Слепой часовщик. Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной

Ну а теперь представим себе, что мы подвинули объектив микроскопа, тоже в случайном направлении, на большое расстояние (это будет эквивалентно макромутации) — скажем, на целый дюйм. Здесь уже неважно, куда именно, вверх или вниз, произошло перемещение — резкость в любом случае упадет. Если окажется, что мы объектив опустили, то теперь он будет находиться на расстоянии одной целой одной десятой дюйма от своего идеального местоположения (и, по всей видимости, раздавит препарат). Если же мы случайно его подняли, то теперь он удален от идеальной позиции на девять десятых дюйма. А до этого он был удален от нее всего лишь на одну десятую дюйма, так что вне зависимости от направления наш большой — “макромутационный” — сдвиг был во вред. Мы произвели вычисления для двух изменений: очень большого (макромутации) и очень малого (микромутации). Такие же вычисления можно проделать и для сдвигов на любые промежуточные расстояния, но в этом нет необходимости. Думаю, теперь уже действительно достаточно очевидно, что чем меньше совершаемое нами изменение, тем ближе мы подходим к тому пределу, где вероятность улучшения составляет одну вторую, а чем оно больше, тем ближе мы подходим к другому пределу, где вероятность улучшения равна нулю.

От внимания читателя вряд ли ускользнула зависимость всех этих рассуждений от исходного допущения, что фокусировка микроскопа была довольно-таки неплохо настроена еще до того, как мы начали производить случайные преобразования. Если первоначально объектив находится на расстоянии 2 дюймов от идеальной позиции, тогда случайный сдвиг на 1 дюйм, так же как и случайный сдвиг на одну сотую дюйма, может улучшить изображение с вероятностью 50 %. Макромутации при таком раскладе выглядят даже предпочтительнее, поскольку они быстрее могут привести микроскоп в состояние фокуса. Разумеется, в этом случае доводы Фишера будут применимы к мегамутациям — скажем, к перемещению объектива на 6 дюймов в случайном направлении.

Тогда на каком же основании Фишер позволил себе исходное допущение, что микроскоп уже находился практически в фокусе? Это допущение вытекает из той роли, которую играет микроскоп в данной метафоре. Микроскоп после случайного изменения настроек символизирует мутантное животное. А микроскоп в исходном положении обозначает здесь нормального, немутантного родителя нашего воображаемого мутанта. Раз организм является родителем, значит, он сумел прожить достаточно долго для того, чтобы успеть размножиться, и следовательно, не может быть совсем уж плохо отлажен. Точно так же и микроскоп до произведенного нами случайного сдвига не мог быть совсем уж не в фокусе, иначе животное, которое он олицетворяет в этой аналогии, просто не выжило бы. Это всего лишь метафора, и нет нужды дискутировать о том, что именно здесь подразумевается под “совсем уж”: целый дюйм, десятая доля дюйма или тысячная доля дюйма. Важно то, что, рассматривая мутации, масштабность которых последовательно увеличивается, мы обязательно дойдем до такой точки, начиная с которой мутация будет оказываться благотворной с тем меньшей вероятностью, чем значительнее производимое ею изменение. И наоборот: рассматривая мутации, масштабность которых последовательно уменьшается, мы обязательно найдем такую точку, начиная с которой любое преобразование будет оказываться полезным с вероятностью 50 %.

Таким образом, полемика о том, могут ли макромутации, подобные antennapaedia, оказываться благоприятными (или хотя бы безвредными) и, следовательно, вести к эволюционным преобразованиям, сводится к тому, насколько “макроскопической” является та или иная рассматриваемая нами мутация. Чем более мутация будет “макро-”, тем скорее она окажется пагубной и тем менее вероятно, что она сможет внести вклад в эволюцию вида. Собственно говоря, практически все мутации, которые изучаются в генетических лабораториях (и являются довольно-таки макроскопическими — в противном случае генетики не обратили бы на них внимания), вредны для своих обладателей. (Как это ни забавно, мне приходилось встречать людей, считающих, что данный факт свидетельствует против дарвинизма!) Итак, фишеровская аналогия с микроскопом дает нам основание быть настроенными скептически по отношению к “сальтационистским” теориям эволюции — по крайней мере к наиболее экстремальным из них.

