Евгений Бульба – Биология и Буддизм. Почему гены против нашего счастья и как философия буддизма решает эту проблему (страница 11)

Мы уже много знаем о парадоксах альтруизма, но вопросов не становится меньше. Напротив, они становятся все более замысловатыми. Следующий вопрос – зачем конкретной амебе быть альтруистом? Зачем отдельно взятому организму жертвовать собой и умирать ради того, чтобы другие выжили? Особенно учитывая, что многие из них – эгоисты!

Сделаем небольшое отступление для тех, кто подзабыл школьный курс биологии. Биологи говорят, что единицей наследственной информации является ген. Имеется в виду, что в ядрах клеток в особых длинных молекулах (хромосомах) хранится информация о врожденных характеристиках нашего тела. Хромосомы можно условно разбить на участки, отвечающие за конкретные признаки, такие участки называются генами. Например, есть отдельные гены, отвечающие за цвет глаз, высоту скул, группу крови, толщину стенок сосудов и так далее. Например, в шестнадцатой хромосоме человека находятся гены, отвечающие за цвет волос. У одного человека в этом месте находится ген, отвечающий за светлый цвет, а у другого – за темный, русый, рыжий[45]. Гены, отвечающие за один признак (цвет волос), но с разным качеством (светлый, темный), называются аллелями. То есть аллели – разные варианты гена, отвечающего за одно качество.

Мы можем рассматривать гены с разных углов. С точки зрения зоологии организм использует гены для того, чтобы строить и поддерживать себя. То есть организм считывает с генов ту информацию, которая ему нужна на разных этапах жизни. Грубо говоря, для организма ген выступает пассивным звеном – организм использует ген в своих целях, как мы используем свою долговременную память, винчестер компьютера или энциклопедический справочник. Для организма ген – используемое хранилище данных. Когда умирает организм, гены, содержащиеся в нем, тоже умирают. Это все верно, но только для организма!

Для гена это верно только отчасти. Во всяком случае, только если не учитывать момента размножения. Благодаря размножению ген может стать бессмертным.

Когда мы говорим о генах, то имеем в виду не организм, а сложное органическое вещество. Поэтому нужно избегать какого бы ни было намека на то, что у химического вещества может быть «цель». Тут скорее речь идет о функции – ген способен реплицироваться, но у него нет цели. Когда мы анализируем последствия функционирования гена, то по человеческой привычке называем этот результат «целью». Поэтому любое определение типа «эгоистичный», «цель», «успех», «стремление» и так далее подразумевает лишь наше описание живой материи, но не наличие у нее какой-то самодостаточной, внутренне присущей цели.

Для того чтобы понять «бессмертие» гена, его лучше оценивать с точки зрения биохимии. Основная функция гена – хранение информации. Это то, что он умеет. Гены не могут считать с себя информацию и построить организм – это могут клеточные структуры организма[46]. В момент размножения ген копируется, и его точная копия (фактически он сам) передается в череду потомков. То есть с «точки зрения» генов организмы – всего лишь контейнеры, предназначенные для его переноски (в виде многочисленных копий).

Но почему? Как произошло, что ген вдруг появился и вдруг стал самокопироваться? Ответ на этот вопрос аналогичен объяснению того, как возникла жизнь. На сегодня самая правдоподобная гипотеза выглядит следующим образом: сложные органические молекулы способны под влиянием катализирующих условий усложнять свое строение – присоединять и отдавать атомы и мелкие молекулы. В какой-то момент далекого прошлого сложились условия, когда такая сложная молекула смогла скопировать себя. Для этого ей нужны были запасные части (питание) и энергия[47]. Как только такой процесс произошел в первый раз, он уже не мог остановиться. Такие молекулы неограниченно самовоспроизводились, пока в окружающей среде было достаточно запчастей, но, как только наметился дефицит, началась эволюция. Это была эволюция сложных органических молекул: те, которые могли самокопироваться быстрее и с меньшими затратами, распространялись и вытесняли менее успешные. Поскольку условия в бесконечных уголках планеты различались, то и способы копирования и подстройки под окружающую среду совершенствовались. У них было время – речь идет о миллиардах лет.

Итак, в какой-то момент химическое вещество приобрело возможность к самокопированию. Но когда же началась жизнь? Сложные молекулы обрастали новыми частями, объединялись в структуры, состоящие уже из нескольких молекул с разными функциями, включали в себя ферменты-катализаторы… В какой-то момент некоторые из таких сложных комплексов обзавелись верхним слоем, защищающим внутренние молекулы.

