Александр Иванов – Кто мы? Голос из бездны (страница 6)

Это подводит нас к третьему удару.

Удар третий: несократимая сложность и проклятие мышеловки

В 1996 году малоизвестный профессор биохимии из Лихайского университета по имени Майкл Бихи написал книгу. Она называлась "Чёрный ящик Дарвина". Биохимическое сообщество ожидало рядовую научную монографию. Но книга стала бомбой. Бихи ввёл в научный оборот понятие "несократимая сложность", и с тех пор споры вокруг него не утихают.

Идея проста и изящна. Представьте себе обычную мышеловку. Старую добрую деревянную мышеловку с пружиной. Она состоит из нескольких частей: деревянная платформа, металлическая пружина, ударная рамка, спусковой крючок и фиксатор. Все эти части должны присутствовать одновременно и быть правильно собраны, чтобы мышеловка работала. Если убрать любую из них — устройство бесполезно. Нельзя построить мышеловку методом постепенного добавления деталей, потому что до самого последнего шага она не ловит мышей. А если она не ловит мышей — зачем она? Зачем эволюции сохранять одну платформу? Или одну пружинку? Они сами по себе бесполезны.

Бихи утверждал: в живых клетках есть множество молекулярных машин, устроенных по тому же принципу. Они состоят из множества белковых деталей, каждая из которых необходима для функционирования целого. Убери одну деталь — и машина ломается полностью.

Самый яркий пример — бактериальный жгутик. Это настоящий молекулярный мотор, с помощью которого некоторые бактерии плавают. Жгутик состоит из более чем сорока различных белков. Там есть ротор, вращающийся в мембране. Есть статор, удерживающий ротор на месте. Есть ось, передающая вращение. Есть гибкий крюк, работающий как универсальный шарнир. Есть пропеллер — длинная нить, которая, вращаясь, толкает бактерию вперёд. Вся конструкция собирается по сложной схеме, с использованием специальных белков-шаперонов. Жгутик вращается со скоростью до ста тысяч оборотов в минуту и может переключать направление вращения за долю секунды. Это настоящее произведение микроскопической инженерии.

Бихи спросил: как такая система могла возникнуть путём постепенной дарвиновской эволюции? Если убрать хотя бы один белок из сорока, жгутик не работает. Бактерия не поплывёт. Естественный отбор не сможет "запомнить" промежуточное состояние и улучшать его дальше, потому что улучшать нечего — это груда бесполезных белков.

Научное сообщество ответило Бихи. Ответ был мощным, организованным и местами яростным. Биологам не понравилась книга, и их можно понять: она бросала вызов самим основам их науки.

Главный контраргумент состоял в следующем: белки, составляющие жгутик, не обязательно должны были эволюционировать специально для жгутика. Они могли изначально выполнять другие функции в клетке, а потом, в результате перепрофилирования, собраться вместе и образовать мотор. Этот процесс называется кооптацией.

И действительно, у бактерий есть система секреции третьего типа — молекулярный шприц, с помощью которого болезнетворные бактерии впрыскивают токсины в клетки жертвы. Этот шприц состоит из белков, очень похожих на белки жгутика. Похоже, что жгутик и шприц имеют общее эволюционное происхождение. Сторонники Дарвина говорят: вот видите, детали жгутика могли работать в другом контексте!

В 2005 году в США состоялся знаменитый процесс "Кицмиллер против школьного округа Довер". Это был суд о том, можно ли преподавать в школе концепцию "разумного замысла" наряду с теорией эволюции. Эксперты со стороны науки, включая биохимиков, давали показания о жгутике и несократимой сложности. Судья Джонс, назначенный ещё президентом Бушем-младшим, вынес решение: концепция "разумного замысла" является религиозной по своей сути, а не научной, и не может преподаваться в школах как альтернатива эволюции. Наука победила в суде.

Но означает ли победа в суде победу в научном споре? Не совсем.

Проблема несократимой сложности никуда не делась. Даже если белки жгутика могли работать где-то ещё, они должны были претерпеть существенные изменения, чтобы заработать вместе как единая машина. Система секреции и жгутик имеют общие белки — это правда. Но у них есть и уникальные белки, которых нет в другой системе. Откуда взялись они? И главное: для работы жгутика все сорок белков должны присутствовать в клетке одновременно и в нужных количествах. Как случайные мутации могли скоординировать экспрессию сорока разных генов?

Кроме того, система секреции сама по себе довольно сложна. Это не примитивная структура, а специализированный молекулярный аппарат. Вопрос о её собственном происхождении также остаётся открытым. Объяснять одну сложную систему другой сложной системой — это не объяснение, а отодвигание проблемы.

