Глава 11
Обреченные противники
Ни один серьезный биолог не сомневается ни в самом факте эволюции, ни в том, что все живые существа приходятся друг другу родственниками. Бывает, однако, что у отдельных биологов возникают сомнения конкретно по поводу дарвиновской теории, объясняющей, каким именно образом происходит эволюция. Порой это оказывается просто спором об определениях. Например, теория прерывистого равновесия может быть представлена как антидарвинистская. Тем не менее, как я уже объяснял, на деле она представляет собой миноритарную разновидность дарвинизма, и потому в главе, посвященной альтернативным теориям, ей никак не место. Но существуют и такие теории, которые совершенно определенно не являются разновидностями дарвинизма, которые категорически возражают против самой его сути. Именно эти противники и будут предметом настоящей главы. К ним относятся различные варианты того, что обычно называют ламаркизмом, а также некоторые другие системы взглядов — например, “нейтрализм”, “мутационизм” и креационизм, — которые время от времени предлагаются в качестве альтернатив дарвиновской теории естественного отбора.
Когда надо выбирать между альтернативными теориями, первое, что приходит в голову, — это проверить факты. К примеру, теории ламаркистского толка обычно — и справедливо — отвергаются, поскольку никаких убедительных доказательств в их пользу никогда не было найдено (хотя упорных попыток их обнаружить, порой предпринимавшихся даже готовыми пойти на подлог фанатиками, было предостаточно). Книг, в которых вывод в пользу дарвинизма делается на основании фактов, очень много, так что в этой главе я буду придерживаться иной стратегии. Вместо того чтобы рассматривать фактические доказательства за и против, воспользуюсь более кабинетным подходом. Я собираюсь доказать, что дарвинизм — это единственная из известных нам теорий, которая в принципе способна объяснить некоторые стороны такого явления, как жизнь. В случае моей правоты это означает, что, даже если бы у нас не было никаких фактических доказательств в поддержку теории Дарвина (хотя они, конечно же, есть), мы все равно имели бы полное право предпочесть ее любым теориям-соперницам.
Более наглядно эту мысль можно представить в виде прогноза. Я предсказываю, что если где-нибудь еще во Вселенной будет обнаружена жизнь, то, какой бы чужеродной и странной она нам ни казалась, выяснится, что в одном очень важном отношении эта жизнь похожа на земную: она тоже эволюционировала благодаря какой-то разновидности дарвиновского естественного отбора. Увы, это предсказание относится к числу тех, которые вряд ли будут проверены на нашем веку, но тем не менее оно поможет нам уяснить нечто важное насчет жизни на нашей собственной планете. Теория Дарвина в принципе способна объяснить жизнь. Ни одна из других когда-либо выдвигавшихся теорий на такое в принципе не способна. Чтобы доказать это, я собираюсь обсудить все известные альтернативные теории — не с точки зрения доказательств за или против, а с точки зрения их принципиального соответствия поставленной задаче.
В первую очередь нам следует определиться с тем, что значит “объяснить” жизнь. Конечно же, у живых организмов имеется много разных свойств, и некоторые из них вполне объяснимы с помощью других теорий. Как мы уже видели, разнообразие белковых молекул во многом может быть связано не столько с дарвиновским отбором, сколько с нейтральными мутациями генов. Тем не менее я хочу обратить внимание на одно особое свойство живых существ, наличие которого можно объяснить только естественным отбором по Дарвину. Это свойство не что иное, как лейтмотив всей данной книги — сложные приспособления. Живые организмы хорошо приспособлены к выживанию и размножению в характерной для них среде, и используемые ими для этого адаптации столь многочисленны, что просто статистически не могли появиться только благодаря шальному случаю. В качестве примера я вслед за Пейли использовал глаз. Пара-тройка хорошо “продуманных” признаков глаза, вероятно, могли бы возникнуть в силу одного лишь случайного стечения обстоятельств. Но совокупность всех многочисленных взаимосвязанных составляющих, которые равно хорошо подходят как к выполняемой ими функции, так и друг к другу, требует особенного объяснения, одной случайностью тут не обойтись. В дарвиновском объяснении тоже, разумеется, присутствует элемент случайности в виде мутаций. Но этот элемент отбирается и накапливается шаг за шагом в течение многих поколений. В предыдущих главах доказывалось, что дарвинизм способен давать приемлемое объяснение возникновению сложных адаптаций. А теперь я собираюсь представить доводы в пользу того, что никакая другая из известных нам теорий не способна к этому.
Давайте для начала обратимся к самому известному в истории сопернику дарвинизма ламаркизму. Когда эта теория впервые была выдвинута в начале XIX столетия, она не считалась альтернативой дарвинизму, потому что до дарвинизма в то время еще не додумались. Шевалье де Ламарк был впереди своей эпохи. Он принадлежал к числу тех мыслителей XVIII в., которые доказывали существование эволюции. В этом Ламарк был прав, и за это одно он заслуживает нашего уважения, так же как дед Дарвина Эразм и еще ряд личностей. Кроме того, он предложил самую лучшую для своего времени теорию, объяснявшую механизм эволюции, но у нас нет никаких причин предполагать, что, появись в ту пору дарвиновское объяснение, Ламарк непременно бы его отверг. Увы, оно тогда не появилось, и, на беду Ламарка, его имя — по крайней мере в англоязычных странах — стало синонимом ошибки. Оно ассоциируется у нас не столько с признанием самого факта эволюции, в чем Ламарк был прав, сколько с предложенным эволюционным механизмом. Я не пишу исторический трактат и не буду с академической въедливостью заниматься разбором того, что конкретно говорил сам Ламарк. В его собственных словах содержалась доля мистицизма: например, он твердо верил в восхождение по так называемой лестнице бытия (представление, разделяемое многими и по сей день) и описывал стремящихся выжить животных так, будто они в каком-то смысле осознанно хотят эволюционировать. Я выделю из ламаркизма те его немистические составляющие, которые хотя бы на первый взгляд могут рискнуть потягаться с дарвинизмом. Таких составляющих, признаваемых и современными “неоламаркистами”, по сути, две: наследование приобретенных признаков и принцип упражнения и неупражнения органов.
Принцип упражнения и неупражнения гласит, что те части тела, которые организм использует, становятся больше. А неиспользуемые части тела склонны ослабевать и уменьшаться. Доподлинно известно, что, когда мы тренируем какие-то определенные мышцы, они растут, а те мышцы, которым никогда не дают нагрузки, атрофируются. Изучив тело человека, мы можем определить, какими мышцами он пользуется, а какими нет. Возможно, мы даже угадаем, кем он работает или как предпочитает отдыхать. Приверженцы так называемого бодибилдинга вовсю упражняются в упражнении и неупражнении, “строя” свои тела почти так же, как скульптор ваяет статую, и придавая им какие угодно противоестественные формы в зависимости от требований моды внутри этой специфической субкультуры. В организме подобным образом реагируют на использование не только мышцы. Начните ходить босиком, и кожа на ваших ступнях станет тверже. Чтобы отличить фермера от банковского служащего, достаточно бросить взгляд на их руки. У фермера они жесткие, загрубевшие от привычки к суровому труду. А если руки клерка и можно назвать загрубевшими, то это относится только к небольшой мозоли на пальце, возникшей от постоянного соприкосновения с ручкой.
Принцип упражнения и неупражнения позволяет животным на протяжении всей жизни совершенствовать свое мастерство выживания в характерной для них среде просто благодаря самому факту обитания в ней. Люди, подверженные прямому воздействию солнечных лучей или, наоборот, испытывающие недостаток солнца, приобретают такой цвет кожи, который позволяет им наилучшим образом выживать в соответствующих условиях. Избыток солнечной радиации опасен. Заядлые любители солнечных ванн не только получают великолепный загар, но и рискуют заболеть раком кожи. С другой стороны, недостаток солнечного света приводит к нехватке витамина D и рахиту, порой встречающемуся у негритят, живущих в Скандинавских странах. Бурый пигмент меланин, который синтезируется в коже под воздействием солнца, формирует завесу, защищающую более глубокие ткани от вреда, причиняемого избытком освещения. Если загоревший человек переедет в область с менее солнечным климатом, то меланин исчезнет, чтобы организм мог эффективнее извлекать пользу из имеющегося небольшого количества солнечных лучей. Это тоже можно представить как пример упражнения и неупражнения: кожа темнеет, когда ее “используют”, и бледнеет, когда ее “не используют”. Разумеется, представители некоторых тропических рас наследуют плотный слой меланина независимо от того, подвергаются они воздействию солнечных лучей или нет.
Теперь обратимся ко второму из основополагающих принципов ламаркизма, утверждающему, что такие приобретенные признаки затем передаются последующим поколениям. Факты говорят о том, что эта точка зрения попросту ошибочна, но на протяжении почти всей человеческой истории она считалась верной. Ламарк не выдумал ее, он просто разделял общепринятые представления своей эпохи. В некоторых кругах эти представления живы до сих пор. У моей матери был пес, который время от времени прикидывался хромым: приподнимал одну заднюю лапу и ковылял на остальных трех. А у соседки был пес постарше — он, увы, потерял заднюю лапу, угодив под машину. Так вот, эта соседка была убеждена, что ее пес — отец нашего, а в качестве доказательства приводила унаследованную хромоту. Расхожая молва и народные сказки полнятся подобными историями. Многие либо верят, либо хотели бы верить в наследование приобретенных признаков. Вплоть до ХХ столетия это была основная теория наследственности, которую признавали в том числе и серьезные биологи. Сам Дарвин верил в нее, однако его эволюционные взгляды основывались не на ней, и потому в нашем сознании его имя с ней не связывается.
Объединив наследование приобретенных признаков с принципом упражнения и неупражнения органов, мы получим на первый взгляд неплохой рецепт для эволюционных усовершенствований. Именно этот рецепт и называют обычно теорией эволюции по Ламарку. Если из поколения в поколение люди утолщают свои ступни при помощи хождения по жесткой поверхности, то, как утверждает эта теория, у каждого следующего поколения кожа на ступнях изначально будет чуть-чуть толще, чем у предыдущего. Потомки будут получать преимущество перед предками. В конце концов дети будут рождаться уже с утолщенной кожей на ступнях (так оно, собственно говоря, и происходит, но, как мы увидим, в силу других причин). Если следующие друг за другом поколения греются на тропическом солнышке, то они будут становиться все темнее и темнее, поскольку, согласно ламаркистским представлениям, каждое новое поколение будет наследовать часть загара своих родителей. В конце концов потомки будут сразу рождаться черными (такими они опять-таки и рождаются, но не потому, что доводы ламаркистов справедливы).
