Слишком умный, чтобы выжить

Если смотреть на жизнь и эволюцию как на постоянный перебор решений случайным поиском, возникает резонный вопрос: почему интеллект так редок в природе? Эволюция умеет находить удачные решения и воспроизводить их снова и снова. Глаз, крыло, социальные сообщества — термитники, муравейники, ульи, переизобретались независимо десятки раз. А развитый ум, способность строить модели мира и решать новые задачи, почему‑то не стал рядовым инструментом выживания. Обычно спрашивают, как человек стал разумным. А меня интересует, почему никто больше не стал? Почему острый ум, дающий такое невероятное преимущество, так и не стал рядовой способностью? Думаете, он новинка? Нет. Природа уже несколько раз бралась делать существ умными, и каждый раз бросала начатое на полдороге. Может, развитый интеллект — данайский дар, слишком опасный для принимающих его видов? Или, может, его преимущества не так очевидны?

Почему эволюция споткнулась? Почему нет разумных птиц, мыслящих муравьев? А очень бы… знаете ли, стоит только взвесить: если б насекомые пошли в своем развитии дальше, человек им в подметки не годился бы, ничего бы он не поделал, не выдержал бы конкуренции — где там! Почему?

С книгами такое иногда случается: проглатываешь одну запоем, потом редко цитируешь, редко перечитываешь, но она уже не отпускает. Рассказ Лема «Формула Лимфатера» попался мне ещё в младших классах и помог понять основы эволюции раньше, чем мы начали проходить биологию. Может быть, поэтому он и остался со мной: одна из первых серьёзных вещей, усвоенных ещё чистым умом, к которому знания прикипают особенно быстро.

Суть рассказа в том, что одарённый, но непризнанный учёный, любимый типаж раннего Лема, мечтает вырастить сверхинтеллект. Почти как мы сегодня мечтаем об AGI, только интеллект живой, биологический. В ходе исследований он обнаруживает у амазонского муравья Акантис Рубра реакцию с белком, которая бустит интуицию, но только при очень высоких температурах. В обычных условиях реакция течёт вяло, с ростом температуры ускоряется, а её максимум лежит уже за порогом жизни, когда белки от жара сворачиваются.

Чем эффективнее механизм, делающий особь быстрее и сообразительнее, тем сильнее она угнетается повышенной температурой и тем чаще погибает. По версии героя рассказа, в эту эволюционную ловушку забрело большинство динозавров: они понемногу умнели с каждым поколением, процветали, покоряли мир, а потом вымерли, оставив нам только рогатые черепа, неспособные рассказать о химизме мозгов. А птицы, тоже динозавры, сообразительные, и с высокой температурой тела — вовремя остановились и благополучно дожили до наших дней.

Я не говорю, что все стегозавры, диплодоки, ихтиорнисы стали мудрецами царства ящеров и сейчас же вслед за этим вымерли. Нет, ибо оптимум реакции, тот оптимум, который в девяноста случаях из ста обусловливает ее возникновение и развитие, находится уже за границами жизни. На стороне смерти. То есть реакция эта должна происходить в белке денатурированном, мертвом, что, разумеется, невозможно. Я предполагаю, что мезозойские ящеры, эти колоссы с микроскопическими мозгами, обладали чертами поведения, в принципе похожими на поведение Акантис, только проявлялось это у них во много раз чаще.

Рассказ построен на ложной теории: такой коварной «реакции Лимфатера» в природе не существует, да и причина вымирания древних рептилий была совсем другой. Но тогда он помог мне осознать важную вещь. Мы подсознательно приписываем эволюции разумные черты, почти благорасположение к нам, словно это опытный садовник, знающий, какой росток оберегать, а какой отщипнуть. На самом деле эволюция абсолютно слепа и безучастна. Она может завести вроде бы процветающий вид в тупик и бросить его там умирать. Не потому, что желает ему зла, а просто в силу обстоятельств или из‑за инженерных решений, которые сначала выглядели многообещающе, но в итоге оказались провальными.

