Новости всё Наука - iCity.life Белгород

На 4913 Пенн-Авеню в Питтсбурге есть необычное место. Центр истории пост-естествознания или пост-природы — это небольшой музей с эклектичной и причудливой смесью образцов: вы найдете эмбрион мыши без ребер, стерильного самца червя, образец кишечной палочки x1776 (безвредный образец, неспособный выжить за пределами лаборатории) и чучело трансгенной козы по имени Freckles («Веснушки»), генетически модифицированной для производства белков паучьего шелка в молоке.

Человечество глубоко изменило природу, но это может быть только начало

Тема музея — пост-природа — это изучение происхождения, среды обитания и эволюции организмов, которые были преднамеренно и наследственно изменены при помощи генной инженерии, а также влияние человеческой культуры и биотехнологий на эволюцию. Слоган музея: «Так было тогда. Теперь так». Каждому посетителю демонстрируется, что у каждого вида есть естественная, эволюционная история, а также пост-естественная, культурная.

С самого появления человека началось его влияние на флору и фауну. Итак, если человечество будет процветать в далеком будущем, как изменится природа? Как эти генетические манипуляции могли бы изменить нашу собственную биологию и эволюционную траекторию? Краткий ответ: это будет странно, возможно, красиво и не похоже ни на что.

Забавно, что мы по-прежнему считаем все, что не было селективно выведено или намерено изменено генетически, природным и «исконным». Однако осталось очень мало природы, на которой нет отпечатков пальцев человечества. С тех пор, как наши древние предки вышли из Африки 50-70 тысяч лет назад, сметая всю мегафауну на своем пути и радикально меняя пейзаж, наш вид преобразует и меняет природу.

Около 10 000 лет назад мы начали выборочно выводить организмы, которые нам казались наиболее желательными, тем самым изменяя генетический состав видов. Сегодня технологии лишь ускорили эту практику. Сперму быка можно собрать и осеменить тысячи коров от одного самца — в природе это невозможно даже для самого решительного рогатого Казановы. Мы размножаем быков и собак, распространяем эти выведенные организмы по всему миру, создавая огромную биомассу, которой без нас не существовало бы, и порождаем элитные виды ради физиологических, эстетических и сельскохозяйственных преимуществ.

На протяжении тысячелетий наше влияние на многие таксономические группы было крайне глубоким. Наши потребности в пище означают, что 70% всех ныне живущих птиц — это курица и другая домашняя птица, и этого достаточно для создания собственного геологического пласта. Между тем, по словам палеобиолога Фелисы Смит из Университета Нью-Мексико, охота, конкуренция и уничтожение среды обитания со стороны людей погубили так много фауны, что средний размер млекопитающих уменьшился. Биоразнообразие и виды уже понесли необратимые потери.

И все же, наше влияние на природу может быть еще только в самом начале. Новые генетические инструменты обещают существенно изменить наши способности манипулирования организмами. Мы движемся в будущее, где отбор положительных черт урожая или животных из естественной популяции, достаточно трудоемкие и затратные по времени процессы, больше не будут нужны. Имея более точные методы редактирования генома, вроде CRISPR/Cas9, мы можем перемещать наборы генов между видами, выводить определенные гены намеренно в процессе естественного роста и даже создавать полностью искусственные организмы. Биоинженерия представляет собой новую форму передачи, создания и наследования генетической информации.

Такая модификация организмов также распространяется на необратимое истребление определенных видов. Хотя люди сотни лет воевали с комарами-анофелесами, используя химические, механические и другие способы, они остаются одним из главных природных врагов человечества. Биотехнологии позволили создать и выпустить тучи стерильных самцов, которые должны сократить численность комариного населения, спариваясь с самками в дикой природе, а теперь разработаны и москиты с «генными драйвами», которые ускоряют передачу мутации стерильности новому поколению.

В условиях стремительного изменения климата ученые и политики начали уделять приоритетное внимание «экосистемным услугам», необходимым для людей, таким как опыление и пополнение рыбных запасов, а также задумались о том, как биоинженерные организмы или механические агенты могут быть выпущены в дикую природу.