В качестве примеров тут издавна приводят руки кузнецов и шею жирафа. В деревнях, где кузнец получал свое ремесло в наследство от отца, деда и прадеда, считалось, что он наследует вместе с ним и натренированные мускулы своих предков. И не просто наследует, а тренирует еще сильнее, передавая их своему сыну в усовершенствованном виде. Короткошеие предки жирафов тщетно пытались дотянуться до листьев на высоких деревьях. Они изо всех сил тянулись верх, благодаря чему мышцы и кости их шеи удлинялись. Каждое новое поколение имело слегка более длинную шею по сравнению с предшествующим и передавало это стартовое преимущество своим потомкам. Ламаркизм в своем чистом виде утверждает, что эволюционное развитие всегда происходит по такой схеме. Организм стремится к чему-то, в чем очень нуждается. В результате такого стремления те части тела, которые оказываются задействованными в нем, увеличиваются в размерах или же каким-то иным образом изменяются в нужном направлении. Эти преобразования передаются следующим поколениям, и т. д. Достоинством данной теории является то, что она подразумевает накапливание изменений — как мы уже видели, это необходимая составляющая любой эволюционной теории, которая претендует на то, чтобы соответствовать своему назначению в формировании нашей картины мира.
По всей видимости, теория Ламарка обладает большой эмоциональной притягательностью как для определенной категории людей умственного труда, так и для некоторых простых смертных. Однажды ко мне подошел мой сослуживец, выдающийся историк марксизма — человек чрезвычайно культурный и начитанный. Он сказал, что понимает: факты, судя по всему, свидетельствуют против ламаркистской теории. Но есть ли все-таки хоть какая-нибудь надежда подтвердить ее? Я ответил, что, по моему мнению, никакой надежды нет, и он выслушал это с искренним сожалением, сказав, что по идеологическим соображениям хотел бы, чтобы ламаркизм оказался правдой. Ему казалось, что это дало бы человечеству шанс исправиться. Джордж Бернард Шоу посвятил одно из своих громадных предисловий (к циклу “Назад к Мафусаилу”) страстной защите наследования приобретенных признаков. Его аргументы основывались не на биологических знаниях, в полном отсутствии которых он сам беспечно признавался, а на испытываемом им отвращении к тем следствиям, которые выводятся из дарвинизма — из этого “стечения обстоятельств”:
На первый взгляд, все просто, потому что поначалу ты не осознаешь всего, что за этим стоит. Но, как только до тебя доходит истинный смысл, твое сердце уходит в пятки. Здесь кроется омерзительный фатализм, гадкое и непростительное отрицание красоты и интеллекта, силы и предназначения, чести и устремлений.
Еще одним выдающимся писателем, который не мог смириться с тем, что казалось ему неизбежными выводами из дарвинизма, был Артур Кестлер. Как язвительно, но точно заметил Стивен Гульд, на всем протяжении последних шести своих книг Кестлер воюет с собственным неправильным пониманием дарвинизма. Та спасительная альтернатива, которую он предлагал взамен, никогда не была мне до конца понятна, но вполне может быть истолкована как смутно ламаркистская.
Кестлер и Шоу были независимо мыслившими одиночками. Их экстравагантные представления об эволюции вряд ли оказали серьезное влияние на науку, хотя лично я, к стыду своему, помню, как убедительные разглагольствования Шоу в “Назад к Мафусаилу” отвратили меня от дарвинизма как минимум на год, когда я был подростком. Эмоциональная привлекательность ламаркизма, сопровождаемая враждебными эмоциями по отношению к теории Дарвина, имела порой куда более зловещие последствия, когда ее поддерживали могучие идеологии, использовавшиеся в качестве мыслезаменителей. Трофим Лысенко был второсортным селекционером культурных растений, имевшим весьма посредственные способности, если не считать способностей к политике. В большинстве цивилизованных стран его антименделевский фанатизм и страстная, не признающая возражений вера в наследование приобретенных признаков были бы просто безобидно проигнорированы. К сожалению, ему довелось жить в стране, где идеология значила больше, чем научная истина. В 1940 году он был назначен директором Института генетики Академии наук СССР и стал безгранично влиятелен. Его невежественные взгляды были единственными представлениями о генетике, какие преподавались в советских школах в течение целого поколения. Сельскому хозяйству Советского Союза был нанесен неисчислимый ущерб. Многие выдающиеся советские генетики были изгнаны, сосланы или брошены за решетку. Например, всемирно известный генетик Н. И. Вавилов умер от истощения в тюремной камере без окон после продолжительного судебного процесса по сфабрикованным смехотворным обвинениям, таким как “шпионаж в пользу Британии”.
Доказать, что приобретенные признаки никогда не наследуются, невозможно по тем же причинам, по каким невозможно доказать, что фей не существует. Все, что мы можем сказать, — это то, что достоверных случаев обнаружения фей не было, а имеющиеся сомнительные фотографии являются грубыми подделками наподобие мнимых человеческих следов в техасских горных породах эпохи динозавров. Любые категоричные заявления, будто фей не существует, уязвимы — вдруг я в один прекрасный день встречу где-нибудь в глухом уголке своего сада крохотное человеческое существо с прозрачными крылышками. Точно в такой же степени неопровержима и теория о наследовании приобретенных признаков. Просто-напросто до сих пор почти все попытки доказать это явление оборачивались неудачей. Из тех же, которые вроде бы удались, часть оказались подлогом (как, например, известные опыты с подкожным введением туши жабе-повитухе, давшие название посвященной им книге Артура Кестлера), а остальные не удалось воспроизвести другим исследователям. Тем не менее как кто-то может однажды встретить фею в заброшенном углу сада, будучи при этом трезвым и имея под рукой фотоаппарат, точно так же кто-нибудь может в один прекрасный день обнаружить случай наследования приобретенных признаков.
Можно, однако, добавить по этому поводу и еще кое-что. Некоторые из тех явлений, которые достоверно не наблюдались, правдоподобны постольку, поскольку они не подвергают сомнению все остальное, что нам известно. Я не встречал убедительных доказательств в поддержку теории о существовании современных плезиозавров в озере Лох-Несс, но, если вдруг такие доказательства найдутся, моя картина мира не разлетится вдребезги. Я буду просто удивлен (и восхищен), поскольку за последние 60 млн лет не было никаких следов существования плезиозавров, а это представляется слишком долгим сроком для выживания маленькой реликтовой популяции. Но никакие основополагающие научные принципы на карту не поставлены. Это всего лишь вопрос факта. С другой стороны, наука уже достигла неплохого понимания того, как работает Вселенная. Это понимание способно объяснить громадное количество явлений, и существует немало тезисов, с которыми его было бы невозможно — или по крайней мере очень сложно — примирить. Например, это относится к заявлению, делаемому на лживых библейских основаниях, будто мир был создан всего-навсего около 6 тыс. лет назад. Это не просто неподтвержденная теория. Она противоречит не только общепринятым концепциям биологии и геологии, но также физической теории радиоактивности, а заодно и всей современной космологии (если бы на свете не было ничего старше 6 тыс. лет, то небесные тела, находящиеся на расстоянии более 6 тыс. световых лет от нас, не были бы нам видны — нельзя было бы обнаружить ни Млечный путь, ни еще 100 000 млн галактик, существование которых подтверждает современная космология).
В истории бывали случаи, когда из-за одного-единственного необъяснимого факта приходилось отвергать всю традиционную науку. Было бы самонадеянно утверждать, что таких научных переворотов больше никогда не случится. Но само собой разумеется, что для того, чтобы принять факт, переворачивающий всю общепризнанную и успешно работающую систему представлений вверх тормашками, мы потребуем более высоких критериев достоверности, чем те, что нам нужны для принятия такого факта, который, пусть даже будучи удивительным, легко согласовывается с уже существующей наукой. Плезиозавра в озере Лох-Несс мне достаточно будет увидеть собственными глазами. Однако если я увижу человека, летающего без посторонней помощи, то, прежде чем отказаться от всей современной физики, предположу, что это галлюцинация или хитроумный фокус. Существует непрерывный спектр теорий: от тех, которые, возможно, и ошибочны, но легко могли бы оказаться верными, до тех, которые можно признать верными только ценой полного разрушения всего огромного здания успешной традиционной науки.
В какой же части этого континуума располагается ламаркизм? Обычно его представляют вплотную прижатым к краю “неправда, которая легко могла бы оказаться правдой”. Я же собираюсь доказать, что ламаркизм, точнее наследование приобретенных признаков, если и не относится к той же категории явлений, что и левитация силой молитвы, то все же располагается ближе к “левитации”, чем к “лох-несскому чудовищу”. Наследование приобретенных признаков не из тех вещей, которые запросто могли бы оказаться правдой, притом что, по-видимому, ею и не являются. Я собираюсь привести доводы в пользу того, что оно возможно только в том случае, если одна из самых драгоценных и успешно себя зарекомендовавших закономерностей эмбриологии будет признана негодной. А потому ламаркизм требует к себе более скептического отношения, чем лох-несское чудовище. Так что же это за общепринятый и хорошо себя зарекомендовавший эмбриологический принцип, от которого пришлось бы отказаться, прежде чем признать справедливость ламаркизма? Это потребует объяснения. Оно может показаться отклонением от темы, но его необходимость станет в конце концов очевидна. И напоминаю: это мы пока еще не начали разговор о том, что, даже если бы ламаркизм был правдой, он все равно не был бы способен объяснить эволюцию сложных приспособлений.
Итак, на повестке дня у нас эмбриология. Традиционно существовало два четко различающихся типа взглядов на то, каким образом из одной-единственной клетки получается взрослое существо. Формально говоря, эти противоположные точки зрения называются теориями преформации и эпигенеза, но в своем современном виде они более заслуживают именоваться “теорией чертежа” и “теорией рецепта”. Ранние преформисты полагали, будто взрослый организм предсуществует внутри той единственной клетки, из которой он развивается. Одному из них даже привиделся в микроскопе крохотный человечек — “гомункул”, свернувшийся калачиком внутри сперматозоида (но не яйцеклетки!) С точки зрения преформиста эмбриональное развитие представляло собой только лишь процесс роста. Все детали взрослого организма уже были сформированы заранее. Вероятно, у каждого гомункула мужского пола должны были быть свои ультраминиатюрные сперматозоиды, внутри которых были плотно упакованы его собственные дети — в свою очередь уже содержавшие в себе внуков, и т. д. Не говоря уже об этой проблеме бесконечной регрессии, наивный преформизм не учитывал того факта (который в XVII в. едва ли был менее очевиден, чем сегодня) что признаки передаются детям не только от отца, но и от матери. Справедливости ради следует сказать, что так называемые овисты встречались среди преформистов даже чаще, чем “спермисты”. Они считали, что заранее сформированный организм находится не в сперматозоиде, а в яйцеклетке. Но овизм сталкивался с теми же самыми проблемами, что и спермизм.
