Глава 11 Обреченные противники

Глава 11

Обреченные противники

Ни один серьезный биолог не сомневается ни в самом факте эволюции, ни в том, что все живые существа приходятся друг другу родственниками. Бывает, однако, что у отдельных биологов возникают сомнения конкретно по поводу дарвиновской теории, объясняющей, каким именно образом происходит эволюция. Порой это оказывается просто спором об определениях. Например, теория прерывистого равновесия может быть представлена как антидарвинистская. Тем не менее, как я уже объяснял, на деле она представляет собой миноритарную разновидность дарвинизма, и потому в главе, посвященной альтернативным теориям, ей никак не место. Но существуют и такие теории, которые совершенно определенно не являются разновидностями дарвинизма, которые категорически возражают против самой его сути. Именно эти противники и будут предметом настоящей главы. К ним относятся различные варианты того, что обычно называют ламаркизмом, а также некоторые другие системы взглядов — например, “нейтрализм”, “мутационизм” и креационизм, — которые время от времени предлагаются в качестве альтернатив дарвиновской теории естественного отбора.

Когда надо выбирать между альтернативными теориями, первое, что приходит в голову, — это проверить факты. К примеру, теории ламаркистского толка обычно — и справедливо — отвергаются, поскольку никаких убедительных доказательств в их пользу никогда не было найдено (хотя упорных попыток их обнаружить, порой предпринимавшихся даже готовыми пойти на подлог фанатиками, было предостаточно). Книг, в которых вывод в пользу дарвинизма делается на основании фактов, очень много, так что в этой главе я буду придерживаться иной стратегии. Вместо того чтобы рассматривать фактические доказательства за и против, воспользуюсь более кабинетным подходом. Я собираюсь доказать, что дарвинизм — это единственная из известных нам теорий, которая в принципе способна объяснить некоторые стороны такого явления, как жизнь. В случае моей правоты это означает, что, даже если бы у нас не было никаких фактических доказательств в поддержку теории Дарвина (хотя они, конечно же, есть), мы все равно имели бы полное право предпочесть ее любым теориям-соперницам.

Более наглядно эту мысль можно представить в виде прогноза. Я предсказываю, что если где-нибудь еще во Вселенной будет обнаружена жизнь, то, какой бы чужеродной и странной она нам ни казалась, выяснится, что в одном очень важном отношении эта жизнь похожа на земную: она тоже эволюционировала благодаря какой-то разновидности дарвиновского естественного отбора. Увы, это предсказание относится к числу тех, которые вряд ли будут проверены на нашем веку, но тем не менее оно поможет нам уяснить нечто важное насчет жизни на нашей собственной планете. Теория Дарвина в принципе способна объяснить жизнь. Ни одна из других когда-либо выдвигавшихся теорий на такое в принципе не способна. Чтобы доказать это, я собираюсь обсудить все известные альтернативные теории — не с точки зрения доказательств за или против, а с точки зрения их принципиального соответствия поставленной задаче.

В первую очередь нам следует определиться с тем, что значит “объяснить” жизнь. Конечно же, у живых организмов имеется много разных свойств, и некоторые из них вполне объяснимы с помощью других теорий. Как мы уже видели, разнообразие белковых молекул во многом может быть связано не столько с дарвиновским отбором, сколько с нейтральными мутациями генов. Тем не менее я хочу обратить внимание на одно особое свойство живых существ, наличие которого можно объяснить только естественным отбором по Дарвину. Это свойство не что иное, как лейтмотив всей данной книги — сложные приспособления. Живые организмы хорошо приспособлены к выживанию и размножению в характерной для них среде, и используемые ими для этого адаптации столь многочисленны, что просто статистически не могли появиться только благодаря шальному случаю. В качестве примера я вслед за Пейли использовал глаз. Пара-тройка хорошо “продуманных” признаков глаза, вероятно, могли бы возникнуть в силу одного лишь случайного стечения обстоятельств. Но совокупность всех многочисленных взаимосвязанных составляющих, которые равно хорошо подходят как к выполняемой ими функции, так и друг к другу, требует особенного объяснения, одной случайностью тут не обойтись. В дарвиновском объяснении тоже, разумеется, присутствует элемент случайности в виде мутаций. Но этот элемент отбирается и накапливается шаг за шагом в течение многих поколений. В предыдущих главах доказывалось, что дарвинизм способен давать приемлемое объяснение возникновению сложных адаптаций. А теперь я собираюсь представить доводы в пользу того, что никакая другая из известных нам теорий не способна к этому.

Давайте для начала обратимся к самому известному в истории сопернику дарвинизма ламаркизму. Когда эта теория впервые была выдвинута в начале XIX столетия, она не считалась альтернативой дарвинизму, потому что до дарвинизма в то время еще не додумались. Шевалье де Ламарк был впереди своей эпохи. Он принадлежал к числу тех мыслителей XVIII в., которые доказывали существование эволюции. В этом Ламарк был прав, и за это одно он заслуживает нашего уважения, так же как дед Дарвина Эразм и еще ряд личностей. Кроме того, он предложил самую лучшую для своего времени теорию, объяснявшую механизм эволюции, но у нас нет никаких причин предполагать, что, появись в ту пору дарвиновское объяснение, Ламарк непременно бы его отверг. Увы, оно тогда не появилось, и, на беду Ламарка, его имя — по крайней мере в англоязычных странах — стало синонимом ошибки. Оно ассоциируется у нас не столько с признанием самого факта эволюции, в чем Ламарк был прав, сколько с предложенным эволюционным механизмом. Я не пишу исторический трактат и не буду с академической въедливостью заниматься разбором того, что конкретно говорил сам Ламарк. В его собственных словах содержалась доля мистицизма: например, он твердо верил в восхождение по так называемой лестнице бытия (представление, разделяемое многими и по сей день) и описывал стремящихся выжить животных так, будто они в каком-то смысле осознанно хотят эволюционировать. Я выделю из ламаркизма те его немистические составляющие, которые хотя бы на первый взгляд могут рискнуть потягаться с дарвинизмом. Таких составляющих, признаваемых и современными “неоламаркистами”, по сути, две: наследование приобретенных признаков и принцип упражнения и неупражнения органов.