Эволюция шла различными путями — ведь она слепа, это слепой скульптор, который не видит собственных творений и не знает — откуда ему знать? — что с ними будет дальше. Говоря фигурально, похоже, будто природа, проводя неустанные опыты, то и дело забредала в глухие тупики и попросту оставляла там эти свои незрелые создания, эти неудачные результаты экспериментов, которым не оставалось ничего, кроме терпения: им предстояло прозябать сотни миллионов лет… а сама принималась за новые.

Давайте поставим вопрос ребром. Ум — это абсолютное оружие в дикой природе. Он позволяет находить еду в незнакомой местности, конструировать хитроумные ловушки, обманывать хищников, решать задачи, которые конкурент за ресурсы решить не может, возможно, и построить цивилизацию (но тут я уже не уверен). И если естественный отбор вознаграждает всё, что помогает выжить и оставить потомство, однажды изобретённый интеллект природа должна была бы раздавать щедрой рукой. Берите всё, забирайте даром!

Глаз — тоже сложнейшее устройство, и тоже очень полезное. И природа переизобретала его десятки раз: он есть почти у всех. Глаза рака‑богомола, mantis shrimp, настоящая люксовая модель в мире датчиков: двенадцать цветовых каналов, видимый ультрафиолет, видимая линейная и круговая поляризация (хотя последние исследования говорят, что не всё так радужно и рак плохо различает близкие цветовые оттенки). Да по сравнению с ним глаз человека — инженерное недоразумение с узким диапазоном, нелепым слепым пятном, и фоторецепторами, развёрнутыми прочь от света. Везде, где есть свет, там рано или поздно у живого отрастает что‑нибудь, чтобы его ловить. Это выгодно!

А интеллект? Настоящий интеллект, не рефлексы и инстинкты, а способность мыслить абстрактно, за шестьсот миллионов лет возник считанное число раз. Он присутствует в слабой форме у приматов, врановых и попугаев. И в зачаточной степени — у слонов, дельфинов, осьминогов. Один и тот же отбор, что десятки раз c нуля придумывал глаз, разум почти не трогал. Будто этот патент положили под сукно.

Почему глаз природа раздаёт направо и налево, а ум — почти никому? Ну, глаз полезен везде, где есть свет, а свет несёт информацию — где еда, где враг, где пара. То же с крылом, зубами, умением плавать — это решения, которые работают в широком диапазоне условий.

А абстрактный ум, способность решать новые, не встречавшиеся раньше задачи, окупается только там, где задачи постоянно новые. В стабильной среде новых задач нет. Лягушке в болоте не нужно думать: всё, что ей требуется, уже есть в её прошивке: ловить языком всё, что пролетает и меньше неё, тренькать весной, метать икру, зарыться в ил на зиму. Это работало у её предков миллион лет назад и будет работать через миллион, потому что болото не меняется — на то оно и болото. Зачем платить за дорогой универсальный решатель задач там, где все задачи давно известны и решены?

Инстинкт — это готовый ответ, впечатанный в нервную систему. Он как микроконтроллер — дешёвый и компактный, и ответ выдает за миллисекунду. В отличие от ума, дорогого, жрущего много энергии, процессора, который способен вычислять ответ заново каждый раз, причём медленно, и часто с ошибками. В стабильном мире готовый ответ почти всегда лучше вычисленного — как заранее скомпилированная таблица выигрывает у вычислительной функции. Природа почти всегда выбирает таблицу.

Они почти ничему не должны учиться, а мы? Мы теряем половину жизни на учебу, затем чтобы во вторую половину убедиться, что три четверти того, чем мы набили свою голову, бесполезный балласт.

Ум начинает окупаться только в одном случае: когда среда непредсказуема и меняется быстрее, чем отбор успевает скорректировать инстинкт. Когда задачи каждый день другие. Тогда, и только тогда, дорогой универсальный решатель справится лучше элементарных подпрограмм. Таких ниш в природе почти нет. Быстро меняющийся климат, сложная социальная жизнь, где каждый день надо переигрывать таких же умных сородичей, всеядность, заставляющая постоянно пробовать новую еду. Это редкий набор условий. Почти везде выгоднее быть лягушкой с готовыми ответами, чем энтомологом, который долго изучает каждую пролетающую муху.

