Текст книги "Слепой часовщик. Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной"

Вот какие умозаключения мне хотелось бы вывести из рассказа о Стране биоморф. Надеюсь, он не показался вам чересчур отвлеченным. Ведь существует и другое математическое пространство, которое заполнено не биоморфами с девятью генами, а животными из плоти и крови, состоящими из миллиардов клеток, каждая из которых содержит десятки тысяч генов. Это не Страна биоморф, а настоящее генетическое пространство. Те животные, что реально когда-либо жили на Земле, представляют собой лишь крохотное подмножество от тех, что теоретически могли бы существовать. К этим реальным животным ведет очень небольшое число маршрутов через генетическое пространство. Подавляющее большинство маршрутов через это населенное животными пространство ведут к нежизнеспособным уродам. Животные, существовавшие и существующие в действительности, разрозненно разбросаны там и сям и занимают свои собственные, строго определенные места в генетическом гиперпространстве среди чудовищ, возможных лишь гипотетически. Каждое такое реальное животное окружено тесной группкой своих соседей, большинство из которых никогда не рождались на свет, и лишь немногие являются его родителями, потомками и родственниками.

Где-то на своих местах в этом гигантском математическом пространстве располагаются люди и гиены, амебы и трубкозубы, плоские черви и кальмары, дронты и динозавры. Теоретически, будь мы достаточно искусными генными инженерами, мы могли бы переместиться из любой точки этого “зоологического пространства” в любую другую его точку. Начав откуда угодно, мы могли бы так пробраться сквозь лабиринт, чтобы заново создать дронта, тираннозавра и трилобитов. Если бы мы только знали, какие гены следует подправить, какие участки хромосом удвоить, какие вырезать, а какие развернуть задом наперед. Не уверен, что у нас когда-либо хватит познаний для такого дела, однако все эти милые исчезнувшие создания всегда будут, притаившись в своих собственных уголках огромного генетического гиперпространства, ждать, когда же их там найдут. Если бы мы только знали, в каком направлении нужно двигаться по лабиринту! Тогда мы смогли бы даже вывести точную копию дронта путем избирательной селекции голубей – правда, для завершения такого эксперимента нам потребовалось бы жить миллион лет. Но, когда мы не можем отправиться в настоящее путешествие, воображение – неплохая замена. Для тех, кто, как и я, не математик, хорошим помощником воображению может стать компьютер. Подобно математике он, кроме того что обогащает воображение, еще и дисциплинирует и направляет его.

Глава 4
Прокладывая маршруты через зоологическое пространство

Как мы уже знаем из главы 2, многим людям кажется затруднительным поверить в то, что сложно устроенные и хорошо соответствующие своему назначению объекты с большим количеством взаимодействующих друг с другом элементов, такие как глаз – излюбленный пример Пейли, могли возникнуть из простейших исходных структур вследствие непрерывного ряда постепенных преобразований. Взглянем же на эту проблему еще раз в свете тех новых догадок, к которым нас могли подтолкнуть биоморфы. Давайте ответим на два вопроса.

Мог ли человеческий глаз возникнуть непосредственно из отсутствия глаза, в один присест?

Мог ли человеческий глаз возникнуть непосредственно из чего-то, слегка от него отличного (назовем это что-то X)?

Ясно, что на вопрос 1 ответом будет решительное нет. Вероятность ответа “да” на подобные вопросы составляет единицу к числу, в миллиарды раз превышающему количество атомов во Вселенной. Для этого понадобилось бы сделать гигантский и абсолютно немыслимый скачок сквозь генетическое гиперпространство. А на вопрос 2 ответ будет столь же однозначно положительный – при единственном условии: разница между современным глазом и его непосредственным предшественником X должна быть достаточно мала. Или, иначе выражаясь, при условии что в пространстве всех возможных структур они, глаз и X, будут расположены достаточно близко друг к другу. Если при неком определенном уровне различия ответом будет нет, то все, что требуется сделать, – это задать тот же самый вопрос, но только по отношению к меньшему различию. Продолжая в том же духе, мы рано или поздно доберемся до такого уровня различия, который будет достаточно мал для того, чтобы можно было ответить на наш второй вопрос утвердительно.

