Ричард Докинз - Слепой часовщик. Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной
Может показаться, что это щедро. Вполне возможно, что данного допущения с запасом хватит на спонтанное возникновение ДНК или РНК. Но этого и близко не достаточно для того, чтобы мы могли совершенно обойтись без накапливающего отбора в своих теориях. Шансы на формирование хорошо соответствующего своим целям организма, который может летать как стриж, или плавать как дельфин, или видеть как орел путем чистой удачи — одноступенчатого отбора, — неизмеримо меньше, чем единица к числу не то что планет, но атомов во всей Вселенной! Нет, сомневаться не приходится, в наших объяснениях живой природы нам никуда не деться от изрядной доли накапливающего отбора.
Но, хотя в своих теориях о происхождении жизни мы и имеем полное право распоряжаться огромным количеством везения — возможно, порядка единицы к 100 миллиардам миллиардов, — подозреваю, что на самом деле нам понадобится всего лишь крохотный кусочек от этой причитающейся нам порции. Зарождение жизни на отдельно взятой планете может быть событием действительно крайне маловероятным как с точки зрения нашей повседневной жизни, так и по меркам химической лаборатории и все же при этом достаточно вероятным, чтобы случиться не единожды, но многократно в различных уголках Вселенной. Давайте оставим наши статистические аргументы, основывающиеся на общем числе планет, на крайний случай. В конце этой главы я приду к парадоксальному выводу, что, возможно, необходимо, чтобы та теория, которую мы ищем, казалась неправдоподобной и даже сверхъестественной с позиции наших субъективных умозаключений (учитывая то, каким образом мы эти умозаключения делаем). Но тем не менее по-прежнему имеет смысл попробовать поискать теорию происхождения жизни с наименьшим уровнем невероятности. Раз теория спонтанного возникновения ДНК вместе со всем своим копировальным аппаратом столь немыслима, что вынуждает нас считать жизнь явлением крайне редким, а возможно, даже и уникальным, характерным только для Земли, значит, первым делом стоит попытаться найти более правдоподобную теорию. Так что же, можем мы поспекулировать насчет более-менее вероятных возможностей, которые могли бы положить начало процессу накапливающего отбора?
Слово “спекулировать” имеет пренебрежительный оттенок, но в данном случае он совершенно неуместен. Ни на что иное, кроме спекуляций, мы просто не можем рассчитывать, ведь речь идет о событиях, которые имели место мало того что 4 млрд лет назад, так еще и в мире, радикально не похожем на наш. Например, в тогдашней атмосфере почти наверняка отсутствовал несвязанный кислород. Но, хотя химия мира могла измениться, законы химии остались прежними (на то они и законы), и современные химики знакомы с ними достаточно хорошо, чтобы позволить себе кое-какие компетентные спекуляции, правдоподобие которых будет подвергнуто строгой проверке на соответствие этим законам. Тут и речи нет о безудержных и безответственных спекуляциях, когда буйство фантазии ничем не ограничено, как это бывает с такими неубедительными средствами из области космической фантастики, как “гипердвигатели”, “деформаторы времени” и “двигатели на бесконечной невероятности”. Большинство возможных спекуляций, касающихся возникновения жизни, вступят в конфликт с законами химии и будут отринуты, даже если в полную силу использовать наш запасной статистический аргумент о количестве планет. Таким образом, осторожные, избирательные спекуляции могут оказаться полезным делом. Но, чтобы ими заниматься, необходимо быть химиком.
Я биолог, а не химик и во всей этой арифметике полагаюсь на химиков. У каждого из них есть своя излюбленная теория, и недостатка в этих теориях не наблюдается. Я мог бы попытаться беспристрастно изложить вам их все. Именно так следовало бы поступить, пиши я учебник для студентов. Но эта книга — не учебник. Основная мысль “Слепого часовщика” состоит в том, что для объяснения жизни, так же как и всех прочих явлений во Вселенной, нам нет необходимости предполагать наличие того, кто ее создал. Здесь мы выясняем, какой тип решений следует искать для того типа задач, что стоят перед нами. И я думаю, что для более наглядного ответа на этот вопрос лучше будет не рассматривать множество отдельных теорий, а сосредоточиться на одной из них, взяв ее в качестве примера такого решения, какое в принципе могло бы быть у нашей основной задачи о том, откуда берет начало накапливающий отбор.
