А вот и действительно сложный вопрос: как может естественный отбор поддерживать новшества на начальных стадиях развития, когда они лишь требуют вложений и не предоставляют никаких преимуществ для выживания? Дарвин много размышлял над этой проблемой. Как естественный отбор мог благоволить протоглазам или протокрыльям еще до того, как они стали достаточно большими и сложными, чтобы приносить пользу для выживания? Ведь этот отбор экономен: он отсеивает дорогостоящие признаки, от которых нет никакой отдачи. Если новшества в большинстве своем становятся выгодными для выживания только после преодоления некоего порога сложности и эффективности, то непонятно, как эволюция может способствовать их развитию до достижения порога. Это всегда было единственным серьезным возражением против дарвиновской теории эволюции путем естественного отбора. Энергичнее всех на нем настаивал зоолог Сент-Джордж Майварт сразу же после выхода “Происхождения видов…”, и с тех пор оно так и оставалось камнем преткновения.

На мелкие новшества принцип порога не распространяется. Например, шея жирафа могла удлиняться постепенно, и каждый небольшой прирост давал немедленную выгоду – позволял достать листья акации, растущие чуть выше. Покровительственная окраска насекомых могла развиваться постепенно, с каждым изменением уменьшая вероятность обнаружения особи хищником. Удлинение шеи и изменение окраски могли непрерывно давать чистую выгоду.

По мнению некоторых теоретиков эволюции, таких как Ричард Докинз и Манфред Эйген, значимость порогового эффекта для многих важнейших новшеств преувеличена. Они считают, что глобальные новшества вполне могут развиваться в ходе постепенного процесса, где каждый шаг прямо от начальной точки дает преимущества для выживания. Возможно, Докинз и Эйген правы. Мы знаем об эволюционной динамике сложных признаков слишком мало, чтобы понять, насколько широко распространена проблема порога. Многие биологи по сей день считают, что она имеет огромное значение, и именно к ее решению должны в первую очередь стремиться теории эволюционных новшеств. Я разделяю эту точку зрения. Мой опыт работы с компьютерными симуляциями генетических алгоритмов говорит, что проблема порога – весомое препятствие на пути развития новшеств. Если, запуская симуляцию естественного отбора, вы хотите получить что-нибудь сложное и полезное, вас, скорее всего, ждет разочарование. Эволюция в таких симуляциях часто останавливается без всякой видимой причины, застревает на одном месте на тысячи поколений и упрямо избегает интересных новшеств везде, где только можно. Специалисты, которые занимаются генетическими алгоритмами, сильно расстраиваются от того, насколько редко подобные симуляции порождают новшества.

Пороговый эффект можно объяснить через аналогию из области экономики фармакологических исследований. Фармацевтическая корпорация “Пфайзер” потратила многие годы и больше 100 миллионов долларов на разработку препарата “Виагра”, прежде чем он принес первый цент прибыли. Сперва были только расходы, а выгоду компания стала получать значительно позже. Фармкомпании могут мириться с отсроченным получением прибыли и умеют выбирать такие направления исследований, которые с наибольшей вероятностью приведут к созданию новинок с высоким потенциалом продаж. Но эволюция предугадывать не умеет: ей не хватает дальновидности менеджмента фарминдустрии. Ни один биологический вид не сможет привлечь венчурный капитал, чтобы платить по счетам, пока его исследовательская команда пытается претворить инновационную идею в лидирущий на рынке биологический продукт. Любой вид должен оставаться биологически профицитным в каждом поколении, иначе он просто вымрет. У живых организмов всегда есть проблемы с денежным оборотом, поэтому они не могут делать сомнительные вклады с ориентацией на гипотетическую пользу в будущем. Более того, эволюционная отдача от любого гена, кодирующего любое потенциальное новшество, должна быть больше, чем от генов-конкурентов. В противном случае он элиминируется еще до того, как новшество полноценно разовьется. Потому-то так сложно объяснить появление новшеств.