь действует иной экономический принцип. В «Истории животных» Аристотель выявляет целую систему ассоциированных признаков живородящих четвероногих (млекопитающих), в т. ч. тот факт, что рогатые жвачные животные имеют неодинаковый набор зубов в верхней и нижней челюсти, а безрогие (например, лошади) — одинаковый. Рога и зубы должны быть прочными, и поэтому они большей частью из землистого вещества. Аристотель предполагает, что между рогами и зубами есть своеобразный баланс: организм может получить либо рога, либо полный комплект зубов, но не то и другое сразу, поскольку «что природа отнимает в одном месте, то отдает другим частямЭтот принцип до сих пор в ходу в эволюционной биологии. Его используют, чтобы объяснить очевидные компромиссы (trade-offs) между органами или их отдельными частями. Не так давно его применили для объяснения эволюции рогов у пластинчатоусых жуков и их компромиссное сосуществование с другими структурами головы.».

Он с особой тщательностью применяет принцип распределения ресурсов. Аристотель замечает, что рога крупных животных непропорционально велики по сравнению с рогами мелких, таких как газель-доркас (самое мелкое из известных ему жвачных). Ученый объясняет эту закономерность тем, что у крупных жвачных в пересчете на массу тела остается больше излишков землистого вещества. Соответственно, первые могут больше потратить на рога. Он затрагивает одну из важнейших закономерностей, демонстрируемых живыми организмами — и до сих пор труднообъяснимуюЕсли построить график зависимости некоего параметра (длины рогов, скорости обмена веществ, продолжительности жизни) от размера тела у некоей группы родственных животных (скажем, млекопитающих), нередко обнаруживается, что параметр не коррелирует с размером тела, а растет быстрее или медленнее. Это соотношение аллометрическое (антоним — изометрическое). Оно лучше описывается экспонентой, чем линейной функцией, — по крайней мере, если оси не логарифмические. Математический аппарат аллометрии свел в систему Джулиан Хаксли в 20-х гг. XX в. Конечно, Аристотель не использовал этот аппарат, однако описываемую им закономерность он явно заметил и попробовал объяснить. Многие после него пытались это сделать. Стивен Джей Гулд применил аллометрии для объяснения монструозных рогов гигантского ирландского лося, однако не указал приоритет Аристотеля в применении метода. Скорее всего, Гулд его просто не читал..

Аристотелевская природа экономна, но иногда она слишком экономна. У многих органов несколько функций (хобот слона в этом отношении особенно гибок). Кроме того, Аристотель упоминает о функциональных компромиссах. Трудно сделать многое хорошо, поэтому частям животного в целом лучше иметь специализацию. По выражению Стагирита, природа не поступает подобно кузнецу, который «изготовляет ради дешевизны вертел-подсвечник». Скорее всего, это изделие не годится ни на роль вертела, ни на роль подсвечника. Также Аристотель предполагает, что наиболее сложно устроенные животные должны иметь самые специализированные части.

Такие вспомогательные принципы — неотъемлемая часть аристотелевского объяснения разнообразия. То обстоятельство, что природа ничего не делает напрасно, объясняет и то, почему у рыб нет век, легких и ног, и то, почему у животных с внушительными клыками нет бивней, и то, почему лишь животные с коренными зубами пережевывают пищу, двигая челюстью, а также почему зубы долговечны и зачем они вообще. А то, что природа отдает одним частям то, что «отнимает» у других, объясняет, например, почему у акул нет костей, у медведей — длинного хвоста, а у птиц — мочевого пузыря, почему у птиц либо когти, либо шпоры, но не то и другое сразу, а также почему у удильщика столь странный облик. Кроме того, это объясняет большую долю различий жизненного цикла, а также неизбежность смерти.

Перечисленные вспомогательные принципы представляют собой модель экономического уклада организма. У хозяина дома есть определенный доход, за счет которого он должен покупать пищу, обустраивать жилище, одевать себя и подопечных. Так и в организм животного поступают питательные вещества, из которых необходимо строить части тела и выполнять функции. Некоторые органы и функции жизненно важны. Другие полезны, но не необходимы. Жизненно важные органы и размножение имеют приоритет при распределении пищевых ресурсов, «необязательные» органы сделаны из излишков. В целом животные существуют в условиях жесткого ограничения ресурсов, и каждый орган дорого обходится. Отсюда следует, во-первых, что плата за создание конкретного органа, как правило, такова, что не позволяет сделать некий другой орган. Во-вторых, животным следует как можно эффективнее использовать питательные вещества и, таким образом, стараться не создавать функционально избыточных органов. Ограничений «бюджета» приходится придерживаться всем, однако у более крупных животных на единицу массы образуется больше излишков, поэтому они могут выделить больше питательных веществ на «строительство» необязательных органов. Наконец, хотя многофункциональные органы дешевы и многие животные «выбирают» их, специализация органов демонстрирует, что (если это возможно) стоит отводить орган под идеальное выполнение одной-единственной задачи.

Аристотель не демонстрирует эту модель в явном виде. Применительно к питанию он не говорит о «доходах», «производительности» и «бюджете». Речь идет о модели его модели: такой, которая придает смысл большей части аристотелевской вспомогательной телеологии. Экономика со времен Дарвина тесно переплетена с современной эволюционной биологией. Дарвин жил в эпоху свободной конкуренции, был рантье и впитал идеи Адама Смита и Томаса Мальтуса. Думаю, если Аристотель узнал бы о Смите и Мальтусе, он, подобно Дарвину, понял и принял бы их простые, но глубокие мысли, а заодно и взял на вооружение.

Перевод с английского Светланы Ястребовой