Страница 9 из 18
Глава 3. Суммируем маленькие победы
Как мы уже поняли, живые существа слишком невероятны и слишком красиво "спроектированы", чтобы появиться случайно. Но тогда как же они возникли? Ответ, который дал Дарвин, таков: путём постепенных, пошаговых преобразований более простых существ, ведущих начало от первоначальных сущностей – достаточно простых, чтобы возникнуть самопроизвольно и спонтанно. Каждая последовательная, отталкивающаяся от предшествующего статус-кво новация эволюционного процесса была достаточно проста, чтобы возникнуть самопроизвольно. Но вся нарастающая последовательность таких шагов представляет собой совсем не случайный процесс, если рассматривать сложность конечных продуктов относительно изначальной отправной точки. Процессу накопления придаёт направленность неслучайный процесс выживания. Цель этой главы состоит в демонстрации мощности этой нарастающей селекции, как принципиально неслучайного процесса.
Прогуливаясь по галечному пляжу, вы наверняка заметите, что средний размер гальки в разных местах пляжа различается. Гальки помельче как правило сконцентрированы одних тянущихся вдоль пляжа зонах или полосах, покрупные – в других. Гальки отсортировались, упорядочились, отобрались. Какое-нибудь живущее на берегу племя могло бы задаваться вопросом о причинах этой сортированности и упорядоченности в мире, и могло бы сочинить объясняющий её миф, возможно приписывая эти деяния Великому Духу Небес, любящему опрятность и упорядоченность. Мы могли бы снисходительно улыбнуться, узнав о таком суеверном представлении, и объяснить, что на деле упорядоченность была плодом слепых сил физики, в данном случае – воздействием волн. У волн нет никаких целей и намерений, никакой любви к опрятности, и совсем никаких мыслей. Они лишь энергично разбрасывают гальку во все стороны, а гальки различных размеров различно реагируют на это воздействие, и в результате они оседают на различных уровнях пляжа. Из полного беспорядка получился маленький порядок, и никакой разум его не планировал.
Волны и галька являются простым примером системы, которая автоматически генерирует какую-то упорядоченность. Наш мир полон таких систем. В качестве простейшего примера я могу предложить отверстие. Через отверстие могут проходить только объекты меньшие его. Это означает, что, если вы начнёте хаотично собирать объекты над отверстием, и с какой-то силой трясти и толкать их в случайных направлениях, то через какое-то время объекты выше, и объекты ниже отверстия приобретут неслучайную отсортированность. Пространство ниже отверстия будет склонно содержать объекты, меньшие отверстия, а пространство выше – большие. Конечно же, человечество уже давно использует этот простой принцип генерации неслучайности в таком полезном устройстве, как сито.
Солнечная Система – это устойчивая система из планет, комет и разных осколков, вращающихся по орбитам вокруг Солнца; возможно, это одна из многих таких систем во вселенной. Чем ближе такой спутник к своему солнцу, тем быстрее он должен двигаться по орбите, чтобы противостоять его притяжению, и оставаться на устойчивой орбите. Для любой заданной орбиты существует только одна скорость, с которой спутник может двигаться, оставаясь на этой орбите. Если он приобретёт любую другую скорость, то или улетит в глубокий космос, или врежется в Солнце, или перейдёт на другую орбиту. И если мы посмотрим на планеты нашей солнечной системы, то увидим, что каждая из них двигается с именно той скоростью, чтобы держатся на своей устойчивой орбите вокруг Солнца. Что это – благословенное чудо преднамеренного проекта? Нет – лишь другое естественное "сито". Очевидно, что все планеты, которые мы видим на орбитах вокруг солнца, должны двигаться со строго определённой скоростью, чтобы держаться на своих орбитах – в противном случае мы бы не видели их там, потому что их бы там не было! Но столь же очевидно, что это не есть свидетельство сознательности проекта. Это – лишь другой вид сита. Но отсеивания такого порядка из исходного беспорядка само по себе недостаточно, чтобы объяснить массовую упорядоченность, которую мы видим у живых существ – даже отдалённо. Вспомните аналогию с кодовым замком. Упорядочивать простым просеиванием – примерно то же самое, что открывать кодовый замок с одним диском: он легко открывается при минимальном везении. Живые системы эквивалентны гигантскому кодовому замку с почти неисчислимым количеством дисков. Изготовление биологической молекулы, такой, как гемоглобин (красный пигмент крови), простым просеиванием было бы эквивалентно тому, чтобы смешивать наугад все аминокислотные остатки гемоглобина в надежде, что молекула гемоглобина спонтанно воссоздастся по счастливой случайности. Степень везения, которая бы потребовалась для этого подвига, невероятна, и образно названа Айзеком Азимовым "мысленным монстром".