Дискуссия о несократимой сложности продолжается. Учёные ищут эволюционные пути для жгутика и других сложных систем. Предлагаются сценарии, рисуются схемы, публикуются статьи. Но окончательного, общепризнанного объяснения пока нет. Есть гипотезы. Есть модели. Есть правдоподобные рассуждения. Но нет того самого прямого доказательства — последовательности переходных форм, показывающей, как из россыпи отдельных белков собрался работающий мотор.

И это нормально. Наука не должна давать ответы на все вопросы немедленно. Но мы должны честно признавать: вопрос открыт. И он очень интересен.

Удар четвёртый: пропавшие звенья, которые всё ещё пропадают

Теперь давайте вернёмся к палеонтологии и поговорим о том, что широкая публика знает как "пропавшее звено". Это словосочетание обросло мифами и карикатурами. Обыватель представляет себе некое фантастическое существо — полуобезьяну-получеловека, которое никак не могут найти, потому что его не существует. На карикатурах XIX века Дарвина изображали с телом обезьяны и бородатой человеческой головой. С тех пор многое изменилось, но миф о пропавшем звене жив.

На самом деле всё сложнее и интереснее. "Пропавшее звено" — это не одно конкретное существо. Это бесчисленное множество переходных форм, которые, согласно теории Дарвина, должны были существовать между всеми крупными группами живых организмов. Между рыбами и амфибиями. Между амфибиями и рептилиями. Между рептилиями и млекопитающими. Между наземными млекопитающими и китами. Между обезьянами и людьми.

И вот неудобный факт: палеонтологическая летопись полна пробелов. Огромных, зияющих пробелов. Переходные формы, которые удаётся найти, — это единичные, штучные экземпляры. А должны быть миллионы. Должны быть целые пласты породы, битком набитые промежуточными существами. Но их нет.

Сам Дарвин прекрасно понимал эту проблему. В "Происхождении видов" он посвятил ей целую главу — девятую. "О неполноте геологической летописи". Он честно писал: "Почему же тогда каждое геологическое образование и каждый слой не переполнены такими переходными звеньями? Геология, несомненно, не открывает нам такой непрерывной цепи органических существ, и это, возможно, самое очевидное и самое серьёзное возражение, которое может быть выдвинуто против моей теории".

Его объяснение было простым и логичным. Геологическая летопись неполна. Не все организмы попадают в условия, благоприятные для окаменения. Мягкотелые существа разлагаются, не оставляя следа. Окаменелости могут быть разрушены эрозией, погружены на дно океана, расплавлены вулканической лавой. Многие слои породы ещё не вскрыты и не изучены. Дарвин надеялся, что будущие открытия восполнят пробелы.

Прошло более ста шестидесяти лет. За это время палеонтология проделала колоссальную работу. Найдены и описаны миллионы образцов. Открыты сотни новых видов. Мы знаем о древней жизни несравнимо больше, чем Дарвин. Но что касается переходных форм — ситуация изменилась не так сильно, как можно было бы ожидать.

Возьмём для примера происхождение китов. Киты — млекопитающие. Их предки были наземными животными, похожими на волков или копытных. В какой-то момент они вернулись в океан. Это удивительный эволюционный переход, и палеонтологи нашли несколько прекрасных промежуточных форм. Например, пакицет — животное размером с волка, жившее около пятидесяти миллионов лет назад, ещё проводившее время на суше, но уже имевшее адаптации к водному образу жизни. Или амбулоцет — "ходячий кит", похожий на гигантскую выдру. Или родоцет, у которого ноздри уже сдвинулись назад, как у современных китов. Казалось бы, вот она, прекрасная цепочка переходных форм.

Но давайте посмотрим внимательнее. Между пакицетом и амбулоцетом — миллионы лет, и никаких промежуточных звеньев. Между амбулоцетом и родоцетом — снова пробел. Между родоцетом и современными зубатыми китами — ещё пробел. У нас есть отдельные точки на графике. Мы сами соединяем их линиями. Но сами линии — это наша интерпретация, а не найденные окаменелости. Это всё равно что пытаться восстановить весь фильм по пяти случайным кадрам.

То же самое с происхождением птиц. Археоптерикс, живший около ста пятидесяти миллионов лет назад, — классический пример переходной формы между динозаврами и птицами. У него были перья и крылья, но также зубы, когти на крыльях и длинный костяной хвост. Казалось бы, прекрасно. Но археоптерикс появляется в палеонтологической летописи внезапно. У него нет прямых предков, показывающих постепенное развитие перьев из чешуи. Нет цепочки: вот динозавр без перьев, вот динозавр с лёгким пухом, вот динозавр с перьями на передних конечностях, вот археоптерикс. Вместо этого мы имеем динозавров без перьев — и вдруг археоптерикса с полноценными маховыми перьями.