Стоп! Мы УЖЕ говорим о вирусах. Простой вирус состоит из оболочки и минимального количества генетического материала. Попадая внутрь клетки хозяина, он теряет оболочку и оказывается небольшой молекулой, которая самокопируется, используя ресурсы хозяина. Вирус способен размножаться, конкурировать, передавать наследственную информацию и эволюционировать под влиянием отбора. Но это не жизнь – это комплекс сложных молекул. Способ функционирования вируса – ступенчатая химическая реакция, приводящая к самокопированию.

Между геном и вирусом много общего. Собственно, можно сказать, что это разные проявления одного типа химических реакций – это сложные молекулы, которые могут реплицироваться и которые ради облегчения самокопирования постепенно обросли функциями (белками-ферментами), изменяющими окружающую среду. В случае гена – он объединяется с другими генами в геном и изменяет ближайшую окружающую среду, используя находящиеся в ней же запчасти и энергию. Фактически часть окружающей среды, переделанная геномом «под себя», постепенно превратилась в «клетку». Отличие в том, что ген (объединяясь с другими генами) сам ее производит, а вирус использует продукт, произведенный другими.

Эгоистичный ген

Происходящие время от времени ошибки копирования (мутации) генов приводят к появлению в генофонде различных версий одного и того же гена – аллелей, о которых можно сказать, что они соревнуются друг с другом. Соревнуются за что? За особый, предназначенный для данного гена (набора аллелей) участок хромосомы или локус. Как идет соревнование? Молекулы не вступают в прямое единоборство, оно проявляется опосредованно. Посредниками являются «фенотипические признаки» – скажем, длина ног или цвет шерсти: проявления гена в анатомии, физиологии, биохимии или поведении. Как правило, судьба гена зависит от тех организмов, в которых он последовательно обитает. Способствуя успеху этих организмов, ген повышает собственные шансы на выживание в генофонде. Увеличение или уменьшение частоты встречаемости гена в генофонде, происходящее в череде поколений, зависит от успеха посредника – фенотипа[48].

Не правда ли, в подобном ракурсе термин «эгоистичный» выглядит несколько преждевременным? В каком таком смысле он «эгоистичный»? Всего лишь в том, что умеет только самокопироваться. В этом он и конкурирует. Но только с генами, которые кодируют ту же характеристику (то есть с аллелями). Потому что остальные гены, отвечающие за другие характеристики, – это синергики, мутуалисты, в общем – «друзья». Например, ген, отвечающий за выработку определенного белка, необходимого для копирования генома, оказывается прямым антагонистом вируса, который попал в клетку и которому нужно произвести такой же белок, но для того, чтобы реплицировать себя. Тогда ген будет заинтересован объединиться с другим – тем, который вырабатывает защитный фермент, не допускающий в клетку вирусы. Естественно, при этом будут выживать те клетки (и их гены), которые содержат более качественный защитный ген. Вот и появилась эволюция защиты «альтруистов» и ответная эволюция паразитов и «эгоистов».

На уровне клетки сложность подобных химически процессов становится невообразимой и переходит на другой уровень. Собственно, это и есть жизнь. Здесь все гораздо сложнее. И «запчасти» будут называться питанием, а «самокопирование» – размножением. Тонкости процессов жизни уже невозможно объяснить только эволюцией сложных химических реакций. Почему? Потому что процесс перестает быть линейным. Ген, отвечающий за устойчивость к паразитам и эгоистам, может попасть в клетку, которая несет сонм бесполезных и даже вредных качеств. Однако именно в данный момент такая клетка выживет, потому что вокруг было полно вирусов. И понесет в будущее непредсказуемые последствия своей генной информации. Это уже эволюция взаимоотношений клеток и групп клеток – популяций. Все непросто…

Что ж, теперь становится понятным «эгоизм» и «альтруизм» одноклеточных. Это два разных типа взаимодействия с окружающим миром, продиктованные программами одинаково «эгоистичных» генов, которые следуют одной «эгоистичной» цели – самовоспроизводству. Но в одном случае они «надеются» только на собственные возможности, а в другом учатся использовать ресурсы других клеток.

Для того чтобы лучше понять это, представьте: есть ли цель у компьютерного вируса? Его функция – самокопироваться (размножаться) и распространяться на другие файлы, жесткие диски, компьютеры. Вирус это делает, но у него нет цели. Так же и у «эгоистичного» гена нет цели, а есть биохимическая функция.