Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции - Ричард Докинз

Бог, повторю этот важный момент, который должен был бы быть очевидным, но не очевиден, никогда не делал крошечное крыло за всю свою вечную жизнь. Если он и сделал что-нибудь (по моему мнению, он не делал, но давайте это пропустим; это не то, о чем я веду речь здесь), то, что он сделал, был эмбриологический рецепт или что-то вроде компьютерной программы для управления эмбриональным развитием крошечного крыла (плюс также многих других вещей). Конечно, Бог мог бы претендовать на то, что разработать рецепт или программу для крыла - это столь же умно, точно такое же захватывающее дух достижение мастерства, как и сделать крыло. Но в данный момент я лишь хочу рассмотреть различие между созданием чего-то подобного крылу, и тем, что действительно происходит в эмбриологии.

Ранняя история эмбриологии была расколота на две противостоящие доктрины, названные преформизм и эпигенез. Различие между ними не всегда четко понимают, поэтому я должен потратить немного времени, объясняя эти два термина. Преформисты полагали, что яйцеклетка (или сперматозоид, поскольку преформисты подразделялись на "овистов" и "спермистов") содержит крошечного миниатюрного младенца или "гомункулуса". Все части младенца точно размещались на своих местах, правильно расположенные друг относительно друга, ожидая только раздувания, подобно поделенному на секции воздушному шару. Это вызывает очевидные проблемы. Во-первых, по крайней мере в своей ранней наивной форме, это подразумевает то, что как всем известно, является неправдой: что мы наследуем только от одного родителя - от матери у овистов, от отца у спермистов. Во-вторых, преформисты такого рода должны были столкнуться с проблемой бесконечного регресса в стиле матрешки из гомункулов внутри гомункулов - или, если не бесконечно, то, по крайней мере, достаточно долго, чтобы довести нас назад к Еве (Адаму у спермистов). Единственным спасением от регресса будет построение гомункула заново в каждом поколении через искусное сканирование взрослого тела предыдущего поколения. Этого "наследования приобретенных признаков" не происходит - иначе еврейские мальчики рождались бы без крайней плоти, а часто посещающие спортзал культуристы (но не их близнецы-диванные овощи) зачинали бы младенцев с кубиками пресса, плеч и ягодиц.

Чтобы быть справедливым к преформистам, они действительно встречали, честно и прямо, эту логическую необходимость регресса, как бы абсурдно это казалось. По крайней мере некоторые из них действительно полагали, что первая женщина (или мужчина) содержала миниатюрных эмбрионов всех ее потомков, вложенных друг в друга, как матрешки. И в некотором смысле они должны были верить в это: смысл, который стоит отметить, поскольку он предвосхищает суть этой главы. Если Вы уверены, что Адам был "сделан", а не родился, вы подразумеваете, что Адам не имел генов -или по крайней мере не нуждался в них, чтобы развиться. Адам не имел никакой эмбриологии, но просто возник. Смежный логический вывод привел Викторианского автора Филипа Госса (отца в "Отец и сын" Эдмунда Госса) к написанию книги под названием "Омфал" (от греческого "пуп") утверждавшей, что у Адама, должен был быть пуп, даже при том, что он никогда не был рожден. Более сложным следствием "омфалогических" рассуждений было бы то, что звезды, расстояние до которых от нас - больше чем несколько тысяч световых лет, должно быть, были созданы с готовыми лучами света, простирающимися почти всю дорогу к нам - иначе мы не смогли бы увидеть их до момента в далеком будущем! Высмеивание омфалогии кажется легкомысленным, существует серьезный момент в эмбриологии, который и является предметом этой главы. Это довольно сложный для понимания момент - на самом деле, я сам в процессе постижения - и я приближаюсь к нему с различных сторон.

По изложенным причинам, преформизм, по крайней мере в его оригинальной версии "матрешки", всегда был обречен на неудачу. Существует ли вариант преформизма, в котором он смог бы возродиться сегодня, в эпоху ДНК? Возможно, но я сомневаюсь, что сможет. Учебники биологии повторяют снова и снова, что ДНК -"чертёж" для строительства тела. Это не так. Настоящий чертёж, скажем, автомобиля или дома воплощает соответствие один-к-одному бумаги и готового изделия. Из этого следует, что чертёж является обратимым. Столь же легко перейти от дома к чертежу, как и наоборот, именно потому, что это соответствие один-к-одному. На самом деле это еще проще, поскольку дом надо строить, но вам надо сделать только несколько замеров, чтобы затем нарисовать чертёж. Если вы возьмете тело животного, не важно сколько подробных замеров вы произведете, вы не сможете восстановить его ДНК. Это то, что делает ложным высказывание, что ДНК представляет собой чертёж.