Принцип упражнения и неупражнения гласит, что те части тела, которые организм использует, становятся больше. А неиспользуемые части тела склонны ослабевать и уменьшаться. Доподлинно известно, что, когда мы тренируем какие-то определенные мышцы, они растут, а те мышцы, которым никогда не дают нагрузки, атрофируются. Изучив тело человека, мы можем определить, какими мышцами он пользуется, а какими нет. Возможно, мы даже угадаем, кем он работает или как предпочитает отдыхать. Приверженцы так называемого бодибилдинга вовсю упражняются в упражнении и неупражнении, “строя” свои тела почти так же, как скульптор ваяет статую, и придавая им какие угодно противоестественные формы в зависимости от требований моды внутри этой специфической субкультуры. В организме подобным образом реагируют на использование не только мышцы. Начните ходить босиком, и кожа на ваших ступнях станет тверже. Чтобы отличить фермера от банковского служащего, достаточно бросить взгляд на их руки. У фермера они жесткие, загрубевшие от привычки к суровому труду. А если руки клерка и можно назвать загрубевшими, то это относится только к небольшой мозоли на пальце, возникшей от постоянного соприкосновения с ручкой.

Принцип упражнения и неупражнения позволяет животным на протяжении всей жизни совершенствовать свое мастерство выживания в характерной для них среде просто благодаря самому факту обитания в ней. Люди, подверженные прямому воздействию солнечных лучей или, наоборот, испытывающие недостаток солнца, приобретают такой цвет кожи, который позволяет им наилучшим образом выживать в соответствующих условиях. Избыток солнечной радиации опасен. Заядлые любители солнечных ванн не только получают великолепный загар, но и рискуют заболеть раком кожи. С другой стороны, недостаток солнечного света приводит к нехватке витамина D и рахиту, порой встречающемуся у негритят, живущих в Скандинавских странах. Бурый пигмент меланин, который синтезируется в коже под воздействием солнца, формирует завесу, защищающую более глубокие ткани от вреда, причиняемого избытком освещения. Если загоревший человек переедет в область с менее солнечным климатом, то меланин исчезнет, чтобы организм мог эффективнее извлекать пользу из имеющегося небольшого количества солнечных лучей. Это тоже можно представить как пример упражнения и неупражнения: кожа темнеет, когда ее “используют”, и бледнеет, когда ее “не используют”. Разумеется, представители некоторых тропических рас наследуют плотный слой меланина независимо от того, подвергаются они воздействию солнечных лучей или нет.

Теперь обратимся ко второму из основополагающих принципов ламаркизма, утверждающему, что такие приобретенные признаки затем передаются последующим поколениям. Факты говорят о том, что эта точка зрения попросту ошибочна, но на протяжении почти всей человеческой истории она считалась верной. Ламарк не выдумал ее, он просто разделял общепринятые представления своей эпохи. В некоторых кругах эти представления живы до сих пор. У моей матери был пес, который время от времени прикидывался хромым: приподнимал одну заднюю лапу и ковылял на остальных трех. А у соседки был пес постарше — он, увы, потерял заднюю лапу, угодив под машину. Так вот, эта соседка была убеждена, что ее пес — отец нашего, а в качестве доказательства приводила унаследованную хромоту. Расхожая молва и народные сказки полнятся подобными историями. Многие либо верят, либо хотели бы верить в наследование приобретенных признаков. Вплоть до ХХ столетия это была основная теория наследственности, которую признавали в том числе и серьезные биологи. Сам Дарвин верил в нее, однако его эволюционные взгляды основывались не на ней, и потому в нашем сознании его имя с ней не связывается.

Объединив наследование приобретенных признаков с принципом упражнения и неупражнения органов, мы получим на первый взгляд неплохой рецепт для эволюционных усовершенствований. Именно этот рецепт и называют обычно теорией эволюции по Ламарку. Если из поколения в поколение люди утолщают свои ступни при помощи хождения по жесткой поверхности, то, как утверждает эта теория, у каждого следующего поколения кожа на ступнях изначально будет чуть-чуть толще, чем у предыдущего. Потомки будут получать преимущество перед предками. В конце концов дети будут рождаться уже с утолщенной кожей на ступнях (так оно, собственно говоря, и происходит, но, как мы увидим, в силу других причин). Если следующие друг за другом поколения греются на тропическом солнышке, то они будут становиться все темнее и темнее, поскольку, согласно ламаркистским представлениям, каждое новое поколение будет наследовать часть загара своих родителей. В конце концов потомки будут сразу рождаться черными (такими они опять-таки и рождаются, но не потому, что доводы ламаркистов справедливы).