По определению X – это нечто очень похожее на человеческий глаз, настолько похожее, что возникновение человеческого глаза вследствие однократного изменения X казалось бы правдоподобным. Если вы представили себе некую структуру X и находите невероятным, чтобы из нее мог непосредственно возникнуть человеческий глаз, – значит, вы попросту неправильно выбрали X. Делайте свое мысленное изображение X все более и более похожим на глаз, пока наконец не будете уверены, что это правдоподобный предшественник человеческого глаза. Наверняка существует такое X, которое вас удовлетворит, даже если у нас с вами разные представления о том, что считать правдоподобным!

Итак, мы нашли X, при котором ответ на вопрос 2 будет да. Давайте теперь зададимся тем же самым вопросом, но уже по отношению к X. Исходя из точно таких же умозаключений мы снова долж ны признать, что структура X вполне могла непосредственно, путем однократного преобразования возникнуть из чего-то, слегка от нее отличающегося, – назовем это что-то X'. Очевидно, что и X' можно вывести из слегка отличной структуры X'', и т. д. Выстроив достаточно длинный ряд таких иксов, мы можем возвести родословную нашего глаза к чему-то, что не слегка, а существенно от него отличается. Мы можем “прогуливаться” по “зоологическому пространству” на большие расстояния, и наше передвижение будет выглядеть правдоподобно при условии, что мы идем достаточно мелкими шажками. Теперь у нас есть возможность ответить на третий вопрос.

Существует ли такой непрерывный ряд из X, который соединял бы современный человеческий глаз с состоянием его полного отсутствия?

Для меня очевидно, что ответ здесь будет да – при непременном условии, что мы можем позволить себе достаточно протяженную цепочку X. Возможно, вы сочтете 1000 звеньев достаточным количеством, но если вам, чтобы почувствовать подобное превращение возможным, требуется больше эволюционных шагов, просто предположите, что их 10 000. Если вам и 10 000 мало – не откажите себе в 100 000, и т. д. Понятно, что потолок в этой игре устанавливает имеющееся для эволюции время, ибо на одно поколение может приходиться не больше одного X. Следовательно, на деле наш вопрос сводится к следующему: “Достаточно ли было времени для нужного числа поколений?” Мы не можем сказать, какое точное число поколений тут требуется. Но мы точно знаем, что геологическая история Земли была невообразимо долгой. Чтобы вы просто могли себе представить, о величинах какого порядка идет речь, скажу, что количество поколений, отделяющих нас от самых далеких наших предков, можно с уверенностью исчислять тысячами миллионов. Располагая, скажем, сотней миллионов X, мы сумеем выстроить такую правдоподобную последовательность незначительных градаций, которая соединит человеческий глаз буквально с чем угодно!

Итак, в ходе наших более или менее абстрактных рассуждений мы установили, что существует такая последовательность воображаемых X, каждый член которой может быть безо всяких затруднений преобразован в любого из своих ближайших соседей, а вся последовательность ведет обратно от человеческого глаза к полному его отсутствию. Но мы пока не доказали, что подобная последовательность могла существовать в действительности. Нам требуется ответить еще на два вопроса.

Может ли быть так, что каждый член в нашем ряду гипотетических X, связывающем человеческий глаз с отсутствием какого бы то ни было глаза, возник благодаря случайной мутации своего предшественника?

На самом деле это вопрос из области эмбриологии, а не генетики. И он никакого отношения не имеет к тому вопросу, который волнует епископа Бирмингемского и прочих. Чтобы проявиться, мутация должна как-то повлиять на уже существующие процессы эмбрионального развития. Можно говорить о том, что в одних направлениях некоторые из этих процессов легко поддаются изменению, а в других, наоборот, крайне устойчивы к воздействию. К этой проблеме я еще вернусь в главе 11, сейчас же ограничусь тем, что вновь обращу внимание на разницу между малыми изменениями и большими. Чем меньшее изменение вы постулируете, чем меньше разница между X' и X'', тем правдоподобнее необходимая мутация с точки зрения эмбриологии. В предыдущей главе, исходя исключительно из соображений статистики, мы уже видели, что любая конкретная крупная мутация в силу самой своей природы менее вероятна, чем любая незначительная мутация. Следовательно, какие бы трудности ни создавал нам вопрос 4, мы по крайней мере можем быть уверены, что чем меньше мы зададим разницу между X' и X'', тем меньше будут эти трудности. Моя интуиция говорит мне, что – при условии достаточно малой разницы между соседями в нашем ряду ведущих к глазу промежуточных форм – необходимые мутации почти обязаны появиться. Ведь речь тут все время идет о незначительных количественных модификациях уже существующих процессов, происходящих при развитии организма. Не будем забывать, что, сколь бы ни был сложным эмбриологический статус-кво в каком-то отдельно взятом поколении, любое мутационное изменение этого статус-кво может быть ничтожно малым и простым.

