Река, выходящая из Эдема. Жизнь с точки зрения дарвиниста

Издательство CORPUS ®

Пит Хейн описывает классический девственно-нетронутый мир физики. Но когда в один прекрасный момент играющие в бильярд атомы отрикошечивают так, что из них складывается объект, который обладает одним, с виду безобидным, свойством, во Вселенной происходит нечто роковое. Свойство, о котором идет речь, – это способность к самовоспроизводству. Иными словами, возникший объект может, используя находящиеся под боком материалы, создавать точные копии самого себя, в том числе со всеми незначительными изъянами, изредка возникавшими при предыдущих копированиях. Где бы во Вселенной ни произошло такое событие, его следствием оказывается дарвиновский отбор, а отсюда уже рукой подать до той барочной пышности, которую мы здесь, на этой планете, именуем жизнью. Никогда прежде объяснение столь многих фактов не вытекало из столь немногочисленных логических посылок. Мало того, что теория Дарвина обладает невероятно могущественной способностью давать объяснения, она еще и делает это на удивление экономно, с такой атлетической грацией и таким поэтическим изяществом, до каких далеко даже самым впечатляющим мифам о происхождении мира. Одной из моих целей при написании этой книги было воздать подобающие почести той способности вдохновлять, которая присуща современному дарвиновскому пониманию жизни. В митохондриальной Еве больше поэзии, чем в ее мифологической тезке. Особенностью живых существ, приводящей, по словам Давида Юма, «в восхищение всех, кто когда-либо созерцал их» [3] , является та замысловатая точность, с какой их механизмы – механизмы, которые Чарльз Дарвин называл «органами крайней степени совершенства и сложности» [4] , – соответствуют выполнению какой-либо очевидной задачи. Другая изумляющая нас черта земной жизни – это ее буйное многообразие: если исходить из примерных оценок числа биологических видов, то на свете есть несколько десятков миллионов различных способов обеспечивать свое существование. Еще одна моя цель в этой книге – убедить читателей в том, что понятие «способы обеспечивать свое существование» равносильно «способам передавать в будущее тексты, закодированные в ДНК». «Река», о которой пойдет речь, – это река ДНК, текущая сквозь геологические эпохи и разветвляющаяся на многочисленные рукава. А метафора крутых берегов, отграничивающих генетические игры разных видов друг от друга, окажется, как мы увидим, на удивление наглядным и удобным риторическим приемом.

Все мои книги так или иначе были посвящены объяснению и изучению практически безграничной мощи дарвиновского закона – мощи, которая высвобождается везде и всегда при наличии достаточного времени для того, чтобы последствия начавшегося процесса самокопирования успели проявиться во всей красе. «Река, выходящая из Эдема» продолжает ту же миссию и доводит историю о том, что может произойти после вступления репликаторов в прежде незамысловатую игру атомных бильярдов, до кульминации, выходящей за пределы земного шара.

При написании этой книги я имел удовольствие получать в различных пропорциях поддержку, одобрение, советы и конструктивную критику от Майкла Бёркетта, Джона Брокмана, Стива Дэвиса, Дэниела Деннета, Джона Кребса, Сары Липпинкотт, Джерри Лайонса и в особенности от своей жены Лаллы Уорд, являющейся, кроме того, автором иллюстраций. То там, то сям попадаются абзацы, взятые в переработанном виде из ранее опубликованных статей. Фрагменты первой главы, посвященные цифровому и аналоговому кодам, написаны на основе моей статьи в журнале The Spectator от 11 июня 1994 года. Приводящийся в третьей главе рассказ о работе Дана Нильссона и Сусанны Пельгер по эволюции глаза я частично взял из своей статьи, напечатанной в разделе «Новости и мнения» журнала Nature от 21 апреля 1994 года. Выражаю признательность редакторам обоих этих изданий, заказавшим мне упомянутые статьи. И наконец, я благодарен Джону Брокману и Энтони Читэму за само предложение опубликоваться в серии «Мастера науки».

У любого народа есть величественные мифы о племени его предков, и легенды эти нередко приобретают форму религиозных культов. Люди чтут своих предков и даже поклоняются им – причем вполне заслуженно, ведь именно у настоящих предков, а вовсе не у сверхъестественных божеств, хранится ключ к пониманию жизни. Большинство рождающихся на свет организмов погибает, не достигнув зрелости. Что же касается выжившего и размножившегося меньшинства, то лишь совсем немногие из него могут рассчитывать на то, что хотя бы один их потомок будет жив тысячу поколений спустя. Все будущие поколения смогут называть своими предками только это меньшинство меньшинства, только эту прародительскую элиту. Предки – это редкость, а потомки – явление заурядное.

Все когда-либо жившие организмы – любое животное и любое растение, любая бактерия и любой гриб, все ползучие гады и все читатели этой книги – могут оглянуться в прошлое и с гордостью заявить следующее: «Ни единый из наших предков не умер в младенчестве. Все они достигли половой зрелости, и каждый из них сумел найти хотя бы одного партнера противоположного пола, чтобы благополучно с ним совокупиться [5] . Ни один из наших предков не был убит ни противником, ни вирусом, ни неловким шагом по краю обрыва, прежде чем оставить в этом мире хотя бы одного потомка. Тысячи современников наших предков потерпели неудачу хотя бы по одному из этих пунктов, но никто из наших предков не подкачал ни в одном». Данные утверждения обескураживающе просты, и однако же из них много чего следует: много такого, что проливает свет на тайны, и такого, что поражает воображение. Обо всем этом и пойдет речь в моей книге.

