Докинз Ричард

Река, выходящая из Эдема [Жизнь с точки зрения дарвиниста]

Ричард Докинз

Река, выходящая из Эдема. Жизнь с точки зрения дарвиниста

Из Едема выходила река для орошения рая…[1]

Быт. 2:10

Памяти

Генри Кольера Докинза (1921–1992), члена совета Сент-Джонс-колледжа, Оксфорд, мастера в искусстве делать все понятным

© Richard Dawkins, 1995

© А. Гопко, перевод на русский язык, 2020

Предисловие

Природа — лишь имя частиц, что, сойдясь

В мильоны мильонов мильярдов,

Играют извечный вселенский сеанс

В бильоны бильонов бильярдов[2].

Пит Хейн

Пит Хейн описывает классический девственно-нетронутый мир физики. Но когда в один прекрасный момент играющие в бильярд атомы отрикошечивают так, что из них складывается объект, который обладает одним, с виду безобидным, свойством, во Вселенной происходит нечто роковое. Свойство, о котором идет речь, — это способность к самовоспроизводству. Иными словами, возникший объект может, используя находящиеся под боком материалы, создавать точные копии самого себя, в том числе со всеми незначительными изъянами, изредка возникавшими при предыдущих копированиях. Где бы во Вселенной ни произошло такое событие, его следствием оказывается дарвиновский отбор, а отсюда уже рукой подать до той барочной пышности, которую мы здесь, на этой планете, именуем жизнью. Никогда прежде объяснение столь многих фактов не вытекало из столь немногочисленных логических посылок. Мало того, что теория Дарвина обладает невероятно могущественной способностью давать объяснения, она еще и делает это на удивление экономно, с такой атлетической грацией и таким поэтическим изяществом, до каких далеко даже самым впечатляющим мифам о происхождении мира. Одной из моих целей при написании этой книги было воздать подобающие почести той способности вдохновлять, которая присуща современному дарвиновскому пониманию жизни. В митохондриальной Еве больше поэзии, чем в ее мифологической тезке. Особенностью живых существ, приводящей, по словам Давида Юма, «в восхищение всех, кто когда-либо созерцал их»[3], является та замысловатая точность, с какой их механизмы — механизмы, которые Чарльз Дарвин называл «органами крайней степени совершенства и сложности»[4], — соответствуют выполнению какой-либо очевидной задачи. Другая изумляющая нас черта земной жизни — это ее буйное многообразие: если исходить из примерных оценок числа биологических видов, то на свете есть несколько десятков миллионов различных способов обеспечивать свое существование. Еще одна моя цель в этой книге — убедить читателей в том, что понятие «способы обеспечивать свое существование» равносильно «способам передавать в будущее тексты, закодированные в ДНК». «Река», о которой пойдет речь, — это река ДНК, текущая сквозь геологические эпохи и разветвляющаяся на многочисленные рукава. А метафора крутых берегов, отграничивающих генетические игры разных видов друг от друга, окажется, как мы увидим, на удивление наглядным и удобным риторическим приемом.

Все мои книги так или иначе были посвящены объяснению и изучению практически безграничной мощи дарвиновского закона — мощи, которая высвобождается везде и всегда при наличии достаточного времени для того, чтобы последствия начавшегося процесса самокопирования успели проявиться во всей красе. «Река, выходящая из Эдема» продолжает ту же миссию и доводит историю о том, что может произойти после вступления репликаторов в прежде незамысловатую игру атомных бильярдов, до кульминации, выходящей за пределы земного шара.

При написании этой книги я имел удовольствие получать в различных пропорциях поддержку, одобрение, советы и конструктивную критику от Майкла Бёркетта, Джона Брокмана, Стива Дэвиса, Дэниела Деннета, Джона Кребса, Сары Липпинкотт, Джерри Лайонса и в особенности от своей жены Лаллы Уорд, являющейся, кроме того, автором иллюстраций. То там, то сям попадаются абзацы, взятые в переработанном виде из ранее опубликованных статей. Фрагменты первой главы, посвященные цифровому и аналоговому кодам, написаны на основе моей статьи в журнале The Spectator от 11 июня 1994 года. Приводящийся в третьей главе рассказ о работе Дана Нильссона и Сусанны Пельгер по эволюции глаза я частично взял из своей статьи, напечатанной в разделе «Новости и мнения» журнала Nature от 21 апреля 1994 года. Выражаю признательность редакторам обоих этих изданий, заказавшим мне упомянутые статьи. И наконец, я благодарен Джону Брокману и Энтони Читэму за само предложение опубликоваться в серии «Мастера науки».

Оксфорд, 1994 г.

Глава 1

Цифровая река

У любого народа есть величественные мифы о племени его предков, и легенды эти нередко приобретают форму религиозных культов. Люди чтут своих предков и даже поклоняются им — причем вполне заслуженно, ведь именно у настоящих предков, а вовсе не у сверхъестественных божеств, хранится ключ к пониманию жизни. Большинство рождающихся на свет организмов погибает, не достигнув зрелости. Что же касается выжившего и размножившегося меньшинства, то лишь совсем немногие из него могут рассчитывать на то, что хотя бы один их потомок будет жив тысячу поколений спустя. Все будущие поколения смогут называть своими предками только это меньшинство меньшинства, только эту прародительскую элиту. Предки — это редкость, а потомки — явление заурядное.

Все когда-либо жившие организмы — любое животное и любое растение, любая бактерия и любой гриб, все ползучие гады и все читатели этой книги — могут оглянуться в прошлое и с гордостью заявить следующее: «Ни единый из наших предков не умер в младенчестве. Все они достигли половой зрелости, и каждый из них сумел найти хотя бы одного партнера противоположного пола, чтобы благополучно с ним совокупиться[5]. Ни один из наших предков не был убит ни противником, ни вирусом, ни неловким шагом по краю обрыва, прежде чем оставить в этом мире хотя бы одного потомка. Тысячи современников наших предков потерпели неудачу хотя бы по одному из этих пунктов, но никто из наших предков не подкачал ни в одном». Данные утверждения обескураживающе просты, и однако же из них много чего следует: много такого, что проливает свет на тайны, и такого, что поражает воображение. Обо всем этом и пойдет речь в моей книге.

В связи с тем, что любой организм унаследовал свои гены от предков, а не от их неудачливых современников, все организмы склонны обладать успешными генами. У них имеется все необходимое для того, чтобы стать предками — то есть чтобы выживать и размножаться. Вот почему обычно организмы получают в наследство такие гены, которые способны построить отлично сработанную машину — тело, ведущее себя так, как если бы оно активно стремилось стать предком. Вот почему птицы так хорошо летают, рыбы — плавают, обезьяны — лазают по деревьям, а вирусы — передаются от одного носителя к другому. Вот почему мы любим жизнь, любим секс и любим детей. Потому что каждый из нас, и тут нет ни единого исключения, получил все свои гены через непрерывающуюся цепочку состоявшихся предков. Мир заполняется организмами, у которых есть все, что нужно для того, чтобы стать предками. Это и есть дарвинизм, если изложить его одной фразой. Разумеется, Дарвин сказал гораздо больше, а мы сегодня можем еще больше добавить к сказанному им, так что на этом месте моя книга не заканчивается.

Смысл предыдущего абзаца может быть извращен вполне понятным и естественным, но глубоко порочным образом. Соблазнительно думать, что раз предкам удавалось быть успешными, то, вследствие этого, гены, передававшиеся детям, представляли собой усовершенствованный вариант родительских генов. Успехи предков каким-то образом сказывались на их генах, оттого-то потомки так хорошо умеют летать, плавать и соблазнять представителей противоположного пола. Неверно, абсолютно неверно! Гены не становятся лучше от долгого употребления — они просто передаются дальше в неизменном виде, если не считать крайне редких случайных ошибок. Успех не создает хороших генов. Это хорошие гены приносят успех, и ничто на протяжении всей жизни индивидуума никоим образом не влияет на его гены. У особи, родившейся с хорошими генами, больше шансов вырасти в успешного предка, поэтому хорошие гены передаются следующему поколению с большей вероятностью. Каждое поколение — это фильтр, сито: хорошие гены имеют тенденцию проходить сквозь него в следующее поколение, а плохие обыкновенно заканчивают свой путь в организмах, которые либо гибнут в молодости, либо не размножаются. На протяжении одного-двух поколений плохие гены еще могут пройти через это сито — если, например, им повезет оказаться в одном организме с хорошими генами. Но для того, чтобы пройти через тысячу сит подряд, мало быть просто везучим. Гены, которым удалось передать себя сквозь тысячу следовавших одно за другим поколений, — это, скорее всего, хорошие гены.

Как я уже сказал, гены, выжившие в непрерывном ряду поколений, — это те самые гены, которым удалось создать предков. Это так, но тут есть одно бросающееся в глаза исключение, и мне необходимо разобраться с ним, прежде чем мысль о нем приведет кого-нибудь в замешательство. Некоторые особи могут быть непоправимо бесплодными, и все равно они, по-видимому, созданы для того, чтобы способствовать передаче своих генов будущим поколениям. Речь идет о рабочих муравьях, пчелах, осах и термитах. Они стремятся не к тому, чтобы стать предками, но чтобы предками стали их способные к размножению родственники — как правило, сестры и братья. Здесь важно понимать два момента. Во-первых, у любого вида животных сестры и братья с большой вероятностью несут в себе копии одних и тех же генов. Во-вторых, то, будет конкретный термит размножаться или же станет стерильным рабочим, определяется не генами, а условиями среды. У каждого термита есть гены, способные при одних внешних условиях сделать его рабочим, а при других — размножающейся особью. Фертильные особи передают дальше те самые гены, которые заставляют стерильных рабочих помогать им в этом деле. Копии этих генов, находящиеся в телах рабочих, прикладывают все усилия к тому, чтобы помочь копиям, находящимся в размножающихся родственниках, пройти сквозь разделяющее поколения сито. У термитов рабочими становятся как самки, так и самцы, а у муравьев, пчел и ос это всегда самки, но в остальном принцип один и тот же. В несколько смягченной форме он применим и к некоторым видам птиц, млекопитающих и других животных, у которых бремя заботы о молодняке в той или иной степени ложится на плечи старших братьев и сестер. Отсюда следует вывод: для того чтобы пробраться сквозь сито, гены могут помогать стать предком не только тому организму, в котором они оказались, но и его ближайшим родственникам.

Река, давшая название моей книге, — это река ДНК, и течет она не в пространстве, а во времени. Это река информации, а не костей и плоти; поток абстрактных инструкций о том, как строить организмы, а не материальных организмов как таковых. Информация проходит через тела живых существ и оказывает на них влияние, но нигде на своем пути не подвергается влиянию с их стороны. Причем эта река нечувствительна не только к любому опыту и любым достижениям тех организмов, через которые протекает. На нее не влияет даже такой, на первый взгляд, более опасный потенциальный источник загрязнения, как половой процесс.

В каждой клеточке вашего организма половина генов вашего отца трудится плечом к плечу с половиной генов матери. Материнские и отцовские гены объединяют свои усилия наитеснейшим образом, чтобы получился тот хитроумный и неразделимый сплав, коим вы являетесь. Но сами гены не смешиваются. Смешиваются только оказываемые ими эффекты. Сами же гены нерушимы как кремень. Когда приходит время перейти в следующее поколение, любой ген либо попадает в того или иного конкретного ребенка, либо нет. Любой ваш ген попал к вам либо только от матери, либо только от отца. Также вы получили его от кого-то одного, и только одного, из четырех ваших бабушек и дедушек, от одного, и только одного, из восьми ваших прабабушек и прадедушек, и так далее вглубь поколений.

Я вел речь о генной реке, но с таким же успехом можно было бы говорить о компании надежных товарищей, путешествующей сквозь геологические эпохи. Все гены свободно скрещивающейся популяции являются в долгосрочной перспективе попутчиками друг для друга. В краткосрочной же перспективе они находятся внутри индивидуальных организмов, временно будучи ближайшими соседями других генов, оказавшихся в одном организме с ними. Гены сохраняются в веках, только если им хорошо удается строить организмы, способные выживать и размножаться в соответствии с тем особым образом жизни, какой избрал себе данный биологический вид. Но это еще далеко не все. Любому гену для успешного выживания требуется также умение хорошо сотрудничать с остальными генами, принадлежащими тому же виду — той же самой реке. Чтобы выживать в долгосрочной перспективе, гену необходимо быть хорошим попутчиком. Он должен преуспевать в компании — или, если угодно, на фоне — других генов из той же реки. Гены различных видов находятся в разных реках. У них нет необходимости ладить друг с другом (по крайней мере, в том же смысле, что и у генов одного вида), поскольку им не приходится соседствовать внутри одних и тех же организмов.

