Слепой часовщик. Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной - Ричард Докинз

В мире полным-полно вещей, которые существуют!.. Так-то оно так, но что это нам дает? Вещи существуют либо потому, что они недавно возникли, либо потому, что какие-то их качества не давали им разрушиться раньше. Скалы появляются на свет не слишком часто, но зато они крепки и долговечны. В противном случае они были бы не скалами, а песком. Впрочем, некоторые из них в самом деле постигла эта участь, благодаря чему у нас есть пляжи! А более прочные так и остались существовать в виде скал. Роса же, наоборот, существует не из-за своей долговечности, а потому, что она только что появилась на свет и еще не успела испариться. По-видимому, есть две категории предметов, обладающих “ценностью для существования”: предметы типа росинок, которые можно охарактеризовать как “отличающиеся большой вероятностью возникновения, но не очень долговечные”, и предметы типа скал — “возникают не очень часто, но, раз возникнув, имеют склонность оставаться надолго”. Скалы обладают долговечностью, а росинки — “возникабельностью”. (Я пытался найти менее уродливое слово, но не смог.)

ДНК взяла все лучшее от тех и от других. Как физические объекты молекулы ДНК похожи на капельки росы. При определенных условиях они способны возникать в большом количестве, но существование их недолго: уже через несколько месяцев от них ничего не остается. Они не так долговечны, как скалы. Но те шаблоны, которые в них закодированы, прочнее самых твердых скал. У них есть все необходимое, чтобы существовать в течение миллионов лет, благодаря чему они и сохранились до наших дней. Основное их отличие от росинок в том, что одни росинки не рождаются от других. Все капли росы, безусловно, похожи друг на друга, но они не обладают каким-то особенным сходством со своими “родителями”. В отличие от молекул ДНК росинки не формируют кланов и потому не могут передавать информацию. Росинки возникают путем самозарождения, а тексты ДНК — посредством снятия копий.

Трюизмы наподобие “мир полон вещей, у которых есть все необходимое, чтобы существовать” банальны и почти что глупы до тех пор, пока мы не начнем употреблять их по отношению к особому типу долговечности — долговечности в виде ряда поколений размножающихся копий. Долговечность последовательностей ДНК иного свойства, нежели у скал, а возникабельность — иного свойства, нежели у росинок. В данном случае фраза “все необходимое, чтобы существовать” — ни в коей мере не банальность и не тавтология. Это “все необходимое для существования” включает в себя способность строить машины вроде меня или вас — самые сложные объекты в известной нам Вселенной. Давайте посмотрим, как такое возможно.

Если говорить в общем, то все дело в том, что те характерные свойства ДНК, которые мы здесь выявили, — это не что иное, как основные компоненты любого процесса накапливающего отбора. В компьютерных моделях, описанных в главе 3, эти необходимые ингредиенты были внесены нами в программу осознанно. Чтобы накапливающий отбор мог действительно существовать в природе, необходимо возникновение неких объектов, свойства которых дадут в итоге нужную “гремучую смесь”. Так что же это за компоненты? Пытаясь ответить на этот вопрос, не будем упускать из внимания тот факт, что именно они, эти компоненты, должны были возникнуть, хотя бы в зачаточной форме, в начальный период существования нашей планеты. В противном случае накапливающий отбор, а следовательно, и жизнь вообще не смогли бы здесь начаться. Мы говорим сейчас не о конкретных свойствах ДНК, а о базовых составляющих, необходимых для появления жизни где угодно во Вселенной.

Когда пророк Иезекииль оказался посреди поля с сухими костями, он пророчествовал перед ними, и кости воссоединились. Тогда он еще немного попророчествовал, и вокруг них выросла плоть и жилы. Однако духа в них по-прежнему не было. Не хватало жизненно важного ингредиента — жизни как таковой. У мертвой планеты есть атомы, молекулы и более крупные куски материи, которые случайным образом налетают друг на друга и сваливаются в кучи в соответствии с законами физики. Порой законы физики заставляют атомы и молекулы объединяться, как Иезекииль заставил объединиться сухие кости, а порой, наоборот, отделяться друг от друга. Так могут возникать довольно крупные скопления атомов, которые затем точно так же могут разваливаться и рассыпаться. Но духа не будет в них.

