Ричард Докинз - Слепой часовщик
Поэтому спор о том, могли ли бы макромутации типа антеннопедии быть в принципе выгодными (или, по крайней мере, не вредными), и следовательно — могли ли бы вызывать эволюционные изменения, упирается в то, насколько «макро» рассматриваемая мутация. Чем более она «макро», тем более вероятно, что она будет вредна, и менее — что она включится в процесс развития вида. Важный факт — практически все мутации, изучаемые в лабораториях генетики, являются весьма «макро» мутациями (иначе генетики не заметили бы их) и вредными для животных (как ни смешно, я встречал людей, полагавших, что это — аргумент против дарвинизма!). Аналогия с микроскопом Фишера высвечивает первую причину для скептицизма насчёт теорий «скачкообразной» эволюции, по крайней мере, в их экстремальной форме.
Вторая общая причина не верить в настоящие скачки — также статистическая, и степень этого неверия также зависит от количественной величины «макроскопичности» постулированной нами макромутации. В этом случае внимание обращается на сложность эволюционных изменений. Многие, хотя не все, интересующие нас эволюционные изменения очень продвинуты в своей сложности. Ярчайший пример — глаз, обсуждённый нами в предыдущих главах, достаточно проясняет идею. Животные с глазами, подобными нашему, развились от прародителей, не имевших глаз вообще. Крайний сторонник теории скачков мог бы предположить, что развитие его имело место в единственном мутационном шаге. У родителя не было вообще никаких глаз, только голая кожа на том месте, где мог бы быть глаз. И у него был бы «уродливый» потомок с полностью развитыми глазами, с хрусталиком, обеспечивающим переменный фокус, с радужной оболочкой для «диафрагмирования», сетчаткой с миллионами чувствительных к трём разным цветам клеток, и всё это с нервами, правильно подключенными к мозгу, чтобы предоставить ему корректное, бинокулярное, стереоскопическое цветовое зрение.
Исходя из модели биоморф, мы предположили, что такое многомерное усовершенствование происходить не может. Повторим, почему это предположение было разумным. Чтобы сделать глаз из ничего, требуется не одно-единственное улучшение, а большое их количество. Любое из них само по себе весьма маловероятно, но не настолько, чтобы быть невозможным. Но чем большее число одновременных улучшений мы рассматриваем, тем более невероятным будет их одновременное возникновение. Одновременное и согласованное их возникновение эквивалентно прыжку на большое расстояние по Стране Биоморфов и приземлению на единственную, конкретную и предопределённую точку. Если мы будем рассматривать достаточно большое количество улучшений, то их совместное возникновение становится настолько невероятным, что, как ни крути, невозможным. Доказательств этого приводилось уже достаточно, но может быть полезно указать на различия между двумя видами гипотетических макромутаций, обе выглядят невозможными по причине сложности, но фактически невозможной является только одна из них. Я обозначу их, по причинам, которые станут понятны ниже, как макромутацию «Боинг 747» и как макромутацию «Стретч DC-8».
Макромутации «Боинг 747» действительно исключены по только что описанной причине сложности. Это название они получили вслед за памятным заблуждением астронома сэра Фреда Хойла относительно теории естественного отбора. Он сравнил предполагаемое неправдоподобие естественного отбора, с ураганом, раздувающем хлам на свалке и случайно собирающем Боинг 747. Как мы видели в главе 1, в отношении естественного отбора это совершенно ложное сравнение, но это очень хорошая аналогия для иллюстрации идеи некоторых видов макромутаций, вызывающих эволюционные изменения. Фундаментальная ошибка Хойла состояла в том, что он фактически думал (не осознавая этого), что теория естественного отбора базируется на макромутациях. Идея порождения единственной макромутацией полностью функционирующего глаза с вышеперечисленными свойствами, на месте, где прежде была только голая кожа, и в самом деле примерно столь же немыслима, сколь же и ураган, собирающий Боинг 747. Именно поэтому я упоминаю этот вид гипотетической макромутации как макромутацию «Боинг 747».
