Текст книги "Хлопок одной ладонью"

Ответ на первый вопрос, похоже, утвердительный. Даже не имея в распоряжении миллиарда лет, ученые умудрились искусственно создать РНК-систему, неограниченно воспроизводящую саму себя без участия белков или каких-либо других молекул^{17, 18}. Нюанс в том, что система эта состоит не из одной самодостаточной молекулы РНК, нанизывающей нуклеотид на нуклеотид, а из нескольких молекул, чья совместная деятельность замкнута в цикл самовоспроизведения: каждая молекула делает что-то свое, но в сумме получается копия всей системы.

Это не сильно усложняет гипотезу происхождения жизни, даже наоборот, так реалистичней. Вместо рождения одной-единственной волшебной молекулы, которая внезапно начинает копировать себя, проще представить бульон из случайных, разнообразных молекул, каждая из которых исполняет какую-то случайную химическую реакцию^19–21. Большинство из этих реакций никуда не ведут, но в один прекрасный день возникает такая комбинация реакций, которая приводит к собственному началу, то есть замыкается в цикл. Поскольку при таком варианте молекулы – участники цикла будут удваиваться, со временем их станет больше, чем молекул с «бесполезными» свойствами.

На мой взгляд, гипотеза каталитического РНК-цикла – самая правдоподобная версия происхождения жизни на Земле. По такой версии, жизнь возникла в то мгновение, когда на свалке молекул случайная комбинация химических реакций замкнулась в кольцо и тем самым впервые закрутила колесо непрерывного воспроизведения информации, не останавливающееся до наших дней.

Второй вопрос – могла ли РНК появиться случайно? – требует решения нескольких проблем. Нужно, чтобы случайно появились нуклеотиды, отдельные «буквы», детали РНК. Нуклеотид, конечно, проще, чем целая РНК, но все равно довольно сложная молекула, и долгое время его самопроизвольное происхождение без участия белков-ферментов, синтезирующих нуклеотиды в современном живом организме, казалось маловероятным. Это один из аргументов в пользу первичности белка: аминокислоты проще, чем нуклеотиды, поэтому спонтанное появление белков требует меньше воображения, чем появление РНК. Тем не менее недавние исследования²² показывают, что ядро нуклеотида может эффективно собраться из очень простых компонентов в условиях, напоминающих условия древней Земли. Но и этого мало. Нужно чтобы нуклеотиды самопроизвольно объединялись в цепочки достаточной длины. В современных организмах это происходит только при копировании ДНК или РНК – то есть, чтобы сделать длинную цепочку, нужен исходник в виде другой длинной цепочки. Но как могли появиться первые длинные цепочки?

Здесь принципиальным может стать ответ на третий вопрос: где именно могла появиться РНК? Возвращаясь к метафоре с боингом, свалкой и ураганом, место действия должно отвечать определенным условиям: в нем должно быть достаточно нужного вещества (свалка) и достаточно внешней энергии (ураган). Есть и другие условия: например, место должно быть в водной среде (иначе никакие биологические молекулы работать не умеют), но при этом обладать пространственными ограничениями (иначе они бы просто рассеялись по океану). В идеале место происхождения РНК еще должно как-то решать задачу синтеза длинных цепей.

Потерянный город

Есть масса версий о месте рождения жизни. По одной версии, например, РНК появилась во льдах^23–26. Физико-химические свойства льда таковы, что он может решить проблему длинных цепочек (они стабильнее при низких температурах) и пространственных ограничений (в смеси воды и льда вещества рассеиваются гораздо меньше, чем просто в воде). Но лед проблематичен как источник веществ (не совсем понятно, откуда браться исходному материалу) и энергии (при низкой температуре все химические реакции идут медленнее).

По другой версии, жизнь появилась в «маленьком теплом пруду» – эту фразу придумал еще Дарвин²⁷.