В качестве примеров тут издавна приводят руки кузнецов и шею жирафа. В деревнях, где кузнец получал свое ремесло в наследство от отца, деда и прадеда, считалось, что он наследует вместе с ним и натренированные мускулы своих предков. И не просто наследует, а тренирует еще сильнее, передавая их своему сыну в усовершенствованном виде. Короткошеие предки жирафов тщетно пытались дотянуться до листьев на высоких деревьях. Они изо всех сил тянулись верх, благодаря чему мышцы и кости их шеи удлинялись. Каждое новое поколение имело слегка более длинную шею по сравнению с предшествующим и передавало это стартовое преимущество своим потомкам. Ламаркизм в своем чистом виде утверждает, что эволюционное развитие всегда происходит по такой схеме. Организм стремится к чему-то, в чем очень нуждается. В результате такого стремления те части тела, которые оказываются задействованными в нем, увеличиваются в размерах или же каким-то иным образом изменяются в нужном направлении. Эти преобразования передаются следующим поколениям, и т. д. Достоинством данной теории является то, что она подразумевает накапливание изменений — как мы уже видели, это необходимая составляющая любой эволюционной теории, которая претендует на то, чтобы соответствовать своему назначению в формировании нашей картины мира.

По всей видимости, теория Ламарка обладает большой эмоциональной притягательностью как для определенной категории людей умственного труда, так и для некоторых простых смертных. Однажды ко мне подошел мой сослуживец, выдающийся историк марксизма — человек чрезвычайно культурный и начитанный. Он сказал, что понимает: факты, судя по всему, свидетельствуют против ламаркистской теории. Но есть ли все-таки хоть какая-нибудь надежда подтвердить ее? Я ответил, что, по моему мнению, никакой надежды нет, и он выслушал это с искренним сожалением, сказав, что по идеологическим соображениям хотел бы, чтобы ламаркизм оказался правдой. Ему казалось, что это дало бы человечеству шанс исправиться. Джордж Бернард Шоу посвятил одно из своих громадных предисловий (к циклу “Назад к Мафусаилу”) страстной защите наследования приобретенных признаков. Его аргументы основывались не на биологических знаниях, в полном отсутствии которых он сам беспечно признавался, а на испытываемом им отвращении к тем следствиям, которые выводятся из дарвинизма — из этого “стечения обстоятельств”:

На первый взгляд, все просто, потому что поначалу ты не осознаешь всего, что за этим стоит. Но, как только до тебя доходит истинный смысл, твое сердце уходит в пятки. Здесь кроется омерзительный фатализм, гадкое и непростительное отрицание красоты и интеллекта, силы и предназначения, чести и устремлений.

Еще одним выдающимся писателем, который не мог смириться с тем, что казалось ему неизбежными выводами из дарвинизма, был Артур Кестлер. Как язвительно, но точно заметил Стивен Гульд, на всем протяжении последних шести своих книг Кестлер воюет с собственным неправильным пониманием дарвинизма. Та спасительная альтернатива, которую он предлагал взамен, никогда не была мне до конца понятна, но вполне может быть истолкована как смутно ламаркистская.

Кестлер и Шоу были независимо мыслившими одиночками. Их экстравагантные представления об эволюции вряд ли оказали серьезное влияние на науку, хотя лично я, к стыду своему, помню, как убедительные разглагольствования Шоу в “Назад к Мафусаилу” отвратили меня от дарвинизма как минимум на год, когда я был подростком. Эмоциональная привлекательность ламаркизма, сопровождаемая враждебными эмоциями по отношению к теории Дарвина, имела порой куда более зловещие последствия, когда ее поддерживали могучие идеологии, использовавшиеся в качестве мыслезаменителей. Трофим Лысенко был второсортным селекционером культурных растений, имевшим весьма посредственные способности, если не считать способностей к политике. В большинстве цивилизованных стран его антименделевский фанатизм и страстная, не признающая возражений вера в наследование приобретенных признаков были бы просто безобидно проигнорированы. К сожалению, ему довелось жить в стране, где идеология значила больше, чем научная истина. В 1940 году он был назначен директором Института генетики Академии наук СССР[12] и стал безгранично влиятелен. Его невежественные взгляды были единственными представлениями о генетике, какие преподавались в советских школах в течение целого поколения. Сельскому хозяйству Советского Союза был нанесен неисчислимый ущерб. Многие выдающиеся советские генетики были изгнаны, сосланы или брошены за решетку. Например, всемирно известный генетик Н. И. Вавилов умер от истощения в тюремной камере без окон после продолжительного судебного процесса по сфабрикованным смехотворным обвинениям, таким как “шпионаж в пользу Британии”.

Доказать, что приобретенные признаки никогда не наследуются, невозможно по тем же причинам, по каким невозможно доказать, что фей не существует. Все, что мы можем сказать, — это то, что достоверных случаев обнаружения фей не было, а имеющиеся сомнительные фотографии являются грубыми подделками наподобие мнимых человеческих следов в техасских горных породах эпохи динозавров. Любые категоричные заявления, будто фей не существует, уязвимы — вдруг я в один прекрасный день встречу где-нибудь в глухом уголке своего сада крохотное человеческое существо с прозрачными крылышками. Точно в такой же степени неопровержима и теория о наследовании приобретенных признаков. Просто-напросто до сих пор почти все попытки доказать это явление оборачивались неудачей. Из тех же, которые вроде бы удались, часть оказались подлогом (как, например, известные опыты с подкожным введением туши жабе-повитухе, давшие название посвященной им книге Артура Кестлера), а остальные не удалось воспроизвести другим исследователям. Тем не менее как кто-то может однажды встретить фею в заброшенном углу сада, будучи при этом трезвым и имея под рукой фотоаппарат, точно так же кто-нибудь может в один прекрасный день обнаружить случай наследования приобретенных признаков.

