Страница 8 из 15
Третья гипотеза — экологическая. Якобы в кембрии возникли принципиально новые экологические отношения: хищничество. Появление первых хищников заставило жертв эволюционировать быстрее, отращивать панцири, шипы, средства защиты. Гонка вооружений ускорила эволюцию. Тоже разумно. Но хищничество само по себе требует довольно сложного устройства: нужно уметь находить добычу, догонять её, захватывать, переваривать. Чтобы стать хищником, уже нужен продвинутый организм. Это замкнутый круг.
Ни одна из гипотез полностью не объясняет кембрийский взрыв. Они лишь описывают его с разных сторон. А факт остаётся фактом: палеонтологическая летопись не показывает нам постепенного усложнения. Она показывает внезапное появление сложности. Как будто кто-то нажал на кнопку "ускорить". Или как будто кто-то загрузил на Землю готовые проекты.
Теперь давайте зайдём с другой стороны. С математической. Здесь нас ждёт второй удар.
Удар второй: математика бьёт тревогу
Представьте себе игральный кубик. У него шесть граней. Вероятность выбросить шестёрку — один к шести. Это каждый может. Теперь представьте, что вам нужно выбросить шестёрку десять раз подряд. Вероятность — примерно один к шестидесяти миллионам. Это уже сложнее, но в принципе возможно, если у вас есть много попыток. Теперь представьте, что вам нужно выбросить шестёрку тысячу раз подряд. Вероятность настолько мала, что даже если бы каждый атом в видимой Вселенной бросал кости с момента Большого взрыва, успех всё равно был бы практически исключён.
Примерно таковы шансы на случайное возникновение сложных биологических систем, по мнению ряда математиков и биохимиков.
Давайте разберём это подробнее. Что такое белок? Это молекула, состоящая из цепочки аминокислот. Аминокислот в природе существует двадцать типов. Они соединяются в определённой последовательности, а затем цепочка сворачивается в сложную трёхмерную форму. Именно эта форма определяет функцию белка. Если последовательность аминокислот неправильная, белок не свернётся как надо и не будет работать. Более того, неправильный белок может стать ядом для клетки.
Теперь представьте себе среднестатистический функциональный белок. Он состоит из примерно трёхсот аминокислот. Количество возможных комбинаций последовательности из трёхсот звеньев при двадцати типах аминокислот равно двадцати в трёхсотой степени. Это единица примерно с тремястами девяноста нулями. Это число, которое невозможно произнести вслух, не сбившись. Оно на много порядков больше, чем количество атомов в наблюдаемой Вселенной. Напомню: атомов во Вселенной около десяти в восьмидесятой степени — единица с восемьюдесятью нулями. А у нас — единица с тремястами девяноста.
Но это ещё цветочки. Вопрос не только в общем количестве возможных комбинаций, а в том, сколько из них являются функциональными. То есть такими, которые дают работающий, полезный для клетки белок.
Исследования в этой области ведутся давно. Один из пионеров — биохимик Роберт Зауэр из Массачусетского технологического института. Ещё в 1980-х годах он проводил эксперименты по мутагенезу белков, пытаясь понять, насколько чувствительны белки к изменениям аминокислотной последовательности. Результаты оказались шокирующими. Даже небольшие изменения в ключевых участках белка приводили к полной потере функции. Белки оказались невероятно "хрупкими" с точки зрения сохранения функциональности. Доля работающих последовательностей среди всех возможных оказалась исчезающе мала.
Более поздние исследования, в том числе с применением компьютерного моделирования, дают разные оценки доли функциональных белков. Разброс велик: от одного на десять в шестидесятой степени до одного на десять в сотой степени. Это как если бы вы искали одну конкретную песчинку, затерянную во всех пустынях Земли, во всех горах, во всех океанских пляжах. И даже хуже.
Критики дарвинизма, такие как известный британский астрофизик Фред Хойл, использовали эти цифры для жёстких выводов. Хойл, кстати, не был креационистом в религиозном смысле. Он был атеистом. Но как математик он не мог игнорировать числа. Он писал: "Вероятность того, что жизнь возникла случайно, сравнима с вероятностью того, что ураган, пронёсшийся над свалкой, соберёт Боинг-747". Фраза стала крылатой.
Хойл пошёл ещё дальше. Он предположил, что жизнь была занесена на Землю из космоса — гипотеза панспермии. Но это, как вы понимаете, лишь отодвигает вопрос: если жизнь возникла где-то ещё, то как она возникла там? Та же самая математическая проблема просто переносится на другую планету.
Дарвинисты отвечают на это возражение. Их главный контраргумент: эволюция не перебирает все возможные комбинации случайным образом. Она идёт маленькими шагами. Каждый шаг даёт преимущество и закрепляется естественным отбором. Это не случайный поиск иголки в стоге сена. Это скорее подъём по склону холма, где каждый шаг делает вас чуть выше, чем вы были раньше.
Метафора красивая. Но она работает только при одном условии: каждый промежуточный шаг должен быть полезен. Каждый промежуточный белок должен давать организму какое-то преимущество. Если белок не работает до тех пор, пока не собран полностью, то половинка белка бесполезна. Естественный отбор не сохранит её "на будущее". У эволюции нет стратегического плана. Она не знает, что через миллион лет из этой половинки получится нечто гениальное.
Это подводит нас к третьему удару.
Удар третий: несократимая сложность и проклятие мышеловки
В 1996 году малоизвестный профессор биохимии из Лихайского университета по имени Майкл Бихи написал книгу. Она называлась "Чёрный ящик Дарвина". Биохимическое сообщество ожидало рядовую научную монографию. Но книга стала бомбой. Бихи ввёл в научный оборот понятие "несократимая сложность", и с тех пор споры вокруг него не утихают.
Идея проста и изящна. Представьте себе обычную мышеловку. Старую добрую деревянную мышеловку с пружиной. Она состоит из нескольких частей: деревянная платформа, металлическая пружина, ударная рамка, спусковой крючок и фиксатор. Все эти части должны присутствовать одновременно и быть правильно собраны, чтобы мышеловка работала. Если убрать любую из них — устройство бесполезно. Нельзя построить мышеловку методом постепенного добавления деталей, потому что до самого последнего шага она не ловит мышей. А если она не ловит мышей — зачем она? Зачем эволюции сохранять одну платформу? Или одну пружинку? Они сами по себе бесполезны.