Трёхмерная молекула гемоглобина состоит из четырёх переплетающихся аминокислотных цепей. Давайте рассмотрим только одну из них. Она состоит из 146 аминокислот. Всего в живой материи встречается 20 различных аминокислот. Количество возможных способов взаимосоединения 20 видов звеньев в цепь из 146 штук длиной – это немыслимо большое число, которое Азимов назвал "числом гемоглобина". Его легко вычислить, но невозможно представить. Первым звеном этой цепи из 146 звеньев могла быть любой из 20 возможных аминокислот. Вторая также могла быть любой из этих же 20, всего возможных вариантов двухзвенной цепи – 20 Ч 20 = 400. Количество возможных вариантов трёхзвенной цепи – 20 Ч 20 Ч 20 = 8000. Количество возможных вариантов 146-звенной цепи – 20 умноженное само на себя 146 раз. Это потрясающе большое число. Миллион – это единица с 6 нулями. Миллиард (1000 миллионов) – единица 9 нулями. Искомое нами "число гемоглобина", это, округлённо – единица 190 нулями! Один против этого числа – вот наш шанс натолкнуться на гемоглобин наудачу. А ведь сложность молекулы гемоглобина – ничтожная часть сложности живого тела. Очевидно, что само по себе простое просеивание даже отдалённо не способно к созданию той упорядоченности, что имеется в живом существе. Просеивание – это существенный компонент в генерации живой упорядоченности, но это далеко-далеко не весь рассказ. Нужно ещё кое-что. Чтобы пояснить эту мысль, мне будет нужно подчеркнуть различие между "одноразовым" и "нарастающим" отбором. Простые сита, которые мы пока рассматривали в этой главе – это всё примеры одноразового отбора. Организация живой материи – это плод нарастающего отбора.
Принципиальное различие между одноразовым и нарастающим отбором состоит вот в чём. При одноразовом отборе отбираемые или сортируемые объекты, гальки, или что бы то ни было ещё, сортируются раз и навсегда. При нарастающем отборе, напротив, они "размножаются"; или как-то иначе передают результаты одного просеивания в последующее просеивание, которое передает его далее …, и так бесконечно. Объекты подвергаются отбору или сортировке в течение многих последовательных поколений. Конечный продукт одного поколения – отправная точка отбора следующего поколения, и так много раз. Применение таких слов как "воспроизводство" и "поколение", которые мы ассоциируем с живыми существами естественно, ибо живые существа – главные примеры известных нам сущностей, участвующих в нарастающем отборе. На практике они, возможно, единственные сущности, которые в нём участвуют. Но в этот момент я не хочу ставить вопрос столь жёстко.
Облака, под действием хаотичных порывов ветра, принимают форму, похожую на знакомые нам предметы. Есть публикация большой фотографии, сделанной пилотом маленького самолета, на которой облако выглядело как лицо Иисуса, пристально глядящего с неба. Все мы видели облака, которые напомнили нам что-нибудь – скажем, морского конька, или улыбающееся лицо. Эти совпадения возникли в результате одноразового отбора, то есть – совпадение было единственным. Следовательно, они не очень выразительны. Подобие зодиакальных созвездий тем животным, в честь которых они были названы – Скорпион, Лев, и так далее, столь же невыразительны, как и предсказания астрологов. Мы не видим при этом такого ошеломляющего подобия, какое мы видим в биологических адаптациях – продукте нарастающего отбора. Подобие насекомого листу растения, или подобие богомола соцветию розовых цветов мы описываем как сверхъестественное, жуткое, или захватывающее. Подобие облака горностаю только слегка развлекает, и достойно лишь привлечения внимания нашего компаньона. Не говоря уж о том, что мы, весьма вероятно тут же изменим своё мнение насчёт того, на что это облако похоже точнее.