Читать книгу "Слепой часовщик. Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной - Ричард Докинз"

В реальности все несколько сложнее, но основную мысль, я думаю, вы ухватили: одна из важнейших характеристик благоприятного или неблагоприятного “климата” для гена — это те другие гены, которые уже являются многочисленными в популяции и потому могут с большой вероятностью оказаться с ним внутри одного организма. А поскольку то же самое, очевидно, верно и для любого из этих “других” генов, значит, мы будем наблюдать, как команды генов эволюционируют в направлении совместного решения проблем. Сами по себе гены не эволюционируют: они либо выживают, либо не выживают в генофонде, и все. Эволюционирует только их “команда”. Другие команды могли бы справляться с теми же задачами не хуже, а то и лучше. Но, как только одна из команд начинает преобладать в генофонде вида, она тем самым автоматически получает преимущество. Команде, оказавшейся в меньшинстве, будет непросто переломить ситуацию, даже если в конечном итоге эта команда оказалась бы более эффективной. Команда, оказавшаяся в большинстве, автоматически приобретает устойчивость к вытеснению, просто в силу того, что она в большинстве. Отсюда не следует, что эта команда теперь никогда не будет смещена. Тогда эволюция забуксовала бы. Но это, несомненно, говорит о том, что определенная инерция тут неизбежна.

Очевидно, что рассуждения такого рода применимы не только к биохимии. Ровно то же самое можно было бы сказать и по поводу группировок взаимно совместимых генов, формирующих различные части глаз, ушей, носов, ходильных ног и все сотрудничающие друг с другом органы животного. Для генов, делающих зубы подходящими для пережевывания мяса, благоприятным будет тот “климат”, в котором преобладают гены, делающие кишечник приспособленным для переваривания мясной пищи. И соответственно, генам, делающим зубы подходящими для перетирания растительной пищи, отбор будет больше благоприятствовать там, где преобладают гены, делающие кишечник пригодным для ее переваривания. В обоих случаях верно и обратное. Итак, вся команда “плотоядных” генов имеет обыкновение эволюционировать как единое целое. То же самое касается и команды “травоядных” генов. Действительно, в каком-то смысле можно сказать, что большинство работающих генов организма сотрудничают друг с другом, будто настоящая команда. Связано это с тем, что каждый ген (точнее, его предковые копии) составлял в течение всего эволюционного времени часть той среды, в которой все остальные гены подвергались действию естественного отбора. Если мы зададимся вопросом, почему предки львов перешли на мясную диету, а предки антилоп — на вегетарианскую, то ответ вполне может быть таким, что изначально это было случайностью. Случайностью в том смысле, что предки львов могли оказаться теми, кто перейдет к травоядному образу жизни, а предки антилоп — теми, кто перейдет к хищничеству. Но, как только в ряду поколений начинает сколачиваться команда генов для обработки мяса, а не травы, этот процесс становится необратимым и подталкивает сам себя. А если в другом ряду поколений начинает сколачиваться команда генов для переработки растительной пищи, то и этот процесс становится необратимым и подталкивает сам себя, но только в другом направлении.

Одним из самых важных процессов, происходивших на ранних этапах эволюции, было увеличение числа генов, участвующих в подобных совместных предприятиях. Например, у бактерий намного меньше генов, чем у растений и у животных. Такое возрастание их количества могло осуществляться благодаря различным механизмам дупликации генов. Давайте вспомним о том, что ген — это всего лишь последовательность кодирующих символов, словно файл на жестком диске компьютера. Гены могут быть скопированы на различные участки хромосомы, точно так же как файлы — на разные участки диска. На жестком диске моего компьютера, содержащем и эту главу, находится в настоящий момент, формально говоря, всего три файла. Под “формально” я имею в виду то, что операционная система компьютера сообщает мне, что файлов всего три. Я могу попросить ее прочесть один из них, и тогда она выдаст мне линейную последовательность букв, в том числе и те буквы, что вы сейчас перед собой видите. Казалось бы, все аккуратно и упорядоченно. В действительности же текст расположен на диске как угодно, но только не упорядоченно и не аккуратно. Вы убедитесь в этом, если отбросите строгую дисциплину, которую вам навязывает операционная система вашего компьютера, и самостоятельно напишете программы, позволяющие расшифровать, что же на самом деле записано в каждом из блоков памяти диска. Оказывается, фрагменты всех трех моих файлов беспорядочно разбросаны, перемешаны друг с другом и с фрагментами старых, неиспользуемых файлов, которые я давным-давно стер и про которые уже успел забыть. Любой конкретный фрагмент может быть обнаружен — как полностью, в одном и том же виде, так и с незначительными отличиями — в полудюжине самых разных мест на диске.