Вот первая половина разгадки, почему ум так редок: он не просто дорог — он почти нигде не нужен. Большинство природных ниш стабильны. А теперь — вторая половина: даже там, где ум мог бы пригодиться, за него надо заплатить. И счёт такой, что проще остаться глупым.

Самый большой минус интеллекта измеряется в калориях. Мозг — это орган, который ест, даже когда я сплю. У человека он весит около полутора килограммов — это примерно 2% массы тела, а потребляет 20% (а у детей и все 40%) энергии в покое. Пятая часть всего, что я сожрал за день, ушла на комок серого вещества. Чтобы оставаться готовым к работе, нейрон непрерывно качает ионы — выталкивает натрий, втягивает калий. На это уходит большая часть энергии — на постоянное удержание напряжения, так же, как это делает ячейка оперативной памяти. Энергия расходуется даже не на мысли, а на поддержание самой возможности мыслить. Даже когда мозг занят не задачами выживания, а бесполезной ерундой.

В дикой природе каждая калория добывается не в супермаркете, а с боем и риском для жизни. И тут у нас заводится орган, который требует пятую часть всей добытой еды. Чтобы такой орган себя оправдал, он должен приносить выгоды больше, чем забирает. Соображать лучше конкурента мало; надо соображать настолько лучше, чтобы отбить пятую часть рациона. В большинстве экологических ниш эта планка недостижима. Лучше быть глупым (но сильным, быстрым или ловким) и сытым, чем умным и постоянно голодным. Отбор не запрещает вырастать мозгу — просто большой мозг выставляет счёт, который почти никто не может оплатить. Разросшийся мозг надо кормить каждый день до конца жизни, а отдача от него — может быть, а может и нет.

Но дороговизна ума — это ещё полбеды. Хуже, когда орган не просто дорог, а физически несовместим с другим, не менее важным умением. Когда поумнеть — значит разучиться делать что‑то, без чего жизнь станет тяжёлой и очень короткой. Я про пернатые создания, чей мозг если не умнее, то эффективней нашего, только вырасти ему не дали. «Птичьи мозги» — это у нас оскорбление. Очень несправедливое.

У взрослой вороны мозг размером с грецкий орех, весит граммы. Проволоку, которую она видит впервые в жизни, сгибает в крючок, чтобы достать еду из трубки, сбрасывает камешки в сосуд, чтобы поднять уровень воды и напиться, решает многоходовые задачи на планирование, которые ставят в тупик трёхлетнего ребёнка, помнит годами лицо обидевшего её человека. Попугай жако по кличке Алекс осмысленно отвечал на арифметические вопросы и, судя по опытам, понимал идею нуля.

Как такое помещается в орех? Долгое время думали, что птицы быстро дрессируются и ловко пользуются рефлексами. Оказалось — нет. В 2016 году нейробиологи пересчитали нейроны в птичьих мозгах: у врановых и попугаев нейроны упакованы в передний мозг плотнее и оптимальнее, чем у млекопитающих, имеют структуры, которых в мозгу человека нет: у нас шестислойная кора, неокортекс, поверх древнего рептильного мозга, у птиц — особые ядерные области с огромной связностью с названиями, похожими на заклинания: гиперпаллиум, мезопаллиум, нидопаллиум, аркопаллиум. Меньше объём, меньше вес — а вычислительной мощности столько же, если не больше.

