The Hamilton Spectator.
Что касается второго вопроса – может ли глубокая, приведшая к появлению фрика мутация, коль скоро она произошла, оказаться полезной с точки зрения естественного отбора, – то, пожалуй, универсального ответа не найти. Бывает ведь по‐разному – скажем, в случае с ахондроплазией может, а с двухголовым теленком – нет. Собачий аналог мутантного варианта гена ахондроплазии принес огромную пользу селекционерам, которые выводили новую породу не только интереса ради, но и чтобы получить отличного четвероногого помощника. Таксу “укоротили” до формата барсука, и существенную роль в генетических экспериментах, в ходе которых родилась эта порода, сыграло появление мутантного варианта гена ахондроплазии. Вероятно, иногда, как в случае с ахондроплазией, в природе происходят мутации с сильным эффектом, и нежданно-негаданно открывается возможность использования новой жизненной стратегии или пищевого ресурса: вдруг выясняется, что маленький зверек, вечный аутсайдер в гонках на открытой местности, в отличие от своих сородичей способен настичь животное в норе.
Время от времени теоретики-эволюционисты высказывали предположения, что в природе основные сальтации являются неотъемлемой частью эволюционных изменений. Знаменитый американский генетик немецкого происхождения Рихард Гольдшмидт выдвинул не менее знаменитую теорию “удачных монстров”. Об одном из примеров я расскажу в 7 главе. Однако гипотеза Гольдшмидта так и не получила широкого признания, и есть веские причины задуматься, так ли уж важны для эволюционного процесса макромутации. Живой организм – это невероятно сложная и очень хорошо отлаженная машина. Крайне маловероятно, что непродуманные кардинальные изменения в устройстве одного из ее узлов, даже если он работает хуже, чем хотелось бы, дадут положительный эффект. Но за счет случайного незначительного изменения устройства можно заставить механизм работать лучше. Если телевизионная антенна ловит плохо, ваши шансы исправить положение, слегка повернув ее в любую сторону, равны пятьдесят на пятьдесят. Просто вероятность того, что ваше случайное движение приблизит антенну к идеальному положению, каково бы оно ни было, составляет 50 %. Но если вы будете вертеть ее во все стороны и сильно наклонять туда-сюда, то, скорее всего, будет только хуже. Даже угадав направление, вы с большой вероятностью проскочите мимо. В общем и целом, испортить настройку легко, а найти единственно верный угол – трудно. Если мудреный механизм хоть как‐то работает, вряд ли его настройки далеки от идеальных. Можно чуть‐чуть изменить их – неважно, как, – и он станет функционировать более правильно, а если и нет, то разладится не слишком сильно. Но резкие и сумбурные перемены производят тот же эффект, что проверка сразу всех возможных вариантов. И может статься, что почти все эти варианты окажутся неудачными.
Даже распространенное убеждение, что заглохшую машину можно привести в чувство хорошим пинком, не противоречит моим рассуждениям. Удар может быть очень сильным, однако телевизор – достаточно прочная конструкция, и ее элементы необязательно сместятся из‐за толчка. А вот не очень хорошо закрепленная деталь может сдвинуться со своего места, и вполне вероятно, что именно она и является причиной неисправности[6].
Вернемся к живым созданиям; как я писал в “Слепом часовщике”, выжить можно самыми разными способами, но способов погибнуть, безусловно, гораздо больше (ничто человеческое мне не чуждо, и не скрою, приятно было увидеть эту фразу в “Оксфордском словаре цитат” (Oxford Dictionary of Quotations)). Почти все воображаемые животные, которые могли бы получиться путем перестановки фрагментов целого существа, обречены на смерть. Точнее – почти ни одно из них и не могло родиться. Любой вид животных или растений – это островок жизни в океане вероятных конфигураций, которые, даже появись они паче чаяния на свет, умерли бы. Среди них могли бы быть звери с глазами на пятках, хрусталиками в ушах, а не в глазах, с одним только левым крылом и правым плавником, с черепом, внутри которого находится не мозг, а желудок. Дальше изощряться в выдумках нет смысла. Из всего сказанного и так ясно, что самые крупные острова выживаемости, сколько бы их ни нашлось, ничтожно малы, как ничтожно мало и их количество по сравнению с бесконечным множеством мертвых, нежизнеспособных тварей.
Выживший родитель ребенка-мутанта должен был найти прибежище на одном из таких островков. Дитя с незначительными изменениями – вроде небольшого удлинения костей ног или легкого изменения челюстного угла – просто окажется в другой части того же островка. Возможно, малыш освоит кусочек суши в море недалеко от береговой линии и присоединит его к “большой земле”. Но серьезная и резкая, уродующая мутация, которая может привести к кардинальным переменам, равнозначна гигантскому прыжку в неведомые дали. Макромутанта может занести куда угодно, за многие сотни и тысячи километров от родного дома. Не исключено, что он попадет на другой остров. Но острова столь малы и столь редко встречаются в огромном океане, что вероятность такого события крайне невелика. Подобные редчайшие катаклизмы теоретически могут случиться один раз за несколько миллионов лет, и если это все‐таки случится, эволюция может пойти по новому направлению.