Можно, однако, добавить по этому поводу и еще кое-что. Некоторые из тех явлений, которые достоверно не наблюдались, правдоподобны постольку, поскольку они не подвергают сомнению все остальное, что нам известно. Я не встречал убедительных доказательств в поддержку теории о существовании современных плезиозавров в озере Лох-Несс, но, если вдруг такие доказательства найдутся, моя картина мира не разлетится вдребезги. Я буду просто удивлен (и восхищен), поскольку за последние 60 млн лет не было никаких следов существования плезиозавров, а это представляется слишком долгим сроком для выживания маленькой реликтовой популяции. Но никакие основополагающие научные принципы на карту не поставлены. Это всего лишь вопрос факта. С другой стороны, наука уже достигла неплохого понимания того, как работает Вселенная. Это понимание способно объяснить громадное количество явлений, и существует немало тезисов, с которыми его было бы невозможно — или по крайней мере очень сложно — примирить. Например, это относится к заявлению, делаемому на лживых библейских основаниях, будто мир был создан всего-навсего около 6 тыс. лет назад. Это не просто неподтвержденная теория. Она противоречит не только общепринятым концепциям биологии и геологии, но также физической теории радиоактивности, а заодно и всей современной космологии (если бы на свете не было ничего старше 6 тыс. лет, то небесные тела, находящиеся на расстоянии более 6 тыс. световых лет от нас, не были бы нам видны — нельзя было бы обнаружить ни Млечный путь, ни еще 100 000 млн галактик, существование которых подтверждает современная космология).

В истории бывали случаи, когда из-за одного-единственного необъяснимого факта приходилось отвергать всю традиционную науку. Было бы самонадеянно утверждать, что таких научных переворотов больше никогда не случится. Но само собой разумеется, что для того, чтобы принять факт, переворачивающий всю общепризнанную и успешно работающую систему представлений вверх тормашками, мы потребуем более высоких критериев достоверности, чем те, что нам нужны для принятия такого факта, который, пусть даже будучи удивительным, легко согласовывается с уже существующей наукой. Плезиозавра в озере Лох-Несс мне достаточно будет увидеть собственными глазами. Однако если я увижу человека, летающего без посторонней помощи, то, прежде чем отказаться от всей современной физики, предположу, что это галлюцинация или хитроумный фокус. Существует непрерывный спектр теорий: от тех, которые, возможно, и ошибочны, но легко могли бы оказаться верными, до тех, которые можно признать верными только ценой полного разрушения всего огромного здания успешной традиционной науки.

В какой же части этого континуума располагается ламаркизм? Обычно его представляют вплотную прижатым к краю “неправда, которая легко могла бы оказаться правдой”. Я же собираюсь доказать, что ламаркизм, точнее наследование приобретенных признаков, если и не относится к той же категории явлений, что и левитация силой молитвы, то все же располагается ближе к “левитации”, чем к “лох-несскому чудовищу”. Наследование приобретенных признаков не из тех вещей, которые запросто могли бы оказаться правдой, притом что, по-видимому, ею и не являются. Я собираюсь привести доводы в пользу того, что оно возможно только в том случае, если одна из самых драгоценных и успешно себя зарекомендовавших закономерностей эмбриологии будет признана негодной. А потому ламаркизм требует к себе более скептического отношения, чем лох-несское чудовище. Так что же это за общепринятый и хорошо себя зарекомендовавший эмбриологический принцип, от которого пришлось бы отказаться, прежде чем признать справедливость ламаркизма? Это потребует объяснения. Оно может показаться отклонением от темы, но его необходимость станет в конце концов очевидна. И напоминаю: это мы пока еще не начали разговор о том, что, даже если бы ламаркизм был правдой, он все равно не был бы способен объяснить эволюцию сложных приспособлений.

Итак, на повестке дня у нас эмбриология. Традиционно существовало два четко различающихся типа взглядов на то, каким образом из одной-единственной клетки получается взрослое существо. Формально говоря, эти противоположные точки зрения называются теориями преформации и эпигенеза, но в своем современном виде они более заслуживают именоваться “теорией чертежа” и “теорией рецепта”. Ранние преформисты полагали, будто взрослый организм предсуществует внутри той единственной клетки, из которой он развивается. Одному из них даже привиделся в микроскопе крохотный человечек — “гомункул”, свернувшийся калачиком внутри сперматозоида (но не яйцеклетки!) С точки зрения преформиста эмбриональное развитие представляло собой только лишь процесс роста. Все детали взрослого организма уже были сформированы заранее. Вероятно, у каждого гомункула мужского пола должны были быть свои ультраминиатюрные сперматозоиды, внутри которых были плотно упакованы его собственные дети — в свою очередь уже содержавшие в себе внуков, и т. д. Не говоря уже об этой проблеме бесконечной регрессии, наивный преформизм не учитывал того факта (который в XVII в. едва ли был менее очевиден, чем сегодня) что признаки передаются детям не только от отца, но и от матери. Справедливости ради следует сказать, что так называемые овисты встречались среди преформистов даже чаще, чем “спермисты”. Они считали, что заранее сформированный организм находится не в сперматозоиде, а в яйцеклетке. Но овизм сталкивался с теми же самыми проблемами, что и спермизм.

