Наука Плоского Мира III: Часы Дарвина (ЛП)

Оказывается, что некоторые предположения, используемые в этой модели, легко подтверждаются на практике. Свет — это переносчик энергии, а энергия оказывает влияние на химические связи, и потому нет ничего удивительного в том, что многие химические вещества реагируют на свет. Эволюция располагает огромным набором потенциально возможных молекул — белков, закодированных ДНК-последовательностями генов. Множество возможных комбинаций невероятно велико — Вселенная не существует столько времени и не содержит в себе столько пространства, чтобы произвести по одной молекуле каждого белка, сравнимого по своей сложности, скажем, с гемоглобином, который отвечает за перенос кислорода в крови. Крайне маловероятно, что эволюция не смогла бы обнаружить по меньшей мере один светочувствительный белок и включить его в состав клеток.
Есть даже некоторые идеи насчет того, как именно это могло произойти. В книге «Рассуждения о замысле» Брюс Уэбер и Дэвид Дипью отмечают, что системы светочувствительных ферментов можно обнаружить в бактериях, так что они они вполне могут существовать с древнейших времен. Хотя эти системы не используются бактериями для зрения, они участвуют в их метаболизме (процессе получения энергии). Белки, входящие в состав человеческого хрусталика, очень похожи на метаболические ферменты печени. Таким образом, белки, составляющие глаз, изначально не были частью системы, предназначенной для зрения. Они возникли в другом месте и выполняли совершенно иные «функции». Впоследствии, когда примитивные светочувствительные способности этих белков оказались выгодными с точки зрения эволюции, их форма и функция подверглись выборочным изменениям.
Несмотря на наши обширные познания в области генетики человеческого глаза, ни один биолог не станет утверждать, что процесс эволюции глаза известен ему в точности. Окаменелости дают лишь скудные данные, а глаза человекообразных существ окаменелостей не оставляют (чего не скажешь о глазах трилобитов). И все же в отношении эволюции глаза биологи могут дать несколько простых ответов на вопросы «почему?» и «как?» — одного этого достаточно, чтобы опровергнуть утверждение о принципиальной невозможности эволюции в силу того, что компоненты глаза взаимозависимы и изъятие любого из них ведет к дисфункции. Компоненты глаза не эволюционировали по одному за раз. Они развивались одновременно.
Люди, стоящие у истоков более поздних реинкарнаций доктрины Пейли — пусть даже и более сдержанных в открытом выражении теистических взглядов — приняли к сведению историю о глазе, посчитав ее особым случаем эволюции., но, по-видимому, упустили из виду более общую идею. Рассуждения Дарвина, как и компьютерные эксперименты Ниллсона-Пелрег применимы не только к глазам. В них есть более глубокий смысл. Столкнувшись с примером сложного живого «механизма», не следует думать, будто единственный способ его эволюции — это последовательное добавление отдельных компонентов или кусочков. Увидев часы, не думайте о соединении пружин и шестеренок, взятых из стандартного набора запасных частей. Представьте себе «растекающиеся часы» Сальвадора Дали, которые способны течь, гнуться, деформироваться, разделяться на части и снова собираться вместе. Часы, в которых шестеренки могут менять форму и отращивать новые зубцы, а валы и крепления эволюционируют вместе с шестеренками, так что в любой момент времени все части механизма подходят друг к другу. Часы, которые вначале были скрепкой, а по ходу своего развития превратились в пого-стик. Не думайте о часах, которые всегда были предназначены только для того, чтобы показывать время. Подумайте о часах, которые сначала использовались для скрепления листов бумаги, а если их распрямить — то и в качестве зубочистки, позже — оказались отличным устройством для прыжков, и только после того, как кто-то заметил, что с помощью их ритмичных движений можно отсчитывать секунды, стали средством измерения времени.
Сторонники идей разумного замысла, конечно же, понимают доводы насчет глаза…. но воспринимают их не как общий принцип, а просто как один конкретный пример. «О да, про глаз мы знаем», — говорят они (здесь мы перефразируем). «Мы не будем спрашивать, зачем нужна половина глаза. Это просто наивная чепуха». Вместо этого они спрашивают, зачем бактерии нужна половина жгутика, и в итоге повторяют ту же ошибку в другом контексте.