Теоретически можно вообразить - возможно, это происходит на некоторой чужой планете - что ДНК может быть закодированным описанием тела: своего рода трехмерной картой, представленной в линейном коде "букв" ДНК. Так оно действительно было бы обратимо. Сканирование тела, чтобы сделать генетический чертёж, не является совершенно нелепой идеей. Если бы ДНК работала так, мы могли бы представить это как своего рода нео-преформизм. И это не вызывало бы призрак матрешек. Мне не ясно, вызывало ли бы это призрак наследования только от одного родителя. У ДНК есть потрясающе точный способ объединять половину отцовской информации с ровно половиной материнской информации, но как бы это происходило с соединением половины результатов сканирования тела матери и половины результатов сканирования тела отца? Не обращайте внимания: все это очень далеко от реальности.

Итак, ДНК решительно не является чертежом. В отличие от Адама, который был вылеплен непосредственно в его взрослой форме, все реальные тела развиваются и растут из единственной клетки через промежуточные стадии эмбриона, плода, младенца, ребенка и подростка. Возможно, в некотором ином мире живущие там существа собирают себя от макушек до пальцев ног, как упорядоченное множество трехмерных био-пикселей, вычитанных из закодированных сканирующих строк. Но это не тот способ, который работает на нашей планете, и на самом деле я думаю, что есть причины, которые я излагал в другом месте (и поэтому здесь не буду вдаваться в подробности), почему это невозможно ни на какой планете.

Исторической альтернативой преформизму является эпигенез. Если преформизм полностью связан с чертежами, то суть эпигенеза заключается скорее в чем-то похожем на рецепт или компьютерную программу. Определение Малого оксфордского английского словаря довольно современно, и я не уверен, что Аристотель, который выдумал слово, узнал бы его: эпигенез: теория развития организма через прогрессивное дифференцирование первоначально недифференцированного целого.

"Принципы развития" Льюиса Вольперта с коллегами описывает эпигенез как идею, что новые структуры возникают последовательно. Есть смысл, при котором эпигенез самоочевидно верен, но детали важны, и в этом клише кроется дьявол. Как организм может развиваться последовательно? Откуда первоначально недифференцированное целое "знает", как дифференцироваться постепенно, если не следуя чертежу? Различие, которое я хочу описать в этой главе, в значительной степени соответствует различию между преформизмом и эпигенезом, это различие между плановой архитектурой и самосборкой. Смысл плановой архитектуры для нас ясен, потому что мы видим ее вокруг себя в наших зданиях и других артефактах. Самосборка менее знакома и будет нуждаться в некотором пояснении. В области биологии развития самосборка занимает позицию, аналогичную естественному отбору в эволюции, хотя она и не является тем же процессом. Обе автоматическими, непреднамеренными, не спланированными средствами достигают результатов, выглядящих, при поверхностном взгляде, как-будто они были детально спланированы.

Дж. Холдейн высказал леди, задавшей вопрос, простую истину, но он не стал бы отрицать, что существует загадка, граничащая с чудом (но никогда вполне не становящаяся им) в том факте, что единственная клетка дает начало человеческому телу во всей его сложности. И загадка только немного проясняется тем, что это достигается с помощью инструкций ДНК. Причина, по которой сохраняется загадка, состоит в том, что нам трудно вообразить даже в принципе, как мы могли бы приступить к написанию инструкции для строительства тела тем способом, каким оно фактически построено, а именно к тому, что я только что назвал "самосборкой", связанной с тем, что программисты иногда называют "восходящей" процедурой, в отличие от "нисходящей".

Архитектор проектирует великий храм. Затем, через иерархическую цепь команд, строительная операция разбивается на отдельные участки, которые разбивают ее дальше на под-участки, и так далее, пока, наконец, инструкции не розданы отдельным каменщикам, плотникам и стекольщикам, которые идут работать, пока не построен храм, выглядящий в значительной мере похожим на исходный чертеж архитектора. Это - нисходящее проектирование.