Чтобы вдохнуть жизнь в сухие кости, Иезекииль призвал на помощь четыре ветра. Какой же необходимый компонент должен появиться на безжизненной планете вроде молодой Земли, чтобы дать ей шанс ожить? Это не дух и не ветер, не эликсир и не снадобье. Это вообще не вещество, это способность — способность к саморепликации. Вот она, главная составляющая накапливающего отбора: каким-то образом под действием обычных законов физики долж ны появиться на свет самокопирующиеся объекты, или, как я буду их называть, репликаторы. Это может быть все что угодно, с чего делаются копии, хотя в современной живой природе роль репликаторов практически полностью присвоили себе молекулы ДНК. Думается, что первые репликаторы на нашей планете были другими. Невероятно, чтобы готовая молекула ДНК могла возникнуть просто так, на ровном месте, без помощи других молекул, обычно не встречающихся нигде, кроме живых клеток. Первые репликаторы были, скорее всего, намного проще и грубее.

Необходимы еще и другие два ингредиента, которые, по идее, должны автоматически появляться при наличии первого — саморепликации. В процессе самокопирования должны происходить случайные ошибки — даже система репликации ДНК изредка ошибается, а уж самые первые репликаторы на Земле были, надо думать, еще более изменчивы. Кроме того, репликаторы, хотя бы некоторые, должны обладать властью над собственным будущим. Этот последний ингредиент совсем не так зловещ, как звучит. Я всего лишь хотел сказать, что какие-то свойства репликаторов должны влиять на вероятность того, что репликация состоится. Судя по всему, это то следствие, которое, пусть в зачаточном виде, неизбежно вытекает из самого факта наличия саморепликации как таковой.

Выходит, что у каждого репликатора имеются снятые с него копии. Каждая копия ничем не отличается от оригинала и обладает всеми его свойствами. В том числе, разумеется, и способностью производить (иногда с ошибками) новые копии самих себя. Итак, любой репликатор потенциально является “предком” устремленного в далекое будущее бесконечно длинного ряда своих копий и, следовательно, теоретически способен произвести бесчисленное множество репликаторов-потомков. Для изготовления каждой новой копии требуется сырье — мелкие строительные блоки, оказавшиеся поблизости. Сам репликатор, по-видимому, служит при этом чем-то вроде шаблона или матрицы. Мелкие детали заполняют этот трафарет таким образом, что в итоге выстраивается его дубликат. Затем дубликат высвобождается и теперь может уже сам служить матрицей. В итоге мы имеем способную к увеличению популяцию репликаторов. Эта популяция не сможет расти бесконечно — ее рост в конечном счете лимитирован запасами сырья, тех самых мелких строительных блоков, которые заполняют трафарет.

И вот тут вступает в дело наш второй ингредиент. Не все копии одинаково точны. Порой случаются ошибки. Вероятность их возникновения нельзя полностью устранить ни из какого процесса копирования, хотя и можно свести ее до минимума. Именно к этому все время стремятся производители высококачественной звуковой аппаратуры, и, как мы уже видели, успехи ДНК в деле уменьшения ошибок тоже весьма впечатляют. Однако современная репликация ДНК — это высокотехнологичная процедура, в которой принимают участие искусные механизмы исправления опечаток, оттачивавшиеся в течение многих поколений накапливающего отбора. Первые же репликаторы, как я уже говорил, были, скорее всего, устройствами грубыми и неточными.

Теперь вернемся к нашей популяции репликаторов и посмотрим, к чему там приведет неточное копирование. Очевидно, что вместо однородной совокупности идентичных друг другу репликаторов мы получим разношерстную смесь. По всей вероятности, многие неточные копии утратят способность к самоудвоению, которой обладали их “предки”. Но некоторые из них сохранят это свойство, будучи непохожими на своего “родителя” в каком-то другом отношении. Таким образом, ошибки, допущенные при копировании, будут в данной популяции размножаться.

При виде слова “ошибка” выбросьте из головы все негативные ассоциации. Здесь имеется в виду исключительно ошибка в смысле точности по отношению к первоисточнику. Ошибка вполне может оказаться и улучшением. Полагаю, многие изысканнейшие блюда появились на свет благодаря тому, что повар ошибся, когда пытался следовать рецепту. Среди тех моих научных идей, которые я могу назвать более или менее оригинальными, некоторые возникли потому, что я неправильно понял или неправильно прочел чью-то мысль. И если ошибки у первых репликаторов должны были по большей части приводить к снижению точности копирования или даже к полной потере способности производить свои копии, иногда тем не менее ошибка могла обернуться тем, что новый репликатор оказывался в этом отношении лучше своего предшественника, давшего ему начало.