Этим примером мы обязаны Майклу Бихи, биохимику, который был озадачен сложностью бактериальных жгутиков. Так называются «хвостики», с помощью которых бактерии перемещаются в пространстве, раскручивая их на манер крошечных «корабельных винтов», приводимых в действие молекулярными моторами. В состав такого мотора входит около сорока белков, и он не будет работать, если хотя бы одного из них не хватает. В книге «Черный ящик Дарвина» [22] (1996) Бихи утверждает, что единственный способ создать такой жгутик — заранее поместить в ДНК бактерии код, который описывает структуру жгутика в целом. Этот код не мог эволюционировать из более простых частей, поскольку жгутик обладает «неснижаемой сложностью». Неснижаемая сложность органа или биохимической системы означает, что удаление любой из частей приводит к нарушению работоспособности. Бихи пришел к выводу, что такие системы не могли возникнуть в результате эволюции. Пример с бактериальным жгутиком быстро стал краеугольным камнем движения в поддержку разумного замысла, а принцип неуменьшаемой сложности, сформулированный Бихи, был возведен в ранг непреодолимого барьера на пути эволюции сложных структур и функций.
Есть несколько замечательных книг, посвященных обсуждению разумного замысла: две из них мы уже упоминали в сноске выше. Справедливости ради следует отметить, что противники этой концепции одерживают победу без особых усилий — даже в книгах, выпущенных под редакцией ее сторонников, как, например, «Рассуждения о замысле». По-видимому, главная проблема состоит в принципиальных ошибках, связанных с основополагающей идеей «неснижаемой сложности» Бихи. Если следовать его определению, то вывод о невозможности эволюции в системах с неснижаемой сложностью верен только при условии, что эволюция сводится к добавлению новых частей. Ход рассуждений в таком случае совершенно ясен. Предположим, что некая система, обладающая неснижаемой сложностью, возникла в результате последовательности эволюционных изменений. Сосредоточим внимание на последнем шаге, то есть добавлении последнего компонента. Система, которая существовала до этого шага, должна быть неработоспособной — следовательно, ее существование невозможно. Это противоречие говорит само за себя.
Вот только эволюция, в отличие от рабочего, занятого сборкой машины на заводе, не ограничена добавлением отдельных компонентов. Компоненты могут удаляться — по аналогии со строительными лесами, которые разбираются по окончании работы.
Компоненты целостной структуры могут также эволюционировать одновременно друг с другом. Любая из этих возможностей допускает эволюцию неснижаемо сложной системы, поскольку предпоследний шаг в ее развитии не обязательно начинается с состояния, в котором она лишена последнего, ключевого элемента. В начале этого шага система, к примеру, может содержать лишний элемент, который удаляется позже. Или же на последнем шаге могут добавиться сразу два элемента. Ни один из этих вариантов не противоречит определению «неснижаемой сложности» по Бихи.
К тому же «неработоспособность» — это довольно размытое понятие: часы без стрелок не могут показывать время, но их можно использовать в качестве часового механизма для детонации бомбы или прикрепить к ним шнурок и сделать отвес. В процессе эволюции органы и биохимические системы часто меняют свои функции — мы уже видели это на примере глаза. Предложить удовлетворительное определение «неснижаемой сложности», которая могла бы стать настоящим препятствием на пути эволюции, пока что не удалось никому.
Вот что пишет Кеннет Миллер в книге «Рассуждения о замысле»: «Тот факт, что все больше людей воспринимают жгутик в качестве символа антиэволюционного движения глубоко ироничен, поскольку неснижамая сложность жгутика была опровергнута в ходе исследований вскоре после своего провозглашения». Удаление компонентов жгутика не лишает его «работоспособности». Основание жгутика удивительно похоже на систему атаки, которую бактерии используют против других бактерий — «секреторную систему III типа». Опираясь на этот факт, можно предложить вполне разумный и правдоподобный способ эволюционного развития жгутика, каждый шаг которого сопровождается добавлением белков. Удалив их снова, мы не получим работоспособный жгутик — зато получим работоспособную секреторную систему. Так что атакующий механизм вполне мог стать основой для эволюции двигательной системы бактерий.