Первый — репозиторий ДНК, содержащий техники выживания, выработанные предками и записанные в генофонде. Если наследуемая база данных в ДНК содержит дошедшие из прошлого данные о среде, окружавшей предков, и о том, как в ней выживать, то иммунная система выполняет ту же функцию в отношении заболеваний и ранений, которые перенесла особь. Эта база данных о заболеваниях уникальна для каждой особи и записана в особых белках, которые мы называем антителами — на каждый патоген (организм, вызывающий заболевание) приходится по одной популяции антител, тщательно подобранных во время контактов с характерными для патогена белками. Как и многие в моем поколении, в детстве я переболел краснухой и ветрянкой. Мое тело «помнит» это, память такого рода заключена в иммунной системе. К счастью, я не болел полиомиелитом, но наука изобрела способ вакцинации для инспирирования «ложных воспоминаний» о заболеваниях, которыми организм на самом деле никогда не страдал. Я никогда не заболею полиомиелитом, поскольку мой организм «думает», что уже переболел в прошлом и иммунная система содержит соответствующие антитела. Этот обман иммунной системы осуществляется путем введения неактивной, безвредной версии вируса. Что удивительно, как было показано в работе нескольких нобелевских лауреатов, сам по себе процесс построения базы данных в иммунной системе имеет квазидарвинистский характер и представляет собой сочетание случайной изменчивости и неслучайного отбора. В этом случае, однако, неслучайный отбор происходит не на телах в направлении повышения способности к выживанию, а на белках внутри тела, в направлении увеличения способности распознавать и обезвреживать вторгающиеся в организм белки.
Третий тип памяти — такой, о котором мы обычно думаем, слыша слово «память». Это информация, записанная в нервной системе. Наш мозг, используя механизмы, которые мы пока не вполне понимаем, хранит данные о гибели и успехе прошлых поколений. Третий тип — еще одна аналогия естественного отбора. В поисках пищи животное может следовать различным моделям поведения. Пусть и не полностью случайная, все же эта стадия попыток более или менее аналогична возникновению генетических мутаций. Роль естественного отбора в случае нервной системы выполняет так называемая система подкрепления — поощрения (положительное подкрепление) или наказания (отрицательное подкрепление). Действие птицы, например переворачивание опавших листьев (проба), дает результат — обнаружение личинок жуков или мокриц (результат), за чем следует подкрепление (награда). В нервной системе господствует правило: «Любое пробное действие, за которым следует награда, должно быть повторено. Любое пробное действие, не приносящее ничего или, что хуже, приводящее к наказанию (например, к боли), не должно повторяться».
Однако «память» нервной системы отличается тем, что идет существенно дальше квазидарвинистского процесса сохранения животным в поведенческом репертуаре поощряемых действий и отказа от наказуемых. Память мозга (нет нужды в кавычках — это основное значение слова) является, по крайней мере, в случае человека, одновременно обширной и живой. Она содержит детализированные фрагменты сцен из жизни, представленные данными от всех пяти органов чувств; списки лиц, мест, мелодий, привычек, правил, слов. Каждый из нас прекрасно это знает. Отмечу только интересный факт: лексикон для письма, имеющийся в моем распоряжении, и идентичный (или перекрывающийся) ваш лексикон для чтения содержатся в необъятной нервной базе данных, вместе с синтаксическим аппаратом, подсказывающим, как складывать эти слова в предложения и расшифровывать их.
Третья память, существующая в мозге, породила четвертую. База данных в моем мозге содержит не просто запись событий и ощущений (хотя, когда мозг только возник в процессе эволюции, то именно здесь находился предел). И мой, и ваш мозг содержат коллективные воспоминания, негенетически наследуемые от прошлых поколений, передаваемые устно, через книги, теперь через интернет. Мир, в котором мы живем, во сто крат богаче благодаря тем, кто жил прежде нас и оставил след в базе данных культуры: Ньютону и Маркони, Шекспиру и Стейнбеку, Баху и «Битлз», Стивенсону и братьям Райт, Дженнеру и Солку, Кюри и Эйнштейну, фон Нейману и Бернерсу-Ли. И, конечно, Дарвину.
Все четыре системы памяти являются составными частями, или проявлениями, огромной суперструктуры аппарата выживания, исходно и в основном построенного процессом неслучайного выживания молекул ДНК.
«Одной или ограниченному числу форм»
Дарвин был, в общем, прав, когда не высказывал точного предположения, но сейчас мы уверены в том, что все живые существа на планете происходят от общего предка. Как мы видели в главе 10, доказательством тому служит универсальность генетического кода, идентичного у животных, растений, грибов, архей и вирусов. «Словарь» из 64 «слов», при помощи которого трехбуквенные «слова» кода ДНК переводятся в двадцать аминокислот, и один знак препинания, означающий «начало считывания здесь» или «конец считывания здесь», один и тот же во всех царствах живых существ (с одним или двумя исключениями, которые слишком незначительны для того, чтобы подорвать концепцию). Представим себе, что кто-нибудь обнаружит аномальных микробов (назовем их гарумскариотами[200]), которые не используют ДНК, или не используют белки, или строят свои белки с использованием аминокислот, отличных от наших, или используют ДНК, но не с триплетным кодом, или у них триплетный код, но с другим 64-словным «словарем». Если бы хоть одно из этих условий выполнялось, можно было бы заключить, что жизнь возникла дважды: один раз в случае гарумскариот, второй — в случае всех остальных живых организмов. Из всего, что знал Дарвин (что все знали до открытия ДНК), следовало, что какие-то из существующих живых организмов могут иметь свойства, которые я описал для гарумскариот, и в этом случае оправдана формулировка «ограниченное число форм».