Именно тот факт, что через всех представителей вида протекает одна и та же генная река, а все их гены должны быть готовы к тому, чтобы стать хорошими попутчиками друг для друга, и делает вид видом. Новые виды возникают тогда, когда некий уже существующий вид делится на два. Река генов разветвляется во времени. С точки зрения гена видообразование — возникновение новых видов — это «прощание навек». После краткого периода частичного разделения две образовавшиеся реки расходятся навсегда — или же до тех пор, пока одна из них не иссякнет, уйдя в песок. Будучи надежно ограждена берегами, вода каждой реки непрестанно перемешивается в процессе половой рекомбинации. Но она никогда не перехлестывает через них и не попадает ни в какую другую реку. Как только вид разделился, получившиеся два набора генов друг другу больше не попутчики. Отныне они не будут встречаться внутри одних и тех же тел и не обязаны ладить друг с другом. Между ними больше нет никаких контактов, причем речь здесь идет в буквальном смысле о половых контактах между организмами, их временными экипажами.

Почему видам приходится разделяться? Что кладет начало необратимому расставанию генов? Что заставляет реку ветвиться на рукава, которые будут отдаляться друг от друга и никогда не сольются вновь? Подробности этого процесса являются предметом для дискуссий, но никто не сомневается в том, что наиболее важная составляющая здесь — возникновение случайных географических барьеров. Генная река течет сквозь время, но физически гены распределены внутри трехмерных тел, у которых имеется некое местоположение в пространстве. Серая белка из Северной Америки могла бы скреститься с серой белкой, живущей в Англии, доведись им встретиться. Но такая встреча маловероятна. Североамериканская река генов серой белки де-факто отделена от английской тремя тысячами миль водной поверхности. Реальность такова, что две эти группы генов друг другу больше не попутчики, хотя, по-видимому, они все еще были бы способны составить друг другу неплохую компанию, представься им такая возможность. Они уже простились друг с другом, пускай — пока что — и не окончательно. Но еще какие-нибудь несколько тысяч лет разлуки — и, вполне вероятно, две эти реки разойдутся так далеко, что принадлежащие к ним беличьи особи, встретившись, уже не смогут обменяться генами. Под «разойдутся» в данном случае имеется в виду расхождение не в пространстве, а в совместимости.

Почти наверняка что-то подобное имело место и при более давнишнем разделении белок на серых и рыжих. Они не способны скрещиваться друг с другом. В Европе их ареалы частично пересекаются, но — хотя им доводится встречаться и, вероятно, ссориться из-за какого-нибудь ореха — спариваться и производить плодовитое потомство они не могут. Их генетические реки разошлись слишком далеко — иначе говоря, их гены больше не годятся для совместной деятельности внутри организма. Много поколений назад предки серых и рыжих белок были одними и теми же особями. Но потом они оказались разделены географически: быть может, горным хребтом или же водной поверхностью, а в конечном итоге — Атлантическим океаном. Их генные ансамбли развивались по-разному. Географическое разделение привело к недостаточной совместимости. Хорошие попутчики стали плохими попутчиками (или оказались бы таковыми, пройди они проверку скрещиванием). Со временем плохие попутчики сделались еще хуже — вплоть до того, что теперь им и вовсе не по пути. Они распрощались окончательно. Эти две реки разошлись, и им суждено расходиться все дальше и дальше. Точно такая же история послужила причиной и, скажем, случившегося в гораздо более давние времена отделения наших с вами предков от предков слонов. Или предков страуса (ставших при этом и нашими с вами предками) от предков скорпиона.

Сегодня река ДНК насчитывает примерно тридцать миллионов рукавов, ибо именно такова современная оценка числа живущих на Земле видов. Полагают также, что ныне живущие виды составляют около 1 % всех видов, когда-либо населявших Землю. Отсюда следует, что в общей сложности от реки ДНК ответвлялось приблизительно три миллиарда рукавов. Нынешние тридцать миллионов ответвлений разделены окончательно и бесповоротно. Большей их части предстоит иссякнуть, поскольку большинство видов вымирает. Если вы поплывете вверх по любой из этих рек (для простоты я буду называть рукава реками), то обнаружите, что все они по очереди присоединяются друг к другу. Река человеческих генов объединяется с рекой генов шимпанзе примерно в то же время, что и с рекой генов гориллы, — около семи миллионов лет назад. Если подняться еще на несколько миллионов лет вверх по течению, то можно увидеть, как наша общая с этими обезьянами африканская река сольется с потоком генов орангутана. Отойдя еще назад, мы увидим и ответвление реки гиббоньих генов — реки, впоследствии разделяющейся на целый ряд отдельных видов, к которым относятся гиббоны и сиаманг. По мере того как мы будем двигаться все дальше и дальше обратно во времени, наша генетическая река объединится с реками, дающими начало обезьянам Старого Света, обезьянам Нового Света и мадагаскарским лемурам. В еще более далеком прошлом наша река встретится с реками, ведущими к другим крупным группам млекопитающих: грызунам, кошкам, летучим мышам, слонам. А затем мы доберемся и до начала потоков, текущих по направлению к различным видам пресмыкающихся, птиц, земноводных, рыб и беспозвоночных.

Но в одном отношении с этой «речной» аналогией следует соблюдать осторожность. Когда мы рассуждаем об ответвлении, ведущем ко всем млекопитающим сразу, а не только, скажем, к серым белкам, есть искушение представлять себе нечто грандиозное, наподобие Миссисипи или Миссури. Ведь, в конце концов, этому рукаву предстояло ветвиться вновь и вновь, чтобы дать начало всем млекопитающим — от малой бурозубки до слона, от кротов под землей до обезьян на верхушках деревьев. Данному ответвлению суждено будет наполнять тысячи и тысячи магистральных водных путей, так как же ему не быть могучим, бурным потоком? И тем не менее такой образ глубоко ошибочен. Когда предки всех современных млекопитающих отделились от немлекопитающих, это событие было не более значительным, чем какой угодно другой случай видообразования. Оно прошло бы незамеченным для любого натуралиста, что оказался бы в то время поблизости. Новый рукав генной реки был бы для него всего лишь тоненькой струйкой, ютившейся внутри разновидности мелких ночных существ, которые отличались от своих немлекопитающих родственников не больше, чем рыжая белка от серой. Мы вообще только теперь, задним числом, можем отнести тогдашнее предковое млекопитающее к млекопитающим. В те же времена это была просто еще одна звероподобная рептилия — вероятно, едва отличимая от дюжины других видов небольших длинномордых насекомоядных созданий, служивших закуской для динозавров.

Так же без особой шумихи должен был произойти и более давний раскол между предками всех главных групп животного царства: позвоночных, моллюсков, ракообразных, насекомых, кольчецов, плоских червей, кишечнополостных и так далее. Когда река, которая впоследствии привела к моллюскам (и не только), отделилась от реки, ведшей к позвоночным (и не только), это были две популяции похожих друг на друга (и, вероятно, червеподобных) существ, способных скрещиваться между собой. Единственная причина, почему они не скрещивались, состояла в том, что они случайно оказались разделены каким-то физическим барьером — например полоской суши, перегородившей прежде единый водоем. Никому бы и в голову не могло прийти, что одной из популяций предначертано породить моллюсков, а другой — позвоночных. Две эти реки ДНК были бежавшими бок о бок ручейками, а две разновидности животных едва ли можно было отличить друг от друга.

Все это известно зоологам, но иногда вылетает у них из головы, когда они рассматривают действительно крупные таксономические группы вроде моллюсков или позвоночных и не могут совладать с искушением представлять себе разделение основных типов животных как событие огромной важности. В такое заблуждение зоологи могут впадать по той причине, что в них смолоду взращивалась почти что священная вера в то, что каждое из крупных подразделений животного царства обладает своим уникальным свойством, которое нередко называют немецким словом Bauplan. Это слово, хотя оно и означает просто «чертеж», сделалось общепризнанным научным термином, и я буду употреблять и видоизменять его наравне с обычными английскими словами, пусть даже оно и отсутствует (как я обнаружил к своему легкому удивлению) в последнем издании «Оксфордского словаря английского языка». (Поскольку я люблю это слово меньше, чем иные мои коллеги, то испытываю по поводу этого отсутствия некоторую сатисфакцию и приятный тремор; оба эти иностранных слова в словаре имеются, так что там нет предубеждения против заимствований как таковых.) При использовании в качестве научного термина бауплан зачастую переводится как «фундаментальный план строения». Вот это-то слово «фундаментальный» (или аналогичный ему переход на немецкий в целях нагнетания глубокомысленности) и есть источник неприятностей. Оно может подталкивать зоологов к серьезным ошибкам.

Так, один из них, например, высказал идею, что в кембрийском периоде (где-то между шестьюстами и пятьюстами миллионов лет назад) эволюция должна была представлять собой в корне иной процесс, нежели в последующие времена. Аргументировал он это тем, что в наши дни возникают новые виды, а в кембрии появлялись группы более высокого ранга — скажем, моллюски или ракообразные. Ошибочность таких рассуждений вопиюща! Даже столь радикально непохожие друг на друга существа, как моллюски и ракообразные, изначально были просто географически разделенными популяциями одного вида. В течение какого-то срока они могли бы скрещиваться при встрече, но встречаться им не доводилось. После того как на протяжении миллионов лет они эволюционировали по отдельности, у них появились те признаки, которые мы ретроспективным взглядом современного зоолога определяем как свойственные моллюскам или ракообразным. Пышный титул «фундаментальный план строения» или «бауплан» придает этим признакам важность. Но все главные баупланы животных обособлялись от общего источника путем постепенных преобразований.

Тут следует упомянуть о незначительном, хотя и породившем немало шума, разногласии насчет того, насколько плавно или «скачкообразно» движется эволюция. Но никто — в буквальном смысле никто — не считает ее настолько скачкообразной, чтобы новый бауплан мог возникнуть целиком и сразу. Автор, на чьи идеи я ссылался выше, излагал их в 1958 году. Немногие зоологи открыто встали бы на его позицию сегодня, но иногда они невольно ее подразумевают, когда рассуждают так, будто основные группы животных появились внезапно и полностью оформившимися: как Афина из головы Зевса, а не вследствие расхождения предковой популяции, разделенной случайным географическим барьером[6].

Как бы там ни было, молекулярно-биологические исследования показали, что крупнейшие группы животного царства гораздо более близкородственны друг другу, чем мы прежде думали. Генетический код можно рассматривать как словарь, где шестьдесят четыре слова одного языка (шестьдесят четыре возможные тройки четырехбуквенного алфавита) соответствуют двадцати одному слову другого (двадцать аминокислот плюс знак препинания). Шансы дважды получить такое соответствие 64:21 в силу случайности составляют менее одного к миллиону миллионов миллионов миллионов миллионов. И однако же у всех когда-либо виденных животных, растений и бактерий генетический код буквально один и тот же. Несомненно, все живущие на Земле существа происходят от одного-единственного предка. Никто с этим и не спорит, но теперь, когда мы изучаем уже не код как таковой, а точные последовательности генетической информации, обнаруживаются примеры поразительного сходства между, скажем, насекомыми и позвоночными. За сегментированное строение насекомых отвечает довольно сложный генетический механизм. И у млекопитающих тоже был найден невероятно похожий элемент генной машинерии. С молекулярной точки зрения все животные приходятся весьма близкой родней друг другу и даже растениям. За дальними родственниками нужно идти к бактериям, но и у тех генетический код идентичен нашему. Причина, почему на основании генетического кода можно уверенно делать подобные выводы, а на основании анатомических баупланов — нет, состоит в том, что генетический код является строго цифровым, а цифры — это как раз то, при помощи чего делаются надежные вычисления. Генная река — река цифровая, и теперь я должен объяснить, что же конкретно означает этот технический термин.

Инженеры проводят важное разграничение между цифровым кодированием и аналоговым. В проигрывателях грампластинок, магнитофонах, а также (до последнего времени) и в большинстве телефонов используется аналоговый код. А код, используемый в компакт-дисках, компьютерах и большинстве новых телефонных систем, — цифровой. Аналоговая система телефонной связи преобразует меняющиеся волны давления воздуха (звуки) в соответствующим образом меняющиеся волны электрического напряжения в проводе. Грампластинка работает по сходному принципу: неровности звуковой дорожки заставляют вибрировать иглу звукоснимателя, и ее движения преобразуются в соответствующие им электрические колебания. На другом конце провода мембрана наушника телефонной трубки или динамик электропроигрывателя превращают эти перепады напряжения обратно в колебания давления воздуха — так, чтобы мы могли их слышать. Данный способ кодирования прост и прямолинеен: электрические колебания в проводе пропорциональны колебаниям воздушного давления. Напряжение в проводе может принимать — в определенных пределах — любые значения, и различия между этими значениями имеют принципиальную важность.