Итак, какую же теорию мне взять в качестве показательного примера? В большинстве учебников явное предпочтение отдается семейству теорий об органическом “первичном бульоне”. По-видимому, до возникновения жизни земная атмосфера была похожа на атмосферу тех планет, которые и теперь безжизненны. В ней не было кислорода, зато водород и водяные пары имелись в изобилии, также там был углекислый газ, а еще, по всей вероятности, некоторое количество аммиака, метана и других простых органических газов. Химики знали, что в подобной бескислородной атмосфере возникают благодатные условия для спонтанного синтеза органических соединений, и предприняли попытку воссоздать в колбе миниатюрную модель той обстановки, что была на молодой Земле. Через такие колбы они пропускали разряды, имитирующие молнии, и ультрафиолетовые лучи, которые до появления экранирующего их защитного озонового слоя должны были быть намного интенсивнее, чем теперь. Результаты оказались захватывающими. В колбах самопроизвольно образовывались органические молекулы, в том числе и такие, которые обычно встречаются только в составе живых организмов. Ни ДНК, ни РНК там не появилось, однако строительные блоки для этих крупных молекул, называемые пуринами и пиримидинами, возникали. Обнаруживались там и аминокислоты — строительные блоки для белков. Недостающее звено подобных теорий — все то же начало процесса репликации. Пока что не удавалось заставить эти строительные блоки объединиться в самокопирующуюся цепочку вроде молекулы РНК[6]. Возможно, в один прекрасный день удастся.
Но в любом случае теория первичного бульона — не та, которую я выбрал в качестве иллюстрации для решений, какие нам следует искать. Я уже использовал ее в своей первой книге “Эгоистичный ген”, а здесь предпочел бы опробовать несколько менее модную (хотя в последнее время и начавшую завоевывать признание) теорию, чьи шансы оказаться верной, как я думаю, по меньшей мере не исключены. Ее дерзость притягивает, и на ее примере хорошо можно рассмотреть те свойства, которыми должна обладать любая убедительная теория происхождения жизни. Речь идет о теории “неорганических минералов”, впервые выдвинутой 20 лет назад химиком из Глазго Грэмом Кернсом-Смитом и с тех пор изложенной и разработанной им в трех книгах, последняя из которых, “Семь подсказок о возникновении жизни”, представляет проблему возникновения жизни как головоломку, достойную Шерлока Холмса.
Согласно точке зрения Кернса-Смита, аппарат ДНК/белок появился относительно недавно — возможно, не ранее 3 млрд лет назад. До этого же накапливающий отбор в течение многих поколений имел дело с совершенно иными реплицирующимися объектами. Однажды возникнув, ДНК проявила себя настолько более эффективным репликатором, оказывающим настолько большее влияние на копирование самой себя, что исходная репликативная система, породившая ее, осталась за бортом и была забыта. В соответствии с таким взглядом современный аппарат воспроизводства ДНК — это выскочка, недавний узурпатор, перехвативший роль основного репликатора у более раннего и топорного предшественника. Возможно, такая “смена власти” происходила даже многократно, но самый первый механизм репликации должен был быть достаточно прост, чтобы возникнуть тем путем, которому я дал название “одноступенчатый отбор”.
Химики разделяют свой предмет на две основные отрасли: органическую и неорганическую. Органическая химия — это химия одного элемента, углерода. Неорганическая химия — все остальное. Углерод действительно важен и заслуживает того, чтобы ему была посвящена особая отрасль химии, отчасти потому, что на нем основывается химия всего живого, а отчасти потому, что те же самые свойства углерода, которые делают его пригодным для жизни, делают его востребованным и в промышленности, например в производстве пластмасс. Главное свойство атомов углерода, делающее их столь подходящими как для жизни, так и для промышленного синтеза, — это их способность образовывать, объединяясь друг с другом, очень крупные молекулы с неограниченным многообразием форм. Еще один элемент, обладающий похожими свойствами, — это кремний. И хотя химия нашей нынешней земной жизни вся насквозь углеродная, в других частях Вселенной дело, возможно, обстоит и не так. Возможно, не всегда оно обстояло так и на нашей планете. Кернс-Смит считает, что первоначально жизнь на Земле опиралась на самовоспроизводящиеся неорганические кристаллы типа силикатов. Если он прав, то органические репликаторы — а в конечном итоге ДНК — должны были затем получить эту роль по наследству или же узурпировать ее.