Правда: смотрел я на все эти работы и фотограммы Рамона‑и-Калаха, эти черненные серебром разветвления нейронов коры… дендриты мозжечка, красивые, словно черные кружева… и разрезы мозга, их были тысячи, среди них старые, еще из атласов Виллигера, и говорю вам: я смеялся! Да ведь они были поэтами, эти анатомы, послушайте только, как они наименовали все эти участки мозга, назначения которых вообще не понимали: рог Гипокампа, рог Аммона… пирамидные тельца… шпорная щель…

Ну если им повезло с мозгами, почему вороны за 20 миллионов лет (а попугаи за 50) не поумнели ещё больше? Что мешало вороне за это время увеличить мозг, превзойти интеллект человека и стать доминирующим видом на планете? Причина — в том, что делает птицу птицей. Полёт — это экономия каждого грамма. Чтобы оторваться от земли и держаться в воздухе, птица экономит на всём: полые кости, например. У современных птиц нет зубов и тяжёлых челюстей, даже все органы у них только в лайтовых версиях. В этой беспощадной экономии тяжёлый, прожорливый мозг — непозволительная роскошь. Птица, выбравшая прокачивать мозг, не взлетела бы, и вымерла, истребляемая наземными хищниками. Птицы — не неудачники, не дотянувшие до высоких человеческих стандартов. Наоборот: вороны не заплатили за лишний ум, и за это оставили себе небо — третье измерение, и десятки миллионов лет процветания в придачу.

А как же нелетающие птицы? Разве нелетающие птицы умнее летающих? Пингвины, например? Трястись над полётным весом пингвину не надо — нагуляй большой мозг, поумней, и свали из этой Антарктиды, зачем лапы себе морозить? И тут вспоминаем, что Антарктида — это среда жесточайшего энергодефицита: добыть калории трудно, тратить на отопление приходится много. Это другая крайность, где энергозатратный мозг — плохая идея. Пингвину выгоднее вложить лишнюю калорию в жир и терморегуляцию, чем в серое вещество. Раз летать не надо, а кушать хочется, он перепрофилировал всю птичью анатомию под плавание — кости утяжелились, чтобы не всплывать, крылья стали ластами, снятое ограничение на вес позволило нарастить жировую прослойку. Свободных ресурсов, которые «некуда деть», в дикой природе не бывает — всё, что не уходит в выживание здесь и сейчас, отбраковывается. Особи, случайно тратившие ресурс на чуть более сложный мозг, а не на терморегуляцию, выживали хуже, оставляли меньше потомства. Никто не выбирал отсутствие интеллекта сознательно — отбор просто не вознаграждал избыточный интеллект. Пингвин занимает свою нишу, в которой приспособлен лучше остальных; в ней он чемпион, а не толстый неуклюжий лузер.

То есть получается, что в игре «жизнь» вкладывание очков в интеллект вместо других полезных навыков — это почти всегда авантюра? Но я знаю тех, кому выпала доля качать интеллект по полной, в ущерб всему остальному — и будь что будет. Несколько миллионов лет назад наших предков занесло на этот рискованный путь прокачки, который эволюция старается избегать, и мы уже платим огромную цену за такое нестандартное прохождение игры.

Муравей выработал эту субстанцию — акантоидин; однако предусмотрительная природа тут же снабдила его — как бы это сказать? — автоматическим тормозом; сделала невозможным дальнейшее движение в сторону гибели, преградила маленькому красному муравью путь к смерти, преддверием которой является соблазнительное совершенство…

Лемовская картинка: природа, заботливо остановившая малютку Акантис на её эволюционном пути, в конце которого притаилась смерть — очень красивый и художественный образ, но далёкий от реальности. Есть только пропасть, на дне которой лежат те, кто шагнул с обрыва. Мы не знаем других разумных видов не потому, что кто‑то придержал умнеющие виды у края, а потому, что от вымерших не осталось ничего, кроме, в лучшем случае, костей, по которым трудно сказать, насколько умным стал вид перед своей гибелью.

Отбор миллионы лет работал против ума. Мозг человека разумного мог расти ровно до тех пор, пока голова младенца ещё проходила родовой канал. Не говоря уже, что сам механизм родов у человека и так уже инженерно переусложнен — рождающийся маленький человек совершает ряд поворотов, прежде, чем появится на свет. Если уместно такое сравнение — как громоздкий неразборный диван, который не проходит в дверной проём, так что приходится ухищряться, приподнимать, и выносить его боком, в несколько приёмов, под разными углами. Каждый, кто формировался ещё чуть головастее, а значит, возможно, чуть умнее, имел чуть меньше шансов выжить в сложных родах.