Нам осталось ответить еще на один, последний вопрос.

Может ли каждый икс в нашем ряду, связывающем человеческий глаз с отсутствием какого бы то ни было глаза, функционировать достаточно хорошо, чтобы способствовать выживанию и размножению своего обладателя?

Как ни странно, многие люди считают очевидным, что правильным ответом на этот вопрос будет нет. Приведу в качестве примера отрывок из опубликованной в 1982 г. книги Фрэнсиса Хитчинга “Шея жирафа, или Где ошибся Дарвин”. Примерно те же самые слова можно было бы процитировать практически из любой брошюры свидетелей Иеговы, но я остановил свой выбор на этой книге, потому что весьма уважаемое издательство (Pan Books Ltd) сочло возможным ее напечатать, несмотря на огромное количество ошибок, выявить которые не составило бы труда любому безработному с биологическим образованием, даже неоконченным, если бы только издатель попросил его пролистать рукопись. (Больше всего мне понравилось, да простит мне читатель толику профессионального юмора, возведение профессора Джона Мэйнарда Смита в рыцарское звание и характеристика Эрнста Майра – этого убедительного и убежденного противника математических подходов в генетической науке, – как “верховного жреца” математической генетики).

Чтобы глаз мог работать, должен выполняться следующий минимум тщательно скоординированных действий (на самом деле их гораздо больше, но даже сильно упрощенной схемы будет достаточно, чтобы выявить затруднения для дарвиновской теории). Глаз должен быть чистым и влажным и поддерживаться в таком состоянии благодаря взаимодействию между слезными железами и подвижными веками, ресницы на которых служат также в некоторой степени защитой от солнца. Затем свет проходит через небольшой прозрачный участок защитной наружной оболочки (роговицу), а далее сквозь хрусталик, фокусирующий его позади сетчатки, где 130 млн светочувствительных палочек и колбочек производят фотохимические реакции, которые преображают свет в электрические импульсы. Каждую секунду примерно 1000 таких импульсов не вполне понятным способом передаются в мозг, который предпринимает соответствующие получаемой информации действия. Итак, вполне очевидно, что если по ходу дела хоть что-нибудь пойдет не так – роговица загрязнится, зрачок вовремя не расширится, хрусталик помутнеет, фокусировка разладится, – то распознаваемое изображение создано не будет. Глаз либо функционирует как целое, либо нет. Так каким же образом он мог возникнуть по Дарвину – путем медленных, плавных, бесконечно малых усовершенствований? Можно ли поверить в то, что одна тысяча удачных мутаций за другой случайно происходили именно в такой последовательности, чтобы эволюция хрусталика и сетчатки, которые бесполезны друг без друга, шла синхронно? Какую ценность для выживания имеет глаз, который не видит?

Этот знаменитый аргумент приводится очень часто – вероятно, потому что людям хочется верить в вытекающий из него вывод. Давайте обсудим утверждение, что “если… хоть что-нибудь пойдет не так… фокусировка разладится… распознаваемое изображение создано не будет”. С вероятностью, близкой к 50 %, вы сейчас читаете эти строки через очки. Снимите их и оглядитесь вокруг. Согласны ли вы с тем, что “распознаваемое изображение не создается”? Если вы мужчина, то с вероятностью 1: 12 вы дальтоник. Вполне возможно, что у вас астигматизм. Не исключено, что без очков вы не видите ничего, кроме расплывчатых очертаний. Один прославленный (хотя еще и не произведенный в рыцари) теоретик-эволюционист так редко протирает свои очки, что, по-видимому, чувствует себя как в тумане что в очках, что без них. Однако он, судя по всему, неплохо поживает и даже, по собственному признанию, научился играть в неуклюжий “сквош для одноглазых”. Потеряв свои очки, вы, возможно, огорчите своих друзей тем, что перестанете узнавать их на улице. Но сами вы огорчились бы еще больше, если бы кто-нибудь сказал вам: “Раз ваше зрение теперь несовершенно, то, пока не найдете свои очки, можете с тем же успехом ходить зажмурившись”. А ведь автор процитированного мной отрывка хочет, в сущности, сказать именно это.