Классику виделся резервуар воды, в котором накапливались неорганические вещества, как накапливается соль в кастрюле, из которой выпаривают воду. Сегодняшние сторонники версии «пруда» считают, что исходные органические вещества – стройматериалы для будущей жизни – могли быть занесены туда метеоритами²⁸. Такой маленький пруд решает проблему вещества и пространства, а дополнительная энергия – солнечный жар и электричество молнии – позволяет этому веществу превратиться в живое. А. И. Опарин в 1930-е гг. дополнил дарвиновскую идею «первичного бульона» концепцией коацерватов – сгустков вещества, напоминающих взвесь капель масла в воде²⁹. В его представлении, коацерваты позволяли веществу концентрироваться в еще более мелких объемах, чем «маленький пруд», и в конечном итоге эти сгустки превратились в полноценные клетки. Ни Дарвин, ни Опарин, впрочем, никак не объясняют, каким образом могли появиться первые самовоспроизводящиеся молекулы.

КСТАТИ

«Еще Дарвин» – это такой особый персонаж любой книги про эволюцию, который все всегда придумывает раньше других. У него есть брат «Даже Дарвин», тоже человек больших талантов. Они как «старожилы», которые никогда ничего не помнят независимо от контекста и географического положения.

Сегодня есть несколько версий того, откуда эти молекулы могли возникнуть. Наиболее популярны в качестве кандидатов на роль колыбели жизни разные формы гидротермальных источников – подводных или прибрежных гейзеров, через которые из недр земли сочится горячая вода^{11, 30}.

Вода в гидротермальных источниках богата разнообразными минералами, откладывающимися на месте разлома в виде труб и столбов. Минералы существенно расширяют спектр возможных молекул и их превращений. Гидротермальные источники – настоящие химические реакторы. С одной стороны, подземный жар дает им энергию, причем на промежутке от кипящего центра до холодного океана в них найдется любая оптимальная температура, а сам перепад может иметь принципиальное значение для перемешивания взаимодействующих молекул. С другой стороны, толща гидротермальных «столбов» обычно пористая, что решает проблему пространственных ограничений наподобие опаринских коацерватов: микроскопические пустоты могли служить замкнутыми лабораториями для разработки первых биомолекул. Наконец, гидротермальные источники по своим физико-химическим свойствам напоминают активированный уголь: к ним все липнет. Сложные молекулы оседают на поверхности пустот в пористой толще, а это, в свою очередь, во много раз повышает вероятность химических реакций между ними^31–34, и таким образом потенциально решается проблема возникновения длинных цепей РНК.

Вполне возможно, что роль гидротермальных источников в истории жизни на планете еще значительней. Там вполне мог жить, например, наш универсальный дед Лука. По разным причинам с подводными гейзерами связывают происхождение и клетки³⁵, и обмена веществ³⁶, и даже зачатков фотосинтеза³⁷ – все это принципиальные события в истории жизни, о которых пойдет речь в следующих главах. Вполне возможно, что гидротермальные источники были главным местом обитания живых организмов на протяжении миллиардов лет.

Для визуального примера можно взять «Потерянный город», открытое в 2000 г. «гидротермальное поле» на дне Атлантического океана^{30, 38, 39}. По своим химическим свойствам оно больше других источников подходит под прототип «инкубатора жизни»[4]4
  С этим согласны не все. Версия о подводных гидротермальных гейзерах конкурирует, например, с версией о грязевых котлах, наподобие встречающихся сегодня на Камчатке. Это тоже горячие источники, но наземные. Некоторые ученые считают, что возникновение первых нуклеиновых кислот, а также первых клеток проще всего представить именно там^{40, 41}.


[Закрыть]. Это погруженный в вечную тьму «город» из труб, столбов и целых «соборов» высотой с 20-этажный дом. Сегодня эти источники – настоящие джунгли, населенные полчищами разнообразных микроорганизмов.