Современный преформизм ни с одной из этих проблем не сталкивается, что не мешает ему оставаться заблуждением. Данная “теория чертежа” утверждает, что ДНК оплодотворенной яйцеклетки аналогична чертежу взрослого организма. Чертеж — это отображение некоего реального предмета в уменьшенном масштабе. Реальный предмет — будь то лошадь, автомобиль или что угодно еще — является трехмерным, в то время как чертеж двухмерен. Трехмерный объект — скажем, здание — можно представить в виде набора двухмерных срезов: горизонтальных планов каждого этажа, различных вертикальных проекций и т. д. Переход к меньшему количеству измерений делается просто ради удобства. Архитекторы в принципе могли бы давать строителям трехмерные масштабированные модели зданий, сделанные из спичек и кусочков пробки, но двухмерные изображения на плоской бумаге удобнее носить в портфеле, в них проще вносить исправления и вообще с ними проще работать.

Дальнейшее уменьшение числа измерений до одного бывает необходимо, если чертеж требуется перевести в компьютерный импульсный код, чтобы, к примеру, передать его по телефонной линии на другой конец страны. Это просто сделать — достаточно лишь представить каждый из двухмерных чертежей в виде одномерной “развертки”. Таким же образом кодируются и телевизионные изображения, передающиеся в виде радиоволн. Здесь сжатие до меньшего числа измерений — тоже в высшей степени банальный способ кодировки. Важно, что взаимно-однозначное соответствие между чертежом и зданием по-прежнему сохраняется. Каждый кусочек чертежа соответствует какому-то определенному кусочку здания. Можно сказать, что в каком-то смысле чертеж — крохотное “предсуществующее” здание, даже если эта миниатюрная копия имеет меньшее число измерений по сравнению с реальным объектом.

О сжатии чертежей до одного измерения мы завели речь, конечно же, неспроста: ведь ДНК — это тоже одномерный код. И как возможно переслать масштабированную модель здания по одномерной телефонной линии в виде оцифрованного набора чертежей, точно так же теоретически возможно перевести масштабированную модель организма в одномерный цифровой код ДНК. В действительности этого не происходит, но, будь оно так, мы могли бы с полным правом заявить, что современная молекулярная биология подтвердила старинную теорию преформации. Теперь давайте рассмотрим еще одну великую эмбриологическую концепцию, а именно эпигенез — “теорию рецепта”, или “теорию поваренной книги”.

Рецепт из поваренной книги ни в каком смысле не является чертежом того пирога, который в конечном итоге будет вытащен из духовки. И дело тут не в том, что рецепт — это одномерная ниточка из слов, в то время как пирог — трехмерный объект. Как мы уже видели, нет ничего невозможного в том, чтобы перевести уменьшенный макет в одномерный код. Однако рецепт — это не макет, не описание готового пирога, и он ни в коей мере не является его поточечным изображением. Рецепт — это набор инструкций, выполнение которых в правильной последовательности приводит к возникновению пирога. Настоящий одномерно закодированный чертеж пирога должен был бы представлять собой серию тонких сканов — как если бы специальная исследовательская спица истыкала наш пирог со всех сторон в строго определенном порядке через каждый миллиметр и все, что обнаруживала бы вокруг себя, переводила в одномерный код. Благодаря полученным таким образом данным можно было бы воспроизвести точное местоположение каждой изюминки и каждой крошки. Между любой частичкой пирога и кодирующей ее частичкой чертежа имелось бы строгое взаимно-однозначное соответствие. Очевидно, что к настоящим рецептам это отношения не имеет. Между “битами”, из которых состоит пирог, и словами или буквами рецепта нет никакого взаимно-однозначного соответствия. Если слова рецепта и соответствуют чему-то, то скорее уж не отдельным кусочкам готового пирога, а отдельным шагам в процедуре его изготовления.

Мы пока понимаем не все, а скорее даже почти ничего, о том, как происходит развитие животного из оплодотворенного яйца. Тем не менее есть веские основания полагать, что гены представляют собой скорее рецепт, нежели чертеж. Аналогия с рецептом в самом деле очень удачна, в то время как аналогия с чертежом ошибочна практически во всем, хотя ее и часто бездумно используют авторы учебников для начинающих, особенно в последнее время. Развитие зародыша — это процесс, упорядоченная последовательность событий, так же как и приготовление пирога. Разница только в том, что у процесса эмбрионального развития количество ступеней в миллионы раз больше и различные действия осуществляются одновременно в разных частях одного и того же “блюда”. На большинстве этапов не обходится без клеточных делений, приводящих к появлению огромного количества клеток, одни из которых погибнут, а другие сгруппируются вместе, чтобы дать начало органам, тканям и прочим многоклеточным образованиям. Как уже говорилось в одной из предыдущих глав, поведение конкретной клетки зависит не от того, какие гены она содержит, — ведь все клетки организма содержат один и тот же набор генов, — а от того, какие из ее генов приведены в действие. В каждый момент времени в каждой точке развивающегося зародыша работает только малая часть генов. Различные наборы генов включаются в разные периоды развития и в разных частях эмбриона. То же, какие именно гены будут включены в той или иной клетке в тот или иной момент, зависит от химических условий в данной клетке. А это в свою очередь зависит от того, что происходило в данной части зародыша до этого.