Современный преформизм ни с одной из этих проблем не сталкивается, что не мешает ему оставаться заблуждением. Данная “теория чертежа” утверждает, что ДНК оплодотворенной яйцеклетки аналогична чертежу взрослого организма. Чертеж — это отображение некоего реального предмета в уменьшенном масштабе. Реальный предмет — будь то лошадь, автомобиль или что угодно еще — является трехмерным, в то время как чертеж двухмерен. Трехмерный объект — скажем, здание — можно представить в виде набора двухмерных срезов: горизонтальных планов каждого этажа, различных вертикальных проекций и т. д. Переход к меньшему количеству измерений делается просто ради удобства. Архитекторы в принципе могли бы давать строителям трехмерные масштабированные модели зданий, сделанные из спичек и кусочков пробки, но двухмерные изображения на плоской бумаге удобнее носить в портфеле, в них проще вносить исправления и вообще с ними проще работать.
Дальнейшее уменьшение числа измерений до одного бывает необходимо, если чертеж требуется перевести в компьютерный импульсный код, чтобы, к примеру, передать его по телефонной линии на другой конец страны. Это просто сделать — достаточно лишь представить каждый из двухмерных чертежей в виде одномерной “развертки”. Таким же образом кодируются и телевизионные изображения, передающиеся в виде радиоволн. Здесь сжатие до меньшего числа измерений — тоже в высшей степени банальный способ кодировки. Важно, что взаимно-однозначное соответствие между чертежом и зданием по-прежнему сохраняется. Каждый кусочек чертежа соответствует какому-то определенному кусочку здания. Можно сказать, что в каком-то смысле чертеж — крохотное “предсуществующее” здание, даже если эта миниатюрная копия имеет меньшее число измерений по сравнению с реальным объектом.
О сжатии чертежей до одного измерения мы завели речь, конечно же, неспроста: ведь ДНК — это тоже одномерный код. И как возможно переслать масштабированную модель здания по одномерной телефонной линии в виде оцифрованного набора чертежей, точно так же теоретически возможно перевести масштабированную модель организма в одномерный цифровой код ДНК. В действительности этого не происходит, но, будь оно так, мы могли бы с полным правом заявить, что современная молекулярная биология подтвердила старинную теорию преформации. Теперь давайте рассмотрим еще одну великую эмбриологическую концепцию, а именно эпигенез — “теорию рецепта”, или “теорию поваренной книги”.
Рецепт из поваренной книги ни в каком смысле не является чертежом того пирога, который в конечном итоге будет вытащен из духовки. И дело тут не в том, что рецепт — это одномерная ниточка из слов, в то время как пирог — трехмерный объект. Как мы уже видели, нет ничего невозможного в том, чтобы перевести уменьшенный макет в одномерный код. Однако рецепт — это не макет, не описание готового пирога, и он ни в коей мере не является его поточечным изображением. Рецепт — это набор инструкций, выполнение которых в правильной последовательности приводит к возникновению пирога. Настоящий одномерно закодированный чертеж пирога должен был бы представлять собой серию тонких сканов — как если бы специальная исследовательская спица истыкала наш пирог со всех сторон в строго определенном порядке через каждый миллиметр и все, что обнаруживала бы вокруг себя, переводила в одномерный код. Благодаря полученным таким образом данным можно было бы воспроизвести точное местоположение каждой изюминки и каждой крошки. Между любой частичкой пирога и кодирующей ее частичкой чертежа имелось бы строгое взаимно-однозначное соответствие. Очевидно, что к настоящим рецептам это отношения не имеет. Между “битами”, из которых состоит пирог, и словами или буквами рецепта нет никакого взаимно-однозначного соответствия. Если слова рецепта и соответствуют чему-то, то скорее уж не отдельным кусочкам готового пирога, а отдельным шагам в процедуре его изготовления.
Мы пока понимаем не все, а скорее даже почти ничего, о том, как происходит развитие животного из оплодотворенного яйца. Тем не менее есть веские основания полагать, что гены представляют собой скорее рецепт, нежели чертеж. Аналогия с рецептом в самом деле очень удачна, в то время как аналогия с чертежом ошибочна практически во всем, хотя ее и часто бездумно используют авторы учебников для начинающих, особенно в последнее время. Развитие зародыша — это процесс, упорядоченная последовательность событий, так же как и приготовление пирога. Разница только в том, что у процесса эмбрионального развития количество ступеней в миллионы раз больше и различные действия осуществляются одновременно в разных частях одного и того же “блюда”. На большинстве этапов не обходится без клеточных делений, приводящих к появлению огромного количества клеток, одни из которых погибнут, а другие сгруппируются вместе, чтобы дать начало органам, тканям и прочим многоклеточным образованиям. Как уже говорилось в одной из предыдущих глав, поведение конкретной клетки зависит не от того, какие гены она содержит, — ведь все клетки организма содержат один и тот же набор генов, — а от того, какие из ее генов приведены в действие. В каждый момент времени в каждой точке развивающегося зародыша работает только малая часть генов. Различные наборы генов включаются в разные периоды развития и в разных частях эмбриона. То же, какие именно гены будут включены в той или иной клетке в тот или иной момент, зависит от химических условий в данной клетке. А это в свою очередь зависит от того, что происходило в данной части зародыша до этого.
При этом действие, которое ген оказывает, уже будучи включенным, зависит от того, на что именно он имеет возможность воздействовать в той части развивающегося организма, в которой находится. Эффект гена, работающего в клетках нижней части спинного мозга на третьей неделе развития, будет совершенно иным, если сравнивать его с эффектом того же гена, но работающего в клетках плечевого сустава на 16-й неделе развития. Таким образом, эффект гена, если он вообще имеется, является не свойством гена как такового, а свойством взаимодействия этого гена с недавней историей его непосредственного окружения. Так что сравнивать гены с чертежом организма совершенно бессмысленно. Если вы помните, то же самое было справедливо и для компьютерных биоморф.
Итак, гены соответствуют тем или иным точкам тела не более, чем слова рецепта — крошкам пирога. Все гены одного организма, так же как и все слова одного рецепта, — это набор инструкций по выполнению некоего процесса. Тут читатель может задаться вопросом, как же в таком случае генетикам удается зарабатывать на жизнь. Как тогда вообще можно говорить о “гене голубых глаз” или о “гене дальтонизма” и тем более изучать их? Разве подобные моногенные эффекты не свидетельствуют о том, что каждый ген каким-то образом отображается на контролируемый им участок тела? Разве это не доказывает несостоятельность моих утверждений, будто гены — это рецепт для развития организма?
Конечно же, нет — и важно понять почему. Для этого давайте вернемся к аналогии с рецептом. Мы все согласимся с тем, что нельзя разделить пирог на крошки, из которых он состоит, и сказать: “Эта крошка соответствует первому слову рецепта, эта — второму…” и т. д. В этом смысле только целый пирог является отображением всего рецепта, с чем тоже все, вероятно, согласятся. А теперь представьте, что мы изменили в рецепте одно слово — например, стерли “соду” и вместо нее поставили “дрожжи”. Испечем 100 пирогов по новому рецепту и еще 100 — по старому. Между этими двумя грудами пирогов будет иметься принципиальное различие, и обусловлено оно будет заменой одного-единственного слова в рецепте. И хотя никакого однозначного соответствия между словами и крошками пирога нет, однозначное соответствие между словесным различием и различием конечных продуктов все же существует. Слово “сода” не соответствует какому-то определенному участку пирога, но оно влияет на то, каким образом пирог будет подниматься и какой окажется его форма в целом. Если убрать это слово или заменить его словом “мука”, то пирог не поднимется. Если же поменять его на “дрожжи”, то он поднимется, но по вкусу будет больше напоминать хлеб. Между пирогами, испеченными по первоначальному варианту рецепта и по его измененной версии, будет видна достоверная, поддающаяся определению разница, даже если само слово, которое подверглось “мутации”, не соответствует никакому конкретному “биту” пирога. Эта метафора хорошо отражает, что происходит с организмом, когда ген мутирует.
Еще более удачной аналогией была бы замена 180 градусов на 250 — ведь гены оказывают количественные эффекты, а мутации изменяют величину этих эффектов. Пироги, испеченные согласно “мутантному” варианту, при более высокой температуре, будут отличаться от пирогов, приготовленных прежним способом, не в какой-то одной своей части, но всей своей консистенцией. Однако и эта аналогия слишком проста. Чтобы смоделировать “приготовление” младенца, нам следовало бы представить себе не один-единственный процесс в одной-единственной духовке, а спутанный клубок конвейеров, которые проносят различные компоненты блюда через 10 млн микроскопических духовок, работающих как по очереди, так и одновременно, причем каждая производит свой уникальный полуфабрикат, пользуясь одним и тем же набором из 10 тыс. базовых ингредиентов. Эта усложненная версия метафоры даже еще более весомо убеждает нас в том, что гены — не чертеж, а рецепт некоего процесса.
Пришло время привязать наши рассуждения к вопросу о наследовании приобретенных признаков. Когда мы создаем что-либо, руководствуясь чертежом, а не рецептом, то это обратимый процесс. Имея дом, несложно воссоздать его чертеж. Просто измерьте все расстояния и изобразите их в уменьшенном масштабе. И если у дома появился какой-нибудь “приобретенный признак” — скажем, на первом этаже убрали внутреннюю стену, чтобы сделать студию, — то это изменение, очевидно, в точности отразится на нашем “обратном чертеже”. То же самое было бы верно и для генов, будь они описанием взрослого организма. Если бы гены были чертежом, было бы нетрудно представить себе, как любой признак, приобретенный организмом в ходе его жизни, каким-то образом бережно переводится обратно в генетический код и, следовательно, передается последующим поколениям. Тогда сын кузнеца на самом деле мог бы пожинать плоды физических упражнений своего папы. Но это невозможно, поскольку гены — не чертеж, а рецепт. Представьте себе, что от пирога отрезали кусок, информация об этом изменении перешла обратно в рецепт, и следующий пирог, изготовленный по тому же рецепту, вышел из печи сразу без одного куска. Наследование приобретенных признаков не более возможно, чем этот фантастический сценарий.
Давайте воспользуемся излюбленным примером ламаркистов — мозолями. Допустим, у некоего банковского служащего с мягкими и ухоженными руками на среднем пальце правой руки была твердая мозоль, вызванная большим количеством письменной работы. Если из поколения в поколение его потомкам тоже придется много писать, то, по представлениям ламаркистов, гены, контролирующие развитие кожи, изменятся таким образом, что дети начнут рождаться уже с мозолью на соответствующем месте. Будь гены чертежом, такое было бы возможно. Тогда у каждого квадратного миллиметра (или какого-то другого маленького участка) кожи был бы свой ген. Вся поверхность тела взрослого банковского клерка была бы “отсканирована”, твердость каждого квадратного миллиметра кожи тщательно измерена и передана “генам соответствующих квадратных миллиметров” — в частности, генам, находящимся в сперматозоидах данного человека.