Другое общее соображение, отрицающее возможность подлинных эволюционных скачков, тоже является статистическим по своей сути, и его убедительность точно так же количественно зависит от того, насколько крупна постулируемая нами мутация. В данном случае речь идет о сложности происходящих преобразований. Многие, если не все интересующие нас эволюционные изменения представляют собой усложнения. Такой пример чрезвычайной сложности, каким является уже обсуждавшийся в предыдущих главах глаз, здесь очень показателен. Животные с глазами, подобными нашим, произошли от предков, совсем не имевших глаз. Крайний приверженец сальтационизма мог бы предположить, что для всей этой эволюции понадобился один-единственный мутационный скачок. У родительской особи вообще не было глаз — на их месте находилась голая кожа. И этот родитель произвел на свет ненормального потомка с полностью сформированными глазами, укомплектованны ми регулирующим фокусировку гибким хрустали ком, зрачком, работающим как “диафрагма для затемнения”, сетчаткой с миллионами трехцветных фотоэлементов, а также всеми необходимыми нервами, должным образом подведенными к мозгу, чтобы обеспечивать четкое, стереоскопическое цветное зрение.

В модели с биоморфами мы исходили из того, что такого усовершенствования сразу по многим направлениям произойти не могло. Напомню вкратце, какими были основания для этой точки зрения. Чтобы сделать глаз из ничего, требуется не просто какое-то одно усовершенствование, а большое количество преобразований. Каждое из этих преобразований само по себе достаточно невероятно — но не настолько невероятно, чтобы быть совершенно невозможным. Чем больше необходимое число улучшений, тем меньше вероятность того, что все они произойдут враз. Такое совпадение равносильно тому, чтобы совершить в Стране биоморф прыжок на большое расстояние и приземлиться точно в заданном месте. Когда речь идет о достаточно большом количестве необходимых преобразований, их одновременность столь невероятна, что, в сущности, невозможна. Этим доводам мы уделили немало времени, но, может быть, все же будет небесполезно провести разграничение между двумя типами гипотетических макромутаций: оба они на первый взгляд отвергаются данным “аргументом от сложности”, но на самом деле аргумент от сложности действителен только против одного из них. По причинам, которые вскоре станут понятны, я назову их “макромутациями по типу “Боинга-747” и “макромутациями по типу удлиненного DC8”.

“Макромутации по типу “Боинга-747” — это и есть те самые, которые исходя из приведенных рассуждений невозможны. Названы они в честь достопамятного заблуждения, высказанного сэром Фредом Хойлом, астрономом, насчет теории естественного отбора. Якобы естественный отбор настолько невероятен, что его можно сравнить с ураганом, который пронесся над свалкой и случайно собрал “Боинг-747”. Как мы могли видеть в главе 1, к естественному отбору это сравнение совершенно не подходит, но зато тут видна хорошая аналогия с представлениями о том, будто некоторые макромутации могут давать начало эволюционным изменениям. Собственно, главная ошибка Хойла состояла в том, что он, в сущности, думал (сам того не осознавая), будто естественный отбор действительно нуждается в макромутациях. Образ полностью сформированного глаза, обладающего всеми перечисленными выше качествами и возникшего на месте гладкой кожи, в самом деле так же фантастичен, как и ураган, собирающий “Боинг-747”. Вот почему я назвал такую разновидность гипотетических макромутаций “макромутациями по типу “Боинга-747”.