При этом действие, которое ген оказывает, уже будучи включенным, зависит от того, на что именно он имеет возможность воздействовать в той части развивающегося организма, в которой находится. Эффект гена, работающего в клетках нижней части спинного мозга на третьей неделе развития, будет совершенно иным, если сравнивать его с эффектом того же гена, но работающего в клетках плечевого сустава на 16-й неделе развития. Таким образом, эффект гена, если он вообще имеется, является не свойством гена как такового, а свойством взаимодействия этого гена с недавней историей его непосредственного окружения. Так что сравнивать гены с чертежом организма совершенно бессмысленно. Если вы помните, то же самое было справедливо и для компьютерных биоморф.

Итак, гены соответствуют тем или иным точкам тела не более, чем слова рецепта — крошкам пирога. Все гены одного организма, так же как и все слова одного рецепта, — это набор инструкций по выполнению некоего процесса. Тут читатель может задаться вопросом, как же в таком случае генетикам удается зарабатывать на жизнь. Как тогда вообще можно говорить о “гене голубых глаз” или о “гене дальтонизма” и тем более изучать их? Разве подобные моногенные эффекты не свидетельствуют о том, что каждый ген каким-то образом отображается на контролируемый им участок тела? Разве это не доказывает несостоятельность моих утверждений, будто гены — это рецепт для развития организма?

Конечно же, нет — и важно понять почему. Для этого давайте вернемся к аналогии с рецептом. Мы все согласимся с тем, что нельзя разделить пирог на крошки, из которых он состоит, и сказать: “Эта крошка соответствует первому слову рецепта, эта — второму…” и т. д. В этом смысле только целый пирог является отображением всего рецепта, с чем тоже все, вероятно, согласятся. А теперь представьте, что мы изменили в рецепте одно слово — например, стерли “соду” и вместо нее поставили “дрожжи”. Испечем 100 пирогов по новому рецепту и еще 100 — по старому. Между этими двумя грудами пирогов будет иметься принципиальное различие, и обусловлено оно будет заменой одного-единственного слова в рецепте. И хотя никакого однозначного соответствия между словами и крошками пирога нет, однозначное соответствие между словесным различием и различием конечных продуктов все же существует. Слово “сода” не соответствует какому-то определенному участку пирога, но оно влияет на то, каким образом пирог будет подниматься и какой окажется его форма в целом. Если убрать это слово или заменить его словом “мука”, то пирог не поднимется. Если же поменять его на “дрожжи”, то он поднимется, но по вкусу будет больше напоминать хлеб. Между пирогами, испеченными по первоначальному варианту рецепта и по его измененной версии, будет видна достоверная, поддающаяся определению разница, даже если само слово, которое подверглось “мутации”, не соответствует никакому конкретному “биту” пирога. Эта метафора хорошо отражает, что происходит с организмом, когда ген мутирует.

Еще более удачной аналогией была бы замена 180 градусов на 250 — ведь гены оказывают количественные эффекты, а мутации изменяют величину этих эффектов. Пироги, испеченные согласно “мутантному” варианту, при более высокой температуре, будут отличаться от пирогов, приготовленных прежним способом, не в какой-то одной своей части, но всей своей консистенцией. Однако и эта аналогия слишком проста. Чтобы смоделировать “приготовление” младенца, нам следовало бы представить себе не один-единственный процесс в одной-единственной духовке, а спутанный клубок конвейеров, которые проносят различные компоненты блюда через 10 млн микроскопических духовок, работающих как по очереди, так и одновременно, причем каждая производит свой уникальный полуфабрикат, пользуясь одним и тем же набором из 10 тыс. базовых ингредиентов. Эта усложненная версия метафоры даже еще более весомо убеждает нас в том, что гены — не чертеж, а рецепт некоего процесса.

Пришло время привязать наши рассуждения к вопросу о наследовании приобретенных признаков. Когда мы создаем что-либо, руководствуясь чертежом, а не рецептом, то это обратимый процесс. Имея дом, несложно воссоздать его чертеж. Просто измерьте все расстояния и изобразите их в уменьшенном масштабе. И если у дома появился какой-нибудь “приобретенный признак” — скажем, на первом этаже убрали внутреннюю стену, чтобы сделать студию, — то это изменение, очевидно, в точности отразится на нашем “обратном чертеже”. То же самое было бы верно и для генов, будь они описанием взрослого организма. Если бы гены были чертежом, было бы нетрудно представить себе, как любой признак, приобретенный организмом в ходе его жизни, каким-то образом бережно переводится обратно в генетический код и, следовательно, передается последующим поколениям. Тогда сын кузнеца на самом деле мог бы пожинать плоды физических упражнений своего папы. Но это невозможно, поскольку гены — не чертеж, а рецепт. Представьте себе, что от пирога отрезали кусок, информация об этом изменении перешла обратно в рецепт, и следующий пирог, изготовленный по тому же рецепту, вышел из печи сразу без одного куска. Наследование приобретенных признаков не более возможно, чем этот фантастический сценарий.