А в цифровом телефоне передающееся по проводу напряжение может принимать только два значения — ну или какое-нибудь другое количество отличных друг от друга значений, например 8 или 256. И информация спрятана не в самих этих значениях, а в их последовательности. Такая техника называется импульсно-кодовой модуляцией. В любой отдельно взятый момент времени реальное значение напряжения редко в точности равняется какой-либо из, скажем, восьми допустимых величин, но приемное устройство округляет его до ближайшей из них, так что сигнал приходит на другой конец провода практически без искажений, даже если качество передачи так себе. Все, что требуется, — выбрать достаточно далекие друг от друга значения, чтобы случайные отклонения от них не были истолкованы принимающей аппаратурой ошибочно и отнесены не к той категории. В этом состоит огромное преимущество цифровых кодов и причина того, почему аудио- и видеосистемы — как и информационные технологии в целом — все больше и больше переходят на цифровые рельсы. Понятно, что компьютеры, что бы они ни делали, используют цифровой код. В целях удобства код этот двоичный, то есть уровней напряжения, которыми он оперирует, только два, а не 8 и не 256.

Даже если телефон цифровой, звуки, входящие в микрофон и выходящие через наушник, все равно представляют собой аналоговые колебания давления воздуха. Цифровой является только та информация, что перемещается от одной трубки к другой. Для того чтобы по-микросекундно переводить аналоговые показатели в последовательность дискретных импульсов — «оцифровывать» их, — должен быть разработан некий код. Когда вы умоляете по телефону своего возлюбленного или возлюбленную, каждый нюанс, каждое прерывание вашего голоса, каждый страстный вздох и тоскливый стон передается по проводу исключительно в форме чисел. Числа, если кодировать и декодировать их достаточно оперативно, могут растрогать вас до слез. Современные электронные переключатели работают так быстро, что время, используемое телефонной линией, может быть поделено на малюсенькие промежутки, подобно тому как гроссмейстер в ходе сеанса одновременной игры распределяет свое время между двадцатью досками. Таким образом, телефонная линия способна вместить тысячи разговоров — с виду одновременно, но на электронном уровне эти разговоры обособлены и друг другу не мешают. Магистральный канал передачи телефонных данных — в настоящее время многие такие каналы являются вовсе не проводами, а радиосигналами, передаваемыми либо напрямую от одной возвышенности к другой, либо рикошетом от спутников, — представляет собой громадную реку из цифр. Но на самом деле, благодаря искусному электронному разделению, это не одна, а тысячи рек, которые текут в одних и тех же берегах только в некоем поверхностном смысле — как рыжие и серые белки, что скачут по одним и тем же деревьям, но никогда не смешивают свои гены.

Если снова обратиться к миру техники, то недостатки аналоговых сигналов не играют большой роли, покуда сигнал не копируется многократно. Шипение магнитной ленты может быть слабым, едва заметным, если только вы не усилите звук — тогда оно возрастет и к нему прибавятся кое-какие дополнительные шумы. Но если сделать запись с этой пленки на другую, с другой на третью и так далее, опять и опять, то по прошествии сотни «поколений» не останется ничего, кроме ужасающего скрежета. Похожая проблема возникала и с телефонами — в те времена, когда они были аналоговыми. Любой телефонный сигнал, передаваемый по длинному проводу, постепенно глохнет, и его необходимо усиливать через каждые сто миль или около того. В аналоговую эпоху это было кошмаром для инженеров, поскольку доля фоновых шумов увеличивалась на каждом очередном этапе усиления сигнала. Цифровые сигналы тоже нуждаются в усилении. Но в этом случае, по уже известным нам причинам, оно не приводит ни к каким ошибкам: систему можно отладить таким образом, чтобы информация проходила по ней без искажений, независимо от количества промежуточных пунктов усиления сигнала. Даже на протяжении многих сотен миль шипение возрастать не будет.

Когда я был маленьким, мама говорила мне, что наши нервные клетки — это телефонные кабели организма. Но какого рода кабели, аналоговые или цифровые? Оказывается, любопытная смесь того и другого. Нервная клетка не похожа на электрический кабель. Она представляет собой длинную тонкую трубочку, вдоль которой, подобно искрам по пороховой дорожке, пробегают волны химических изменений, — с той разницей, что нерв, в отличие от пороховой дорожки, быстро возвращается в исходное состояние и после короткого периода покоя готов искриться вновь. Амплитуда волны — «температура пороха» — может в ходе перемещения по нерву меняться, но это не имеет значения. Для кода это все равно. Электрический импульс либо есть, либо его нет — как в случае двух дискретных уровней напряжения у цифрового телефона. В этом отношении нервная система является цифровой. Однако никто не укладывает нервные импульсы в прокрустово ложе байтов, не преобразует их в обособленные числа. Вместо этого интенсивность сигнала (громкость звука, яркость освещения, а может быть, даже накал страстей) кодируется в виде частоты импульсов. Этот способ известен инженерам как частотно-импульсная модуляция, и они охотно им пользовались, прежде чем принять на вооружение импульсно-кодовую модуляцию.

Частота импульсов — величина аналоговая, но сами импульсы цифровые: они или есть, или их нет, без каких-либо промежуточных вариантов. И нервная система, подобно любой цифровой системе, извлекает из этого выгоду. Она устроена так, что в ней тоже есть свои эквиваленты усилителей сигнала, только расположены они не через каждые сто миль, а через каждый миллиметр — восемьсот усиливающих промежуточных станций на пути от вашего спинного мозга до кончика пальца. Если бы абсолютная интенсивность нервного импульса — «горения пороха» — имела значение, то при своем перемещении по человеческой руке (не говоря уже о шее жирафа) сигнал исказился бы до неузнаваемости. На каждом этапе его усиления добавлялись бы новые случайные ошибки, как это происходит, когда мы переписываем что-либо с одной пленки на другую восемьсот раз подряд. Или когда мы делаем ксерокопию ксерокопии ксерокопии. Все, что останется после восьмисот «поколений» фотокопирования, — это серое размытое пятно. Для нервных клеток единственным решением данной проблемы было цифровое кодирование, и естественный отбор не преминул им воспользоваться. То же самое справедливо и для генов.

По моему мнению, Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон, разгадавшие молекулярную структуру гена, должны пользоваться почетом на протяжении того же числа столетий, что и Аристотель с Платоном. Им присуждены Нобелевские премии «по физиологии и медицине», и это справедливо, но едва ли не слишком мелко. Словосочетание «непрерывная революция» почти что противоречит самому себе, и однако же прямым следствием того переворота в мышлении, который спровоцировали двое этих молодых людей в 1953 году, стали непрекращающиеся революционные преобразования не только в медицине, но и в нашем понимании жизни вообще. Сами гены и генетические заболевания — это только верхушка айсберга. Подлинно революционным в молекулярной биологии после Уотсона и Крика оказалось то, что она стала цифровой.

Благодаря Уотсону с Криком мы узнали, что гены как таковые, в мельчайших деталях своего устройства, представляют собой длинные цепочки цифровой информации в чистом виде. Более того, они являются истинно цифровыми, в том же полном и строгом смысле, что компьютеры или компакт-диски, а не на тех шатких основаниях, на каких цифровой можно называть нервную систему. Генетический код не двоичный, как у компьютеров, и не восьмиэлементный, как в некоторых телефонных системах, он — четверичный, в нем четыре символа. Машинный код генов поразительно напоминает компьютерный. Если бы не различия в терминологии, то журнал, посвященный молекулярной биологии, вполне мог бы обменяться страницами с журналом о вычислительной технике. Помимо многих других своих последствий, эта цифровая революция, сотрясшая самые основы понимания жизни, нанесла окончательный, сокрушительный удар по витализму — учению о том, что живая материя коренным образом отличается от неживой. Вплоть до 1953 года еще можно было верить, будто в протоплазме живой клетки содержится нечто заведомо таинственное и недоступное пониманию. Теперь с этим покончено. Даже те философы, что были склонны к механистическим взглядам на жизнь, не смели надеяться на столь полное осуществление самых дерзких своих чаяний.

Если вообразить себе технологию, отличающуюся от современных разве что чуть большей быстродейственностью, то вполне правдоподобен следующий научно-фантастический сюжет. Враждебные иностранные силы выкрали профессора Криксона и заставляют его работать над созданием биологического оружия. Для спасения цивилизации ему жизненно необходимо сообщить некую секретную информацию во внешний мир, но все обычные каналы связи для него закрыты. За исключением одного. Код ДНК состоит из шестидесяти четырех троичных «кодонов» — достаточно, чтобы зашифровать весь английский алфавит (как заглавные буквы, так и строчные) плюс десять цифр, знак пробела и точку. Профессор Криксон берет с лабораторной полки особо заразный штамм вируса гриппа и встраивает в его геном полный текст своего послания внешнему миру, написанного великолепным английским языком. Он многократно воспроизводит свое послание в разных частях модифицированного генома с добавлением легко распознаваемой «сигнальной» последовательности — скажем, первой десятки простых чисел. Затем он заражает этим вирусом сам себя и чихает в комнате с большим скоплением народа. По планете прокатывается волна эпидемии гриппа, и медицинские лаборатории разных стран принимаются за расшифровку вирусного генома, чтобы разработать вакцину. Вскоре выясняется, что в геноме имеется странная повторяющаяся последовательность. Кого-нибудь настораживают простые числа — такое не могло возникнуть спонтанно, — и он догадывается прибегнуть к методам дешифровки. Отсюда уже рукой подать до прочтения написанного профессором Криксоном англоязычного текста, прочиханного по всему миру.

Наша генетическая система — универсальная для всего живого на планете — является в самой своей основе цифровой. В тех участках человеческого генома, что в настоящее время заполнены «мусорной» ДНК — то есть такой ДНК, которая не используется организмом (по крайней мере, по прямому назначению), — можно при желании зашифровать с дословной точностью полный текст Нового Завета. В каждой клетке вашего тела содержится нечто аналогичное сорока шести гигантским лентам с записанными на них цифровыми данными, неустанно снимаемыми огромным количеством одновременно работающих считывающих головок. Во всех клетках эти ленты — хромосомы — несут одну и ту же информацию, но считывающие головки каждого типа клеток отыскивают различные участки «базы данных» для сугубо своих, специализированных целей. Вот почему мышечные клетки так отличаются от клеток печени. Нет никакой одушевленной жизненной силы, никакого пульсирующего, самовоспроизводящегося, протоплазменного, мистического киселя. Жизнь — это просто байты, байты и еще раз байты цифровой информации.

Гены — это информация в чистом виде: информация, которую можно зашифровать, перешифровать и расшифровать без потерь и искажений смысла. Чистая информация может быть скопирована, и, поскольку речь идет о цифровой информации, точность этого копирования будет высочайшей. Та аккуратность, с какой воспроизводятся «буквы» ДНК, способна составить конкуренцию любым достижениям современных инженеров. Эти символы копируются из поколения в поколение, и случайные ошибки редки — их хватает только на то, чтобы вносить некоторое разнообразие. Очевидно, что среди получающегося разнообразия наиболее многочисленными будут непроизвольно становиться те комбинации символов, которые, будучи расшифрованными и примененными внутри организмов, заставляют организмы предпринимать активные шаги по сохранению и распространению этих самых ДНК-инструкций. Мы — и под «нами» я подразумеваю все живое — представляем собой машины выживания, запрограммированные распространять цифровую базу данных, запрограммировавшую нас. Выходит, что дарвинизм — это выживание тех, кто выжил на уровне строгого цифрового кода.

Задним числом понятно, что иначе и быть не могло. В аналоговой генетической системе нет ничего невообразимого, но мы уже видели, что происходит с аналоговой информацией при повторном копировании. Это «испорченный телефон». Усиленные телефонные сигналы, многократно переписанные магнитофонные ленты, ксерокопии ксерокопий — аналоговые данные так подвержены постепенному разрушению, что копирование возможно лишь на протяжении ограниченного числа поколений. Гены же способны самовоспроизводиться хоть десять миллионов раз подряд, едва ли вообще хоть сколько-нибудь разрушаясь. Дарвинизм возможен только потому, что — если не считать отдельных мутаций, которые естественный отбор либо выпалывает, либо сохраняет, — копировальный процесс безупречен. Лишь цифровой генетической системе под силу поддерживать жизнь по Дарвину в течение эонов. Тысяча девятьсот пятьдесят третий год — год двойной спирали — войдет в историю не только как дата, положившая конец мистическим и обскурантистским взглядам на живую природу; для ученых-дарвинистов он станет также годом, начиная с которого их предмет окончательно перешел на цифровые рельсы.

