Страница 9 из 15
Бихи утверждал: в живых клетках есть множество молекулярных машин, устроенных по тому же принципу. Они состоят из множества белковых деталей, каждая из которых необходима для функционирования целого. Убери одну деталь — и машина ломается полностью.
Самый яркий пример — бактериальный жгутик. Это настоящий молекулярный мотор, с помощью которого некоторые бактерии плавают. Жгутик состоит из более чем сорока различных белков. Там есть ротор, вращающийся в мембране. Есть статор, удерживающий ротор на месте. Есть ось, передающая вращение. Есть гибкий крюк, работающий как универсальный шарнир. Есть пропеллер — длинная нить, которая, вращаясь, толкает бактерию вперёд. Вся конструкция собирается по сложной схеме, с использованием специальных белков-шаперонов. Жгутик вращается со скоростью до ста тысяч оборотов в минуту и может переключать направление вращения за долю секунды. Это настоящее произведение микроскопической инженерии.
Бихи спросил: как такая система могла возникнуть путём постепенной дарвиновской эволюции? Если убрать хотя бы один белок из сорока, жгутик не работает. Бактерия не поплывёт. Естественный отбор не сможет "запомнить" промежуточное состояние и улучшать его дальше, потому что улучшать нечего — это груда бесполезных белков.
Научное сообщество ответило Бихи. Ответ был мощным, организованным и местами яростным. Биологам не понравилась книга, и их можно понять: она бросала вызов самим основам их науки.
Главный контраргумент состоял в следующем: белки, составляющие жгутик, не обязательно должны были эволюционировать специально для жгутика. Они могли изначально выполнять другие функции в клетке, а потом, в результате перепрофилирования, собраться вместе и образовать мотор. Этот процесс называется кооптацией.
И действительно, у бактерий есть система секреции третьего типа — молекулярный шприц, с помощью которого болезнетворные бактерии впрыскивают токсины в клетки жертвы. Этот шприц состоит из белков, очень похожих на белки жгутика. Похоже, что жгутик и шприц имеют общее эволюционное происхождение. Сторонники Дарвина говорят: вот видите, детали жгутика могли работать в другом контексте!
В 2005 году в США состоялся знаменитый процесс "Кицмиллер против школьного округа Довер". Это был суд о том, можно ли преподавать в школе концепцию "разумного замысла" наряду с теорией эволюции. Эксперты со стороны науки, включая биохимиков, давали показания о жгутике и несократимой сложности. Судья Джонс, назначенный ещё президентом Бушем-младшим, вынес решение: концепция "разумного замысла" является религиозной по своей сути, а не научной, и не может преподаваться в школах как альтернатива эволюции. Наука победила в суде.
Но означает ли победа в суде победу в научном споре? Не совсем.
Проблема несократимой сложности никуда не делась. Даже если белки жгутика могли работать где-то ещё, они должны были претерпеть существенные изменения, чтобы заработать вместе как единая машина. Система секреции и жгутик имеют общие белки — это правда. Но у них есть и уникальные белки, которых нет в другой системе. Откуда взялись они? И главное: для работы жгутика все сорок белков должны присутствовать в клетке одновременно и в нужных количествах. Как случайные мутации могли скоординировать экспрессию сорока разных генов?
Кроме того, система секреции сама по себе довольно сложна. Это не примитивная структура, а специализированный молекулярный аппарат. Вопрос о её собственном происхождении также остаётся открытым. Объяснять одну сложную систему другой сложной системой — это не объяснение, а отодвигание проблемы.
Дискуссия о несократимой сложности продолжается. Учёные ищут эволюционные пути для жгутика и других сложных систем. Предлагаются сценарии, рисуются схемы, публикуются статьи. Но окончательного, общепризнанного объяснения пока нет. Есть гипотезы. Есть модели. Есть правдоподобные рассуждения. Но нет того самого прямого доказательства — последовательности переходных форм, показывающей, как из россыпи отдельных белков собрался работающий мотор.
И это нормально. Наука не должна давать ответы на все вопросы немедленно. Но мы должны честно признавать: вопрос открыт. И он очень интересен.
Удар четвёртый: пропавшие звенья, которые всё ещё пропадают
Теперь давайте вернёмся к палеонтологии и поговорим о том, что широкая публика знает как "пропавшее звено". Это словосочетание обросло мифами и карикатурами. Обыватель представляет себе некое фантастическое существо — полуобезьяну-получеловека, которое никак не могут найти, потому что его не существует. На карикатурах XIX века Дарвина изображали с телом обезьяны и бородатой человеческой головой. С тех пор многое изменилось, но миф о пропавшем звене жив.
На самом деле всё сложнее и интереснее. "Пропавшее звено" — это не одно конкретное существо. Это бесчисленное множество переходных форм, которые, согласно теории Дарвина, должны были существовать между всеми крупными группами живых организмов. Между рыбами и амфибиями. Между амфибиями и рептилиями. Между рептилиями и млекопитающими. Между наземными млекопитающими и китами. Между обезьянами и людьми.
И вот неудобный факт: палеонтологическая летопись полна пробелов. Огромных, зияющих пробелов. Переходные формы, которые удаётся найти, — это единичные, штучные экземпляры. А должны быть миллионы. Должны быть целые пласты породы, битком набитые промежуточными существами. Но их нет.
Сам Дарвин прекрасно понимал эту проблему. В "Происхождении видов" он посвятил ей целую главу — девятую. "О неполноте геологической летописи". Он честно писал: "Почему же тогда каждое геологическое образование и каждый слой не переполнены такими переходными звеньями? Геология, несомненно, не открывает нам такой непрерывной цепи органических существ, и это, возможно, самое очевидное и самое серьёзное возражение, которое может быть выдвинуто против моей теории".
Его объяснение было простым и логичным. Геологическая летопись неполна. Не все организмы попадают в условия, благоприятные для окаменения. Мягкотелые существа разлагаются, не оставляя следа. Окаменелости могут быть разрушены эрозией, погружены на дно океана, расплавлены вулканической лавой. Многие слои породы ещё не вскрыты и не изучены. Дарвин надеялся, что будущие открытия восполнят пробелы.