Но гены не чертеж. Бессмысленно говорить про “ген того или иного квадратного миллиметра”. Описание взрослого организма никоим образом нельзя перекодировать обратно в гены. Невозможно найти в генетических архивах “координаты” мозоли и внести изменения в “соответствующие” гены. Развитие зародыша — это процесс, в котором участвуют все включенные гены и который, если он идет без ошибок и в нужном направлении, приводит к возникновению взрослого организма. Но этот процесс в силу самой своей природы необратим. Наследования приобретенных признаков не просто не бывает, его и не может быть у тех форм жизни, чье эмбриональное развитие происходит путем эпигенеза, а не преформации. Любой сторонник ламаркизма, вероятно, будет безмерно удивлен, если узнает, что на самом деле он является защитником атомистической, детерминистической, редукционистской эмбриологии. В мои планы не входило обременять широкую читательскую аудиторию таким потоком вычурных научных жаргонизмов. Я просто не смог удержаться от иронии, поскольку те из современных ученых, кто более всего симпатизирует ламаркизму, обычно критикуют своих оппонентов ровно этими же словами.
Я не хочу сказать, что инопланетная форма жизни с преформистской эмбриологией и с наследственностью “по принципу чертежа” — то есть такая форма жизни, у которой наследование приобретенных признаков было бы возможным, — исключена и не может существовать где-нибудь во Вселенной. Пока я доказал лишь то, что ламаркизм несовместим с той эмбриологией, которая известна нам. Однако в начале этой главы я претендовал на большее — на то, что, даже если бы приобретенные признаки могли наследоваться, ламаркистская теория все равно была бы неспособна объяснить эволюцию приспособлений. Это амбициозное утверждение относится к любой форме жизни в любом уголке Вселенной. Оно основывается на двух цепочках рассуждений: одна связана с теми затруднениями, которые порождает принцип упражнения и неупражнения органов, а вторая снова касается проблемы наследования приобретенных признаков. Начну со второй.
Проблема с приобретенными признаками, в сущности, сводится к следующему. Наследовать приобретенные признаки было бы неплохо, да вот только не все из них являются улучшениями. На самом деле подавляющее большинство приобретенных признаков — повреждения. Очевидно, что, когда все приобретенные признаки наследуются без разбора и вместе с утолщенными ступнями и загорелой кожей из поколения в поколение передаются сломанные ноги и шрамы от оспы, общее направление эволюции ведет отнюдь не в сторону усовершенствования адаптаций. Большинство изменений, которые претерпевает любой механизм с возрастом, является результатом разрушительного действия времени, изнашивания. Если бы информация об этих изменениях собиралась и заносилась в чертежи следующих поколений, то из поколения в поколение мы становились бы все немощнее и немощнее. Вместо того чтобы начинать с чистого листа, дети рождались бы обремененными всеми повреждениями и дефектами, которые накопили их предки на протяжении многих поколений.
Эта проблема не обязательно непреодолима. Некоторые приобретенные качества, безусловно, являются улучшениями, а значит, теоретически можно допустить, что механизм наследования способен каким-то образом отличать усовершенствования от повреждений. Однако если мы поинтересуемся, как могло бы осуществляться такое различение на практике, это приведет нас к вопросу, почему приобретенные признаки иногда оборачиваются улучшениями. Почему те участки кожи, которые активно используются, — скажем, ступни того, кто ходит босиком, — становятся толще и жестче? На первый взгляд, естественнее предположить, что они станут тоньше, ведь у большинства машин те части, которые подвергаются износу, уменьшаются по той очевидной причине, что трение удаляет молекулы, а не добавляет их.
Конечно же, у дарвиниста есть ответ наготове. Кожа, наиболее подвергающаяся износу, утолщается, поскольку в далеком прошлом естественный отбор благоприятствовал тем особям, чья кожа реагировала на трение столь выгодным образом. Точно так же он благоприятствовал тем представителям предыдущих поколений, кожа которых отвечала на солнечные лучи потемнением. Дарвинисты утверждают, что единственная причина, по которой хотя бы немногие приобретенные признаки являются улучшениями, — это дарвиновский отбор, который имел место в прошлом. Иными словами, ламаркизм способен объяснять приспособительные усовершенствования, только сидя верхом на теории Дарвина. При условии что в основе полезности некоторых приобретенных признаков лежит дарвиновский отбор и при наличии некоего механизма, отличающего выгодные приобретения от вредных, наследование приобретенных признаков теоретически могло бы приводить к каким-то эволюционным усовершенствованиям. Но сами по себе улучшения возможны исключительно благодаря своей дарвиновской подоплеке. Для объяснения приспособительного аспекта эволюции мы поневоле вернулись к дарвинизму.
То же самое справедливо и для гораздо более важного класса приобретенных признаков, объединяемых нами под названием “обучение”. В течение всей жизни животное оттачивает свое умение жить. Оно узнает, что для него хорошо, а что нет. Его мозг хранит огромную коллекцию воспоминаний о мире и о том, какие действия приводят к желательным результатам, а какие — к нежелательным. Следовательно, многое в поведении животных подпадает под определение приобретенных признаков, и многие из этих признаков можно в самом деле смело называть улучшениями. Если бы родители могли каким-то образом записывать накопленную житейскую мудрость в свои гены и дети рождались обладателями встроенного и готового к употреблению хранилища чужого опыта, тогда дети были бы на шаг впереди своих родителей. Если бы приобретенные навыки и знания автоматически записывались в генах, то эволюционный прогресс действительно бы ускорился.
Однако все это основано на предпосылке, что те изменения в поведении, которые мы называем обучением, непременно являются изменениями к лучшему. Но почему они обязательно должны быть улучшениями? Животные и вправду обучаются делать то, что хорошо для них, а не то, что плохо, но почему? Они стараются избегать повторения тех действий, из-за которых в прошлом им было больно. Но ведь боль не является чем-то реально существующим. Боль — это то, что мозг интерпретирует как боль. Большая удача, что те события, которые воспринимаются как болезненные, например грубое повреждение кожных покровов, по совместительству оказываются и теми, что угрожают выживанию животного. Легко можно себе представить породу животных, которые наслаждаются повреждениями и прочими опасными для жизни вещами, — животных, чей мозг устроен таким образом, что они находят удовольствие в травмах, а стимулы, способствующие выживанию, вроде вкуса питательной еды, воспринимают как болезненные. Тот факт, что в реальности мы таких животных-мазохистов не встречаем, объясняется по Дарвину: предки со склонностью к мазохизму не выжили бы и не оставили бы потомков, которые могли бы их мазохизм унаследовать. Возможно, в обитых войлоком клетках, в тепличных условиях, где выживание обеспечивала бы команда ветеринаров и надсмотрщиков, мы и смогли бы вывести породу животных с наследственным мазохизмом. Но в природе они бы не выжили, и это главный ответ на вопрос, почему изменения, связанные с приобретением навыков, обычно ведут к улучшениям, а не наоборот. Мы снова приходим к выводу, что приобретенные признаки оказываются полезными, только когда опираются на дарвинистский фундамент.
Обратимся теперь к принципу упражнения — неупражнения. Для приобретенных признаков этот принцип действительно кажется во многих отношениях верным. Он представляет собой некое общее правило, не зависящее от особенностей каждого конкретного случая, которое попросту утверждает: “Любая часто используемая часть тела будет увеличиваться в размерах, а неиспользуемая станет меньше или вообще усохнет”. Постольку, поскольку мы вправе ожидать, что нужные (и по-видимому, используемые) части тела в целом было бы неплохо увеличить, а ненужных (а значит, вероятно, и неиспользуемых) частей могло бы и вовсе не быть, этот принцип может в самом деле показаться не таким уж плохим. Тем не менее с ним связано одно большущее затруднение. И заключается оно в том, что, даже если бы у этого принципа не было никаких других изъянов, он слишком грубый инструмент для создания тех изящных и утонченных приспособлений, которые мы наблюдаем у растений и животных.
Глаз уже не раз служил нам хорошим примером, так почему бы не воспользоваться им снова? Вспомните-ка все его замысловато взаимодействующие друг с другом составные части: хрусталик с его незамутненной прозрачностью и способностью корректировать цветность и сферическое искажение; мышцы, которые могут мгновенно сфокусировать хрусталик на любом объекте, находящемся на расстоянии от нескольких дюймов до бесконечности; диафрагма радужки или механизм для “затемнения линзы”, тонко и плавно регулирующий апертуру глаза, как если бы это была камера со встроенным экспонометром и быстродействующим специализированным компьютером; сетчатка с ее 125 млн фотоэлементов, которые перекодируют длины волн в цвета; тончайшая сеть кровеносных сосудов, снабжающая питанием все части этого аппарата, и даже еще более тонкая сеть нервов, выполняющих функцию проводов и микросхем. А теперь, держа в голове всю эту ювелирно сработанную машину, давайте зададимся вопросом: могла ли она возникнуть благодаря принципу упражнения и неупражнения? На мой взгляд, отрицательный ответ здесь очевиден.
Хрусталик является прозрачным телом и способен исправлять сферические и хроматические аберрации. Могли ли эти его свойства возникнуть исключительно за счет упражнения? Можно ли промыть его до полной прозрачности мощным потоком льющихся сквозь него фотонов? Может ли хрусталик стать совершеннее от употребления, от того, что через него проходит свет? Конечно же, нет. С какой стати? Могут ли формирующие цветовое зрение клетки сетчатки сами собой разделиться на три типа только потому, что на них падает свет с разными длинами волн? Опять-таки с какой стати? Когда мышцы, которые обеспечивают фокусировку, уже существуют, тогда, упражняя их, действительно можно сделать их больше и сильнее, однако изображение не станет от этого более четким. Следует признать, принцип упражнения и неупражнения органов не способен создать ничего, кроме самых грубых и наименее впечатляющих приспособлений.
В то же время при помощи дарвиновского отбора можно объяснить любую мельчайшую деталь. Хорошее зрение, точное и достоверное вплоть до самых ничтожных подробностей, может решить для животного вопрос жизни и смерти. Для быстро летающей птицы, например для стрижа, четко сфокусированный и нейтрализующий искажения хрусталик может оказаться важным фактором, от которого будет зависеть, поймает она мошку или же врежется в скалу. От того, насколько быстро закрывается диафрагма радужки при выходе солнца из-за тучи, иногда зависит, сможет животное вовремя заметить хищника и спастись бегством или же окажется ослепленным на какое-то роковое мгновение. Любое повышение эффективности глаза, сколь бы незначительным оно ни было и как бы глубоко оно ни пряталось во внутренних тканях, может содействовать выживанию и репродуктивному успеху животного — а значит, и распространению генов, обусловивших это улучшение. Вот почему отбор по Дарвину способен объяснять эволюцию усовершенствований. С точки зрения дарвинизма эволюция устройства, успешно помогающего выжить, напрямую вытекает из его успешности как таковой. Взаимосвязь между объяснением и объясняемым феноменом является непосредственной и полной.
Ламаркизм же покоится на непрочном и ненадежном основании — на том правиле, будто все, что много используется, выигрывает от увеличения в размерах. Иными словами, он полагается на корреляцию между размером органа и его эффективностью. Если такая взаимосвязь и существует, то она, несомненно, чрезвычайно слаба. А дарвиновская теория строится на корреляции между эффективностью органа и его эффективностью — более полной корреляции и быть не может! Это слабое место ламаркизма никак не связано с конкретными особенностями тех жизненных форм, которые встречаются на нашей планете. Оно является его системным недостатком, справедливым для любых разновидностей сложных приспособлений — в том числе, как мне думается, и для живых существ, обитающих в любой другой точке Вселенной, какой бы чужеродной и непостижимой в деталях ни показалась нам тамошняя жизнь.