Река чистейшей цифровой информации, величаво текущая сквозь геологические эпохи, разветвляясь на три миллиарда рукавов, — картина впечатляющая. Но какое место она отводит привычным для нас признакам живого? Где на ней организмы, руки и ноги, глаза, мозги и вибриссы, листья, стволы и корни? Неужели мы — животные, растения, простейшие, грибы и бактерии — всего лишь берега для ручейков с цифровыми данными? В каком-то смысле так оно и есть. Но этим, как я уже намекал, дело не исчерпывается. Гены не только производят собственные копии, перетекающие от поколения к поколению. Они еще и проводят свое время внутри сменяющих друг друга организмов, влияя на их форму и поведение. Организмы тоже кое-что да значат.

Скажем, тело белого медведя — это не просто пара берегов для цифровой струйки. Также оно — сложный механизм размером с медведя. Все гены, принадлежащие целой популяции белых медведей, представляют собой коллектив надежных попутчиков, то и дело встречающихся друг с другом. Но это не значит, будто они проводят все свое время сразу со всеми остальными членами коллектива; в рамках имеющегося множества попутчиков им постоянно приходится менять компанию. Упомянутое множество определяется как набор тех генов, которые потенциально могут встретиться с любыми другими генами из того же набора (но ни с одним геном из существующих на свете тридцати миллионов других наборов). Сами же встречи происходят внутри какой-либо клетки в организме белого медведя. И организм этот — отнюдь не пассивный резервуар для ДНК.

Начнем с того, что само количество клеток белого медведя, в каждой из которых имеется полный набор генов, поражает воображение: около девятисот миллионов миллионов для взрослого самца. Если выстроить все клетки единственной медвежьей особи в ряд, то получившуюся линию можно было бы протянуть отсюда до Луны и обратно. Эти клетки распределяются между парой сотен четко различимых клеточных типов, более или менее общих для всех млекопитающих: мышечные клетки, нервные клетки, клетки костей, кожи и так далее. Клетки, принадлежащие к каждому из этих определенных типов, собираются вместе, формируя ткани: мышечную, костную и прочие. Во всех этих непохожих друг на друга клетках содержатся генетические инструкции по производству любой из них. Однако работают в них только те гены, которые необходимы для соответствующей ткани. Вот почему клетки из разных тканей отличаются друг от друга по форме и размеру. Еще любопытнее то, что гены, включающиеся в том или ином типе клеток, делают так, чтобы образующаяся из этих клеток ткань тоже принимала определенную форму. Кости — это отнюдь не аморфная масса жесткой и прочной ткани. Каждая кость имеет особые очертания со свойственными ей полыми трубками, шишками, впадинами, выступами и отростками. Клетки, благодаря включающимся у них внутри генам, запрограммированы вести себя так, словно им известно, где они расположены относительно своих соседок по ткани и как им следует выстраиваться, чтобы приобрести форму ушной раковины, сердечного клапана, хрусталика или мышцы сфинктера.

Сложность организма, такого как полярный медведь, многослойна. Организм представляет собой замысловатую совокупность филигранно отделанных органов вроде печени, почек или костей. А каждый орган — это многоуровневое строение, составленное из определенных тканей, строительными блоками которых являются клетки, обычно расположенные слоями и пластами, но нередко образующие и плотные скопления. Если же увеличить масштаб, то каждая клетка обладает крайне сложной внутренней структурой из складчатых мембран. Эти мембраны, а также жидкость между ними, служат полигоном для протекания хитроумных и очень разнообразных химических реакций. На химзаводе, принадлежащем компании ICI или Union Carbide, может проводиться несколько сотен реакций различного типа. Эти химические реакции разграничены стенками колб, пробирок и тому подобного. Количество реакций, одновременно протекающих внутри живой клетки, может быть не меньшим. В каком-то смысле мембраны клетки сродни стеклянной химической посуде, но аналогия эта неудачна по двум причинам. Во-первых, хотя многие реакции идут между мембранами, немало их протекает и непосредственно внутри вещества мембран. Во-вторых, здесь существует и иной, более важный способ отграничивать реакции друг от друга: каждая из них катализируется своим собственным специфическим ферментом.

Ферментом называется очень крупная молекула, чья трехмерная структура ускоряет какую-то одну определенную химическую реакцию, обеспечивая благоприятную для протекания этой реакции поверхность. А поскольку трехмерная структура — это в биологических молекулах самое главное, мы можем представить себе фермент в виде большого станка, тщательно отлаженного для того, чтобы штамповать молекулы определенной формы. Таким образом, внутри каждой отдельно взятой клетки — на поверхности различных молекул ферментов — могут одновременно и обособленно друг от друга протекать сотни разнообразных химических реакций. То, какие именно реакции происходят в данной клетке, определяется наличием в ней тех или иных ферментов в достаточном количестве. Формирование каждой молекулы фермента, в том числе и придание ей столь необходимой пространственной структуры, обусловлено действием некоего конкретного гена. Дело в том, что точная последовательность нескольких сотен кодовых знаков в гене определяет — в соответствии с набором правил, доподлинно нам известных и называемых генетическим кодом, — последовательность аминокислот в молекуле фермента. Каждый фермент — это линейная цепочка аминокислот, а каждая линейная цепочка аминокислот спонтанно сворачивается в особенную, уникальную трехмерную структуру, наподобие узла, где одни участки цепи образуют сшивки с другими участками. Точная трехмерная структура такого узла определяется одномерной последовательностью аминокислот, а значит, одномерной последовательностью кодовых символов в гене. Вот каким образом химические реакции, протекающие в клетке, зависят от того, какие гены в ней работают.

Ну а от чего же в таком случае зависит включение тех или иных генов в конкретной клетке? Ответ: от того, какие химические вещества в ней уже имеются. Здесь есть что-то от парадокса про курицу и яйцо, но проблема эта не непреодолима. Принцип ее решения крайне прост, хотя подробности и трудны для понимания. В информатике этот принцип называется самозагрузкой. Когда я только начинал пользоваться компьютерами в 1960-е годы, все программы загружались при помощи бумажной ленты. (В Америке в те времена для этой цели нередко использовались перфокарты, но действовали они точно так же.) Прежде чем ввести в компьютер длиннющую ленту с какой-нибудь серьезной программой, следовало установить на него небольшую программу, называемую загрузчиком. Программа эта выполняла только одно действие: объясняла компьютеру, как загружать бумажные ленты. Но вот наш «курино-яичный» парадокс: как же можно было загрузить ленту с программой-загрузчиком? В современные компьютеры аналог такой программы встроен изначально, но в те далекие времена вам сперва приходилось щелкать переключателями в некой ритуальной последовательности, которая объясняла компьютеру, как прочесть начало ленты с программой-загрузчиком. Затем это начало сообщало ему, как прочесть следующий участок ленты, и так далее. По мере того как вся лента с программой-загрузчиком оказывалась заглочена компьютером, он уже умел читать любые бумажные ленты и был готов к использованию.

При формировании зародыша вначале одна-единственная клетка — оплодотворенная яйцеклетка — делится на две, каждая половинка тоже делится, образуя четыре клетки, которые, в свою очередь, образуют восемь, и так далее. Через какие-нибудь несколько десятков делений количество клеток будет исчисляться триллионами — такова мощь экспоненциального роста. Но, если бы дело только тем и ограничивалось, все эти триллионы клеток были бы одинаковыми. Каким же образом им тогда удается дифференцироваться (прибегнем к этому научному термину) в клетки печени, почек, мышц и прочего? Тоже путем самозагрузки, и вот как это происходит. Несмотря на то что яйцеклетка имеет сферическую форму, ее внутреннему содержимому присуща полярность. У нее есть верхняя и нижняя часть, равно как и, во многих случаях, передняя и задняя (а также, следовательно, левая и правая стороны). Полярность эта проявляется в виде градиента концентрации различных веществ. Концентрация одних постепенно возрастает от переднего края к заднему, концентрация других — от верхушки к низу. Эти первичные градиенты весьма просты, но для того, чтобы осуществить первый этап «самозагрузки», их достаточно.

Когда из яйца образуется, скажем, тридцать две клетки (то есть после пяти делений), в одних клетках окажется больше, чем полагалось бы по справедливости, химических соединений из верхней части, а в других — соединений из нижней части. Кроме того, вещества могут неравномерно распределяться между клетками и в передне-заднем направлении. Этой разницы хватает для того, чтобы включить различные комбинации генов в различных клетках. Таким образом, клетки разных частей зародыша уже на ранних этапах его развития содержат разный набор ферментов, благодаря чему в клетках следующих поколений включаются все новые и новые комбинации генов. Следовательно, клеточные линии эмбриона преобразуются по-разному, а не остаются идентичными своим предшественницам и друг другу.

Это расхождение существенно отличается от того расхождения между видами, о котором мы говорили выше. Клеточное запрограммировано и предсказуемо до мелочей, в то время как видовое было непредсказуемым и случайным результатом географических событий. Более того, при расхождении видов накапливаются различия и между генами — то, что я романтически назвал «прощанием навек». А когда внутри зародыша однородная группа клеток разделяется на две, обе дочерние линии получают одни и те же гены, а именно — все. Однако в разных клетках оказываются разные сочетания химических веществ, что приводит в действие разные сочетания генов, причем функция некоторых генов состоит в том, чтобы включать или выключать другие гены. И такая «самозагрузка» продолжается до тех пор, пока мы не получим полного набора различных клеточных типов. Развивающийся эмбрион не только дифференцируется в пару сотен разнообразных типов клеток. Также его внутреннее и внешнее строение претерпевает изящные динамичные преобразования, самым значительным из которых является, вероятно, одно из самых первых: процесс, называемый гаструляцией. Выдающийся эмбриолог Льюис Вольперт заявил даже, что «самое важное событие в вашей жизни — не рождение, не женитьба и не смерть, а гаструляция». В ходе гаструляции полый шарик из клеток изгибается, образуя двухслойную чашу. Практически все представители животного царства проходят в своем развитии через данный этап. На этом общем фундаменте покоится все эмбриологическое разнообразие. Гаструляцию я здесь привел просто как единичный и особенно яркий пример беспокойного, напоминающего оригами движения клеточных листков, часто наблюдаемого при развитии зародышей.

По завершении виртуозно выполненного оригами, после нескончаемого складывания, выпячивания, впячивания и растягивания клеточных слоев, после динамичного регулирования скорости роста одних частей зародыша относительно других, после дифференцировки сотен специализированных типов клеток, различающихся по химическому составу и физическим свойствам, после того как общее число клеток будет исчисляться триллионами, возникнет конечный результат — младенец. Впрочем, и этот результат еще не конечный, поскольку весь процесс роста взрослеющего, а затем стареющего индивидуума (роста, при котором опять-таки одни части организма увеличиваются быстрее других) можно рассматривать как продолжение все того же эмбрионального развития — как этап развития индивидуального, или онтогенеза.

Люди не похожи друг на друга из-за количественных различий в некоторых деталях онтогенеза. Клеточный слой вырос чуть-чуть дальше, прежде чем подогнуться, и мы получаем… Что же именно? Орлиный нос вместо вздернутого; плоскостопие, которое, быть может, спасет вам жизнь, так как из-за него вас не примут в армию; особую форму лопатки, способствующую тому, что вы будете хорошо бросать копья (или ручные гранаты, или крикетные мячи, в зависимости от обстоятельств). Порой индивидуальные отличия в оригами клеточных слоев оказываются трагическими — например, рождается ребенок с культями вместо рук. Последствия тех индивидуальных отличий, которые проявляются не в клеточных оригами, а исключительно на химическом уровне, могут быть не менее серьезными: неспособность переваривать молоко, предрасположенность к гомосексуальности, или к аллергии на арахис, или к ощущению, будто манго неприятно отдает скипидаром.

