Вероятность жизни (Введение часть 2)

В начале своих исследований Дарвин полагал, что изменчивость была обычным делом. Таким образом, для него единственной создающей силой был естественный отбор. Изменчивость была необходима, но именно отбор формировал изящное строение организмов из хаотического множества малых изменений. В свете этой идеи изменчивость казалась менее важной в сравнении с отбором. На поздних годах своей жизни Дарвин отвел изменчивости куда большую роль в эволюции, хотя и не совсем созидающую. Он принял точку зрения о том, что окружающая среда прямым образом дает организму инструкции о направлении его изменений и предложил механизм наследования этих изменений. Он отказался от идеи случайного характера изменчивости по отношению к условиям окружающей среды. Чем более важной в его рассуждениях становилась роль окружающей среды в определении изменчивости, тем менее важна она была в качестве отбирающего и создающего агента.

Эта спонтанная теория сперва была признана, как второе из значительнейших достижений Дарвина, после его теории эволюции. Однако она была полностью ошибочна. Интуиция, которая верно служила Дарвину во время написания «Происхождения видов», отказала ему при попытке понять работу клеточных механизмов и наследственности. Спустя годы после работ Дарвина его исходные идеи были восстановлены. Изменчивость опять полагалась случайной, представляющей необходимый материал, на который действует естественный отбор. Изменчивость снова была признана источником появления нового. Окружающая среда не могла произвести ничего ранее не существовавшего за счет процесса отбора.

Идея случайной изменчивости, как единственной производящей новизну силы, привела к появлению новых проблем. Дарвина волновали источники образования сложных органов, таких, как глаз. Ведь для появления первого работающего глаза должно произойти множество независимых событий. Для работы глаза необходима формирующая образ изображения линза и принимающая образ сетчатка, состоящая из фоторецепторов. Помимо этого необходимы длинные нервные волокна, соединяющие сетчатку и соответствующие области мозга. Был бы глаз на промежуточной стадии своего развития более функционален, чем частично собранные часы? Если нет, то каким образом существовали эти промежуточные стадии, причем на каждой из них медленно, с течением времени, добавлялись новые составляющие до тех пор, пока за счет отбора он не стал выполнять свою функцию? Хотя ожидание и планирование будущих многочисленных нужд являются характерными особенностями биологических видов, трудно ожидать того же самого от случайной изменчивости и отбора.

Итак, проблема появления нового в эволюции формулируется следующим образом: Как мог спонтанно появиться глаз? или мозг? или крылья? или легкие? или конечности? Могли ли они появиться случайно, кусочек за кусочком, каждый из которых предполагал определенное преимущество? Это та особенность теории Дарвина, то размытое объяснение появления несуществовавшего ранее, в которое вцепляются креационисты. Тем временем эволюционные биологи утверждают, что изменчивости должно быть достаточно, хотя у них нет общих объяснений в отношении происхождения сложных новых структур. Ответы на эти вопросы касаются возможности появления жизни на Земле путем эволюции.

Наука времен Дарвина не могла предоставить удовлетворительных ответов о природе изменчивости. Дарвин просто выбрал отличный от избранным Пейли катехизис, на котором основывается его интерпретация создания. В основном, она заключается в том, что каким-то образом появляются наследуемые изменения и затем отбор отсеивает лишь наиболее подходящие воспроизводимые варианты. Описанная интерпретация, считающаяся современной, полностью основана на естественных процессах и законах. Но она лучше объясняет сами улучшения, чем их происхождение. Она не дает ни малейшего намека в отношении частоты и скорости изменений или же того, направляется ли эволюция только по тем путям, которые способен создать сам организм за счет присущей ему изменчивости. До сегодняшнего дня объяснение появления нового оставалось спрятанным внутри организма. Пейли сразу решил вопрос о первопричине всего: существует Создатель, чьи мотивы и помыслы мы познать не можем.