Возможно, в похожем подводном «городе» начинается и наша история. В будущих главах речь пойдет об эволюции – главном свойстве живой природы, определившем наш путь из глубин древности в современный мир. В этой главе я хотел показать, что эта живая природа существует не вопреки, а благодаря неживой. В свойствах атомов видны истоки обмена веществ и энергии. В нуклеотидах и аминокислотах виден фундамент Центральной догмы, несущей гены из прошлого в будущее. Гидротермальные источники тоже воплощают в себе многие идеи, в дальнейшем впитанные живой материей: химическая сложность, внешний источник энергии, замкнутое пространство, ограничивающее свое от чужого.

Как бы ни изменялось в будущем наше представление о начале жизни на Земле, мне нравится думать про «Потерянный город» как памятник самому великому событию во Вселенной – происхождению живого из неживого. Пожалуй, единственное, что я с уверенностью знаю про абиогенез, – это то, что он состоялся. И от этого у меня захватывает дух.

2. Хорошая идея

 
Послушайте!
Ведь, если звезды зажигают –
значит – это кому-нибудь нужно?
 

Владимир Маяковский

Предшественник Роберта Фицроя на посту капитана «Бигля» не выдержал тяжелого перехода через Магелланов пролив и застрелился в своей каюте после затяжной депрессии¹. Дядя Фицроя, видный государственный деятель виконт Каслри, перерезал себе горло перочинным ножом, то ли отчаявшись из-за обвинений в содомии², то ли в припадке паранойи³. Неудивительно, что тема психического здоровья беспокоила и самого Роберта Фицроя, 26-летнего капитана британского флота с благородными корнями и блестящими перспективами. Отправляясь в экспедицию к берегам Южной Америки, он решил, что будет гораздо спокойнее, если ему компанию составит напарник. Желательно столь же благородный и блестящий, как и он сам. Образованный джентльмен, с которым можно было бы скоротать время, разделить ужин и научную дискуссию.

Он предложил должность такого просвещенного компаньона кембриджскому профессору ботаники и минералогии Джону Стивенсу Генслоу, но тот отказался от командировки на край света, якобы сжалившись над женой⁴ (впрочем, правильно сделал: вместо запланированных двух лет «Бигль» болтался по Южному полушарию целых пять). Взамен себя Генслоу предложил снарядить в экспедицию 22-летнего ученика по имени Чарльз Дарвин.

Но Фицрой колебался. Встретившись с Дарвином, он пришел к выводу, что тот слишком хил и малодушен для серьезного испытания морем. Дело в том, что Фицрой был ярым физиогномистом⁵. Физиогномика – это учение о том, что черты лица человека отражают его внутренние качества. Человека можно видеть насквозь, если только владеть специальным искусством оценки носов и бровей. Фицрой этим искусством, как он считал, владел и ясно видел, что вот у этого студента совершенно неприемлемый нос картошкой. Но в конце концов скрепя сердце все-таки взял Дарвина на борт своего корабля.

«Бигль» отчалил из английского порта Плимут, взяв курс в сторону Южной Америки, 27 декабря 1831 г., и Чарльзу Дарвину немедленно стало плохо. («Страдания, которые я испытал от морской болезни, я не мог себе даже представить» – напишет он потом в письме отцу⁶.) История умалчивает о том, что в этот момент думал Фицрой, которому вместо благородного джентльмена всучили хилого юнца с отвратительным носом.

Роберт Фицрой – интересный персонаж. По большей части Дарвин с Фицроем на «Бигле» уживались и даже поддерживали отношения после экспедиции. Капитан Фицрой, может, и вошел бы в историю как дарвиновский Вергилий, проводник сквозь джунгли и океаны, если бы не Оксфордские дебаты. Эти дебаты, вне всякого сомнения, самый кинематографичный момент в истории теории эволюции – чистейшее воплощение ее противостояния консервативной религии. Фицрой в нем предстанет в другом амплуа.