Он также утверждает как нечто само собой разумеющееся, будто хрусталик и сетчатка бесполезны друг без друга. На основании каких источников? В моем ближайшем окружении есть женщина, перенесшая операцию по удалению катаракты на обоих глазах. У нее вообще нет хрусталиков. Без своих очков она не может даже помыслить о том, чтобы поиграть в большой теннис или прицелиться из винтовки. Однако она уверяет меня, что иметь глаза без хрусталиков намного лучше, чем быть совсем без глаз. Этого хватает, чтобы не врезаться в стену и не столкнуться лбами с другим человеком. Если бы вы были диким животным, то при помощи своего глаза без хрусталика вы наверняка могли бы заметить неясную тень хищника и определить, с какой стороны он приближается. В первобытном мире, населенном животными совсем без глаз и только без хрусталиков, вторые будут обладать самыми разными преимуществами. И существует такой непрерывный ряд различных X, где каждое крошечное улучшение четкости изображения, начиная с размытых пятен и заканчивая нашим с вами зрительным совершенством, правдоподобно увеличивает шансы организма на то, чтобы выжить.

Далее в книге цитируется выдающийся гарвардский палеонтолог Стивен Джей Гульд:

От меткого вопроса “Какая польза от 5 % глаза?” мы уклоняемся при помощи утверждений, что обладатель такой примитивной структуры использовал ее не для зрения.

Древнее животное с 5 % глаза могло в самом деле использовать их для какой-то иной цели, но мне это представляется не более вероятным, чем использование их ради пятипроцентного зрения. И если уж на то пошло, я не считаю этот вопрос метким. Видеть 5 % от того, что видите вы или я, несоизмеримо ценнее, чем вообще не видеть. Даже однопроцентное зрение лучше, чем полная слепота. А 6 % лучше 5 %, 7 % лучше 6 % и т. д. – плавно, последовательно.

Похожий вопрос беспокоил и некоторых из тех, кто изучает животных, защищающих себя от хищников с помощью так называемой мимикрии. Палочники похожи на веточки, и это спасает их от поедания птицами. Листовидки похожи на листья. Многие съедобные виды бабочек находят защиту в подражании невкусным или ядовитым видам. Подобные примеры производят куда большее впечатление, чем сходство облаков с хорьками. Во многих случаях они гораздо эффектнее, чем сходство “моих” насекомых с настоящими насекомыми. В конце концов, у настоящих шесть ног, а не восемь! Чтобы отточить детали, у естественного отбора было по меньшей мере в миллион раз больше поколений, чем у меня.

Мы используем для таких явлений слово “мимикрия”, то есть “имитация”, не потому, что думаем, будто животные осознанно чему-то подражают, а потому, что естественный отбор благоприятствовал тем особям, тела которых были приняты за что-то другое. Иными словами, предки палочников, непохожие на веточки, не оставляли потомства. Американский генетик немецкого происхождения Рихард Гольдшмидт был наиболее знаменитым представителем ученых, утверждающих, что ранняя эволюция такого подражания не могла поддерживаться естественным отбором. Как выразился Гульд, большой почитатель Гольдшмидта, по поводу насекомых, маскирующихся под экскременты, “какой прок в том, чтобы на 5 % быть похожим на какашку?” Во многом благодаря влиянию Гульда недавно вошло в моду говорить, что Гольдшмидт был недооценен при жизни и мог бы много чему поучить нас. Вот образец его рассуждений:

Форд ведет речь… о любой мутации, которая оказывается придающей “отдаленное сходство” с более защищенным видом, якобы она может увеличить преимущества, пусть даже и незначительно. Следует поинтересоваться: насколько отдаленным может быть такое сходство, чтобы обладать селективной ценностью? Действительно ли нам требуется исходить из допущения, будто птицы, обезьяны, а также богомолы являются столь тонкими наблюдателями (или что среди них встречаются очень умные экземпляры), чтобы заметить “отдаленное” сходство и испугаться его? По моему мнению, от нас хотят слишком многого.