Однако не стоит чересчур увлекаться островными пейзажами. Эта схема во многом ошибочна. Все особи родственны друг другу, то есть между разными дорогами жизни в океане вероятностей должны быть связующие пути. Тут нам скорее поможет аналогия с горой Невероятности, а не с островами. Острова лучше всего помогают проиллюстрировать важный факт – чем заметнее и уродливее отклонение в развитии, тем менее вероятно, что оно приживется.
Кроме того, надо различать типы макромутаций. Я придумал зверей с глазами на пятках и хрусталиками в ушах, чтобы показать возможные перестановки частей организма. Вероятность того, что подобные мутации окажутся удачными и особи с ними выживут, близка к нулю. Но изменение в какой‐либо части может быть довольно сильным и без перестановок. В качестве примера можно было бы взять стремительное удлинение носа тапира до слоновьего хобота, если бы при этом изменился только его размер. Менее очевидно то, что крутые повороты в развитии всегда сопряжены со скачком в океан нерациональности и смерти.
Я обещал вернуться к макромутациям “Боинга-747” и “удлиненного Дугласа ДC-8”. Помните дискуссионный тезис о кладбище самолетов и авиалайнерах, выдвинутый сэром Фредом Хойлом? Говорят, он сравнил эволюцию сложной структуры – скажем, белковой молекулы и, как следствие, глаза или сердца, – которая происходит под влиянием естественного отбора, с ураганом, так продуктивно покружившим над кладбищем старых самолетов, что из поднятых им обломков сложился “Боинг-747”. Он был бы прав, если бы вместо слов “естественный отбор” употребил слово “случай”. К сожалению, я вынужден поставить его на одну доску с теми упрямцами, которые упорно считают естественный отбор делом случая. Теория отводит слишком большую роль случайности, если эволюция должна за один прием, из ничего, собрать новый, сложный механизм вроде глаза или молекулы гемоглобина. Согласно такой концепции, естественному отбору вообще ничего не надо делать. Всю “инженерную” работу берет на себя мутация – одна сильная мутация. В аналогии с “Боингом” подразумевается мутация именно такого типа, и я называю это макромутацией “Боинг-747”. Макромутации “Боинг-747” в природе не происходят и никакого отношения к учению Дарвина не имеют.
В другом моем примере с авиалайнерами удлиненная модель “Дугласа ДС-8” отличается от обычной только относительно вытянутым корпусом. В целом конструкция сохранена, но увеличена средняя часть фюзеляжа. В длинном самолете больше кресел, багажных камер и всего прочего, что может уместиться вдоль салона. Очевидно, по всей длине фюзеляжа протянуто больше проводов, трубок и уложено больше ковровых покрытий. Не так очевидно, но все же понятно, что в связи с новой задачей – поднять в воздух более длинную машину – должны быть изменены и другие детали конструкции. Но в основном различия между прежней версией авиалайнера “Дуглас ДС-8” и удлиненной сводятся к одной макромутации – фюзеляж нового самолета значительно и за один прием стал больше, чем был у его предшественника. Не было постепенного перехода через промежуточные стадии.
Предки жирафов больше напоминали современных окапи (рис. 3.3). Самое заметное, бросающееся в глаза отличие – это вытянутая шея. Могло ли это стать результатом одной мощной мутации? Спешу вас уверить – нет, не могло. Но из этого “нет” вытекает другой вопрос. Сложнейшая “новинка” – глаз со зрачком-диафрагмой и хрусталиком, способным менять фокусное расстояние, – не могла родиться в одночасье, словно богиня Афина из головы Зевса, точно так же, как никогда, жди хоть миллиард миллиардов лет, не произойдет мутация “Боинг-747”. Но шея жирафа могла (держу пари, что все было иначе) вырасти в результате одной-единственной мутации, как можно было взять и построить “Дуглас ДС-8” с удлиненным фюзеляжем. В чем разница? Дело не в том, что шея – куда более простой орган, чем глаз. (Как бы не посложнее глаза!) Вовсе нет – суть в степени сложности различий между двумя последовательными стадиями ее развития. А эти различия невелики – по крайней мере, по сравнению с различиями между нашим глазом и его отсутствием. Строение шеи жирафа и окапи одинаково – и, вероятно, у собственно короткошеего предка жирафа эта часть тела была устроена так же. У них одна и та же последовательность семи позвонков с присущими им кровеносными сосудами, нервами, связками и мышцами. Разница лишь в том, что все позвонки гораздо длиннее – и в той же пропорции увеличивается расстояние между сопряженными тканями и сосудами.
Рис. 3.3. Развитие длинной шеи. Окапи, Okapia johnstoni, возможно, предок современного жирафа, и жираф, Giraffa camelopardalis reticulate