Какое-то время в двадцатом столетии казалось, что концепции гена и мутации способны дать ответ на вопрос об эволюционных изменениях. А именно, если ген изменяется за счет мутации, то последующие поколения наследуют изменение и, в зависимости от природы данного конкретного изменения, обладают отличающейся особенностью в своей анатомии, физиологии или же поведении. Оказывается, что эти концепции в настоящее время дают лишь частичный ответ, а именно: для того, чтобы изменчивость наследовалась, необходимы генетические изменения. Генетика сообщает большое количество сведений в отношении наследования признаков и распространения гена в популяции размножающихся животных в условиях естественного отбора. Однако, ее сведения путях преобразования малых генетических изменений в сложные перестройки организма крайне скудны. Только в течении нескольких последних десятилетий были открыты подобные клеточные и эволюционные механизмы. И они в состоянии дать более прямой ответ на вопрос о природе появления нового в эволюции.

Чтобы показать преимущество современного взгляда на описанные проблемы, представим женщину, которая является потомком Пейли и живет в двадцать первом веке, более чем двести лет спустя, после создания проповеди о часах автором, гулявшим на пустыре. Представим, что она по-прежнему интересуется происхождением растений и животных. И она получила образование в области современной биологии, включая генетику, клеточную биологию, биологию развития и эволюцию. Удача ей не улыбнулась и она не споткнулась на пустыре о механические часы (найти их становится все сложнее и сложнее). Вместо этого она погрузилась в философские размышления о жизни самой по себе, о кусте вереска, мухах вокруг куста или мыши, живущей в его корнях.

Как и ее знаменитый предок, она заворожена измерением времени. Она отмечает, что растения расправляют свои стебли и поднимают соцветия как раз перед восходом солнца. Наблюдая за растениями на больших промежутках времени, она замечает, что некоторые из них цветут в начале весны, когда дни коротки, тогда как другие цветут в середине лета, когда длина дней наибольшая. Она замечает, что у нее самой есть дневные циклы, на протяжении которых она спит и беспокоится и что совсем недавно она страдала от длинного перелета, тем самым получив осведомленность о существовании собственных внутренних часов. Она осознала, что почти все растения и животные, даже плесень и бактерии, располагают такими же часами. Будучи склонна к экспериментам, она помещает мышь в полную темноту и обнаруживает, что ее 24-х часовой цикл сна и бодрствования продолжается на протяжении многих дней, в отсутствии любых световых сигналов. Как пытливая исследовательница времени, она возможно знает, насколько когда-то было тяжело придумать конструкцию, измеряющую точные интервалы времени в условиях тряски, жары или холода. В сравнении с этим, биологические часы корректно работают внутри животных во время их бега, прыжков и плавания, как в жаркие, так и в холодные дни.

Понятно, что современная наследница Пейли потрясена, узнав, что фактически каждая клетка в нашем теле, весом менее миллиардной части унции, содержит компенсирующий колебания внешней температуры хронометр, тогда как первый точный хронометр в человеческой истории, созданный приблизительно в 1736 году, весил 72 фунта (33 кг).

К этому времени у молодой Пейли, увидевшей работу биологических часов, может даже в большей степени возникнуть искушение призвать для объяснения всего Создателя. Но живя в двадцать первом веке, обладая знанием молекулярной биологии, для себя самой она может провести исследования биологических часов методами, которых не было у ее прародителя. Ей доступны многочисленные методы молекулярной биологии, электронный микроскоп, генетические коллекции животных и растений, у которых за счет мутаций нарушено измерение времени, расшифрованные геномы растений и животных, а также доступные во всем мире компьютеризированные базы данных.

Комментарии (4)

  1. --- Ленка --- 02.10.2009 в 19:38 (Reply)

    «весом менее миллиардной части унции»

    Если это написано дял широкой массы русскоговорящих читателей, то лучше написать «весом менее миллиардной части грамма» или вообще миллиграмма, хотя, скорее всего те кто это захотят почитать понимают что такое унция

    1. --- Евгений Катруха --- 02.10.2009 в 20:01 (Reply)

      Верно. Плюс унции все-таки широко использовались и в русской мере весов, в частности в ювелирном и аптекарском деле.

  2. --- Sergio&Maha --- 06.11.2009 в 13:00 (Reply)

    Поздравляем тебя с Днем Рождения!!!

    1. --- Евгений Катруха --- 06.11.2009 в 17:29 (Reply)

      Спасибо, дорогие!

Оставить комментарий