Таким образом, наш набег на ламаркизм получился довольно-таки опустошительным. Во-первых, насколько можно судить, главное допущение ламаркизма, наследование приобретенных признаков, является ошибочным по отношению ко всем известным нам формам жизни. Во-вторых, он не только ошибочно, но и должно быть ошибочным для всех живых организмов, чье эмбриональное развитие происходит по принципу эпигенеза (“рецепта”), а не преформации (“чертежа”), то есть для всех организмов, которые на сегодняшний день нам известны. В-третьих, даже если бы положения ламаркистской теории были верными, она по двум не зависящим друг от друга причинам в принципе была бы неспособна объяснить эволюцию приспособлений, по-настоящему сложных, — не только на нашей грешной земле, но и вообще где угодно. Следовательно, дело не в том, что ламаркизм — соперник теории Дарвина, оказавшийся ошибкой. Ламаркизм дарвинизму и не соперник вовсе. Он даже не может всерьез претендовать на то, чтобы объяснять эволюцию сложных приспособлений. Как возможный соперник дарвинизма он был обречен изначально.
Существует еще несколько теорий, которые выдвигались, а время от времени выдвигаются и до сих пор, в качестве альтернатив дарвиновской теории естественного отбора. Я опять-таки собираюсь показать, что в действительности они серьезными альтернативами не являются. Я объясню (на самом деле это очевидно), что “нейтрализм”, “мутационизм” и прочие подобные “альтернативы” могут быть или не быть причиной некоторых наблюдаемых эволюционных изменений, но не могут лежать в основе приспособительной эволюции — эволюции, ведущей к постепенному усовершенствованию таких аппаратов для выживания, как глаз, ухо, локтевой сустав и органы эхолокации. Разумеется, многие эволюционные изменения могут не иметь отношения к адаптациям, и в таком случае вполне возможно, что эти альтернативные теории отчасти верны — но только для неинтересных аспектов эволюции, не для тех, которые касаются особенностей, отличающих живую природу от неживой. Яснее всего это видно на примере нейтральной теории эволюции. У нее долгая история, но наиболее понятна она в своем современном, молекулярном обличье, в котором ее активно пропагандирует выдающийся японский генетик Мотоо Кимура, чей английский слог, кстати говоря, посрамит многих из тех авторов, для кого английский язык — родной.
Нам уже приходилось сталкиваться с нейтрализмом. Как вы, вероятно, помните, он утверждает, что различные варианты одной и той же молекулы — скажем, гемоглобина, — аминокислотные последовательности которых не вполне совпадают, функционируют в точности одинаково. Это означает, что с точки зрения естественного отбора мутация, превращающая одну разновидность гемоглобина в другую, является нейтральной. Нейтралисты полагают, что если говорить о естественном отборе, то эволюционные изменения в подавляющем большинстве случаев нейтральны, то есть случайны. А представители противоположного направления генетики, именуемые селекционистами, считают, что естественный отбор является могучей силой даже на уровне мельчайших деталей в последовательностях молекулярных цепочек.
Здесь важно различать два совершенно особых вопроса. Первый имеет непосредственное отношение к теме настоящей главы: является ли нейтрализм альтернативным объяснением приспособительной эволюции, противопоставляющим себя теории естественного отбора? Второй вопрос, никак не связанный с первым, состоит в том, является ли большинство происходящих эволюционных изменений приспособительными изменениями. Когда мы говорим об эволюции какой-либо молекулы из одной формы в другую, насколько вероятно то, что эта эволюция происходит благодаря естественному отбору, а не является результатом нейтральных изменений, обусловленных случайностью? По этому второму вопросу среди молекулярных генетиков бушуют жаркие дебаты, в которых одерживает верх попеременно то одна сторона, то другая. Но если мы сосредоточимся на адаптациях, то есть на первом вопросе, то весь этот спор покажется нам бурей в стакане. Для нас что есть нейтральная мутация, что нет ее, ведь она не видна ни нам, ни естественному отбору. Когда речь идет о ногах, руках, крыльях и глазах, то нейтральная мутация — это и не мутация вовсе! Если вернуться к нашей аналогии с рецептом, то вкус блюда не изменится от того, что некоторые слова в рецепте мутируют и станут написаны другим шрифтом. Для тех, кого интересует готовый продукт, это будет все тот же старый рецепт, как бы ни были напечатаны его слова — так, так или так. Молекулярные генетики напоминают педантичных наборщиков. Для них важно, как именно выглядят слова, из которых слагаются рецепты. А естественному отбору на это наплевать — как и нам, покуда мы говорим об эволюции адаптаций. Когда же речь идет о других аспектах эволюции — например, о ее скорости у разных групп организмов, — нейтральные мутации должны быть предметом самого пристального внимания.
Даже самый убежденный нейтралист без особых проблем согласится с тем, что за все адаптации отвечает естественный отбор. Все, что он хочет сказать, — это то, что эволюционные изменения по большей части адаптациями не являются. Тут он вполне может быть прав, хотя и не любой генетик с ним согласится. Наблюдая за этими дебатами со стороны, лично я болею за нейтралистов, поскольку, если они окажутся правы, это существенно упростит нам выяснение родства между организмами и оценку скорости эволюционных процессов. Обе противоборствующие стороны согласны с тем, что нейтральная эволюция не может вести к приспособительным усовершенствованиям по той простой причине, что нейтральная эволюция случайна по определению, а приспособительные усовершенствования по определению неслучайны. Нам в очередной раз не удается найти альтернативу дарвиновскому отбору там, где требуется объяснить то свойство живой природы, которое отличает ее от неживой, — а именно сложные адаптации.
Теперь перейдем еще к одному историческому сопернику теории Дарвина — “мутационизму”. Сегодня у нас это с трудом укладывается в голове, но в начале XX в., когда само явление мутации только получило свое название, оно рассматривалось не как необходимая составляющая дарвиновской эволюции, а как ее альтернатива! В генетике существовало целое направление, называвшееся мутационизмом, к которому принадлежали такие славные имена, как Гуго де Фриз с Уильямом Бейтсоном — одни из тех, кто первыми переоткрыл законы Менделя, Вильгельм Иогансен, изобретатель слова “ген”, и Томас Хант Морган — создатель хромосомной теории наследственности. Де Фриз был особенно впечатлен масштабностью тех изменений, которые могут производиться мутациями. Он и Иогансен полагали, что бóльшая часть внутривидовой изменчивости не связана с генами. Все мутационисты придерживались того мнения, что отбор в лучшем случае выполняет в эволюции функцию незначительной прополки. Настоящей же созидательной силой считались мутации как таковые. Менделевская генетика была не тем фундаментальным основанием дарвинизма, каким она является в наши дни, а его антитезой.
Современный разум может воспринять такую идею разве что со смехом, но давайте не будем сами уподобляться Бейтсону, высокомерно заявлявшему: “Мы обращаемся к Дарвину ради его бесценного собрания фактических данных, [однако] философским авторитетом он для нас более не является. Его эволюционную систему мы рассматриваем так же, как рассматривали бы системы Лукреция или Ламарка”. И еще: “Изменение популяционных масс при помощи незначительных шажков, направляемых отбором, настолько не соответствует действительности, что можно только удивляться как недостатку проницательности у защитников подобной точки зрения, так и тому дару убеждения, благодаря которому она хотя бы некоторое время казалась приемлемой”. Расстановка сил поменялась главным образом благодаря Р. Э. Фишеру, который показал, что на самом деле менделеевская дискретная наследственность необходима дарвинизму и ни в коем случае не является его противоположностью.
Мутации необходимы для эволюции, но как кому-то могло прийти в голову, что достаточны? Эволюционные изменения являются усовершенствованиями в гораздо большей степени, чем можно было бы ожидать исходя из одной лишь случайности. Затруднение, которое возникает, если считать мутационный процесс единственной движущей силой эволюции, формулируется очень просто: каким образом, скажите на милость, мутация может “знать”, что хорошо для организма, а что нет? Подавляющее большинство изменений, могущих произойти с таким сложным механизмом, как, скажем, какой-либо орган, только сделают его хуже. Лишь незначительное меньшинство изменений будут изменениями к лучшему. Любой, кто утверждает, будто движущей силой эволюции являются мутации без участия отбора, должен объяснить, почему мутации имеют обыкновение оказываться полезными. Что это за непостижимая врожденная мудрость, которая заставляет организм мутировать в нужном направлении? Обратите внимание, в сущности это тот же самый вопрос, который мы в несколько ином виде уже задавали ламаркизму. Надо ли говорить, что мутационисты никогда на него не отвечали? Странно другое: похоже, они этим вопросом просто не задавались.
Сегодня это должно показаться нам тем более абсурдным по причине нашей предвзятости: мы воспитаны в убеждении, что мутации “случайны”. Если мутации случайны, тогда они по определению не могут быть предрасположены к тому, чтобы становиться усовершенствованиями. Однако представители мутационистского направления в генетике, разумеется, мутации случайными не считали. Они полагали, что организму присуще изменяться в одних направлениях более, чем в других, хотя и оставляли открытым вопрос, откуда организму “известно”, какие именно изменения окажутся для него полезными в будущем. Но, отправляя эту мистическую дребедень на свалку истории, мы должны четко осознавать, что же конкретно имеется в виду под случайностью мутаций. Бывают случайности и случайности, многие люди путают различные значения этого слова. По правде говоря, во многих отношениях мутации не случайны. Я утверждаю только, что они ни в коей мере не способны к какому бы то ни было предвидению того, что может сделать жизнь животного лучше. Однако если мы собираемся объяснять эволюцию при помощи одних лишь мутаций, без отбора, то нам придется допустить нечто, аналогичное именно предвидению. Будет полезно разобраться поподробнее, в каком смысле мутации случайны, а в каком нет.
Во-первых, мутации неслучайны вот в каком отношении. Они не происходят сами по себе, а возникают в результате определенных физических событий. Их производят так называемые мутагены (опасные, поскольку нередко являются причиной рака): рентгеновские лучи, космическое излучение, радиоактивные вещества, различные химические препараты и даже другие гены — “гены-мутаторы”. Во-вторых, у любого биологического вида разные гены мутируют с различной вероятностью. Для каждого хромосомного локуса характерна своя особая частота мутаций. Так, например, частота мутации, в результате которой возникает ген хореи Гентингтона — болезни, похожей симптомами на пляску святого Витта и убивающей людей, когда они достигают среднего возраста, — равняется примерно 1 на 200 тыс. У ахондроплазии (хорошо всем знакомого типа карликовости, свойственного бассет-хаундам и таксам и характеризующегося непропорционально укороченными конечностями) аналогичный параметр приблизительно в десять раз выше. Это цифры, полученные при нормальных условиях. В присутствии мутагенов, скажем рентгеновских лучей, частота всех мутаций возрастает. Некоторые участки хромосом называют “горячими точками” — там обновление генов идет особенно интенсивно в связи с необычайно высокой локальной частотой мутаций.
