Что за безумное стремленье! - Фрэнсис Крик

Третье условие заключается в том, что ошибки-мутации сами должны копироваться так, чтобы полезные вариации поддерживались естественным отбором.

Наконец, необходимо, чтобы инструкции и производимые по ним продукты находились поблизости друг от друга [наложения допускать нельзя]. Удачный ход – положить их в мешочек, то есть в клетку, но на эту тему я отвлекаться не стану.

Кроме того, нужно, чтобы эта информация выполняла какие-то полезные задачи или производила что-то такое, что может выполнять полезные задачи, чтобы помогать организму выжить и дать плодовитое потомство с достаточным шансом на выживание.

В добавление ко всему прочему, организму нужны источники сырья (коль скоро ему надо производить собственные копии), способность избавляться от отходов и какой-то источник энергии [свободной энергии в понимании термодинамики]. Все эти условия необходимы, но ключевое среди них, безусловно, процесс точной репликации.

Здесь не место разъяснять все технические подробности менделевской генетики, однако я попытаюсь дать представление о поразительных результатах, которые может породить естественный отбор в долгосрочной перспективе. Подробное и весьма удобочитаемое изложение этой темы можно найти в первых главах недавней книги Ричарда Докинза «Слепой часовщик». Заглавие книги может озадачить. «Часовщик» явно отсылает к образу механика, к которому апеллировал Пейли, дабы объяснить происхождение воображаемых часов, найденных в поле. Но почему слепой? Лучше всего процитировать собственные слова Докинза:

Докинз дает прелестный пример на опровержение представления, будто естественный отбор не способен породить сложность, наблюдаемую в природе. Этот пример простой, но наглядный. Он рассматривает короткую фразу из «Гамлета»:

Вначале он подсчитывает, насколько огромна невероятность того, что кто-либо, случайно нажимая на клавиши (в каноническом варианте – обезьяна, но в его примере – его 11-месячная дочка или специальная компьютерная программа), сможет набрать именно это предложение, правильно расставив все буквы по местам. [Вероятность оказывается равной примерно 1 на 1040.] Он называет этот процесс «одноступенчатым отбором».

Затем он испытывает другой подход – «накапливающий». Компьютер выбирает случайную последовательность из 28 букв. Затем он несколько раз копирует ее, но с определенной вероятностью случайных ошибок при копировании. Затем он отбирает ту копию, которая ближе всего к искомому предложению, пусть и совсем чуть-чуть. Взяв эту чуть-чуть улучшенную версию, он повторяет процесс копирования (с мутациями) и снова отбирает. В книге Докинза приведены примеры некоторых промежуточных этапов. В одном из опытов через тридцать шагов получилось:

а через сорок три шага фраза стала совершенно правильной.

Сколько шагов понадобится, чтобы получить этот результат, – в некоторой мере дело случая. В других опытах требовалось шестьдесят четыре шага, сорок один шаг и т. д. Главное, что благодаря накапливающему отбору можно достичь искомого результата за относительно небольшое число шагов, тогда как одноступенчатый отбор занял бы целую вечность.

Этот пример явно слишком упрощенный, поэтому Докинз провел более сложный опыт, в котором компьютер создавал «деревья» (организмы) по определенным рекурсивным правилам (генам). Результаты слишком сложны, чтобы их тут приводить. Как говорит сам Докинз: «Ни моя биологическая интуиция, ни мой 20-летний опыт программиста, ни самые дерзкие из моих фантазий – ничто не подготовило меня к тому, что я увидел на экране».

Если вы сомневаетесь в могуществе естественного отбора, заклинаю вас спасением души – прочтите книгу Докинза. Думаю, для вас она станет откровением. Докинз приводит хороший довод, чтобы продемонстрировать, насколько далеко процесс эволюции может зайти в ходе того времени, которым он располагает. Он напоминает, что человек путем селекции создал огромное разнообразие пород собак – пекинесов, бульдогов и прочих – всего лишь за несколько тысяч лет. Здесь человек – влиятельный фактор среды, и именно его вкусовые пристрастия породили (с помощью селекции, а не «замысла») уродцев, которые пребывают с нами в качестве домашних собак. Притом на это потребовалось удивительно мало времени – в масштабе эволюционной шкалы, охватывающей сотни миллионов лет. Так что нам не стоит удивляться гораздо большему разнообразию живых существ, которое естественный отбор произвел за эти куда более длительные сроки.

Кстати, в книге Докинза имеется справедливая, но разгромная критика книги «Вероятность Бога» Хью Монтефиоре, епископа Бирмингемского. Я впервые познакомился с Хью, когда он был деканом Кейюс-колледжа в Кембридже, и я согласен с Докинзом в том, что книга Хью «представляет собой искреннюю и честную попытку уважаемого и образованного автора привести теологию природы в соответствие с новыми данными». Я также всей душой согласен c докинзовской критикой этой книги.

На этом месте мне следует остановиться и задать вопрос: почему же столь многим людям так трудно принять идею естественного отбора? Отчасти трудность проистекает из того, что это процесс крайне медленный по нашим бытовым меркам, так что нам редко случается наблюдать его в действии. Вероятно, компьютерная игра, описанная у Докинза, поможет кое-кому понять мощь этого механизма, но не все увлекаются компьютерными играми. Еще одно затруднение представляет разительный контраст между высокоорганизованными и хитроумными результатами процесса – всеми живыми организмами вокруг нас – и случайностью, лежащей в его основе. Но этот контраст иллюзорен, поскольку сам процесс далеко не случаен – благодаря избирательному давлению среды. Подозреваю, что некоторым людям, кроме того, неприятна мысль, что у естественного отбора нет предвидения. Сам по себе процесс, в сущности, не знает, куда ему идти. Направление обеспечивает среда, и в долгосрочной перспективе его точные результаты, по большому счету, непредсказуемы. Однако организмы выглядят так, будто их спроектировали, – настолько удивительно эффективно они работают, – и потому человеческому уму трудно принять мысль, что для достижения этой цели не нужен проектировщик. Статистические аспекты этого процесса, огромное множество возможных организмов, из которых едва малая доля вообще когда-либо существовала в реальности, трудно себе представить. Но процесс явно работает. Все поводы для смятения и критики, перечисленные выше, при ближайшем рассмотрении оказываются ложными, при условии, что сам процесс понят верно. И мы располагаем примерами естественного отбора в действии – как из лабораторных, так и из полевых наблюдений, как на молекулярном уровне, так и на уровне организмов и популяций.