Макромутации «Стретч DC-8» — это мутации, которые могут быть большими по величине их эффектов, но в сущности невелики в терминах сложности. Стретч DC-8 — это воздушный лайнер, который был изготовлен путём изменения более ранней модели воздушного лайнера DC-8. Он подобен изначальному DC-8, но имеет более длинный фюзеляж. Это изменение было улучшением, по крайней мере, с одной точки зрения — он мог вмещать больше пассажиров, чем прародительский DC-8. Стретч — это большое увеличение длины, и в этом смысле оно аналогично макромутации. Более интересно то, увеличение длины выглядит на первый взгляд, сложным изменением. Чтобы удлинить фюзеляж воздушного лайнера, недостаточно просто вставить дополнительную секцию в фюзеляж. Также нужно удлинить бесчисленные трубки, тяги, воздуховоды и электрические провода. Нужно установить дополнительные сидения, пепельницы, фонари подсветки, 12-канальные музыкальные селекторы и сопла вентиляции. На первый взгляд, стретч DC-8, обладает намного большей сложностью, чем обычный DC-8, но так ли это? А вот и нет — по крайней мере — в той степени, в какой «новые» вещи в растянутом самолёте — это только «большее количество старых». Биоморфы третьей главы часто демонстрируют макромутации типа «стретч DC-8».
Какое отношение всё это имеет к мутациям реальных животных? Вот какое. Некоторые реальные мутации вызывают большие изменения, весьма подобные изменениям от стандартного DC-8 до удлиненного (стретч) DC-8, и некоторые из них, хотя и в некотором смысле «макро» мутации, однозначно вошли в эволюцию. У всех змей, например, намного больше позвонков, чем у их предков. Мы могли бы убедиться в этом, даже не располагая окаменелостями, потому что у змей намного больше позвонков, чем у близких к ним живущих форм. Кроме того, число позвонков различается у различных видов змей, что означает, что количество позвонков весьма часто менялось в эволюции змей от их предков.
Тогда, чтобы изменить у животного число позвонков, нужно сделать больше, чем просто втиснуть дополнительную кость. С каждым позвонком связан набор нервов, кровеносных сосудов, мышц и т. д., так же как с каждым рядом мест в воздушном лайнере связан набор подушек, подголовников, гнёзд для наушников, индивидуального освещения с подключенными кабелями и т. д. Средняя часть тела змеи, подобно средней части тела воздушного лайнера, составлена из множества сегментов, многие из которых в точности подобны друг другу, как бы сложны они ни были по отдельности. Поэтому всё, что нужно делать для добавления новых сегментов — просто дублировать. Так как генетические машины для создания одного сегмента змеи уже существуют, а это генетические машины большой сложности, создание которых потребовало много поколений пошаговой, постепенной эволюции, то добавление новых идентичных сегментов может быть с лёгкостью осуществлено на единственном мутационном шаге. Если мы рассматриваем гены как «инструкции по развитию эмбриона», то ген для вставки дополнительных сегментов может интерпретироваться просто как указание «сделать здесь больше того же самого». Я представляю себе, что инструкции для постройки первого стретча DC-8 были в чём-то подобны.
Можно обратить внимание на то, что в эволюции змей, количество позвонков менялось на целое, а не дробное число. Мы не можем представить себе змею с 26.3 позвонками. У неё было 26 или 27, и, очевидно, бывали случаи, когда змея-потомок имела по крайней мере на один целый позвонок больше, чем её родители. Это означает, что у неё был полный дополнительный набор нервов, кровеносных сосудов, мышц и т. д. Тогда получается, что эта змея — макромутант, но только в слабом смысле «стретча DC-8». Легко поверить, что отдельные особи змей, имеющие на полудюжины больше позвонков чем их родители, могли возникнуть за единственный мутационный шаг. «Аргумент сложности» против скачков эволюции не относится к макромутациям типа «Стретч DC-8», так как если внимательно посмотреть на характер произведённых изменений, то окажется, что в реальности это не истинные макромутации вообще. Они выглядят макромутациями только тогда, когда мы наивно смотрим на готовое, взрослое существо. Если же мы смотрим на процессы эмбрионального развития, то они окажутся микромутациями в том смысле, что незначительное изменение в инструкциях построения эмбриона оказало большой и очевидный эффект во взрослом существе. То же самое относится и к антеннопедии у плодовых мушек и многих других, так называемых «гомеотических мутаций».
На этом я закончу моё отвлечение на макромутации и скачкообразную эволюцию. Оно было необходимо, так как теорию пунктирного равновесия часто путают со скачкообразной эволюцией. Но это было именно отвлечение, потому что теория пунктирного равновесия — главная тема этой главы, и эта теория, по правде говоря, никак не связана с макромутациями и истинными скачками.