В-третьих, в любом хромосомном локусе независимо от того, является он горячей точкой или нет, мутации в одном направлении могут происходить с большей вероятностью, чем мутации в другом, противоположном направлении. Это приводит к возникновению феномена, называемого “мутационным давлением”, который может иметь эволюционные последствия. Например, даже если две формы молекулы гемоглобина, форма 1 и форма 2, неразличимы с точки зрения отбора, то есть переносят кислород одинаково эффективно, все равно мутации, превращающие форму 1 в форму 2, могут происходить чаще обратных мутаций из формы 2 в форму 1. В данном случае мутационное давление приведет к тому, что форма 2 будет встречаться чаще, чем форма 1. Мутационное давление в некотором локусе считается равным нулю, если количество мутаций в одном направлении в точности компенсируется обратными мутациями.
Итак, мы можем видеть, что вопрос, случайны мутации на самом деле или нет, не так уж банален. Ответ зависит от того, что именно мы подразумеваем под случайностью. Если вы называете мутации случайными, имея в виду, что на них не влияют внешние факторы, тогда ваша точка зрения опровергается рентгеновскими лучами. Если вы считаете, что “случайность мутаций” предполагает, будто все гены мутируют с равной вероятностью, то в этом случае доказательством вашей неправоты служат “горячие точки”. Если же под случайностью мутаций вы подразумеваете, что мутационное давление во всех локусах равняется нулю, то вы опять-таки неправы. Только если вы определите случайность как “отсутствие общей склонности к усовершенствованию организма”, мутации будут поистине случайными. Все три рассмотренные нами разновидности неслучайности бессильны сделать так, чтобы эволюция двигалась непременно в сторону развития адаптаций, а не в каком-то ином, “случайном” (с точки зрения функций) направлении. Существует и четвертая разновидность неслучайности, для которой это тоже справедливо, хотя и чуть-чуть менее очевидно. Стоит потратить на нее немного времени, поскольку она приводит в замешательство даже некоторых современных биологов.
Есть люди, для которых слово “случайный” несет своеобразный — и, на мой взгляд, довольно странный — смысл. Приведу высказывания двух противников дарвинизма (П. Сондерса и М.-У. Хо), отражающие их представления о том, как дарвинисты трактуют понятие “случайная мутация”. “Неодарвинистская концепция случайной изменчивости несет в себе колоссальное заблуждение, будто возможно все, что мы только можем себе представить”. “Все изменения считаются возможными и равновероятными (курсив мой. — Р. Д.)”. Отнюдь не придерживаясь таких взглядов, я затрудняюсь даже уяснить себе, какой смысл мог бы под ними скрываться. Что могла бы означать убежденность в том, будто “все” изменения происходят с равной вероятностью? Все изменения? Для того чтобы два или несколько событий можно было назвать “равновероятными”, они должны поддаваться четкому определению. Например, мы можем сказать, что головы и хвосты встречаются с одинаковой вероятностью, потому что головы и хвосты — это четко различающиеся явления. Но не “все возможные” происходящие с животными изменения относятся к дискретным явлениям такого типа. Рассмотрим два возможных события: удлинение коровьего хвоста на один дюйм и удлинение коровьего хвоста на два дюйма. Как нам быть — считать их различными и, соответственно, “равновероятными”? Или же это просто количественные вариации одного и того же явления?
Несомненно, перед нами выведена своего рода карикатура на дарвиниста, чьи представления о случайности доведены до абсурда, если не до полнейшей бессмыслицы. Мне потребовалось время, чтобы понять эту карикатуру, настолько она чужда образу мыслей дарвиниста, который я себе хорошо представляю. Но теперь я, кажется, разобрался в ней как следует и собираюсь описать ее здесь, ибо она поможет нам уяснить то, что вызывает значительную часть так называемой критики дарвинизма.
Изменчивость и отбор вместе движут эволюцию. Дарвинисты считают изменчивость случайной в том смысле, что она не направлена в сторону улучшений, а имеющуюся тенденцию к усовершенствованию объясняют действием отбора. Можно представить себе непрерывный спектр эволюционных учений — с дарвинизмом на одном конце и мутационизмом на другом. Крайние мутационисты думают, что отбор никакой роли в эволюции не играет. Направление эволюции определяется направлением возникающих мутаций. Возьмем, к примеру, увеличение головного мозга, произошедшее за последние несколько миллионов лет эволюции человека. Дарвинист сказал бы, что благодаря той изменчивости, которую мутации поставляют естественному отбору, возникали как особи с мозгом мельче среднего, так и особи с мозгом крупнее среднего, а отбор благоприятствовал мозговитым. Мутационист сказал бы, что тенденция в пользу более крупных мозгов возникла уже на уровне мутационной изменчивости, что отбора после предоставленных мутациями изменений не было (или он был не нужен) и что размер головного мозга увеличился из-за того, что мутации происходили преимущественно в сторону его увеличения. Если вкратце, то мысль такая: имелась эволюционная тенденция в направлении укрупнения мозга, причиной этой тенденции мог быть исключительно отбор (как полагают дарвинисты) или исключительно мутации (как полагают мутационисты). Но возможен и непрерывный спектр промежуточных взглядов — как если бы два возможных источника данной эволюционной тенденции пошли на взаимные уступки. Промежуточную точку зрения можно было бы сформулировать так: у мутаций имелась некоторая склонность к тому, чтобы с большей вероятностью вызывать увеличение головного мозга, а в популяции, выжившей после действия отбора, эта тенденция становилась еще более выраженной.
Признаки карикатурности появляются тогда, когда речь заходит о том, что же дарвинист подразумевает, говоря, будто в предоставляемой отбору мутационной изменчивости отсутствуют какие бы то ни было тенденции. Для меня как для настоящего, реально существующего дарвиниста это означает только лишь то, что у мутаций отсутствует систематическая склонность происходить в направлении усовершенствования приспособлений. Но для выдуманного, карикатурного дарвиниста это значит, что все изменения, какие только можно себе представить, “равновероятны”. Если оставить в стороне уже упоминавшуюся логическую невозможность существования подобных убеждений, то этот карикатурный дарвинист считает организм безгранично податливой глиной, с готовностью принимающей любую форму, какую только пожелает всемогущий отбор. Очень важно понимать, в чем различие между настоящим и карикатурным дарвинистами. Рассмотрим его на конкретном примере — на разнице между приспособлениями к полету у летучих мышей и у ангелов.
Ангелов всюду изображают с крыльями, растущими из спины, и с руками, свободными от перьев. При этом у летучих мышей, так же как у птиц и у птеродактилей, самостоятельные передние конечности отсутствуют. Передние лапы их предков были преобразованы в крылья и не могут использоваться (разве что чрезвычайно неуклюже) для какой-либо другой цели — например, для захватывания пищи. Теперь давайте послушаем беседу двух дарвинистов — реального и карикатурного.
РЕАЛЬНЫЙ. Хотел бы я знать, почему у летучих мышей не развились такие же крылья, как у ангелов. Ведь свободная пара передних конечностей могла бы им пригодиться. Грызуны то и дело используют свои передние лапы, чтобы брать пищу и подносить ее ко рту, а рукокрылые из-за отсутствия передних лап ужасно неповоротливы на твердой поверхности. Полагаю, дело может быть попросту в том, что не возникало необходимых мутаций. Мутантные предки летучих мышей с зачатками крыльев на спине никогда не появлялись, только и всего.
КАРИКАТУРНЫЙ. Чепуха! Главное — отбор! Если у летучих мышей нет таких крыльев, как у ангелов, это означает только одно: отбор не благоприятствовал крыльям как у ангелов. Мутантные летучие мыши с торчащими посреди спины зачатками крыльев наверняка появлялись, но были отсеяны естественным отбором.
РЕАЛЬНЫЙ. Что ж, я готов согласиться с тем, что отбор мог им не благоприятствовать, даже если бы они возникли. Например, они могли бы увеличивать общую массу тела животного, а избыточный вес — это слишком большая роскошь для любого летательного аппарата. Но вы ведь, разумеется, не считаете, будто все, чему в принципе мог бы благоприятствовать отбор, непременно преподносится ему на блюдечке в виде нужных мутаций?
КАРИКАТУРНЫЙ. Конечно же, считаю. Главное — отбор! Мутации случайны.
РЕАЛЬНЫЙ. Э-э-э… Да, мутации случайны, но только лишь в том смысле, что они не могут заглядывать в будущее и планировать то, что могло бы оказаться полезным для животного. Это не означает, будто возможно абсолютно все что угодно. Как по-вашему, почему ни одно животное не извергает огонь из ноздрей подобно дракону? Разве это не пригодилось бы для поимки добычи и для ее приготовления?
КАРИКАТУРНЫЙ. Все очень просто. Главное — отбор. Животные не дышат огнем, поскольку им это невыгодно. Огнедышащие мутанты элиминировались естественным отбором. Возможно, из-за чрезмерной энергоемкости процесса.
РЕАЛЬНЫЙ. Не думаю, что огнедышащие мутанты когда-либо существовали. А если бы таковые и возникли, то, вероятно, они были бы подвержены смертельной опасности сжечь самих себя.
КАРИКАТУРНЫЙ. Глупости! Если бы трудность была только в этом, отбор поддержал бы эволюцию ноздрей с асбестовым покрытием.
РЕАЛЬНЫЙ. Я не верю, что когда-либо возникала мутация, производящая ноздри с асбестовым покрытием. Думаю, что мутантные животные могут секретировать асбест не более, чем мутантные коровы — прыгать через луну.
КАРИКАТУРНЫЙ. Любой мутант, прыгающий через луну, был бы незамедлительно элиминирован естественным отбором. Там, к вашему сведению, кислорода нет.
РЕАЛЬНЫЙ. Удивляюсь, как это вы до сих пор не предположили существования мутантных коров в генетически обусловленных скафандрах и кислородных масках.
КАРИКАТУРНЫЙ. Справедливо! Полагаю, объяснение тут состоит в том, что коровам попросту невыгодно прыгать через луну. Не стоит забывать об энергетических затратах, необходимых для достижения второй космической скорости.
РЕАЛЬНЫЙ. Какая нелепость!
КАРИКАТУРНЫЙ. Вы, очевидно, ненастоящий дарвинист. Кто же вы — тайный мутационист?
РЕАЛЬНЫЙ. Если вы так думаете, вам надо познакомиться с подлинным мутационистом.