Ступая по такой зыбкой почве, какая под ногами у Гольдшмидта, поневоле будешь искать утешения в сарказме. Тонкими наблюдателями? Очень умные экземпляры среди них? Можно подумать, будто птицы и обезьяны выиграют, будучи обмануты отдаленным сходством! Гольдшмидт имел больше оснований спросить: “Действительно ли нам требуется исходить из допущения, будто птицы и т. д. являются столь никудышными наблюдателями (или что среди них встречаются очень глупые экземпляры)?” Как бы то ни было, тут действительно имеется затруднение. Изначальное сходство предка палочников с веточкой должно было быть весьма слабым. Чтобы быть обманутой, птице следовало обладать чрезвычайно скверным зрением. Однако сходство современных палочников с веточками отличается изумительной точностью – вплоть до мельчайших подробностей “почек” и “листовых рубцов”. Зрение птиц, пищевая избирательность которых добавила к этому совершенству последние штрихи, должно было быть – по крайней мере в общей массе – исключительно острым. Их должно было быть невероятно трудно надуть, в противном случае наши насекомые не стали бы такими великолепными имитаторами – их обман оставался бы относительно грубым. Как же разрешить это явное противоречие?

Один из возможных способов – это предположить, что улучшение птичьего зрения происходило в тот же промежуток времени, что и эволюция маскировки у насекомых. Если выражаться несколько легкомысленно, то, возможно, предковому насекомому было достаточно пятипроцентного сходства с какашкой, чтобы обмануть предковую птицу с пятипроцентным зрением. Но это не тот ответ, который я хочу здесь дать. Дело в том, что, как мне думается, весь этот эволюционный процесс – от отдаленного сходства до почти полного совершенства в подражании – происходил многократно, в различных группах насекомых и за довольно короткие сроки на разных отрезках того продолжительного периода, когда птичье зрение было уже примерно таким же хорошим, как сейчас.

Ещe один способ разрешения данной дилеммы состоит в следующем. Возможно, каждый вид птиц и обезьян обладает плохим зрением и замечает лишь какой-то один аспект строения насекомого. Предположим, кто-то обращает внимание только на цвет, кто-то только на форму, кто-то только на текстуру поверхности, и т. д. Тогда насекомое, похожее на веточку только в каком-то одном отношении, сумеет обмануть один тип хищников, хотя и будет уязвимо для всех остальных. По мере того как эволюция движется вперед, в ассортименте у наших насекомых появляются все новые и новые черты сходства с веткой. Окончательная, совершенная во всех отношениях мимикрия была собрана воедино суммарным естественным отбором, обеспечиваемым разными видами хищников. Ни один из них не видит мимикрию полностью, на это способны только мы.

Отсюда, по-видимому, следует, что одни лишь мы достаточно “умны” для того, чтобы разглядеть это приспособление во всей красе. Однако я предпочитаю этому объяснению другое, и не только из-за такого неприкрытого человеческого снобизма. Вот мое объяснение: неважно, как хорошо видит хищник при одних условиях, – при других условиях он может видеть чрезвычайно плохо. Из своего собственного повседневного опыта мы хорошо знакомы с полным спектром возможностей от крайне плохого зрения до великолепного. Глядя прямо на палочника с расстояния 8 дюймов при ярком дневном свете, я никогда ни с чем его не перепутаю. Я замечу длинные ноги, прилегающие к “стеблю”. Могу отметить и неестественную симметричность, несвойственную настоящим веточкам. Но когда я, с теми же самыми глазами и мозгом, иду вечерними сумерками через лес, то, скорее всего, я не отличу от ветки никакое насекомое с невзрачной окраской, тем более что этих веток вокруг множество. Изображение насекомого может попасть на край сетчатки, а не на более восприимчивый центральный участок. Насекомое может быть в 50 ярдах от меня, и тогда его проекция на сетчатку будет совсем крошечной. Освещение может быть таким слабым, что я вообще едва ли сумею разглядеть хоть что-нибудь.