Могло ли случиться так, что жизнь возникла дважды, и оба раза с одним и тем же кодом из 64 «слов»? Крайне маловероятно. Чтобы это произошло, вариант кода должен иметь существенные преимущества перед другими, и в этом случае происходил бы естественный отбор, направленный на улучшение кода. Однако такие обстоятельства можно считать невероятными. Фрэнсис Крик отметил, что генетический код представляет собой «замороженную случайность», которая если уж произошла, то изменить ее очень сложно или невозможно. Любая мутация в самом генетическом коде (а не в генах, которые он кодирует) будет иметь катастрофические последствия для всего организма. Если любое из 64 «слов» кода изменит смысл, то есть начнет кодировать другую аминокислоту, практически каждый из белков организма немедленно изменится, причем, вероятно, по всей своей длине. В отличие от обычной мутации, которая в состоянии, например, слегка удлинить конечность, укоротить крыло или затемнить глаз, изменение генетического кода мгновенно поменяет все, во всем теле. Это означает катастрофу. Несколько теоретиков в разное время предлагали прекрасные варианты эволюции собственно генетического кода, способы «разморозки» «замороженной случайности»[201]. Однако сколь бы они ни были интересны, я уверен, что каждое из живых существ, генетический код которых мы смогли расшифровать, происходит от одного и того же предка. Программы высшего уровня, обеспечивающие функционирование различных форм жизни, могут отличаться чрезвычайно сильно, однако все они записаны на одном и том же «машинном языке».
Мы, конечно, не можем полностью исключить возможность появления других «машинных языков» у существ, которые к сегодняшнему дню вымерли — своеобразных эквивалентов вымышленных гарумскариот. Известный физик Пол Дэвис вообще отмечает[202], что мы не прикладывали существенных усилий к тому, чтобы выяснить, нет ли гарумскариот (он, конечно, не использовал это слово) в потаенных уголках планеты. Он признает, что это не слишком вероятно, но, встав на позицию человека, который ищет ключи под фонарем, а не там, где потерял, он говорит, что дешевле и проще осмотреть собственную планету, прежде чем пытаться искать на других. Я возьму на себя смелость письменно утверждать, что профессор Дэвис не найдет ровным счетом ничего и что все ныне живущие формы жизни на нашей планете используют один и тот же «машинный код» и, соответственно, происходят от одного предка.
«Между тем как наша планета продолжает вращаться согласно неизменным законам тяготения»
Человечество узнало о цикличности в природе задолго до того, как осознало их. Самый заметный цикл — смена дня и ночи. Тела, самостоятельно перемещающиеся в космосе или обращающиеся вокруг других тел под действием гравитации, естественным образом вращаются вокруг своей оси. Исключения из этого правила существуют, но наша планета к ним не относится. Сейчас период ее вращения составляет примерно 24 часа (прежде Земля вращалась быстрее). Мы видим это каждый день, наблюдая за сменой дня и ночи.
Поскольку мы с вами обитаем на поверхности достаточно массивного небесного тела, наш взгляд на гравитацию несколько односторонен: мы рассматриваем ее как силу, которая притягивает все вокруг к центру Земли, то есть с нашей точки зрения — «вниз». Сила тяготения, однако, универсальна, и первым это понял Исаак Ньютон. Во всей Вселенной она поддерживает тела на квазипостоянных орбитах вокруг других тел. Это касается и нас: мы воспринимаем обращение Земли вокруг Солнца как смену времен года[203]. Поскольку ось вращения Земли наклонена относительно оси обращения вокруг Солнца, половину года одно из полушарий планеты наклонено в сторону Солнца, и живущие на нем наслаждаются длинными днями и короткими ночами. Максимум приходится на лето. Во второй половине года, зимой, наблюдается обратный эффект: длинные ночи и короткие дни. В зимнее время в нашем полушарии солнечные лучи освещают поверхность планеты под меньшим углом. Благодаря меньшему углу между лучом и поверхностью Земли зимнее Солнце освещает большую площадь с меньшей эффективностью. Меньше фотонов на квадратный сантиметр — значит, холоднее. Меньше фотонов на квадратный сантиметр зеленого листа — значит, меньше фотосинтетической энергии. То же действие оказывают и длинные ночи, означающие меньшую длину светового дня. Лето и зима, день и ночь — наша жизнь подчинена циклам. Об этом говорил Дарвин, а прежде него — Писание: «Впредь во все дни земли сеяние и жатва, холод и зной, день и ночь не прекратятся».