Бульдог

Я делал свою кандидатскую работу в лаборатории буквально в трех минутах ходьбы от оксфордского Музея естественной истории, где развернулось это столкновение сторонников Дарвина с защитниками религии и церкви. Музей, тогда известный как Университетский, – просторный, светлый, неоготический храм, с центральным залом, обрамленным колоннами из разных пород камня, добываемых в Британии, и со стеклянным потолком на чугунном скелете. Своей слегка странноватой монументальностью, как и многое в Оксфорде, он достоин сравнения с Хогвартсом. (Посреди музея, например, расположен единственный вход в совершенно другой музей – Питта Риверса, – который выглядит, как будто Эрмитаж упаковали в помещение размером со школьный спортзал.) У меня всегда было твердое ощущение, что Музей естественной истории построен специально для той эволюционной битвы, которая состоялась в день его открытия в 1860 г. Оксфордские дебаты считаются историческим моментом поворота человечества от теории разумного творения к теории эволюции.

После путешествия на «Бигле» прошло 30 лет. Дарвин – знаменитый натуралист, который только что опубликовал теорию эволюции путем естественного отбора. Это не из тех случаев, когда великую идею полвека никто не замечает: дарвиновская теория произвела фурор, как только увидела свет. О ней говорило все просвещенное человечество, и часто на повышенных тонах.

Точных записей дебатов, к сожалению, не осталось, поэтому любые описания приблизительны. В программе несколько выступлений, защищающих разные точки зрения. На стороне эволюционистов звезда – не сам Дарвин, а лондонский биолог Томас Гексли, самопровозглашенный «бульдог Дарвина», этим своим хлестким погонялом навечно вошедший в историю. На стороне церкви – Сэмюэл Уилберфорс, оксфордский епископ. Зрителей человек 500, а то и 1000. Это настоящий научный батл, каких в современном мире просто не бывает: максимум, чего можно ожидать от недоброжелателей на сегодняшней научной конференции, – это едкие комментарии, завуалированные под вежливые вопросы. Здесь же яд бьет фонтаном! Пожилой и важный Уилберфорс издевается над Гексли, намекая, что тот – внук обезьяны; молодой и дерзкий Гексли рубит в ответ, что лучше он будет внуком обезьяны, чем образованного человека, позволяющего себе вести подобные речи, и так далее. В переполненном музее стоит такой шум, что никто ничего не слышит⁷.

И вот на этом фоне слово дают не кому-нибудь, а самому Вергилию 30-летней давности, Роберту Фицрою, уже не молодому капитану, а контр-адмиралу. На фоне сдержанного и язвительного Уилберфорса Фицрой своей страстью буквально взрывает зал. Он трясет Библией над головой, взывает к толпе, проклинает Дарвина и его выдумки и стенает о том, сколько страданий причинила ему их публикация⁸. Гексли в ответ на его речь высокомерно отрезает, что книга Дарвина – логическое перечисление фактов. Мол, там нечего и обсуждать.

Фицрой действительно был глубоко верующим человеком и защитником прямой интерпретации Библии. Это, по всей видимости, мало отразилось на его отношениях с Дарвином во времена их совместной экспедиции, но вот лживое, опасное, по его мнению, «Происхождение видов» 30 лет спустя просто вывело его из себя.

Никакого независимого судейства не подразумевалось, поэтому, кто победил на самом деле, не определить никак. Но, поскольку в последующие десятилетия сторонников теории эволюции стало больше, чем ее противников, в историю вошла их версия событий: молодые и дерзкие разрушители устоев торжествуют над Библией и ее заскорузлыми защитниками. Что до Фицроя, то он во всем околодарвиновском фольклоре последующих лет стал архетипом религиозного консерватора.

Ненависть к эволюционной теории продолжала его терзать. У Фицроя и без того были проблемы с психическим здоровьем, возможно, из-за дурной наследственности. В совокупности с финансовыми трудностями все это привело бывшего капитана «Бигля» к тому концу, которого он так хотел избежать. Через пять лет после Оксфордских дебатов он перерезал себе горло бритвой⁹. Sic transit gloria mundi.