Фактически не имеет значения, насколько отдаленным, насколько ничтожным является сходство насекомого с веточкой, – всегда найдется некий уровень затемненности, или удаленности от глаза, или рассеянности внимания хищника, когда даже очень хорошее зрение будет обмануто этим небольшим сходством. Если в каком-то конкретном воображаемом примере вам это не кажется убедительным, просто мысленно приглушите свет или отойдите от рассматриваемого объекта подальше! Важно тут то, что множество насекомых спасли себе жизнь благодаря чрезвычайно слабому сходству с сучком, или с листом, или с чьим-то пометом в тех случаях, когда хищник смотрел на них в полумраке, или сквозь туман, или в присутствии готовой к спариванию самки. А еще многие насекомые спаслись благодаря ошеломляюще точному сходству с веточкой, возможно, от того же самого хищника в тех случаях, когда он смотрел с относительно близкого расстояния и при хорошем освещении. Важной особенностью таких переменных, как яркость света, удаленность насекомого от хищника, а изображения – от центра сетчатки и т. п. является то, что все они – непрерывные. Они изменяются незаметно и плавно на всем диапазоне значений от полной невидимости до полной видимости. Такие непрерывные параметры благоприятствуют поступательной, постепенной эволюции.

Мы видим теперь, что затруднение Рихарда Гольдшмидта – одно из целого букета затруднений, вынудивших его на протяжении большей части своей профессиональной карьеры искать убежища в крайней приверженности идее, что эволюция совершает резкие прыжки, а не движется мелкими шажками, – вовсе не представляет никакой сложности. Кстати, заодно мы в очередной раз смогли убедиться в том, что 5 % зрения лучше, чем полное его отсутствие. Каким способом ни оценивай качество изображения, очень возможно, что на периферии моей сетчатки оно ниже даже 5 % от того, что в центре. Однако и самым краешком своего глаза я в состоянии заметить грузовик или автобус. Я каждый день езжу на работу на велосипеде, а значит, эта способность наверняка спасла мне жизнь. Когда идет дождь и приходится надевать на голову шляпу, нехватка бокового зрения вполне ощутима. В темные ночи мы, несомненно, видим много меньше 5 процентов от того, что могли бы увидеть при свете дня. Однако, думаю, многим из наших предков удавалось даже в самую глухую ночь заметить что-то действительно важное – скажем, саблезубого тигра или обрыв – и тем самым спастись.

Каждому из нас приходилось (например, по ночам) сталкиваться с тем, что существует незаметная градация состояний от полной слепоты до превосходного видения и что каждый шаг в этом ряду дает ощутимые преимущества. Вращая колесико бинокля, мы легко можем убедиться, что качество фокусировки достигается путем плавных преобразований, каждое из которых является улучшением по сравнению с тем, что было до него. Медленно поворачивая рукоятку цветности на цветном телевизоре, мы увидим, что от черно-белого изображения к полноцветному тоже ведет непрерывный ряд постепенных изменений. Диафрагма радужки, расширяющая и сужающая зрачок, предохраняет нас от ослепления ярким светом и в то же время позволяет видеть при тусклом освещении. Все мы могли испытать, каково не иметь этой диафрагмы, когда нас внезапно ослепляли фары встречного автомобиля. Возможно, это было неприятно и даже опасно, однако и тогда наше зрение вовсе не отключалось полностью! Утверждение “глаз либо функционирует как целое, либо нет” на поверку оказывается не просто ложным, но самоочевидно ложным для любого, кто готов потратить две секунды на то, чтобы обдумать свой личный опыт.

Теперь давайте вернемся к вопросу 5. Может ли каждый икс в нашем ряду, связывающем человеческий глаз с отсутствием какого бы то ни было глаза, функционировать достаточно хорошо, чтобы способствовать выживанию и размножению своего обладателя? Мы уже увидели, насколько нелепа аксиома, на которой антиэволюционисты основывают свои доводы, – что отрицательный ответ сам собой разумеется. Но будет ли ответ положительным? Думаю, что да, хотя это и менее очевидно. Дело не только в том, что с неполноценным глазом лучше, чем вообще без глаз. Помимо этого, мы можем найти подходящий правдоподобный ряд структур в современном животном мире. Это, разумеется, не значит, что современные промежуточные формы выглядят так же, как предшественники глаза. Но зато мы ясно можем видеть, что глазные “полуфабрикаты”, несомненно, работают.