Эмбриональное развитие — очень сложное физическое и химическое действо. Малейшее изменение на любом его этапе может иметь значительные последствия в дальнейшем. Что не так уж удивительно, если вспомнить, насколько это самозагружающийся процесс. Многие отличия в индивидуальном развитии обусловлены разницей в условиях окружающей среды, например, кислородным голоданием или воздействием талидомида. Многие другие различия обусловлены генами — причем рассматриваемыми не по отдельности, а во взаимодействии друг с другом и с особенностями окружающей среды. Такой многосоставной, калейдоскопический, причудливо самозагружающийся процесс, как развитие зародыша, одновременно и устойчив, и чувствителен. Устойчив он потому, что успешно предотвращает многие потенциальные изменения, производя на свет живого младенца вопреки непредвиденностям, которые иногда кажутся непреодолимыми. И в то же время он до такой степени чувствителен к изменениям, что два индивидуума, будь то даже однояйцевые близнецы, не могут быть в буквальном смысле слова идентичными по всем признакам.

Итак, к чему я, собственно, веду. В той степени, в какой индивидуальные различия обусловлены генами (а степень эта бывает как маленькой, так и большой), естественный отбор может благоприятствовать одним особенностям эмбриологического оригами или эмбриологической химии и не благоприятствовать другим. В той степени, в какой гены влияют на вашу способность совершать меткие броски, она может быть поддержана или не поддержана отбором. Если эта способность хоть сколько-нибудь, сколь угодно мало, помогает индивидууму дожить до детородного возраста, то в той степени, в какой она предопределена некими генами, возрастают и шансы этих генов прорваться в следующее поколение. Любая особь может погибнуть по причинам, никак не связанным с ее метательными способностями. Но ген, при наличии которого эти способности имеют тенденцию быть лучше, чем при его отсутствии, обитает во множестве организмов — как успешных, так и неудачливых — на протяжении многих поколений. С точки зрения данного конкретного гена все прочие причины гибели усредняются. В долгосрочной перспективе для него имеет значение только река из ДНК, текущей сквозь поколения и находящей лишь временное прибежище в конкретных организмах, лишь временно делящей организм с генами-попутчиками — как удачливыми, так и не очень.

В долгосрочной перспективе эта река заполняется генами, хорошо умеющими выживать благодаря каким-то своим качествам: это может быть легкое улучшение способности бросать копье, легкое улучшение способности распознавать яд или что угодно другое. А гены, в среднем выживающие хуже — потому, например, что наделяют тела, по которым они передаются, астигматизмом (и следовательно, те хуже мечут копья) или же делают их менее привлекательными, отчего те реже спариваются, — такие гены будут склонны к исчезновению из генной реки. При этом нельзя упускать из виду и сделанный нами ранее вывод о том, что гены, сохраняющиеся в реке, будут хорошо уметь выживать в типичной среде обитания, характерной для данного вида. И возможно, наиболее важным фактором этой среды являются принадлежащие тому же биологическому виду другие гены — те, с которыми некий конкретный ген имеет шансы встретиться в одном организме, те другие гены, которые плывут сквозь геологические эпохи по той же реке, что и он.

Глава 2

Вся Африка и потомки ее

Нередко считается, что утверждать, будто наука — не более чем наш современный миф о происхождении мира, очень умно. Дескать, у евреев были их Адам и Ева, у шумеров — Мардук и Гильгамеш, у греков — Зевс и другие олимпийские боги, у викингов — Валгалла. Так что же такое эволюция, спрашивают иные сообразительные люди, как не современный эквивалент богов и героев сказаний — не хуже и не лучше, не правдивее и не лживее, чем они? Модная салонная философия, называемая культурным релятивизмом, в своих крайних формах гласит, будто наука претендует на истину не больше, чем мифология какого-либо племени, просто наше современное западное племя предпочитает такую, научную, мифологию. Как-то раз один мой коллега-антрополог вынудил меня поставить вопрос ребром. «Представьте себе, — сказал я, — что существует племя, верящее, будто луна — это большая тыква, заброшенная в небо и висящая на уровне верхушек деревьев. Действительно ли вы считаете научную истину, что Луна находится на расстоянии четверти миллиона миль от нас и что ее диаметр составляет четверть диаметра Земли, не более верной, чем легенда этого племени про тыкву?» — «Именно, — ответствовал антрополог. — Просто мы выросли в культуре с научным взглядом на мир. А они приучены видеть мир иначе. Ни один из этих способов не является более правильным, чем другой».

Покажите мне культурного релятивиста на высоте тридцати тысяч футов, и я покажу вам лицемера. Самолеты, построенные по правилам науки, работают. Они держатся в воздухе и доставляют вас в пункт назначения. Чего не скажешь о летательных аппаратах, выполненных по племенным и мифическим технологиям: о макетах самолетов, используемых в карго-культах, или о скрепленных воском крыльях Икара[7]. Если вы летите на международный конгресс антропологов или литературных критиков, то причина, по которой вы туда, скорее всего, попадете, а не рухнете на вспаханное поле, состоит в том, что многочисленные инженеры с западным научным образованием не ошиблись в своих расчетах. Западная наука, исходя из того надежного факта, что Луна обращается вокруг Земли на расстоянии четверти миллиона миль, и вооружившись западными компьютерами и ракетами, сумела высадить людей на ее поверхность. Наука племени, полагающего, будто луна висит прямо над деревьями, никогда до нее не дотянется, разве что в мечтах.

Мне редко приходится давать публичную лекцию без того, чтобы кто-нибудь из аудитории радостно не встрял с заявлением в духе моего коллеги-антрополога, и обычно это вызывает одобрительный гул. Безусловно, те, кто производит этот гул, чувствуют себя прекрасными, либеральными и антирасистски настроенными людьми. Еще более надежный способ вызвать поддакивание — это заявить что-нибудь вроде «В сущности, ваша убежденность в эволюции стала своего рода верой, и следовательно, она ничуть не лучше чьей-нибудь веры в Эдемский сад».

Свой космологический миф, объясняющий происхождение вселенной, жизни и человечества, есть у любого племени. В каком-то смысле наука действительно дает нашему современному обществу — по крайней мере, его образованной части — нечто аналогичное. Науку даже можно рассматривать как одну из религий: я сам однажды кратко высказался в пользу науки как подходящей темы для уроков религиозного воспитания[8], и это не было просто шуткой. (В Британии религиозное воспитание входит в обязательную школьную программу, в то время как в США этот предмет запрещен из боязни оскорбить какую-либо из множества противоречащих друг другу конфессий.) Подобно религии, наука претендует на то, чтобы объяснять происхождение и природу жизни и космоса. Но на этом сходство заканчивается. Научные взгляды подтверждаются доказательствами и приносят результаты. А о мифах и верованиях нельзя сказать ни того ни другого.

Из всех легенд о происхождении мира еврейская сказка об Эдеме проникла в нашу культуру особенно глубоко, так что даже снабдила именем серьезную научную теорию о наших предках — «теорию африканской Евы». Настоящую главу я посвящаю африканской Еве — отчасти ради того, чтобы дальше развить метафору «реки ДНК», но также потому, что мне хотелось бы противопоставить эту научную гипотезу легендарной прародительнице из Эдемского сада. Если мне удастся задуманное, то истина покажется вам более захватывающей и даже, быть может, более поэтичной, чем миф. Начну с чисто умозрительных рассуждений. Вскоре станет ясно, какое отношение они имеют к моему рассказу.

У вас двое родителей, четверо дедушек и бабушек, восьмеро прадедушек и прабабушек и так далее. С каждым поколением количество предков удваивается. Если отступить на g поколений назад, число предков будет равняться двойке, помноженной саму на себя g раз: 2 в степени g. Ну, если не считать того, что мы можем тут же, не вставая с дивана, убедиться в ложности такого вывода. Для этого нам нужно будет отступить совсем недалеко в прошлое — скажем, во времена Иисуса Христа, практически ровно на две тысячи лет назад. Если мы скромно отведем четыре поколения на столетие — иначе говоря, предположим, что в среднем люди размножаются в возрасте двадцати пяти лет, — то на два тысячелетия придется не более восьмидесяти поколений. На самом деле их, по всей вероятности, было больше, так как женщины вплоть до недавнего времени начинали рожать чрезвычайно рано, но это всего лишь «диванное» вычисление, и оно будет наглядным, невзирая на подобные мелочи. Двойка, помноженная на себя 80 раз, — чудовищное число, единица с 24 нулями, триллион триллионов. Во времена Иисуса у вас был миллион миллионов миллионов миллионов предков, и у меня тоже! Однако общая численность людей на земле была тогда долей ничтожной доли от только что полученного нами результата.

Где-то мы, очевидно, ошиблись, но где? Вычисления наши верны. Неверно только допущение об удваивании в каждом поколении. В самом деле, мы позабыли, что родственники иногда женятся между собой. Я исходил из того, что у каждого из нас восемь прабабушек и прадедушек. Но у любого ребенка, родившегося от брака между двоюродными братом и сестрой, их только шесть, поскольку общие бабушка и дедушка этих двоюродных брата и сестры будут ему дважды прабабушкой и прадедушкой. «Ну и что с того? — возможно, спросите вы. — Время от времени люди вступают в браки со своей родней (Эмма Веджвуд, жена Чарльза Дарвина, была его двоюродной сестрой), но наверняка это случается достаточно редко, чтобы не иметь серьезного значения». А вот и нет, ведь под родней в данном случае подразумеваются и троюродные братья, и пятиюродные, и семнадцатиюродные и так далее. Если принимать во внимание столь дальнее родство, то любой брак оказывается браком между родственниками. Иногда приходится слышать, как люди выхваляются своим дальним родством с королевой, однако это весьма самонадеянно с их стороны, поскольку мы все — дальние родственники королевы, а также чьи угодно еще, всех линий родства и не проследить. Единственное, чем королевские и аристократические семьи отличаются от прочих, — так это тем, что они могут предъявить свое генеалогическое древо во всех подробностях. Как заметил четырнадцатый граф Хьюм, после того как политический оппонент съязвил по поводу его титула: «Если подумать, то мистер Уилсон — это четырнадцатый мистер Уилсон».

Из всего этого следует, что мы приходимся друг другу более близкой родней, чем обычно думаем, и что у нас было намного меньше предков, чем можно было бы предположить, исходя из незамысловатых вычислений. Однажды я, желая услышать рассуждения своей студентки на этот счет, попросил ее высказать обоснованное мнение о том, когда жил наш с ней последний общий предок. Глядя мне прямо в глаза и ни на мгновение не задумываясь, она ответила с тягучим сельским акцентом: «Он был обезьяной». Простительный интуитивный просчет, но ошибка составила примерно 10 000 %. Подразумевалось, что наши генеалогические деревья были разделены в течение миллионов лет. В действительности же наш с этой студенткой ближайший общий предок жил не ранее пары веков назад — скорее всего, значительно позже Вильгельма Завоевателя. Более того, наверняка мы с ней являемся родственниками по многим линиям одновременно.

Та модель родословной, которая привела нас к вычислению ошибочно большого количества предков, представляла собой постоянно ветвящееся древо. Если развернуть это древо в противоположную сторону, то получится столь же ошибочная модель для оценки числа потомков. У типичного человека двое детей, четверо внуков, восьмеро правнуков и так далее, вплоть до невообразимых триллионов потомков всего несколько столетий спустя. Моделью, дающей гораздо более реалистичные представления как о предках, так и о потомках, будет все та же река генов, о которой шла речь в предыдущей главе. В пределах ее берегов гены текут сквозь время непрерывным потоком. Течения внутри этого потока то образуют завихрения и водовороты, то снова сливаются, по мере того как гены постоянно встречаются и расходятся во времени. Возьмите пробы воды из этой реки на разных участках ее течения. Те пары молекул, что оказались зачерпнутыми в одно ведерко, уже встречались раньше и наверняка встретятся вновь. Также им приходилось расходиться и, несомненно, придется разойтись снова. Довольно трудно проследить все те точки, где они встречаются, но у нас есть математическая уверенность в том, что такие встречи происходят: что если в определенной точке два гена разнесены потоком, то достаточно переместиться совсем немного выше или ниже по течению — и они опять соприкоснутся друг с другом.