Коллекционер вьюрков

Полное название главной книги Дарвина, из-за которой, как из-за красной девицы, столкнулись наши герои в 1860 г.: «О происхождении видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». То есть суть «Происхождения видов» не в собственно происхождении видов, а в том, что виды происходят путем естественного отбора. Это как сокращать поздравление «с днем рождения» до «с днюхой».

Ньютону упало на голову яблоко, Архимед принимал ванну, а пифагоровы штаны на все стороны равны. У Дарвина, к сожалению, такой сценки для третьеклассников нет, потому что свою теорию после возвращения «Бигля» он мусолил у себя в кабинете 20 с лишним лет, так что эффектного момента не получилось. И все-таки если выбирать, то ближе всего к пифагоровым штанам у Дарвина – галапагосские вьюрки.

Галапагосы – вулканический архипелаг к западу от Эквадора. Галапагосские острова появились относительно недавно и никогда не были в контакте с Большой землей. Все, что там растет, бегает и летает, туда занесено. Острова расположены достаточно близко к материку, чтобы иногда туда кто-нибудь залетал, но достаточно далеко, чтобы это происходило редко. По отношению друг к другу острова тоже расположены на значительном, но преодолимом расстоянии.

Дарвин внимательно и систематически исследовал флору и фауну Галапагосов, в те времена это означало, что он сушил в гербарий каждое увиденное растение, а также палил по птицам и коллекционировал их многочисленные тушки (птиц он собирал, как покемонов, по десять штук в день, судя по письмам, с большим энтузиазмом). В числе прочего Дарвин скопил огромную коллекцию вьюрков, птиц размером с воробья.

Вьюрков на Галапагосских островах почему-то было очень много, больше, чем других птиц. Но самое интересное даже не в их количестве, а в том, что на каждом острове вьюрки слегка отличались, особенно формой клюва. Одни клювы лучше подходили под ловлю насекомых, другие – под растительную диету. Если же на одном острове встречалось несколько разных клювов, то они различались очень сильно. Например, один клюв большой и раскалывает орехи, а другой – тонкий и клюет кактусы.

Согласно популярной легенде, это наблюдение вызвало спор между Дарвином и Фицроем. Последний, мол, утверждал, что разные вьюрки появились в результате разных «очагов творения», каждый из которых учитывал условия разных островов. Там, где больше кактусов, Бог создал птицу-кактусоеда, а там, где больше орехов, – птицу-орехоеда. Дарвин же сомневался: что, если божий замысел тут вообще не при чем? Что, если разные вьюрки оформились сами по себе, из одного общего предка, залетевшего с материка, в результате «происхождения с изменением»? (Дарвин предпочитал именно этот термин, descent with modification – слово «эволюция» даже в «Происхождении видов» используется только один раз, в последнем параграфе.)

Вот он, момент рождения великой теории! Можно сочинять стишок для третьеклассников.

Как у Дарвина в кармане поселились два вьюрка,

У них крылья как блокнот, а клюв как трубка табака.

К сожалению, на деле все несколько менее кинематографично. Во-первых, сам Дарвин на Галапагосах только начинал задумываться о своей будущей теории. Во-вторых, Фицрой никаких «очагов творения» не предлагал. В-третьих, по крайней мере часть из вышеописанных деталей жизни галапагосских вьюрков была обнаружена только по возвращении в Лондон¹⁰.

Дарвин не был орнитологом и считал вьюрков подвидами, причем, по-видимому, не сразу осознал, что разные подвиды живут на разных островах. Домой он вернулся с таким количеством тушек, что это было почти комично. Когда более сведущий орнитолог уверенно определил показанных ему вьюрков как 12 разных видов, это поразило как орнитолога, так и самого Дарвина¹¹.