Есть ещё ряд минусов, но они не факты, а, скорее, гипотезы и спорные идеи: большой мозг, что дал нам язык и науку, дал и ещё кое‑что в нагрузку. Мы — вероятно, единственное существо на Земле, которое твёрдо знает, что умрёт. Не просто чует опасность здесь и сейчас, как всякий зверь, а знает наперёд, в спокойный сытый день, что конец неизбежен, и несёт это знание в себе всю взрослую жизнь. Похоже, это плата за способность представлять себе будущее: нельзя научиться планировать загоны для скота и урожай и не предвидеть собственную смерть. И, возможно, часть наших психических расстройств — всякие депрессии, навязчивые состояния — это не поломки, а издержки того же сложного, перегруженного, вечно прокручивающего мысли и образы мозга.

Вот, в общем, и весь секрет «горя от ума». Ум — не какое‑то новоизобретённое секретное оружие, а давно известная в природе штука, дорогая и почти всегда убыточная, которую отбор раз за разом списывал в утиль. Лем, когда писал свой рассказ, выдумал и рыжего муравьишку Акантис Рубра и особую реакцию в нём, но главное он не выдумал — что дорога к сверхинтеллекту и вправду идёт по самому краю. И до конца этой сужающейся горной тропы пока ещё никто не дошёл — кто‑то остановился на полдороге, кто‑то вообще сорвался в пропасть.

А тропа сужается, это бесспорно — предел на габариты мозга уже диктует нам анатомия и физиология родов, другой предел ставит энергопотребление — потянет ли наш метаболизм огромный, на полтела, орган? Есть ещё одна проблема — мозги плохо масштабируются. Это знакомо любому, кто проектировал сложные системы: нельзя просто добавить вдвое больше элементов и получить вдвое больше мощности. Чем больше нейронов, тем больше связей между ними нужно. Соединения, синапсы, начинают занимать много места, сигнал из конца в конец идёт всё дольше. И в какой‑то момент добавочный объём мозга уже не прибавляет ума. Природа приближается к лимитам, как и инженеры процессоров: можно лепить дополнительные ядра и дальше, но прирост производительности всё меньше, а нагрев всё больше. Нам бы поменять архитектуру, у птиц она великолепная. Но эволюция нам такой подарок не сделает: она умеет накладывать патчи, а глубокий рефакторинг — не её тема; абсурдная многометровая петля гортанного нерва жирафа не даст соврать. Но, может, однажды наука сможет качественно проапгрейдить нам мозги?

И правда, интеллект уже начал отменять правила игры, по которым сам когда‑то появился. Раньше каждая двадцатая женщина не переживала роды, и это считалось естественным. Но мы придумали акушерскую помощь, обезболивание и кесарево сечение — и фильтр отбора ослаб. Наши челюсти стали меньше, и зубам мудрости уже не хватает на них места; но стоматология превратила всё это в неопасный для жизни эпизод. Близоруких, больных, слабых, недоношенных мы не оставляем умирать, как поступают все виды, а вытаскиваем прогрессом и общими усилиями. Эволюция не остановилась, она никогда не останавливается, но на экзаменах на выживание мы научились жульничать. Что случается с видом, который сам смягчил для себя естественный отбор, я не знаю: были ли вообще такие виды до нас?

Если продолжить аналогию с горной тропой, сейчас мы на ходу изобретаем альпинистское снаряжение, помогающее преодолевать препятствия, непреодолимые для тех, кто раньше нас пробовал идти той же дорогой. Никто сейчас не скажет наверняка, удастся ли природе этот затеянный эксперимент с Хомо Сапиенс. Может, в конце тропы нас ждёт вершина, бескрайний мир у ног и звёзды. А может и сложный козырёк, который мы не сможем взять со всей нашей наукой. А природа, передохнув, приберётся на планете за нами и попробует позже что‑нибудь другое. Мы не выбирали этот трудный маршрут, случай решил всё за нас, мы просто продолжаем карабкаться, потому что дороги назад, на равнину дремотного животного существования, для нас уже нет.