Давайте воспользуемся излюбленным примером ламаркистов — мозолями. Допустим, у некоего банковского служащего с мягкими и ухоженными руками на среднем пальце правой руки была твердая мозоль, вызванная большим количеством письменной работы. Если из поколения в поколение его потомкам тоже придется много писать, то, по представлениям ламаркистов, гены, контролирующие развитие кожи, изменятся таким образом, что дети начнут рождаться уже с мозолью на соответствующем месте. Будь гены чертежом, такое было бы возможно. Тогда у каждого квадратного миллиметра (или какого-то другого маленького участка) кожи был бы свой ген. Вся поверхность тела взрослого банковского клерка была бы “отсканирована”, твердость каждого квадратного миллиметра кожи тщательно измерена и передана “генам соответствующих квадратных миллиметров” — в частности, генам, находящимся в сперматозоидах данного человека.

Но гены не чертеж. Бессмысленно говорить про “ген того или иного квадратного миллиметра”. Описание взрослого организма никоим образом нельзя перекодировать обратно в гены. Невозможно найти в генетических архивах “координаты” мозоли и внести изменения в “соответствующие” гены. Развитие зародыша — это процесс, в котором участвуют все включенные гены и который, если он идет без ошибок и в нужном направлении, приводит к возникновению взрослого организма. Но этот процесс в силу самой своей природы необратим. Наследования приобретенных признаков не просто не бывает, его и не может быть у тех форм жизни, чье эмбриональное развитие происходит путем эпигенеза, а не преформации. Любой сторонник ламаркизма, вероятно, будет безмерно удивлен, если узнает, что на самом деле он является защитником атомистической, детерминистической, редукционистской эмбриологии. В мои планы не входило обременять широкую читательскую аудиторию таким потоком вычурных научных жаргонизмов. Я просто не смог удержаться от иронии, поскольку те из современных ученых, кто более всего симпатизирует ламаркизму, обычно критикуют своих оппонентов ровно этими же словами.

Я не хочу сказать, что инопланетная форма жизни с преформистской эмбриологией и с наследственностью “по принципу чертежа” — то есть такая форма жизни, у которой наследование приобретенных признаков было бы возможным, — исключена и не может существовать где-нибудь во Вселенной. Пока я доказал лишь то, что ламаркизм несовместим с той эмбриологией, которая известна нам. Однако в начале этой главы я претендовал на большее — на то, что, даже если бы приобретенные признаки могли наследоваться, ламаркистская теория все равно была бы неспособна объяснить эволюцию приспособлений. Это амбициозное утверждение относится к любой форме жизни в любом уголке Вселенной. Оно основывается на двух цепочках рассуждений: одна связана с теми затруднениями, которые порождает принцип упражнения и неупражнения органов, а вторая снова касается проблемы наследования приобретенных признаков. Начну со второй.

Проблема с приобретенными признаками, в сущности, сводится к следующему. Наследовать приобретенные признаки было бы неплохо, да вот только не все из них являются улучшениями. На самом деле подавляющее большинство приобретенных признаков — повреждения. Очевидно, что, когда все приобретенные признаки наследуются без разбора и вместе с утолщенными ступнями и загорелой кожей из поколения в поколение передаются сломанные ноги и шрамы от оспы, общее направление эволюции ведет отнюдь не в сторону усовершенствования адаптаций. Большинство изменений, которые претерпевает любой механизм с возрастом, является результатом разрушительного действия времени, изнашивания. Если бы информация об этих изменениях собиралась и заносилась в чертежи следующих поколений, то из поколения в поколение мы становились бы все немощнее и немощнее. Вместо того чтобы начинать с чистого листа, дети рождались бы обремененными всеми повреждениями и дефектами, которые накопили их предки на протяжении многих поколений.

Эта проблема не обязательно непреодолима. Некоторые приобретенные качества, безусловно, являются улучшениями, а значит, теоретически можно допустить, что механизм наследования способен каким-то образом отличать усовершенствования от повреждений. Однако если мы поинтересуемся, как могло бы осуществляться такое различение на практике, это приведет нас к вопросу, почему приобретенные признаки иногда оборачиваются улучшениями. Почему те участки кожи, которые активно используются, — скажем, ступни того, кто ходит босиком, — становятся толще и жестче? На первый взгляд, естественнее предположить, что они станут тоньше, ведь у большинства машин те части, которые подвергаются износу, уменьшаются по той очевидной причине, что трение удаляет молекулы, а не добавляет их.

Конечно же, у дарвиниста есть ответ наготове. Кожа, наиболее подвергающаяся износу, утолщается, поскольку в далеком прошлом естественный отбор благоприятствовал тем особям, чья кожа реагировала на трение столь выгодным образом. Точно так же он благоприятствовал тем представителям предыдущих поколений, кожа которых отвечала на солнечные лучи потемнением. Дарвинисты утверждают, что единственная причина, по которой хотя бы немногие приобретенные признаки являются улучшениями, — это дарвиновский отбор, который имел место в прошлом. Иными словами, ламаркизм способен объяснять приспособительные усовершенствования, только сидя верхом на теории Дарвина. При условии что в основе полезности некоторых приобретенных признаков лежит дарвиновский отбор и при наличии некоего механизма, отличающего выгодные приобретения от вредных, наследование приобретенных признаков теоретически могло бы приводить к каким-то эволюционным усовершенствованиям. Но сами по себе улучшения возможны исключительно благодаря своей дарвиновской подоплеке. Для объяснения приспособительного аспекта эволюции мы поневоле вернулись к дарвинизму.