В связи с тем, что любой организм унаследовал свои гены от предков, а не от их неудачливых современников, все организмы склонны обладать успешными генами. У них имеется все необходимое для того, чтобы стать предками – то есть чтобы выживать и размножаться. Вот почему обычно организмы получают в наследство такие гены, которые способны построить отлично сработанную машину – тело, ведущее себя так, как если бы оно активно стремилось стать предком. Вот почему птицы так хорошо летают, рыбы – плавают, обезьяны – лазают по деревьям, а вирусы – передаются от одного носителя к другому. Вот почему мы любим жизнь, любим секс и любим детей. Потому что каждый из нас, и тут нет ни единого исключения, получил все свои гены через непрерывающуюся цепочку состоявшихся предков. Мир заполняется организмами, у которых есть все, что нужно для того, чтобы стать предками. Это и есть дарвинизм, если изложить его одной фразой. Разумеется, Дарвин сказал гораздо больше, а мы сегодня можем еще больше добавить к сказанному им, так что на этом месте моя книга не заканчивается.

Смысл предыдущего абзаца может быть извращен вполне понятным и естественным, но глубоко порочным образом. Соблазнительно думать, что раз предкам удавалось быть успешными, то, вследствие этого, гены, передававшиеся детям, представляли собой усовершенствованный вариант родительских генов. Успехи предков каким-то образом сказывались на их генах, оттого-то потомки так хорошо умеют летать, плавать и соблазнять представителей противоположного пола. Неверно, абсолютно неверно! Гены не становятся лучше от долгого употребления – они просто передаются дальше в неизменном виде, если не считать крайне редких случайных ошибок. Успех не создает хороших генов. Это хорошие гены приносят успех, и ничто на протяжении всей жизни индивидуума никоим образом не влияет на его гены. У особи, родившейся с хорошими генами, больше шансов вырасти в успешного предка, поэтому хорошие гены передаются следующему поколению с большей вероятностью. Каждое поколение – это фильтр, сито: хорошие гены имеют тенденцию проходить сквозь него в следующее поколение, а плохие обыкновенно заканчивают свой путь в организмах, которые либо гибнут в молодости, либо не размножаются. На протяжении одного-двух поколений плохие гены еще могут пройти через это сито – если, например, им повезет оказаться в одном организме с хорошими генами. Но для того, чтобы пройти через тысячу сит подряд, мало быть просто везучим. Гены, которым удалось передать себя сквозь тысячу следовавших одно за другим поколений, – это, скорее всего, хорошие гены.

Как я уже сказал, гены, выжившие в непрерывном ряду поколений, – это те самые гены, которым удалось создать предков. Это так, но тут есть одно бросающееся в глаза исключение, и мне необходимо разобраться с ним, прежде чем мысль о нем приведет кого-нибудь в замешательство. Некоторые особи могут быть непоправимо бесплодными, и все равно они, по-видимому, созданы для того, чтобы способствовать передаче своих генов будущим поколениям. Речь идет о рабочих муравьях, пчелах, осах и термитах. Они стремятся не к тому, чтобы стать предками, но чтобы предками стали их способные к размножению родственники – как правило, сестры и братья. Здесь важно понимать два момента. Во-первых, у любого вида животных сестры и братья с большой вероятностью несут в себе копии одних и тех же генов. Во-вторых, то, будет конкретный термит размножаться или же станет стерильным рабочим, определяется не генами, а условиями среды. У каждого термита есть гены, способные при одних внешних условиях сделать его рабочим, а при других – размножающейся особью. Фертильные особи передают дальше те самые гены, которые заставляют стерильных рабочих помогать им в этом деле. Копии этих генов, находящиеся в телах рабочих, прикладывают все усилия к тому, чтобы помочь копиям, находящимся в размножающихся родственниках, пройти сквозь разделяющее поколения сито. У термитов рабочими становятся как самки, так и самцы, а у муравьев, пчел и ос это всегда самки, но в остальном принцип один и тот же. В несколько смягченной форме он применим и к некоторым видам птиц, млекопитающих и других животных, у которых бремя заботы о молодняке в той или иной степени ложится на плечи старших братьев и сестер. Отсюда следует вывод: для того чтобы пробраться сквозь сито, гены могут помогать стать предком не только тому организму, в котором они оказались, но и его ближайшим родственникам.

Река, давшая название моей книге, – это река ДНК, и течет она не в пространстве, а во времени. Это река информации, а не костей и плоти; поток абстрактных инструкций о том, как строить организмы, а не материальных организмов как таковых. Информация проходит через тела живых существ и оказывает на них влияние, но нигде на своем пути не подвергается влиянию с их стороны. Причем эта река нечувствительна не только к любому опыту и любым достижениям тех организмов, через которые протекает. На нее не влияет даже такой, на первый взгляд, более опасный потенциальный источник загрязнения, как половой процесс.