Например, поскольку кораллы на Большом барьерном рифе постепенно умирают, проводятся исследования возможности выпуска термостойких зооксантелл, фотосинтезирующих симбиотов коралловых полипов, в океан. Walmart запатентовал механические беспилотники-опылители, по всей видимости рассчитывая на использование их в будущем. DARPA не так давно отдало гранты на разработку генетически модифицированных насекомых, которые переносят вирусы, для редактирования генов растений, якобы для изменения урожая в поле, но такие технологии можно распространить и на целые экосистемы.

Если мы попытаемся увидеть далекое будущее, как эти технологии изменят наши отношения с остальной частью жизни на Земле? Перед нами различные траектории, от логичных до действительно странных.

Природа и человек: далекое будущее

Для начала, возможно, мы решим сократить наши манипуляции с дикой природой. В конце концов, существуют весьма предсказуемые опасения относительно того, что может пойти не так: например, незапланированное генетическое повреждение, когда молекулярные «ножницы», предназначенные для вырезания и вставки кусочков ДНК, создают непредсказуемые эффекты, либо дестабилизируют реципиента и его экосистему.

На этой потенциальной траектории будущего люди могут коллективно решить восстановить дикую природу и создать пространство для существования всего нечеловеческого на хорошо функционирующей планете. Они поймут, что биосфера (пусть и значительно измененная людьми) все еще представляет собой относительно проверенную миллиардами лет форму адаптивной сложности.

Это, наверное, будет самый эффективный способ защитить экосистемы и гарантировать выживание человека на планете Земля в долгосрочной перспективе. Мы можем восстановить дикую природу на большом участке планеты и сосредоточить производство пищи в многоэтажных городских центрах. Такой уважительный ко всем формам жизни шаг жизнь наверняка оценит. В конечном итоге все будет эволюционировать и развиваться без существенного влияния извне.

Однако нет никакой уверенности в том, что такая траектория будущего высоко вероятна. Наверняка будет национальная и экономическая гонка по разработке и внедрению технологий, которые продолжат убивать природу, не только из-за постоянно растущей потребности в обороне, но и потому, что сила и любопытство человека, особенно в манипулировании сырьем жизни, постоянно ширятся и растут. Между тем, мы сами все больше отделяемся от других организмов и экосистем. В таком оторванном состоянии легче представить себе радикальное изменение ткани природы, которое будет полностью поддерживать интересы людей.

Художники размышляли о том, на что это будет похоже. Винсент Фурнье, например, представил себе химерных организмов, которых мы могли бы создать: одни будут стимулировать осадки, другие — бороться с загрязнением.

В фильме «Бегущий по лезвию» сценаристы изобразили мир с искусственными гуманоидами и животными, принадлежащими корпорациям, которые их создали. Это антиутопическое будущее может быть отчасти правдивым, учитывая, что даже в наши дни инженерные организмы — вроде той козы BioSteel, о которой мы говорили в начале — кому-то принадлежат на правах интеллектуальной собственности. Возможно, целые экосистемные услуги — например, опыление — будут принадлежать отдельным корпорациям.

Эти биоинженерные агенты, вероятно, будут более «подходящими», чем их предшественники, и станут конкурентами, потому что будут намеренно спроектированы либо для удовлетворения человеческих амбиций (и окажутся под нашей защитой, в таком случае), либо для выживания в измененном людьми мире. Таким образом, модифицированные организмы, вероятно, либо заменят природу в ее нынешнем виде, либо корпорации могли бы открыто или скрытно полностью ликвидировать сравнительно ненадежные биологические виды и заменить их синтезированными агентами. Это будущее вероятно будет хрупким и осложненными, не говоря уж о том, что природа в нем не заслуживает такого отношения.

Если заглядывать очень далеко вперед, биотехнологическая траектория природы может даже изменить наше представление о том, что значит быть человеком.

Человек и природа: конвергенция или дивергенция?