Эта тема интересна нам и заслуживает того, чтобы мы отвлеклись на нее, поскольку тут можно провести хорошую аналогию с генетикой. Приказывая компьютеру удалить файл, вы думаете, что он вам повинуется. Однако на самом деле он не ликвидирует текст этого файла как таковой. Он удаляет только все ссылки на него. Это как если бы библиотекарь, которому поручили уничтожить “Любовника леди Чаттерлей”, просто убрал соответствующую карточку из каталога, а книгу оставил стоять на полке. Для компьютера действовать именно таким образом рациональнее всего, ведь, как только будут убраны все идентификаторы “удаленного” файла, пространство, занятое им, автоматически станет доступно для записи новых файлов. Специально заполнять это пространство пробелами было бы ненужной тратой времени. Старый файл не исчезнет окончательно до тех пор, пока все занимаемое им пространство не будет заполнено новыми файлами.

Однако повторное освоение этого пространства происходит по кусочкам. Новые файлы по размеру не идентичны старым. Пытаясь сохранить на диске новый файл, компьютер ищет первый попавшийся доступный для этого участок, записывает туда столько, сколько поместится, затем ищет другой подходящий участок, записывает еще немного и т. д., до тех пор пока весь файл не будет размещен где-нибудь на диске. Наша иллюзия, будто файл имеет целостное, упорядоченное устройство, связана с тем, что компьютер тщательно сохраняет ссылки, “указывающие” на местоположение всех разбросанных по диску фрагментов. Эти “указатели” напоминают часто используемые в “Нью-Йорк таймс” надписи типа “Продолжение см. на с. 94”. Что же касается вопроса, почему один и тот же фрагмент текста встречается на диске в виде многочисленных копий, то причина тут в следующем. Если данный текст (подобно всем главам моих книг) поправлялся и редактировался многие десятки раз, значит, в конце каждого редактирования он (почти в неизменном виде) сохранялся на компьютере заново. Это выглядело как сохранение того же самого файла. Однако, как мы знаем, в действительности текст каждый раз разбрасывался по свободным “лакунам” на диске. А значит, у отдельно взятого текстового фрагмента могут отыскиваться копии то там то сям на поверхности диска. Особенно если диск старый и многократно использованный.

Если же говорить о ДНК какого-либо вида, то ее операционная система очень-очень древняя, и есть доказательства, что в долгосрочном масштабе времени она ведет себя в какой-то мере так же, как компьютер по отношению к файлам на своем диске. Отчасти в пользу этого свидетельствует такое восхитительное явление, как “интроны” и “экзоны”. В течение последнего десятилетия было выяснено, что любой “единый” ген (единый — то есть представляющий собой непрерывный ДНК-текст) не хранится целиком в одном и том же месте. Если вы будете считывать кодовые символы в том порядке, в каком они действительно располагаются на хромосоме (то есть сделаете что-то аналогичное отказу от дисциплины “операционной системы”), то увидите, что “смысловые” участки, называемые экзонами, чередуются там с кусками “бессмыслицы”, или интронами. То, что с функциональной точки зрения является “геном”, на самом деле разбито на серию фрагментов, разделенных лишенными смысла интронами, как если бы каждый экзон оканчивался указателем: “Продолжение см. на с. 94”. В своем целостном виде ген собирается из полного комплекта экзонов, которые объединяются вместе только тогда, когда “формальная” операционная система считывает их, чтобы затем перевести в белок.