МУТАЦИОНИСТ. У вас тут дарвинистский междусобойчик или можно присоединиться? Вы оба заблуждаетесь, придавая слишком большое значение отбору. Все, на что способен отбор, — это устранять серьезные уродства и отклонения. Он не способен к подлинному созиданию. Вернемся к вашему примеру с эволюцией крыльев у летучих мышей. В действительности дело было так. В некоторой популяции наземных животных стали происходить мутации, удлиняющие пальцы и формирующие между ними кожные перепонки. Из поколения в поколение эти мутации становились все более часто встречающимися, пока наконец вся популяция не обзавелась крыльями. Отбор к этому никакого отношения не имеет. Возникновение крыльев у летучих мышей неизбежно вытекало из конституции их предков.
РЕАЛЬНЫЙ и КАРИКАТУРНЫЙ дарвинисты (дружно). Какой ужасающий мистицизм! Возвращайся обратно в свой девятнадцатый век!
Надеюсь, с моей стороны не будет излишней самоуверенностью предположить, что читатель не разделяет точек зрения ни Мутациониста, ни Карикатурного Дарвиниста. Я исхожу из того, что читатель, так же как и я сам, согласен с Реальным Дарвинистом. Таких карикатурных дарвинистов в действительности не существует. К сожалению, некоторые думают, что они существуют и что, не соглашаясь с этой карикатурой, они не соглашаются и с дарвинизмом как таковым. В биологии есть направление, представители которого взяли манеру говорить что-то вроде следующего. Проблема дарвинизма в том, что он пренебрегает теми ограничениями, которые налагает эмбриология. Дарвинисты (вот тут-то и начинается карикатура) полагают, что если отбор готов поддержать какое угодно мыслимое и немыслимое эволюционное преобразование, то необходимая для этого мутационная изменчивость непременно найдется. Мутации происходят в любом направлении с равной вероятностью. Только отбор направляет эволюцию.
Однако всякий реально существующий дарвинист согласится с тем, что, хотя любой ген на любой из хромосом может мутировать в любой момент, последствия мутаций для организма жестко лимитированы эмбриологическими процессами. Даже если бы я когда-нибудь в этом сомневался (чего не было), мои сомнения были бы быстро развеяны компьютерной моделью с биоморфами. Невозможно просто так постулировать “мутацию вырастания крыльев посреди спины”. Эволюция крыльев, так же как и всего прочего, возможна только в том случае, если процессы развития организма позволяют ей осуществиться. Ничто не может взять и “вырасти” на ровном месте. Все возникает в ходе эмбрионального развития. Лишь немногое из того, что теоретически могло бы возникнуть, позволено существующими реалиями эмбриологии. Передние лапы развиваются таким образом, что мутации могут увеличивать длину пальцев и формировать кожные перепонки между ними. Но в эмбриональном развитии спины вполне может не быть ничего, что позволяло бы отрастить крылья как у ангела. Гены могут мутировать хоть до потери пульса, но ни у какого млекопитающего все равно не появится ангельских крыльев, если эмбриология млекопитающих не допускает возможности подобных изменений.
Ну а покуда нам не известны все подробности того, как развиваются зародыши, имеется и простор для разногласий насчет возможности тех или иных воображаемых мутаций. Могло бы оказаться, например, что эмбриология млекопитающих никоим образом не препятствует появлению крыльев как у ангелов и что в данном случае карикатурный дарвинист был прав, предполагая, что зачатки ангельских крыльев появлялись, но не нашли поддержки со стороны отбора. А может быть, узнав о развитии больше, мы обнаружим, что крылья как у ангелов всегда были из разряда неосуществимого, и потому у естественного отбора просто не было шанса благоприятствовать им. Для полноты картины следует сказать, что есть и третья возможность — что эмбриология никогда не допускала возникновения ангельских крыльев, а отбор никогда не благоприятствовал бы им, даже если бы они возникли. Но в одном можно быть уверенными твердо: игнорировать ограничения, накладываемые эмбриологией на эволюцию, мы не вправе. Все серьезные дарвинисты единодушны в этом мнении, хотя иногда их и изображают несогласными с ним. Выходит, что люди, кричащие об “эмбриологических ограничениях” как о доводе против дарвинизма, путают дарвинизм с вышеприведенной карикатурой на него.
Начали мы с разговора о том, что же именно принято иметь в виду, называя мутации “случайными”. Я перечислил три возможных значения этого слова, для которых мутации неслучайны: мутации вызываются рентгеновским излучением и т. п., частота мутаций у каждого гена своя, мутации и обратные им мутации происходят с различной вероятностью. Теперь мы можем добавить, что мутации неслучайны и еще в одном, четвертом смысле: они способны вносить изменения только в уже существующие процессы эмбрионального развития. Они не могут создать из воздуха любое мыслимое преобразование, которому естественный отбор благоприятствовал бы. Изменчивость, попадающая на сито отбора, должна пройти через прокрустово ложе той эмбриологии, какая имеется на данный момент.
Существует и пятое значение слова “случайный”, в котором мутации могли бы быть неслучайными. Мы можем представить себе (и не более того) такие мутации, которые систематически направлены в сторону улучшения приспособленности организма к жизни. Но, хотя представить-то это мы можем, никто еще не сумел даже примерно предположить, каким способом подобная тенденция могла бы осуществляться. Настоящие, реально существующие дарвинисты считают мутации случайными только в этом пятом, “мутационистском” отношении. Мутации не бывают систематически направленными в сторону усовершенствования адаптаций, и никакие механизмы, которые могли бы сделать мутации неслучайными в этом пятом смысле слова, нам, мягко говоря, не известны. С точки зрения приспособительной выгоды мутации случайны, хотя во всех остальных отношениях они случайными и не являются. В неслучайных и полезных направлениях эволюцию ведет отбор и только отбор. Мутационизм не просто оказался на поверку ошибочен. Он никогда и не мог быть правдой. Он в принципе не способен объяснять эволюцию усовершенствований. Мутационизм, как и ламаркизм, — это не опровергнутый соперник дарвинизма. Он ему просто не соперник.
То же самое касается и еще одного мнимого соперника дарвинизма — теории под странным названием “молекулярный драйв”, которую отстаивает кембриджский генетик Гэбриел Довер. (Все на свете состоит из молекул, так что не очень ясно, почему гипотетический процесс, придуманный Довером, более заслуживает называться “молекулярным”, нежели любой другой эволюционный механизм; это напоминает мне одного моего знакомого, который жаловался на “гастрит желудка” и гордился своим “интеллектуальным умом”). Как мы уже видели, Мотоо Кимура и другие сторонники теории нейтрализма не выдвигают необоснованных претензий. Они не строят иллюзий, будто случайный генный дрейф может соперничать с естественным отбором в качестве альтернативного объяснения приспособительной эволюции. Они отдают себе отчет в том, что только естественный отбор может направлять эволюцию в сторону адаптаций. Они утверждают всего-навсего, что многие эволюционные изменения (как они видятся молекулярным генетикам) — не адаптации. Довер для своей теории такими скромными заявлениями не ограничивается. Он полагает, что может объяснить всю эволюцию, не прибегая к естественному отбору, хотя и великодушно признает, что в теории естественного отбора тоже может быть доля истины.
На протяжении всей нашей книги мы чуть что первым делом обращались к примеру с глазом, хотя глаз — это, конечно же, не более чем типичный представитель множества тех разнообразных органов, которые слишком сложно устроены и хорошо отлажены, чтобы возникнуть случайно. Из раза в раз я приводил доводы в пользу того, что только естественный отбор может дать правдоподобное и даже убедительное объяснение человеческому глазу и прочим органам чрезвычайного совершенства и сложности. На наше счастье, Довер решил открыто бросить вызов и объяснить эволюцию глаза по-своему. Допустим, сказал он, что для возникновения глаза из ничего требуется 1 тыс. эволюционных шагов. Иными словами, чтобы участок гладкой кожи превратить в глаз, необходимо произвести 1 тыс. генетических изменений. Я считаю, что для удобства дискуссии это допущение можно считать приемлемым. На языке Страны биоморф оно означает, что безглазое животное и животное с глазами находятся в 1 тыс. генетических шагов друг от друга.
Так как же мы собираемся объяснить тот факт, что в ходе эволюции был сделан именно нужный набор из 1 тыс. шагов, в результате чего появился всем нам хорошо известный глаз? Объяснение с естественным отбором мы уже знаем. В упрощенной до предела форме оно выглядит так. На каждом из этой 1 тыс. шагов возникали мутации, дававшие некоторое количество альтернативных вариантов, только один из которых сохранялся, потому что именно он способствовал выживанию. Тысяча шагов эволюции — это 1 тыс. точек, в которых был сделан выбор удачного варианта. Прочие варианты в большинстве случаев были гибельными. Современный глаз во всей своей приспособительной сложности является результатом 1 тыс. удачных актов неосознанного “выбора”. Вид пробирался своей особой тропинкой через лабиринт всех имевшихся возможностей. На этом пути была 1 тыс. точек ветвления, и каждый раз выжившими оказывались те, кому случайно доводилось повернуть в сторону улучшенного зрения. Вся обочина усеяна трупами неудачников, которых угораздило свернуть не туда на какой-либо из 1 тыс. развилок. Итак, глаз, каким мы его знаем, возник благодаря 1 тыс. случаев удачного “выбора”, следовавших друг за другом.
Это был один из способов рассказать, каким образом естественный отбор объясняет возникновение глаза за 1 тыс. эволюционных шагов. А что за объяснение предлагает Довер? В сущности, он утверждает, что выбор, делавшийся на каждом этапе из тысячи, не важен — задним числом животные нашли бы применение любому возникшему у них органу. Каждый шаг данного эволюционного пути был, по мнению Довера, случаен. Шаг 1, например, состоял в том, что среди особей вида распространилась некая случайная мутация. А поскольку новый признак был случайным с функциональной точки зрения, то выживанию животных он никак не способствовал. Таким образом, животные были вынуждены сами искать себе по свету новое местообитание и новый образ жизни, которые позволили бы использовать этот признак, навязанный им волей случая. Найдя условия, подходившие для случайной части их тела, они жили там в течение какого-то времени, пока новая случайная мутация не возникла и не распространилась внутри вида. Тогда нужно было снова сниматься с насиженных мест в поисках очередного пристанища или очередного образа жизни, совместимого с новым случайно приобретенным признаком. Как только подходящие условия нашлись, шаг 2 был завершен. Распространение новой случайной мутации ознаменовало начало шага 3… И так далее вплоть до тысячного шага, по окончании которого получился полностью сформированный глаз. Довер обращает наше внимание на то, что человеческий глаз улавливает только свет так называемого видимого спектра, а инфракрасные лучи не воспринимает. Однако если бы благодаря случайным процессам у нас возникли глаза, чувствительные к инфракрасному излучению, то, можно не сомневаться, мы нашли бы им достойное применение и пришли бы к такому образу жизни, при котором это качество использовалось бы на полную катушку.