Вы можете не знать о том, что ваш муж приходится вам родней, но статистически весьма вероятно, что для того, чтобы найти ту точку, где ваш род пересекается с его родом, вам не понадобится углубляться далеко в прошлое. Если же посмотреть в противоположном направлении, в будущее, то может показаться очевидным, что у вас и у вашего супруга или супруги с высокой вероятностью будет общее потомство. Но тут есть и другое, намного более поразительное соображение. В следующий раз, когда вы очутитесь среди большого скопления народа — например, в концертном зале или на футбольном матче, — оглядитесь вокруг и задумайтесь вот над чем. Если в принципе у вас окажутся потомки в отдаленном будущем, то почти наверняка среди окружающей вас публики найдутся люди, которым вы можете пожать руку, поскольку они тоже будут предками ваших далеких потомков. Те, кому выпало быть бабушками и дедушками одних и тех же внуков, обычно знают об этом, что, как правило, связывает их неким чувством родства, независимо от того, ладят они между собой или нет. Они могут посмотреть друг на друга и сказать себе: «Что ж, положим, я от него не в восторге, но его ДНК смешана с моей внутри нашего общего внука и мы вправе надеяться на общих потомков в будущем, много позже нашей смерти. Определенно, это создает между нами некоторую связь». Но я хочу обратить ваше внимание на то, что если вам вообще повезет иметь отдаленных потомков, то их предками будут, возможно, и совершенно незнакомые вам люди из концертного зала. Вы можете обвести публику взглядом, строя предположения, у кого именно из присутствующих — как мужского, так и женского пола — будут общие с вами потомки, а у кого нет. Вы и я, кем бы вы ни были и какими бы ни были цвет вашей кожи и ваш пол, вполне можем оказаться предками одних и тех же людей. Не исключено, что вашей ДНК суждено смешаться с моей. Приветствую вас!

Теперь давайте представим себе, будто мы отправились на машине времени в прошлое: скажем, в заполненный зрителями Колизей, или на базар в Уре, или куда-нибудь еще раньше. Оглядите толпу, так же как мы делали это в нашем воображаемом современном концертном зале, и отдайте себе отчет в том, что всех этих давно умерших людей можно разделить на две, и только две, категории: на ваших предков и всех остальных. Данное наблюдение достаточно очевидно, но оно подталкивает нас к знаменательному выводу. Если забраться достаточно далеко в прошлое, то каждый, кто вам повстречается, будет приходиться предком либо любому человеку, живущему в 1995 году, либо вообще никому из наших современников. Никаких промежуточных вариантов. Каждый индивидуум, который попадется вам на глаза, как только вы вылезете из своей машины времени, будет прародителем или всему человечеству, или вообще никому.

Шокирующая мысль, но доказать ее проще простого. Все, что нам нужно, — это отправить нашу воображаемую машину времени на абсурдно большое расстояние, скажем, на триста пятьдесят миллионов лет назад, когда нашими предками были кистеперые рыбы, которые обладали легкими и как раз начинали выходить из воды и превращаться в амфибий. Если некая конкретная рыбина — мой предок, то невозможно себе представить, чтобы она не была при этом и вашим предком тоже. Иначе пришлось бы признать, что цепочка предков, ведущая ко мне, и цепочка, ведущая к вам, независимо, ни разу не пересекаясь, проэволюционировали из рыб в земноводных, из земноводных в пресмыкающихся и так далее: в млекопитающих, приматов, человекообразных обезьян и древних людей, придя к настолько сходным результатам, что мы с вами можем разговаривать друг с другом, а если мы разного пола, то и скрещиваться. То же будет справедливо и для любых двух случайно взятых человек.

Нам удалось доказать, что если углубиться достаточно далеко в прошлое, то любая особь, какую мы встретим, будет приходиться предком либо каждому из нас, либо не будет им приходиться никому из сегодняшних людей. Но какое расстояние подразумевается под “достаточным”? Нам определенно не нужно добираться до кистеперых рыб — это было reductio ad absurdum, — но все же насколько далеко в прошлое придется перемещаться, чтобы дойти до общего предка всех людей, живущих в 1995 году? Этот вопрос намного сложнее, и именно к нему я собираюсь сейчас перейти. На него уже нельзя ответить умозрительно, не вставая с дивана. Тут понадобится подлинная информация: точные цифры, взятые из сурового мира конкретных фактов.

Сэр Рональд Фишер, грандиозный английский генетик и математик, которого можно в равной степени считать и величайшим последователем Дарвина в XX веке, и отцом современной статистики, писал в 1930 году:

Только географические и другие барьеры на пути свободного скрещивания между расами… помешали всему человечеству, исключая последние 1000 лет, иметь практически идентичное происхождение. Если исключить последние 500 лет, то различие в происхождении представителей одной и той же нации будет крайне мало; если исключить последние 2000 лет, то, по-видимому, единственными оставшимися различиями были бы различия между выраженными этнографическими расами; этнографические расы… и в самом деле могут быть достаточно древними образованиями, но и этот случай может быть верен только при условии, что на протяжении долгих лет диффузия крови между отдельными группами практически отсутствовала[9].

Если вернуться к понятиям нашей аналогии с рекой, то Фишер, в сущности, прибегает к тому факту, что все гены, принадлежащие не разделенной географическими барьерами расе, «текут» в одной «струе». Но когда он, чтобы оценить давность расхождения рас, обращается к конкретным числам — 500 лет, 2000 лет, — ему приходится делать допущения. В его время необходимые факты еще не были известны. Сегодня же, благодаря молекулярно-биологической революции, мы скорее страдаем от избытка сыплющихся на нас фактов. Именно молекулярная биология познакомила нас с обаятельной африканской Евой.

ДНК сравнивали не только с цифровой рекой. Также напрашивается сравнение ДНК каждого человека с семейной библией. ДНК представляет собой очень длинный текст, написанный, как мы знаем из предыдущей главы, четырехбуквенным алфавитом. Эти буквы, тщательно скопированные, пришли к нам от наших предков, и только от них, с поразительной точностью воспроизводя наследие даже очень далеких прародителей. Сравнивая тексты, сохранившиеся в разных людях, можно было бы выявить степень их родства и добраться до общего предка. У более дальних родственников — скажем, у норвежцев и австралийских аборигенов — обнаружатся различия в большем количестве слов. Исследователи проделывают подобную работу с разными вариантами библейских текстов. К сожалению, в случае с архивами ДНК имеется помеха: половой процесс.

Половой процесс — это кошмар архивариуса. Вместо того чтобы оставлять унаследованные от предков тексты неприкосновенными, подверженными разве только неизбежным случайным повреждениям, он энергично набрасывается на них, преднамеренно путая все следы. Ни один слон в посудной лавке не способен натворить такого бедлама, какой царит в ДНК-архивах по милости полового процесса. Ни один исследователь Библии не сталкивается ни с чем подобным. Нет, если он изучает происхождение, скажем, Песни песней Соломона, то ему, конечно же, известно, что на самом деле она не такова, какой нам кажется. В ней встречаются странные несвязности, позволяющие предположить, что в действительности Песнь песней представляет собой сшитые вместе фрагменты нескольких различных поэм, причем только некоторые из них имели эротический характер. Немало там и ошибок — мутаций, — особенно переводческих. «Ловите нам лисиц, лисенят, которые портят виноградники…»[10] — это неправильный перевод, хотя частое цитирование сделало его запоминающимся и по-своему более привлекательным, чем, наверное, было бы более точное «Ловите нам крыланов, крыланят…».

Вот, зима уже прошла; дождь миновал, перестал; цветы показались на земле; время пения настало, и голос горлицы слышен в стране нашей…[11]

Поэзия здесь восхитительна, и мне неприятно портить впечатление от нее замечанием, что мы опять имеем дело с явной мутацией. Замените «горлицу» на «голубя», как это делается в точных, но тяжеловесных современных переводах, и вы убьете всю музыку стиха. Но это все мелкие ошибки, легкие искажения, неизбежные для документов, которые не печатались тысячными тиражами и не выжигались с высочайшей точностью на поверхности компьютерных дисков, а многократно переписывались от руки простыми смертными, имевшими дело с редкими и подверженными порче папирусами.

Ну а теперь в игру вступает половой процесс. (Нет, не в том смысле, в каком он упоминается в Песне песней.) Тот половой процесс, о котором пишу я, берет половину одного документа и как попало разрывает ее на мелкие кусочки, а затем перемешивает их с аналогичным образом искромсанной половиной другого документа. Именно такое невероятное деяние — даже, как нам может показаться, акт вандализма — совершается всякий раз, когда образуется половая клетка. К примеру, при формировании у мужчины сперматозоидов те хромосомы, что он унаследовал от отца, объединяются с хромосомами, полученными от матери, и обмениваются большими участками. Хромосомы ребенка — это непоправимо перепутанная мешанина из обрывков хромосом его дедушек и бабушек, а также, выходит, и всех более далеких предков. При передаче предполагаемых древних текстов сквозь поколения могли уцелеть отдельные буквы, в крайнем случае какие-то слова. Но главы, страницы и даже абзацы разрывались и перемешивались с такой беспощадной эффективностью, что пытаться восстановить по ним прошлое практически бесполезно. В том, что касается истории предков, половой процесс — это плотная дымовая завеса.

ДНК-архивы можно использовать для воссоздания истории во всех тех случаях, когда мы уверены, что половой процесс оставался в стороне. Тут мне приходят в голову два важных примера. Один — это африканская Ева, к которой я сейчас перейду. Другой пример — это изучение родства не между представителями одного вида, а между разными видами. Нам уже известно из предыдущей главы, что половое размножение перемешивает ДНК исключительно внутри вида. Как только дочерний вид отпочковывается от родительского, генная река разделяется на два рукава. По прошествии достаточного времени после этого расхождения половой процесс, перемешивающий гены в пределах каждой из рек, не только не является помехой для генетика-архивариуса, но даже проливает свет на родство между видами и на их предков. Он уничтожает только те улики, которые касаются внутривидового родства. Там же, где дело касается родства между видами, он помогает, поскольку непроизвольно делает так, что каждая особь оказывается хорошим генетическим образцом своего вида. Неважно, в каком месте зачерпывать воду, если она хорошо перемешана: взятая вами проба воды будет типичной для всей реки.

ДНК-тексты представителей разных видов были в самом деле по-буквенно сопоставлены друг с другом, и этот подход, оказавшийся очень успешным, позволил выстроить межвидовое генеалогическое древо. Если верить одной влиятельной научной школе, у нас даже есть возможность установить даты точек ветвления. Возможность эта следует из такого не вполне общепризнанного понятия, как «молекулярные часы», — предположения о том, что на любом конкретном отрезке генетического текста частота мутаций остается неизменной в течение миллионов лет. Немного погодя мы еще вернемся к этой гипотезе.

Тот «абзац» в наших генах, где описывается белок под названием «цитохром c», имеет длину 339 букв. Человеческий цитохром c отличается от цитохрома c лошадей, наших весьма дальних родственников, двенадцатью буквами. И только одной буквой он отличается от цитохрома c обезьян (нашей несомненно близкой родни). Одна буква отличает лошадей от ослов (их очень близких родственников), и три — от свиней (родственных им в несколько меньшей степени). Сорок пять буквенных замен отделяет человека от дрожжей, и столько же — дрожжи от свиньи. В том, что две эти величины одинаковы, нет ничего удивительного, ведь если двигаться назад по реке, ведущей к человеку, то она соединится с рекой, ведущей к свиньям, намного раньше, чем их общая река сольется с рекой, ведущей к дрожжам. Тем не менее имеется и маленькая нестыковка. Количество буквенных замен, которыми лошади отличаются от дрожжей, равняется не сорока пяти, а сорока шести. Это не означает, что дрожжи связаны со свиньями более близким родством, чем с лошадьми. И свиньи, и лошади, как и все позвоночные — да и вообще все животные, — родственны дрожжам в абсолютно равной мере. Возможно, какое-то дополнительное изменение произошло с лошадиным племенем уже после того, как его относительно недавние предки отделились от предков свиней. Это несущественно. В целом число буквенных замен в цитохроме c, которыми разные живые существа отличаются друг от друга, неплохо соответствует уже имевшимся у нас представлениям о том, как должно было ветвиться эволюционное древо.

Итак, согласно теории молекулярных часов, любой отдельно взятый участок генетического текста меняется на протяжении миллионов лет с более или менее постоянной скоростью. В случае с сорока шестью буквами, различающимися у лошадей и у дрожжей, считается, что примерно половина этих различий возникла в ходе эволюции от общего предка к современным лошадям и еще примерно половина — в ходе эволюции от общего предка к современным дрожжам (очевидно, что на оба этих эволюционных пути было потрачено одно и то же количество миллионов лет). Такое предположение может на первый взгляд показаться неожиданным. В конце концов, есть основания думать, что этот общий предок был больше похож на дрожжи, чем на лошадь. Разрешить затруднение помогает гипотеза, которую смело предложил выдающийся японский генетик Мотоо Кимура и которая приобретает все большее и большее признание. Состоит она в том, что основная масса генетических текстов может сколько угодно подвергаться искажениям, но смысл текста будет при этом оставаться неизменным.