То есть, если бы вьюрки на разных островах были бы подвидами, никого бы это не взволновало! Сегодня сложно понять: какая разница, виды или подвиды? В категориях XIX в. разница принципиальная. Виды – это отдельно стоящие формы жизни, созданные Богом. Подвиды – это вариации в пределах этих отдельно стоящих видов, то есть породы. Виды изменяться не должны. Если разные вьюрки на разных островах – это разные виды (со временем выяснилось, что их даже не 12, а несколько десятков), то значит, их так создал Бог именно в таком количестве и таком разнообразии. Значимость вьюрков в том, что на их примере видно, какая это глупость.

Конечно, непознаваемым творцом можно объяснить все что угодно. Но обычно творец – это интуитивно наиболее очевидное объяснение, а вот в случае с пресловутыми вьюрками гораздо более интуитивным кажется вариант, предложенный Дарвином, что птицы постепенно расселились и постепенно изменились. Я бы сказал, что смысл «Происхождения видов» в том, что этот перелом интуиции можно взять и расширить до размеров всей природы. В любом месте, где ясно видится разумный создатель, можно присмотреться и разглядеть постепенное изменение, уходящее траекторией в далекое прошлое.

Происхождение видов

Попытаюсь сократить до одного абзаца этот монументальный, но, честно говоря, по современным меркам очень многословный текст. Если вас не пугают, скажем, три страницы подробного описания почтового голубя, пожалуйста, обращайтесь к оригиналу.

Во-первых, между формами живого существует изменчивость: братья и сестры отличаются друг от друга, а из семян одного и того же плода могут взойти разные побеги. Во-вторых, эта изменчивость в какой-то мере наследуется: собаки разных пород порождают собак своей породы. В-третьих, в природе всегда кто-то выживает, а кто-то нет, потому что ресурсы не бесконечны. Это выживание не случайно: оно зависит от наследуемых признаков. Следовательно, как селекционер выводит сорта овощей постепенным отбором самых крупных плодов, так и природа выводит виды естественным отбором. Из разных вариантов будет продолжать наследоваться наиболее приспособленный к запросам среды, а значит, со временем виды должны меняться в направлении большей приспособленности.

Мой любимый способ формулировать теорию Дарвина еще короче:

изменчивость + наследственность + отбор = эволюция.

Поясню каждый из элементов. Вообразим, что эволюция – это автомобиль, только он едет не из одного места в другое, а из прошлого в будущее.

Изменчивость – это топливо эволюции, то, что в принципе позволяет ей двигаться. Если в мире все одинаковое, то неоткуда взяться ничему новому.

Если немного пофантазировать, то можно представить два из трех дарвиновских условий – наследуемость и отбор – без третьего, изменчивости. Допустим, весь мир населен исключительно морскими огурцами, никак не отличающимися друг от друга и никак не меняющимися от поколения к поколению. Условие наследственности соблюдено: от огурцов рождаются исключительно огурцы. Они, конечно, сожрут все свои ресурсы (не очень, правда, понятно какие) и будут конкурировать между собой. Одни морские огурцы будут выживать, другие нет, то есть условие отбора (с терминологическими оговорками, о которых чуть позже) тоже соблюдено. Но без изменчивости все огурцы совершенно идентичны, поэтому независимо от того, кто из них будет отобран, огурцы в целом, как вид, никак не поменяются. Без изменчивости эволюции быть не может.

Наследственность – это колеса эволюции. То, чем машина едет вперед. Наследственность – это главное ноу-хау жизни, позволяющее ей эволюционировать. Это воспроизведение того, что придумано изменчивостью. Изменчивость означает, что есть много разных вариантов, а наследуемость – что эти варианты имеют свойство создавать свое подобие. Это свойство меняет отношения изменчивости со временем: наследуемость признака дает ему доступ к вечности. Если же вариант не наследуется, то в долгосрочной перспективе он роли не играет.