На первый взгляд, данная теория обладает неким привлекательным правдоподобием, но только на самый первый и беглый взгляд. Привлекает в ней то, с какой ловкостью она развернула понятие естественного отбора на 180°. В своем простейшем виде теория естественного отбора предполагает, что это окружающие условия навязываются видам, а выживают те генетические варианты, которые оказываются лучше приспособленными. Окружающая среда — это данность, а вид эволюционирует, чтобы соответствовать ей. Теория Довера все переворачивает с ног на голову. Здесь сама природа видов оказалась “навязана” им превратностями мутационного процесса, а также другими факторами внутренней генетической среды, являющимися предметом научных интересов самого Довера. Вид выбирает из имеющегося разнообразия жизненных условий те, которые лучше всего подходят к случайно доставшимся ему свойствам.
Однако привлекательная симметричность этой теории по отношению к теории естественного отбора в самом деле поверхностна. Утопизм идеи Довера предстает во всей своей сказочной красе, стоит только взглянуть на нее с точки зрения арифметики. Суть доверовской концепции заключается в том, что направление, взятое видом на каждом из 1 тыс. пройденных шагов, не играло никакой роли. Всякое возникавшее новшество было в функциональном смысле случайным, а уж затем виду приходилось искать для себя подходящую среду обитания. Подразумевается, что она должна была найтись независимо от того, в какую сторону вид сворачивал на каждой из развилок своего пути. Теперь давайте подумаем о том, существование какого количества возможных окружающих сред нам придется для этого постулировать. Была 1 тыс. точек ветвления. Сделаем самое скромное предположение, что каждый раз дорога разветвлялась на две (а не три и не на 18). Тогда для того, чтобы предложенная Довером схема смогла работать, общее число реально существующих и пригодных для жизни сред обитания должно составлять 2 в тысячной степени (в первой точке тропинка разветвляется на две, каждая из которых затем тоже раздваивается, так что всего получается четыре — они тоже ветвятся, в результате чего их становится уже 8, затем 16, 32, 64… и так далее вплоть до 21000). Это число можно представить как единицу с 301 нулем, что неизмеримо больше суммарного количества атомов во вселенной.
Доверовский механизм, якобы альтернативный естественному отбору, никогда не смог бы ничего создать — не то что за миллион лет, но даже за срок, в миллион раз превышающий возраст Вселенной. И даже для миллиона вселенных, каждая из которых существовала бы в миллион раз дольше, чем наша, результат был бы тем же. Обратите внимание, что этот вывод никак принципиально не пострадает, если мы изменим первоначальное допущение Довера об 1 тыс. эволюционных шагов, необходимых для возникновения глаза. Даже уменьшив их число до 100 — что, скорее всего, неоправданно мало, — мы все равно вынуждены будем заключить, что количество пригодных для жизни сред обитания, которые должны ждать своего часа, чтобы быть заселенными в зависимости от того, какой случайный поворот предпримет эволюция вида, превышает миллион миллионов миллионов миллионов миллионов. Это меньше, чем мы насчитали в предыдущий раз, но все равно это означает, что почти каждая из заранее заготовленных доверовских “сред обитания” должна состоять менее чем из одного атома.
Имеет смысл объяснить, почему теория естественного отбора может при этом не опасаться симметричного разноса, основанного на аргументации, апеллирующей к большим числам. В главе 3 мы представляли себе всех теоретически возможных и реально существующих животных расположившимися на своих местах в гигантском гиперпространстве. Здесь мы делаем примерно то же самое, только в упрощенной форме: в каждой точке эволюционная траектория дает два ответвления вместо 18. Таким образом, все животные, какие в принципе могли бы возникнуть за 1 тыс. эволюционных шагов, сидят на сучьях огромного ветвистого дерева, общее количество ветвей которого равняется единице с 301 нулем. Любую эволюционную историю, происходившую в действительности, можно представить в виде некоего конкретного маршрута по ветвям этого дерева. Только очень немногие из возможных эволюционных маршрутов были пройдены на самом деле. Бóльшая же часть “дерева всех возможных животных” скрыта во мраке небытия. Кое-какие траектории, однако, светятся на этом темном дереве подобно электрическим гирляндам. Это те эволюционные истории, которые имели место в действительности, и, как бы они ни были многочисленны, доля занимаемых ими ветвей бесконечно мала на общем фоне. Естественный отбор представляет собой процесс, способный отыскивать дорогу сквозь чащу ветвей “дерева всех возможных животных” и выбирать именно те редкие маршруты, которые ведут к жизнеспособности. Теория естественного отбора неуязвима для той аргументации, основанной на больших числах, с помощью которой я атаковал теорию Довера, потому что самая сущность теории естественного отбора заключается в обрубании большей части ветвей. Этим, собственно, естественный отбор и занимается. Он пробирается, шаг за шагом, сквозь “дерево всех возможных животных”, стараясь избегать бесплодных сучков — то есть организмов с глазами на ступнях и т. п., появление которых теория Довера с ее своеобразной, вывернутой наизнанку логикой поневоле вынуждена допускать.
Мы обсудили все предполагаемые альтернативы дарвиновскому отбору за исключением одной, самой старой. Речь идет о той теории, будто жизнь была создана (либо же эволюция была направляема) разумным создателем. Опровергать любую конкретную версию этой теории — скажем, ту, которая изложена в книге Бытия (или их там было две?), — все равно что бить лежачего. Едва ли не у каждого народа был свой собственный миф о сотворении мира — так, библейский вариант был принят в одном племени ближневосточных пастухов, и у него не больше привилегий, чем у верований другого племени, уже из Западной Африки, считающего, что мир был создан из муравьиных экскрементов. Все эти мифы роднит между собой то, что в их основе лежит осознанное намерение некоего сверхъестественного существа.
На первый взгляд, следует провести четкую границу между “однократным сотворением” и “направляемой эволюцией”. Сегодня все хоть сколько-нибудь искушенные богословы уже отказались от веры в однократное сотворение. Доказательства в пользу того, что какая-никакая эволюция была, стали слишком уж непреодолимыми. Однако многие теологи, называющие себя эволюционистами, например епископ Бирмингемский, которого мы уже цитировали в главе 2, пропускают Бога с потайного хода, позволяя ему исполнять роль наблюдателя, следящего за течением эволюции и либо оказывающего влияние на ее ключевые моменты (особенно, разумеется, на ключевые моменты эволюции человека), либо вмешивающегося даже в каждодневные события и вносящего тем самым свой вклад в эволюционные преобразования.
У нас нет возможности опровергнуть такие верования, особенно если они предполагают, будто Бог позаботился о том, чтобы его вмешательство выглядело ровно так, как мы представляем себе эволюцию путем естественного отбора. Все, что мы можем сказать по поводу подобных убеждений, — это то, что, во-первых, они избыточны, а во-вторых, они исходят из существования того явления, которое нам больше всего хотелось бы объяснить. Речь идет об организованной сложности. Теория эволюции только потому и хороша, что она может объяснить возникновение упорядоченной сложности из первозданной простоты.
Если мы принимаем без доказательств существование божества, способного создать весь сложно устроенный мир — неважно, за одно мгновение или управляя процессом эволюции, — то это божество само по себе уже должно быть необычайно сложным. Креационист — будь то пустомеля-проповедник или образованный епископ — просто-напросто исходит из того, что поразительный разум и необычайная сложность существуют изначально. Но раз мы можем позволить себе роскошь постулировать существование организованной сложности, не предлагая для нее никакого объяснения, то почему бы нам тогда не упростить себе задачу и не принять сразу как данность ту жизнь, что нам известна?! Короче говоря, божественное сотворение мира — как одномоментное, так и в форме “направляемой эволюции” — пополняет собой список тех теорий, которые мы рассматривали в этой главе. Все они на первый взгляд производят поверхностное впечатление альтернатив, противопоставляемых дарвинизму и поддающихся проверке фактами. При более внимательном рассмотрении оказывается, однако, что эти теории дарвинизму вовсе не соперницы. Эволюция путем накапливающего естественного отбора — единственная из известных нам теорий, в принципе способная объяснить существование организованной сложности. Даже если бы факты говорили против нее, это все равно была бы лучшая теория из имеющихся! В действительности же факты ее поддерживают. Но это другая история.
Давайте подводить итоги. Самая суть такого явления, как жизнь, сводится к грандиозной по своему масштабу статистической невероятности, и потому это явление можно объяснять чем угодно, но только не случайностью. Истинное объяснение существования жизни должно быть воплощенной противоположностью случая. Именно такой противоположностью является неслучайное выживание, если понимать его правильно. Если же понимать его неправильно, то неслучайное выживание будет не антитезой случайности, а случайностью как таковой. Между двумя этими крайностями существует непрерывный континуум промежуточных вариантов, и это тот же самый континуум, который ведет от одноступенчатого отбора к накапливающему отбору. Одноступенчатый отбор — это не более чем синоним “случайного стечения обстоятельств”. Его-то я и имел в виду под неправильно понятым неслучайным выживанием. А накапливающий отбор, действующий медленно и постепенно, способен объяснить существование сложных живых устройств. И это единственное удобоваримое объяснение, которое когда-либо выдвигалось.
На протяжении всей этой книги мы говорили о случайности и о том, что вероятность спонтанного возникновения порядка, сложности и кажущейся продуманности ничтожно, исчезающе мала. Мы искали способ укротить случай, вырвать ему клыки. “Неприрученная”, чистая, голая случайность означала бы возникновение упорядоченной сложности из ничего за один присест. Если бы никаких глаз не было вообще и вдруг за единственное поколение появился бы полностью оформленный, целостный и совершенный орган зрения, вот тогда это была бы неукрощенная случайность. Такое в принципе возможно, но шансы столь малы, что нам пришлось бы до скончания веков писать нули после запятой. То же самое касается и вероятности самопроизвольного возникновения любых полностью оформленных, целостных и совершенных существ — в том числе и богов (не вижу никакой возможности сделать для них исключение).
“Укротить” случайность — это значит разложить самое невероятное на более вероятные компоненты и выстроить их в определенной последовательности. Сколь бы невероятным ни было резкое превращение X в Y, всегда можно представить себе между ними ряд промежуточных вариантов, изменяющихся с практически не заметной глазу постепенностью. Пусть крупномасштабное преобразование будет сколь угодно невероятным, менее крупные изменения будут и менее невероятными. А если у нас есть достаточно большой ряд достаточно плавно меняющихся промежуточных ступеней, то мы можем превратить что угодно во что угодно другое, не призывая на помощь астрономические причины невероятности. Такое превращение возможно только при условии, что времени на прохождение всех промежуточных этапов будет достаточно, а также при наличии механизма, двигающего каждый шаг в определенном направлении, иначе наша последовательность шагов выльется в бесконечное хаотичное блуждание.
Дарвинистское мировоззрение претендует на соответствие обоим этим требованиям и утверждает, что медленный, постепенный накапливающий естественный отбор является окончательным объяснением нашего с вами существования. Те разновидности эволюционной теории, которые отрицают градуализм или основополагающую роль естественного отбора, могут быть верными в некоторых особых случаях. Но вся правда не может ограничиваться только ими, потому что они убирают из эволюционной теории самую суть — то, что наделяет ее способностью преодолевать астрономические значения невероятности и объяснять явные чудеса.