Тут уместна аналогия с изменениями шрифта в напечатанном предложении. «Лошади — это млекопитающие». «Дрожжи — это грибы». Смысл обоих высказываний доходит до нас совершенно ясно, несмотря на то что каждое слово напечатано своим шрифтом. Один миллион лет за другим молекулярные часы отсчитывают время чем-то вроде такого вот бессмысленного варьирования шрифта. Те изменения, которые служат материалом для естественного отбора и которые заключают в себе различия между лошадью и дрожжами, — изменения смысла предложений — это только верхушка айсберга.

Некоторые молекулы «тикают» быстрее, чем прочие. Цитохром c эволюционирует относительно медленно: примерно одна буквенная замена в двадцать пять миллионов лет. Дело тут, вероятно, в том, что жизненно необходимое для организма функционирование цитохрома c напрямую связано с точной структурой этого белка. Большинство изменений в молекуле, требования к форме которой столь высоки, не допускается естественным отбором. Другие же белки — например, так называемые фибринопептиды, — хотя они тоже важны, одинаково хорошо справляются со своими задачами, имея самую разную форму. Фибринопептиды участвуют в свертывании крови, и большинство изменений их структуры никак не сказывается на их роли в этом процессе. Частота мутаций в этих белках равна приблизительно одной замене в шестьсот тысяч лет, то есть более чем в сорок раз выше, чем у цитохрома c. Таким образом, фибринопептиды не годятся для восстановления информации о далеких предках, но зато они могут быть полезны, чтобы реконструировать родословные в более мелком масштабе — к примеру, внутри класса млекопитающих. Существуют сотни различных белков, каждый из которых меняется со свойственной только ему скоростью и может быть независимо использован для построения генеалогических деревьев. Древо во всех случаях получается примерно одно и то же, и это, кстати, является неплохим доказательством теории эволюции — если только тут нужны еще доказательства.

Мы начали этот разговор с признания того факта, что перемешивание в результате полового процесса сводит всю генетическую летопись на нет, и отметили два способа отделаться от последствий такого разрушительного воздействия. Только что речь шла о первом способе, основывающемся на том, что половой процесс не перемешивает гены разных видов. Это открывает перед нами возможность использовать ДНК-последовательности для воссоздания генеалогии наших далеких предков, живших задолго до того, как мы приняли человеческий облик. Но мы уже согласились с тем, что если углубляться настолько далеко в прошлое, то все мы, люди, в любом случае окажемся потомками одной и той же конкретной особи. И нам хотелось бы выяснить, вплоть до какого момента это будет так — когда жил последний общий предок всего человечества. Для этого нам придется обратиться к ДНК-доказательствам другого рода. И вот тут-то на сцене появляется африканская Ева.

Ее еще называют митохондриальной Евой. Митохондрии — это крошечные продолговатые тельца, которые тысячами кишат в каждой из наших клеток. В принципе они полые, но со сложной внутренней системой мембранных перегородок. Площадь этих перегородок намного обширнее, чем можно было бы подумать, исходя из внешнего вида митохондрий, и вся она используется. Мембраны митохондрий — это конвейеры химического завода или, скорее, энергетической станции. По ним проходит цепочка тщательно контролируемых химических преобразований, и этапов в ней больше, чем может позволить себе любой химзавод, построенный людьми. В результате этих преобразований энергия, которая содержится в молекулах пищи, аккуратно высвобождается и сохраняется в удобной для использования форме, с тем чтобы впоследствии послужить организму топливом — в той его части и в тот момент, где и когда это понадобится. Без своих митохондрий мы бы погибли в одну секунду.

Вот чем занимаются митохондрии, но сейчас нас больше интересует то, откуда они взялись. Изначально, в далеком эволюционном прошлом, они были бактериями. Эта замечательная теория, отстаиваемая грозной Линн Маргулис из Массачусетского университета в Амхерсте, сперва считалась маргинальной ересью, затем стала вызывать ревнивый интерес и наконец победоносно достигла практически всеобщего признания. Два миллиарда лет назад далекие предки митохондрий были свободноживущими бактериями. Вместе с другими бактериями разных видов они поселились внутри более крупных клеток. Возникшее сообщество бактериальных (так называемых прокариотических) клеток дало начало большим (так называемым эукариотическим) клеткам, к которым мы относим и свои собственные. Каждый из нас представляет собой объединение сотни миллионов миллионов зависящих друг от друга эукариотических клеток. А каждая из этих клеток является объединением тысяч особым образом прирученных бактерий, которые, будучи полностью запертыми внутри клетки, могут, подобно любым бактериям, размножаться там сколько им угодно. Было подсчитано, что если все митохондрии одного человека составить в ряд, то они опояшут земной шар не единожды, а две тысячи раз. Каждое отдельно взятое растение или животное — это громадное сообщество сообществ, многоуровневое, подобно влажному тропическому лесу. Ну а тропический лес — это сообщество, кишащее, возможно, десятками миллионов видов, каждая отдельная особь которых сама по себе является сообществом сообществ одомашненных бактерий. Эта теория доктора Маргулис об истоках жизни, представляющая клетку как огороженный бактериальный сад, не только несравненно более вдохновляющая, волнующая и захватывающая, чем сказка про Эдем. У нее есть еще и то дополнительное достоинство, что она почти наверняка правдива.

Как и большинство биологов, я теперь признаю правоту этой теории и упоминаю о ней в настоящей главе исключительно ради одного конкретного вытекающего из нее следствия: у митохондрий есть своя собственная ДНК, вся представленная единственной кольцевой хромосомой, что типично для бактерий. А теперь, собственно, то, к чему я веду. Митохондриальная ДНК не принимает участия ни в каком половом процессе и не перемешивается ни с основной, «ядерной» ДНК организма, ни с ДНК других митохондрий. Подобно многим бактериям, митохондрии размножаются простым делением. Всякий раз, когда митохондрия делится на две дочерние, каждая из них получает идентичную (с поправкой на возможность случайной мутации) копию исходной хромосомы. Посмотрите, как это прекрасно с точки зрения того, кто увлекается отдаленной генеалогией. Мы выяснили, что в случае обычных ДНК-текстов половой процесс прячет концы в воду, перепутывая вклады со стороны отцовской и материнской линий. Митохондриальная же ДНК благословенно безбрачна.

Свои митохондрии мы получили только от матери. Сперматозоид слишком мал, и митохондрий в нем умещается немного — ровно столько, сколько нужно, чтобы обеспечить энергией его хвост на пути к яйцеклетке; они отбрасываются вместе с хвостом, когда головка сперматозоида поглощается яйцеклеткой в ходе оплодотворения. По сравнению со сперматозоидом яйцеклетка громадна, и в ее объемистом жидком содержимом имеется богатая культура митохондрий. Эта культура засевается в организм ребенка. Таким образом, неважно, мужчина вы или женщина, все ваши митохондрии — потомки исходной популяции митохондрий, полученных вами от матери. Неважно, мужчина вы или женщина, все ваши митохондрии — потомки митохондрий вашей бабки по материнской линии. Вы не получили ни одной митохондрии ни от отца, ни от одного или другого деда, ни от бабки по отцу. Митохондрии ведут свою независимую летопись прошлых событий, не смешиваясь с основной ДНК, которая хранится в ядре и может быть с равной вероятностью получена от кого угодно из двух бабушек и двух дедушек, четырех прабабушек и четырех прадедушек и так далее.

Митохондриальная ДНК не подвержена «загрязнениям», но не застрахована от мутаций — случайных ошибок копирования. На самом деле мутирует она даже чаще нашей «собственной» ДНК, потому что у митохондрий (как и у всех бактерий) отсутствует тот замысловатый аппарат по корректированию ошибок, который вырабатывался в наших с вами клетках на протяжении геологических эпох. Между моей митохондриальной ДНК и вашей есть небольшие различия, и их количество будет мерой того, как давно разошлись друг с другом родословные наших предков. Не любых предков, но строго-настрого предков по женской линии. Если ваша мать — чистокровная австралийская аборигенка, или чистокровная китаянка, или чистокровная бушменка из живущего в пустыне Калахари племени кунг-сан, то различий между вашей митохондриальной ДНК и моей будет довольно много. Кто ваш отец, значения не имеет: он может быть английским маркизом или вождем индейцев сиу, митохондриям это безразлично. То же самое касается любого из ваших предков мужского пола, во веки веков.

Итак, существует особый митохондриальный апокриф, переходящий от поколения к поколению независимо от основной семейной библии, и его огромное преимущество заключается в том, что передается он только по женской линии. Тут нет никакого сексизма: если бы он передавался только по мужской линии, было бы ничуть не хуже. Преимущество здесь в неприкосновенности, в том, что текст не рвется на клочки и не склеивается в каждом поколении заново. Неизменная передача лишь с каким-то одним полом, а не с обоими — это именно то, что нам нужно, если мы изучаем генеалогию по ДНК. Y-хромосома, которая, подобно фамилии, передается только от отца к сыну, теоретически тоже бы сгодилась, но в ней для этого содержится слишком мало информации. Митохондриальный апокриф идеально подходит для датировки общих предков внутри одного вида.

Митохондриальную ДНК использовала группа исследователей, работавших вместе с покойным Алланом Уилсоном в Беркли, штат Калифорния. В 1980-е годы Уилсон и его коллеги взяли образцы ДНК у 135 современных женщин, принадлежавших к разным народам мира: австралийским аборигенам, жителям высокогорий Новой Гвинеи, коренным американцам, европейцам, китайцам и различным африканским этносам. Исследователи подсчитали число буквенных различий между каждой отдельно взятой женщиной и всеми остальными. Полученные числа они ввели в компьютер и попросили его выстроить самое экономное генеалогическое древо, какое только возможно. Под «экономным» подразумевалось такое древо, в котором необходимость постулировать случайные совпадения была бы наименьшей. Это требует кое-каких пояснений.

Давайте вернемся к нашим рассуждениям о лошадях, свиньях, дрожжах и анализе последовательностей цитохрома c. Вы помните, что лошади отличаются от свиней всего тремя буквами, свиньи от дрожжей — сорока пятью, а лошади от дрожжей — сорока шестью. Мы обратили внимание на то, что, поскольку лошади и свиньи связаны родством через относительно недавнего общего предка, степень их родства с дрожжами должна быть одинаковой. Имеющаяся разница в одну букву — это аномалия, то, чего в идеальном мире никогда бы не было. Она связана то ли с дополнительной мутацией на пути к лошадям, то ли с обратной мутацией на пути к свиньям.

А теперь смотрите. Сколь бы абсурдной ни выглядела эта идея в реальности, теоретически допустимо, что на самом деле свиньи родственнее дрожжам, чем лошадям. В принципе возможно, что все близкое сходство между свиньями и лошадьми (текст их цитохрома c различается лишь тремя буквами, а их организмы устроены практически по одному и тому же свойственному всем млекопитающим образцу) возникло благодаря поразительному совпадению. Причина, по которой мы так не считаем, состоит в том, что у свиней неизмеримо больше общих черт с лошадьми, чем с дрожжами. Бесспорно, в том, что касается одной-единственной буквы ДНК, свиньи выглядят ближе к дрожжам, чем к лошадям, но это теряется на фоне миллионов других признаков, свидетельствующих о противоположном. Данное рассуждение базируется на принципе экономии. Предполагая, что свиньи родственнее лошадям, мы вынуждены допустить только одно случайное совпадение. А предположив, что они родственнее дрожжам, мы должны будем постулировать непомерно огромную и невероятную цепь случайностей, приведшую ко стольким независимо приобретенным чертам сходства.

В случае с лошадьми, свиньями и дрожжами аргумент от экономии слишком убедителен, чтобы подвергаться сомнению. Однако в схожести митохондриальной ДНК у различных человеческих рас нет ничего столь же неоспоримого. Принцип экономии тут по-прежнему применим, но теперь уже речь идет о мелких доводах, имеющих количественный характер, а не о мощных аргументах, разящих наповал. В теории компьютер должен сделать следующее. Составить список всех родословных, какие могли бы связывать 135 исследуемых женщин друг с другом. А затем изучить получившийся набор генеалогических деревьев и выбрать из них самое экономное — то, в котором количество случайных совпадений минимально. Нам придется смириться с тем, что даже самое лучшее древо не будет свободно от нескольких незначительных совпадений, — точно так же как мы были вынуждены признать тот факт, что дрожжи по одной из букв ДНК ближе к свинье, чем к лошади. Но компьютер — в теории, по крайней мере — должен быть способен принять это во внимание и сообщить нам, какое из множества возможных деревьев окажется самым экономным, наименее засоренным совпадениями.