Камни, например, фантастически изменчивы: попробуйте найти два камня одинаковой формы. Но эта изменчивость не приводит к эволюции камней, потому что у камней нет наследственности. Форма камня мимолетна и, исчезнув, ничего за собой не оставляет. Живые же организмы умеют воссоздавать собственные признаки в новой физической форме, эти воссоздания называются поколениями. Свойство наследственности и существование поколений – это принципиальное отличие жизни от не-жизни.

Что получится, если вытащить наследственность из трех дарвиновских условий? Разнообразие плюс отбор – это, например, покупка пива в магазине. Она не приводит к эволюции пива именно потому, что пиво не наследуется, вы не бросаетесь его воспроизводить. А если бы бросились? Допустим, вы пивовар и вас так обрадовало выбранное пиво, что вы решили его воссоздать. Протестировали рецептуру, сколотили бизнес-план, и вот ваше пиво уже конкурирует в магазине со своим прототипом, предыдущим поколением. Через десять лет вы пивной магнат, полки магазинов забиты вариациями вашего пива, а то предыдущее пиво нигде не найти. Чем это не эволюция пива?

Если изменчивость – топливо, а наследственность – колеса, то отбор – это водитель. Отбор решает, куда машина едет. Об этом водителе стоит поговорить отдельно.

У вас спина страшная

Индийские заклинатели змей якобы гипнотизируют животное мелодией своей дудки-пунги (на самом деле, правда, змея следует за движением инструмента, а не качается в трансе). Одна из змей, которую таким образом заклинают, – индийская кобра, известная, помимо знаменитого капюшона, своеобразным рисунком на его спинной стороне: два черных пятна, соединенные снизу дугой-перемычкой. Индийскую кобру еще называют очковой коброй, не потому что ее все боятся, а потому что эти черные пятна сильно напоминают очки. Ну, или глаза, с носом посередине.

Кобра – животное несравненной красоты и грации. Посмотрите видео кобры, бьющейся с мангустом, это настоящий смертоносный танец, достойный фильмов про кунг-фу. Кобра – хищник, питающийся в основном грызунами и лягушками. Крупных зверей кобра предпочитает избегать. Зачем ей «очки» на капюшоне? Это очевидно: чтобы отпугивать этих крупных зверей, подкрадывающихся сзади. В природе очень мало вертикальной симметрии. У нас, людей, есть мосты и здания, но в лесу главный вертикально симметричный объект – это глаза, направленные прямо на тебя. А смотрит так на тебя обычно тот, кто прямо сейчас хочет тебя съесть. Поэтому, если из травы вдруг вырастает пара огромных черных глазищ, все пугаются, а кобра спасена. Все ясно.

Но есть один вопрос, который я очень люблю вертеть в голове. Знает ли кобра, что у нее глаза на спине?

Для меня этот вопрос, как коан, означает нечто большее, чем собственно ответ. В нем виден переворот мышления, тот самый перелом интуиции, который несет в себе теория эволюции. Он как бы подходит к самой кромке здравого смысла и плюет в бездну. Нет, кобра не знает, что у нее на спине рисунок. Она никогда не смотрела в зеркало, ведет одиночную жизнь и вряд ли может осознать связь между собой и другими кобрами. Но если не знает кобра, то кто-то же должен знать?

В живых организмах все кажется специально задуманным. Растения не размышляют о своих цветах, но кто-то должен знать, что, если посмотреть в ультрафиолетовом свете на подсолнечник, видны узоры, приспособленные под зрение насекомых. Кто-то должен знать, что листохвостый геккон выглядит точь-в-точь как упавший лист, а палочник – как палочка. Кто-то должен знать, что ногами ходят, а крыльями летают, что сердце качает кровь, а почки – мочу. Но если не сами обладатели ног и крыльев, то кто?