А “макромутации по типу удлиненного DC8” — это такие мутации, воздействие которых может быть весьма значительным, однако сложность преобразований на поверку оказывается не столь велика. Удлиненный DC8 — это авиалайнер, сделанный на основе предыдущей модели — DC8. Он похож на DC8, но отличается более вытянутым фюзеляжем. Это преобразование является улучшением по крайней мере с одной точки зрения: удлиненный DC8 способен вместить больше пассажиров по сравнению с классическим DC8. Поскольку речь идет о существенном увеличении длины, это улучшение вполне можно сравнить с макромутацией. Более того, на первый взгляд, это сложное преобразование. Удлинить фюзеляж авиалайнера — это ведь не только прирастить корпус. Также необходимо удлинить бесчисленные трубки, тросы, пневмопроводы и электрические кабели. Еще придется добавить изрядное количество сидений, пепельниц, лампочек, 12-канальных переключателей музыки и вентиляторов. Может показаться, что удлиненный DC8 устроен гораздо сложнее, чем обычный DC8, но так ли это на самом деле? Нет, не так — по крайней мере в том смысле, что все “новшества” удлиненного самолета относятся к категории “опять то же самое, только в большем количестве”. У биоморф из главы 3 нередко наблюдаются макромутации подобного рода.

Какое же отношение все это имеет к мутациям у животных в реальном мире? Ответ таков: некоторые мутации, случающиеся в природе, становятся причиной масштабных изменений, очень похожих на переход от DC8 к удлиненному DC8, и некоторые из таких мутаций, тоже будучи в каком-то смысле “макромутациями”, определенно вносят свой вклад в эволюцию. Например, количество позвонков у змей намного больше, чем у их предков. Мы могли бы быть в этом уверены, даже не будь у нас никаких ископаемых останков, поскольку число позвонков у змей существенно выше, чем у ныне живущих родственных им групп организмов. Более того, для разных видов змей характерно разное количество позвонков, а это означает, что за то эволюционное время, которое отделяет змей от их общего предка, количество позвонков менялось, причем довольно часто.

Но ведь для того, чтобы изменить у животного количество позвонков, недостаточно просто запихнуть в него дополнительную косточку. Каждый позвонок связан со своим собственным набором нервов, кровеносных сосудов, мышц и т. д., точно так же как и каждый ряд сидений в авиалайнере имеет свой набор подушек, подголовников, гнезд для наушников, лампочек для чтения с подведенными к ним проводами и т. д. Срединный отрезок тела змеи, так же как и срединный отрезок корпуса самолета, состоит из некоторого числа сегментов, многие из которых в точности похожи друг на друга, как бы сложно они ни были устроены. Таким образом, для того чтобы увеличить количество сегментов, требуется всего-навсего сделать простое удвоение. Когда уже существуют генетические механизмы (неимоверно сложные механизмы, на создание которых ушли многие поколения постепенной, пошаговой эволюции) для построения одного змеиного сегмента, новые сегменты могут быть добавлены при помощи единичной мутации. Если рассматривать гены как “набор инструкций для развивающегося зародыша”, то ген добавления новых сегментов может попросту гласить: “Повторить еще раз”. Думаю, что инструкции по изготовлению первого удлиненного DC8 выглядели примерно так же.

Можно не сомневаться: в эволюции змей число позвонков всегда изменялось на целые, а не на дробные числа. Нельзя представить себе змею с 26,3 позвонка. Их либо 26, либо 27, и очевидно, что бывали такие случаи, когда у появившейся на свет змеи оказывалось хотя бы на один позвонок больше, чем у ее родителей. А это означает, что она получала и весь дополнительный “пакет” нервов, кровеносных сосудов, мышечных элементов и т. д. Выходит, что такая змея была в некотором роде макромутантом, но только в слабом значении этого слова — “по типу удлиненного DC8”. Легко можно предположить, что иногда за один мутационный шаг появлялись змеи сразу с полудюжиной лишних позвонков. “Аргумент от сложности”, доказывающий невозможность скачкообразной эволюции, неприменим к макромутациям по типу удлиненного DC8, потому что если внимательно посмотреть на природу вызываемых ими изменений, то на самом деле это и не макромутации вовсе. Их можно принять за макромутации, только наивно рассматривая “готовое изделие” — взрослую особь. Но если взглянуть на процессы эмбрионального развития, то окажется, что речь идет о микромутациях — в том смысле, что заметные эффекты, проявляющиеся у взрослой особи, возникают в результате незначительного изменения эмбриональных инструкций. То же самое относится и к мутации antennapaedia у плодовой мушки, и ко многим другим так называемым гомеозисным мутациям.