У некоторых одноклеточных животных имеется светочувствительное пятно с прилегающим к нему небольшим пигментным экраном. Экран загораживает свет только с одной стороны, благодаря чему простейшее может “понять”, откуда этот свет примерно падает. Среди многоклеточных подобным устройством оснащены многие черви и некоторые из моллюсков, только у них светочувствительные клетки с пигментной подкладкой собраны в чашечку. Это позволяет ориентироваться несколько лучше, так как каждая клетка получается отгороженной от разных световых лучей, падающих на чашечку под каким-то своим углом. В непрерывном ряду структур – от плоского слоя фотоэлементов до глубокой чаши – любой шаг, сколь бы малым (или большим) он ни был, улучшает зрение. Если сделать такую чашечку очень глубокой и с выпуклыми стенками, то получится камера-обскура или фотоаппарат с крохотным отверстием вместо объектива. Между плоской чашечкой и подобной камерой существует непрерывный ряд переходных форм (иллюстрацией могут послужить первые семь поколений в родословной на рис. 4).

Камера-обскура формирует распознаваемое изображение: чем меньше отверстие, тем изображение четче (и тусклее), чем больше – тем ярче (и размытее). Свободноплавающий моллюск Nautilus – курьезное создание, похожее на кальмара, но живущее в раковине подобно вымершим аммонитам, – использует в качестве глаз как раз пару таких камер с отверстиями. Его глаз устроен примерно как наш, но не имеет хрусталика, а вместо зрачка у него просто дырка, через которую морская вода свободно проникает в полость глаза. На самом деле этот Nautilus задает нам отдельную задачку. Почему за все те сотни миллионов лет, которые прошли с тех пор, как его предки обзавелись глазом в виде камеры-обскуры, он так и не “додумался” до хрусталика? Преимущество хрусталика в том, что он позволяет изображению быть четким и ярким одновременно. Nautilus вызывает у нас недоумение, поскольку качество его сетчатки заставляет предположить, что он сразу бы резко выиграл от появления хрусталика. Он напоминает высококачественную стереосистему с великолепным усилителем, к которому подсоединили патефон с тупой иголкой. Устройство просто криком кричит, требуя всего одного элементарного изменения. Вероятно, в генетическом гиперпространстве Nautilus сидит в непосредственной близости от очевидного и мгновенного усовершенствования, но не делает необходимый маленький шаг. Почему? Этот вопрос очень беспокоит нашего главного специалиста по глазам беспозвоночных – Майкла Лэнда из Университета Суссекса – и меня вместе с ним. Может быть, эмбриональное развитие у Nautilus протекает таким образом, что необходимые мутации невозможны? Мне не хотелось бы так думать, но более убедительного объяснения у меня нет. Как бы то ни было, Nautilus по крайней мере служит наглядным доказательством, что глаз без хрусталика – это лучше, чем ничего.

Когда ваш глаз имеет форму чаши, почти любое хоть сколько-нибудь выпуклое, прозрачное или даже просто просвечивающее тело, которое перегородит входное отверстие, будет усовершенствованием, так как оно уже слегка обладает свойствами хрусталика. Оно сможет собирать свет со своей поверхности и концентрировать его на меньшем по площади участке сетчатки. Стоит возникнуть такому топорному протохрусталику, как сразу же открывается возможность для ряда постепенных незначительных преобразований – увеличению толщины и прозрачности, уменьшению искажений – то есть для той тенденции, которая в конечном итоге приведет к тому, что мы сможем назвать настоящим хрусталиком. У родственников Nautilus, кальмаров и осьминогов, настоящий хрусталик имеется и очень похож на наш, хотя, несомненно, ко всей этой конструкции – глаз в виде камеры – их и наши предки пришли абсолютно независимо друг от друга. Кстати говоря, Майкл Лэнд насчитал всего девять основных принципов устройства глаза, большинство из которых возникали независимо множество раз. Например, принцип искривленного отражателя кардинально отличается от нашего глаза-камеры и был самостоятельно “изобретен” во многих группах моллюсков и ракообразных (мы используем его в наших радиотелескопах, а также в наиболее крупных из оптических телескопов, потому что сделать большое зеркало проще, чем большую линзу). У других ракообразных, так же как и у насекомых, глаз сложный, фасетчатый (по сути, целая батарея бесчисленных крошечных глазенок), а у других моллюсков, как мы видели, органом зрения является либо глаз с хрусталиком, очень похожий на наш, либо камера-обскура. Для всех этих типов строения существуют формы, соответствующие их эволюционным предшественникам, и они успешно служат в качестве глаз другим современным животным.