То же самое справедливо и для гораздо более важного класса приобретенных признаков, объединяемых нами под названием “обучение”. В течение всей жизни животное оттачивает свое умение жить. Оно узнает, что для него хорошо, а что нет. Его мозг хранит огромную коллекцию воспоминаний о мире и о том, какие действия приводят к желательным результатам, а какие — к нежелательным. Следовательно, многое в поведении животных подпадает под определение приобретенных признаков, и многие из этих признаков можно в самом деле смело называть улучшениями. Если бы родители могли каким-то образом записывать накопленную житейскую мудрость в свои гены и дети рождались обладателями встроенного и готового к употреблению хранилища чужого опыта, тогда дети были бы на шаг впереди своих родителей. Если бы приобретенные навыки и знания автоматически записывались в генах, то эволюционный прогресс действительно бы ускорился.

Однако все это основано на предпосылке, что те изменения в поведении, которые мы называем обучением, непременно являются изменениями к лучшему. Но почему они обязательно должны быть улучшениями? Животные и вправду обучаются делать то, что хорошо для них, а не то, что плохо, но почему? Они стараются избегать повторения тех действий, из-за которых в прошлом им было больно. Но ведь боль не является чем-то реально существующим. Боль — это то, что мозг интерпретирует как боль. Большая удача, что те события, которые воспринимаются как болезненные, например грубое повреждение кожных покровов, по совместительству оказываются и теми, что угрожают выживанию животного. Легко можно себе представить породу животных, которые наслаждаются повреждениями и прочими опасными для жизни вещами, — животных, чей мозг устроен таким образом, что они находят удовольствие в травмах, а стимулы, способствующие выживанию, вроде вкуса питательной еды, воспринимают как болезненные. Тот факт, что в реальности мы таких животных-мазохистов не встречаем, объясняется по Дарвину: предки со склонностью к мазохизму не выжили бы и не оставили бы потомков, которые могли бы их мазохизм унаследовать. Возможно, в обитых войлоком клетках, в тепличных условиях, где выживание обеспечивала бы команда ветеринаров и надсмотрщиков, мы и смогли бы вывести породу животных с наследственным мазохизмом. Но в природе они бы не выжили, и это главный ответ на вопрос, почему изменения, связанные с приобретением навыков, обычно ведут к улучшениям, а не наоборот. Мы снова приходим к выводу, что приобретенные признаки оказываются полезными, только когда опираются на дарвинистский фундамент.

Обратимся теперь к принципу упражнения — неупражнения. Для приобретенных признаков этот принцип действительно кажется во многих отношениях верным. Он представляет собой некое общее правило, не зависящее от особенностей каждого конкретного случая, которое попросту утверждает: “Любая часто используемая часть тела будет увеличиваться в размерах, а неиспользуемая станет меньше или вообще усохнет”. Постольку, поскольку мы вправе ожидать, что нужные (и по-видимому, используемые) части тела в целом было бы неплохо увеличить, а ненужных (а значит, вероятно, и неиспользуемых) частей могло бы и вовсе не быть, этот принцип может в самом деле показаться не таким уж плохим. Тем не менее с ним связано одно большущее затруднение. И заключается оно в том, что, даже если бы у этого принципа не было никаких других изъянов, он слишком грубый инструмент для создания тех изящных и утонченных приспособлений, которые мы наблюдаем у растений и животных.

Глаз уже не раз служил нам хорошим примером, так почему бы не воспользоваться им снова? Вспомните-ка все его замысловато взаимодействующие друг с другом составные части: хрусталик с его незамутненной прозрачностью и способностью корректировать цветность и сферическое искажение; мышцы, которые могут мгновенно сфокусировать хрусталик на любом объекте, находящемся на расстоянии от нескольких дюймов до бесконечности; диафрагма радужки или механизм для “затемнения линзы”, тонко и плавно регулирующий апертуру глаза, как если бы это была камера со встроенным экспонометром и быстродействующим специализированным компьютером; сетчатка с ее 125 млн фотоэлементов, которые перекодируют длины волн в цвета; тончайшая сеть кровеносных сосудов, снабжающая питанием все части этого аппарата, и даже еще более тонкая сеть нервов, выполняющих функцию проводов и микросхем. А теперь, держа в голове всю эту ювелирно сработанную машину, давайте зададимся вопросом: могла ли она возникнуть благодаря принципу упражнения и неупражнения? На мой взгляд, отрицательный ответ здесь очевиден.

Хрусталик является прозрачным телом и способен исправлять сферические и хроматические аберрации. Могли ли эти его свойства возникнуть исключительно за счет упражнения? Можно ли промыть его до полной прозрачности мощным потоком льющихся сквозь него фотонов? Может ли хрусталик стать совершеннее от употребления, от того, что через него проходит свет? Конечно же, нет. С какой стати? Могут ли формирующие цветовое зрение клетки сетчатки сами собой разделиться на три типа только потому, что на них падает свет с разными длинами волн? Опять-таки с какой стати? Когда мышцы, которые обеспечивают фокусировку, уже существуют, тогда, упражняя их, действительно можно сделать их больше и сильнее, однако изображение не станет от этого более четким. Следует признать, принцип упражнения и неупражнения органов не способен создать ничего, кроме самых грубых и наименее впечатляющих приспособлений.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.