Река, выходящая из Эдема. Жизнь с точки зрения дарвиниста - Ричард Докинз

У любого нормального человека, как бы стар он ни был, зрение лучше, чем у насекомого. Существуют задачи, которые могут успешно выполняться людьми с относительно слабым зрением, даже почти полностью слепыми. Вы сможете играть в теннис, даже если видимый вами мир довольно расплывчат, потому что теннисный мяч — это крупный предмет, местоположение и передвижение которого заметны и тогда, когда глаза не наведены на резкость. Глаза стрекозы, неважные по нашим меркам, хороши для насекомого, и стрекоза способна ловить других насекомых на лету — задача не менее сложная, чем попадать ракеткой по мячу. А для выполнения таких задач, как «не врезаться в стену», «пройти по краю обрыва» или «перейти реку вброд», сгодится зрение и намного слабее. Еще более никудышные глаза сумеют различить нависшую тень, которая может быть отброшена проплывающим облаком, но может и предвещать приближение хищника. И даже еще менее совершенные глаза помогут вам отличить день от ночи, что полезно в числе прочего для синхронизации периодов размножения и для того, чтобы знать, когда пора отправляться ко сну. Существует непрерывный спектр задач, для выполнения которых можно применить глаз, так что для любого конкретного качества зрения, от изумительного до отвратительного, существует такой уровень сложности задачи, когда ничтожнейшее улучшение зоркости может оказаться решающим. Следовательно, нет ничего трудного в том, чтобы представить себе постепенную эволюцию глаза: начиная от примитивных и грубых начальных этапов, минуя плавный континуум промежуточных звеньев и заканчивая тем совершенством, какое мы наблюдаем у ястреба или у человека в его молодые годы.

Таким образом, креационистская загадка — «Какой прок от половинки глаза?» — это вопрос плевый, выеденного яйца не стоящий. Половинка глаза ровно на 1 % лучше 49 % глаза, которые при этом лучше 48 %, и разница тут существенна. Более затруднительным может показаться следующее неизбежное продолжение дискуссии: «Рассуждая как физик[12], я не могу поверить, что на возникновение из ничего такого сложного органа, как глаз, хватило бы времени. Вы действительно полагаете, будто его было достаточно?» Оба вопроса — как этот, так и предыдущий — проистекают из «убеждения личным недоверием». Публике тем не менее хотелось бы услышать ответ, и обычно в таких случаях я просто призывал на помощь громадную протяженность геологического времени. Если представить себе один век как шаг, то все, что мы называем нашей эрой, окажется короче, чем поле для крикета. А чтобы добраться в этом масштабе до возникновения первых многоклеточных организмов, вам пришлось бы полностью протопать расстояние от Нью-Йорка до Сан-Франциско.

Теперь же выясняется, что апеллировать здесь к сокрушительно огромной геологической шкале времен — значит палить из пушек по букашкам. Аналогия с изнурительной прогулкой от одного побережья к другому наглядно иллюстрирует количество времени, имевшегося для эволюции глаза. Однако двое шведских ученых, Дан Нильссон и Сусанна Пельгер, в своей недавней работе показали, что с лихвой хватило бы и малой доли от этого. Кстати, когда говорят «глаз», обычно подразумевают глаз позвоночных, хотя пригодные к использованию и формирующие изображение органы зрения возникали с нуля во многих различных группах беспозвоночных от сорока до шестидесяти раз независимо. В ходе этих более чем сорока не связанных друг с другом эволюционных процессов было изобретено по меньшей мере девять четко различимых конструкций, в том числе глаз, устроенный по принципу камеры-обскуры, две разновидности глаза-«фотоаппарата», глаз, функционирующий как криволинейный отражатель («спутниковая тарелка»), и несколько моделей фасеточных глаз. Нильссон и Пельгер сосредоточили свое внимание на глазах, устроенных по типу камеры с линзой-хрусталиком, то есть таких, что хорошо развиты у позвоночных и осьминогов.

Как подступиться к тому, чтобы оценить продолжительность времени, необходимого для некоего количества эволюционных преобразований? Для выяснения величины каждого эволюционного шага нам потребуется единица измерения, и представляется разумным определить ее как некую долю от того, что имелось прежде. В качестве такой единицы измерения для эволюции анатомических показателей Нильссон и Пельгер использовали постепенное изменение признака на 1 %. Это просто условная единица — вроде калории, по определению представляющей собой количество энергии, необходимое для выполнения некой работы. Данную однопроцентную единицу проще всего применять, когда преобразования происходят только в одном измерении. Если, к примеру, сделать неправдоподобное предположение, будто естественный отбор благоприятствует бесконечному удлинению хвоста у райской птицы, то сколько потребуется шагов, чтобы длина хвоста проэволюционировала от одного метра до одного километра? Увеличение длины хвоста на 1 % — это то, чего обычный орнитолог и не заметит. И тем не менее, чтобы удлинить хвост до километра, таких шагов потребуется на удивление мало: менее семисот.

Удлинение хвоста от одного метра до одного километра — это, конечно, прекрасно (и, конечно, нелепо), но как разместить на этой шкале эволюцию глаза? Проблема в том, что в случае с глазом множество параметров должно меняться одновременно в самых разных направлениях. Целью Нильссона и Пельгер было разработать такие компьютерные модели эволюционирующего глаза, которые отвечали бы на два вопроса. Первый вопрос примерно тот же, каким мы с вами здесь уже неоднократно задавались, только они рассматривали его более методично, с использованием компьютера. Вопрос этот таков: «Существует ли непрерывный градиент преобразований от гладкой кожи до полноценного глаза позвоночного животного, так чтобы каждый следующий промежуточный этап представлял собой усовершенствование?» (В отличие от инженеров-людей, естественный отбор не способен временно понижать планку качества — даже если это сулит возможность поднять ее значительно выше впоследствии.) Второй вопрос — тот, с которого мы начали данный раздел: «Сколько времени займут необходимые эволюционные изменения?»

В своих компьютерных симуляциях Нильссон и Пельгер не делали попыток моделировать процессы, происходящие внутри клеток. В их работе одиночная светочувствительная клетка — не будет большим грехом назвать ее фотоэлементом — изначально считалась уже возникшей. Неплохо было бы как-нибудь в будущем создать еще одну компьютерную модель — уже на внутриклеточном уровне, — чтобы показать, как самый первый живой фотоэлемент получился в ходе пошаговых преобразований некой клетки-предшественницы, имевшей более общее назначение. Но с чего-то нужно начинать, и Нильссон с Пельгер начали с появления светочувствительной клетки. Они работали на уровне тканей — то есть не отдельных клеток, а состоящего из них материала. Кожа — это ткань, так же как и выстилка кишечника, мышца или печень. Ткани могут самым различным образом видоизменяться под влиянием случайных мутаций. Клеточные пласты становятся обширнее или компактнее, толще или тоньше. В специфическом случае прозрачных тканей — наподобие хрусталика — мутации могут менять показатель преломления (степень отклонения падающего света от первоначального направления) на том или ином участке.