По Дарвину, это знание происходит из отбора. Это он рулит машиной эволюции. Это отбор рисует картину на холсте изменчивости. Отбор – это отражение мира, его текущих свойств, запросов и ограничений в свойствах и способностях живых организмов. Отбор пропускает в будущее змей с пугающим узором в виде глаз на спине и оставляет в прошлом змей со всеми остальными узорами. Отбор – как вышибала вечности. Именно благодаря ему нам кажется, что мир создан разумно: мы видим только маленькую горстку отобранных. Когда люди воспринимают эволюцию как случайный процесс, не способный к творческим решениям наподобие глаз на спине кобры, они упускают мощную и совершенно неслучайную креативную силу отбора.

Тут нужно разобраться с терминами. Дарвин пользовался фразой natural selection, традиционно переводимой на русский язык как «естественный отбор». Но Дарвин под словом selection подразумевал то, что сегодня мы бы назвали по-русски селекция, то есть отбор и выведение людьми сортов растений и пород животных. «Происхождение видов» фактически построено на аналогии: смотрите, селекционер создает породы, выбирая предпочтительные признаки в каждом поколении, и точно так же природная селекция выводит из одних видов другие.

В общем, термин natural selection чем-то похож на название «Ближний Восток» – очень смешное, потому что огромный географический регион определяется через его близость к Европе. Так и тут: центральная сила природы определяется через выведение человеком сортов кабачка. С космической точки зрения логичнее сказать, что выведение кабачков человеком – частный случай общего принципа отбора, лишь поверхностно отличающийся от, скажем, выведения рыб водой или выведения цветов пчелами.

Русскоязычный отбор, впрочем, гораздо более абстрактный термин, чем селекция. Я предпочитаю использовать его именно в таком абстрактном виде – «отбор», без эпитета «естественный». «Естественный отбор» – это не очень удачный перевод слегка устаревшей метафоры. Говоря «естественный отбор», мы понимаем этот термин в узком смысле, заложенном в него Дарвином: выживание более приспособленных вариантов живых организмов под давлением неизбежной конкуренции за ресурсы. Оригинальная теория Дарвина образца 1859 г. состоит в том, что этот естественный отбор – главное объяснение любых видовых признаков.

На мой взгляд, своей отрешенностью термин «отбор» расширяет сегодняшний смысл этой теории и акцентирует внимание на ее общефилософском значении.

Во-первых, варианты могут выживать вне зависимости от конкуренции за ресурсы. Дарвин и сам не утверждал, что «природная селекция» – строго единственный механизм эволюции, приводя в пример «половую селекцию», или половой отбор, например, отбор разноцветного оперения птиц предпочтениями самок. О птицах и их эстетических предпочтениях разговор впереди, но суть в том, что отборы бывают разные. Даже если главный из них – это отбор в результате борьбы за ресурсы, сила теории Дарвина именно в том, что к эволюции может привести любой отбор, главное, чтобы что-то от чего-то отсеивалось по какому-то конкретному принципу.

Во-вторых, варианты, которые отсеиваются один от другого, совершенно необязательно должны быть живыми организмами, и их «выживание» совершенно необязательно должно быть реализовано, пользуясь энгельсовской терминологией, «белковым телом».

В любопытном онлайн-эксперименте Darwin Tunes, например, пользователи слушали аудиозаписи, сгенерированные случайными вариациями компьютерного кода, и оценивали их по шкале от 1 до 5. Варианты кода с высокими оценками копировались и перемешивались, произведенные ими звуки предлагались новым слушателям и так далее. То есть даны: изменчивость – случайные варианты кода случайно перемешиваются; наследование – новые варианты кода состоят из предыдущих; отбор, только в данном случае отбор состоит не в конкуренции за ресурсы, а в конкуренции за музыкальные предпочтения пользователей. Результат: шум эволюционирует в музыку. Сайт проекта давно закрыт, но аудиозаписи легко найти на SoundCloud по запросу «Darwin Tunes», что я и рекомендую сделать читателю. Через 500 поколений в случайно сгенерированной стене звука появляется ритм, через пару тысяч пробивается дудочка, и на каком-то этапе получается композиция не хуже и не лучше любой минусовки на любом школьном концерте со времен изобретения синтезатора Casio¹².