За последние несколько десятилетий многие размышляли о том, как мы могли бы слиться с кремниевыми технологиями. Такой технофильный трансгуманистической взгляд предполагает, что мы можем в конечном итоге интегрироваться с искусственным интеллектом, чтобы усилить сенсорные или интеллектуальные способности человека или загрузить себя в цифровой мир после смерти, достигая своеобразного бессмертия.

Но что, если вместо этого наш путь заключается в том, чтобы слиться с природой? Возможно, реальная польза искусственного интеллекта заключается в том, чтобы перепрограммировать гены и организмы в «симпойезис» — взаимовыгодный гибрид человека и природы.

Пост-природное будущее может понравиться не всем. В рассказе Джеффа Вандермеера «Аннигиляция», по которому Netflix снял фильм с Натали Портман в главной роли (красивый, кстати), над сельской местностью США появляется загадочная мерцающая область, которая изменяет и сливает ДНК организмов в своих пределах, включая и солдат и ученых, отправленных на исследования. Хотя элементы фильма и рассказа наполнены концепциями принятия этого фундаментального слияния с другими формами жизни, разрушение и размножение генетических материалов зачастую представляется как ужас, а мотивация добровольцев, попадающих в эту область, объясняется стремлением к саморазрушению. Радикальное изменение генома связано с тем, что полностью исчезает человеческая целостность, к чему мы пока не готовы, даже если результаты этого слияния будут несомненно прекрасны.

В далеком будущем те, кто пойдет на такой симбиоз, мог бы обзавестись полезными дополнениями вроде фотосинтезирующих организмов под нашей кожей, которые разместятся там словно лишай, вместо того, чтобы переносить информацию о том, как это делается, в свой геном. Или же мы могли бы включить генетическую информацию видов, находящихся под угрозой вымирания, в свою родословную на неограниченный срок, выступив, таким образом, защитником и хранителем природы.

Все эти потенциальные генетические изменения могут показаться неудобными и странными в наши дни. Философы, однако, предложили два подхода к передаче информации, которые будут охватывать эти будущие траектории. Они будут становиться все важнее в пост-природную эпоху.

Темная экология

Философ Тимоти Мортон из Университета Райса утверждает, что мы должны столкнуться не только с красотой, но и с темной странностью природы — этот подход он называет «темной экологией». Он выступает против того, чтобы отделять людей от природы, возвеличивая ее красоту и таким образом отчуждаясь от нее. Из-за этого экосистема находится в процессе постоянного изменения, а изменение климата считается чем-то вроде «глобального извращения», которое разрушает и мутирует природу. Темная экология — это подход исследования и принятия красоты и ужаса человеческих манипуляций над природным миром, вроде того, что Вандермеер показал в «Аннигиляции».

Аналогичным образом «философия процесса» полагает, что между людьми и окружающей средой нет реальных границ, понятия индивида не существует, а все вокруг, включая потоки генов в будущее и их маршруты, находится в постоянном состоянии течения. К примеру, клетки наших собственных тел являются результатом симбиоза двух отдельных микробных родословных в глубоком прошлом — важный эволюционный переход, открытый эволюционным биологом Линн Маргулис. Более того, наш геном усеян генетическими и внеклеточными остатками вирусов и прочих паразитов, а в процессе взросления мы обзаводимся большим количеством клеток в теле, которые принадлежат другим (в основном, бактериальным) видам, чем собственными. Философия процесса указывает на то, что мы неизбежно смешиваемся со всем и находимся в процессе постоянного обмена материалом и информацией.

В далеком будущем, когда биотехнологии созреют, а ограничения на передачу генов будут убраны, мы увидим радикальное изменение эволюционных процессов с точки зрения философии процесса или темной экологии. Появится новая форма передачи генетической информации, подобно серьезным эволюционным переходам в прошлом.

Восстановление дикой природе, хоть и кажется маловероятным, остается самым безопасным и самым праведным путем человека в будущее. Но предполагая, что биотехнологии будут распространяться и дальше, не совсем понятно, как мы будем существовать в эпоху пост-природы. Многое будет зависеть от того, как мы совладаем с изменением климата, но манипуляции человека с природой никуда не денутся. Будущее определенно будет странным.