Так обстоит дело в теории. На практике же имеется загвоздка. Число возможных деревьев здесь так велико, что ни вы, ни я и ни один математик не в состоянии его себе вообразить. Для лошади, свиньи и дрожжей количество возможных деревьев равнялось всего-навсего трем. Очевидно, что правильным древом является [[свинья лошадь] дрожжи], где свинья и лошадь объединены внутренними скобками, а дрожжи — не имеющий к ним отношения «чужак». Другие два теоретически возможных древа — это [[свинья дрожжи] лошадь] и [[дрожжи лошадь] свинья]. Если добавить сюда еще одно живое существо — скажем, кальмара, — число деревьев возрастет до двенадцати. Не буду перечислять их все, но верным (самым экономным) является [[[свинья лошадь] кальмар] дрожжи]. Опять-таки свинья и лошадь, как близкие родственники, уютно устроились вместе во внутренних скобках. Следующим к их компании присоединяется кальмар, имевший более недавнего, чем у дрожжей, общего предка со свиньями и лошадьми. Любое из одиннадцати других деревьев — например, такое: [[свинья кальмар] [лошадь дрожжи]] — будет определенно менее экономным. Если бы свиньи действительно были более близкими родственниками кальмарам, а лошади — дрожжам, то независимое возникновение у свиней и у лошадей стольких общих черт было бы крайне маловероятным.

Раз для трех существ количество возможных генеалогий — три, а для четырех — уже двенадцать, то сколько же генеалогических деревьев можно нарисовать для ста тридцати пяти женщин? Это число настолько смехотворно велико, что не стоит и пытаться записать его. Если бы самый большой и быстродействующий компьютер в мире взялся составить список всех этих деревьев, то конец света наступил бы куда раньше, чем он успел бы хоть сколько-нибудь заметно продвинуться в своей работе.

Как бы то ни было, ситуация не безвыходна. Мы привыкли обуздывать непомерно большие числа путем разумного взятия выборок. Невозможно сосчитать всех насекомых, живущих в бассейне Амазонки, но можно оценить их количество, обсчитав случайно выбранные небольшие участки леса и исходя из допущения, что эти участки типичны. Наш компьютер не в состоянии проверить каждое из возможных генеалогических деревьев, связывающих 135 женщин, но ему под силу взять случайные выборки деревьев из этого множества. Если каждый раз, выхватывая выборку из гигамиллиардов возможных деревьев, вы замечаете, что наиболее экономные ее представители обладают некими общими признаками, то вы вправе заключить, что, вероятно, такими же признаками будут обладать и наиболее экономные из всех деревьев вообще.

Именно это и было сделано. Но то, какой подход к подобной задаче считать наилучшим, отнюдь не очевидно. Как у энтомологов могут иметься разногласия насчет того, какой выборкой будет наиболее точно охарактеризован бразильский дождевой лес, так и генетики, изучавшие родство по ДНК, использовали различные методики формирования выборок. И к сожалению, не всегда их результаты совпадали. Как бы то ни было, я собираюсь изложить выводы исходного исследования человеческой митохондриальной ДНК, проведенного группой ученых из Беркли. Выводы эти чрезвычайно любопытны и дерзки. Если им верить, то оказывается, что самое экономное из деревьев глубоко уходит своими корнями в Африку. Означает это то, что некоторые африканцы приходятся другим африканцам более дальними родственниками, чем кому бы то ни было еще. Весь остальной мир — европейцы, коренные американцы, австралийские аборигены, китайцы, папуасы, эскимосы и все прочие — образуют единую группу относительно близких родственников. Некоторые африканцы принадлежат к этой группе. А некоторые нет. Согласно данному исследованию, наиболее экономное генеалогическое древо выглядит так: [некоторые африканцы [другие африканцы [еще другие африканцы [еще другие африканцы и все остальные люди]]]]. Из чего было заключено, что наша всеобщая великая прародительница жила в Африке — африканская Ева. Как я уже говорил, вывод этот — предмет для дискуссий. Другие ученые утверждают, что есть столь же экономные деревья, самые крайние ветви которых находятся за пределами Африки. Также они заявляют, что группа из Беркли пришла именно к таким результатам отчасти из-за того, в какой последовательности их компьютер анализировал возможные деревья. Очевидно, что последовательность анализа не должна бы тут иметь никакого значения. Наверное, большинство ученых по-прежнему поставит на то, что митохондриальная Ева была африканкой, но поставит, возможно, не очень крупную сумму денег.

Второй вывод исследователей из Беркли менее спорен. Неважно, где жила митохондриальная Ева, зато можно сказать когда. Скорость, с какой эволюционирует ДНК митохондрий, нам известна; следовательно, на каждую из точек ветвления митохондриального генеалогического древа можно нанести примерную дату. И точка ветвления, объединяющая всю женскую половину человечества, — дата рождения митохондриальной Евы — находится приблизительно между ста пятьюдесятью тысячами и четвертью миллиона лет до нас.

Была митохондриальная Ева африканкой или нет, это не должно вводить нас в заблуждение относительно того, что в некоем ином смысле наши предки вне всякого сомнения происходят из Африки. Митохондриальная Ева — недавний предок всех современных людей. Она была представительницей вида Homo sapiens. Останки Homo erectus — более древних гоминид — были найдены как в Африке, так и за ее пределами. Останки наших еще более давних предков — вида Homo habilis и различных видов рода Australopithecus (в том числе недавно открытого, жившего более четырех миллионов лет назад) были обнаружены только в Африке. Так что если в течение последней четверти миллиона лет мы являемся потомками переселенцев из Африки, то это переселенцы уже второй волны. Имел место и более ранний исход — вероятно, полтора миллиона лет назад, — когда Homo erectus откочевал из Африки и частично заселил Ближний Восток и другие области Азии. Теория африканской Евы утверждает не то, будто этих более ранних жителей Азии никогда не существовало, но то лишь, что ни одного из их потомков ныне нет в живых. С какой точки зрения ни смотри, все мы, если отмотать время на два миллиона лет назад, африканцы. А теория африканской Евы прибавляет к этому, что мы — все ныне живущие люди — будем африканцами, даже если заглянуть в прошлое всего на несколько сотен тысяч лет. В принципе могут появиться новые факты, доказывающие, что вся современная митохондриальная ДНК берет начало не от африканской прародительницы (а, скажем, от какой-нибудь «азиатской Евы»), но это никак не будет противоречить тому, что своих более далеких предков мы можем обнаружить только в Африке.

Давайте на какое-то время предположим, что выводы команды из Беркли верны, и посмотрим, что они означают и чего не означают. У прозвания «Ева» есть нежелательные последствия. Некоторых чрезмерно увлекла мысль, будто она была единственной женщиной на планете, тончайшим генетическим бутылочным горлышком и даже подтверждением Книги Бытия! Такое понимание абсолютно неверно. На самом деле не утверждается ни того, что она была единственной на Земле, ни даже того, что в ее времена численность населения была как-то особенно мала. Ее современники, как мужского, так и женского пола, вполне могли быть многочисленны и плодовиты. Многие их потомки, быть может, живы и сейчас. Но все потомки их митохондрий погибли, потому что наша родственная связь с этими людьми в какой-то точке пролегает через предка мужского пола. Аналогичным образом аристократическая фамилия (фамилии сцеплены с Y-хромосомой и передаются строго по мужской линии, как точное зеркальное отражение митохондрий) может пресечься, но это не будет означать, что у ее обладателей не осталось потомства. Потомков, оставленных ими по какой угодно другой, кроме чисто мужской, линии, может быть множество. Титул митохондриальной Евы указывает всего лишь на ближайшую к нам по времени женщину, о которой можно сказать, что все современные люди — ее потомки по женской линии. Некая женщина, соответствующая этому определению, непременно существовала. Вопрос только в том, здесь она жила или там, в одно время или в другое. Сам факт, что она в принципе где-то и когда-то жила, непреложен.

И вот здесь есть риск еще одного ошибочного понимания — более распространенного, от которого, насколько мне известно, не застрахованы даже ведущие специалисты по митохондриальной ДНК. Речь идет о мнении, будто митохондриальная Ева — наш наименее давний общий предок. Это заблуждение возникает из-за путаницы между понятиями «самый недавний общий предок» и «самый недавний общий предок строго по женской линии». Митохондриальная Ева является нашим самым недавним предком строго по женской линии, но есть и немало других, помимо женской линии, способов происходить от кого-либо. Миллионы других способов. Давайте вернемся к нашим вычислениям количества предков (забыв для простоты картины о родственных браках, которые составляли самую соль предыдущих рассуждений). У вас восемь прабабок и прадедов, но только один человек из этих восьми является вашим предком строго по женской линии. У вас шестнадцать прапрабабок и прапрадедов, но и из них предок строго по женской линии только один. Даже если учитывать то, что браки между родственниками сокращают число предков, все равно способов быть предком во много-много-много раз больше, чем способов быть предком исключительно по женской линии. Если мы будем двигаться назад по нашей генетической реке сквозь далекое прошлое, то, вероятно, нам повстречается немало Ев и Адамов — индивидуумов, на которых сходятся все линии родства и чьими потомками можно назвать всех живущих в 1995 году людей. Митохондриальная Ева — только одна из многих таких предков. И нет никакой особенной причины полагать, что из всех этих Ев и Адамов она самая недавняя. Как раз напротив. Мы определили митохондриальную Еву специфическим образом: как ту, от кого мы происходим по строго оговоренному маршруту в реке поколений. Но количество возможных маршрутов, помимо чисто женского пути, настолько велико, что с математической точки зрения крайне маловероятно, что из всех Ев и Адамов именно митохондриальная Ева — самая недавняя. Ее место в потоке предков уникально в одном отношении (строго по женской линии). Если бы вдруг оказалось, что оно уникально и в другом отношении (самый недавний общий предок), это было бы поразительным совпадением.

Есть еще одно представляющее умеренный интерес дополнительное соображение в пользу того, что наш ближайший общий предок был с несколько большей вероятностью Адамом, а не Евой. Женские гаремы возникают чаще гаремов мужских — хотя бы только потому, что самцы физически способны иметь сотни и даже тысячи детей. Рекорд, который приводится в «Книге рекордов Гиннесса», — больше тысячи, и поставил его Мулай Исмаил Кровожадный. (Кстати говоря, феминистки могли бы взять на вооружение образ Мулая Исмаила в качестве универсального символа отвратительного мачо. Говорят, что его способ садиться на коня был таким: он вытаскивал меч из ножен, запрыгивал в седло и, чтобы немедленно тронуться с места, отрубал голову рабу, державшему уздечку. Сколь бы неправдоподобной ни была эта легенда, сам факт, что она дошла до нас вместе со слухами, будто Мулай Исмаил собственноручно убил десять тысяч человек, может дать нам некоторое представление о том, какие качества вызывали наибольшее восхищение среди мужчин его типа.) Женщина, даже будучи поставлена в идеальные условия, не сможет родить больше пары десятков детей. У женщины с большей вероятностью, чем у мужчины, число детей будет среднестатистическим. Какие-нибудь несколько мужчин способны стать отцами нелепо огромной доли от всех имеющихся в популяции детей, а это означает, что остальные мужчины не будут отцами вообще. Если кому-то совсем не удалось размножиться, этот кто-то с большей вероятностью мужчина, а не женщина. Если же кто-то оставил после себя непропорционально огромное число потомков, то и он, скорее всего, мужчина. Это рассуждение справедливо и по отношению к ближайшему общему предку всего человечества, который, следовательно, был с большей вероятностью Адамом, нежели Евой. Приведу экстремальный пример: как вы думаете, кто скорее окажется предком всех современных марокканцев — Мулай Исмаил Кровожадный или какая-то одна несчастная пленница из его гарема?

Выводы, которые мы можем сделать, таковы. Во-первых, совершенно определенно существовала женщина, назовем ее митохондриальной Евой, являющаяся ближайшим общим предком всех современных людей, если смотреть строго по женской линии. Во-вторых, столь же определенно и то, что существовал некий человек неизвестного пола — назовем его Фокальным Предком, так как на нем сходятся все линии родства, — который является ближайшим общим предком всех современных людей по какой бы то ни было линии. В-третьих, хотя и возможно, что митохондриальная Ева и Фокальный Предок — одно и то же лицо, вероятность этого исчезающе мала. В-четвертых, несколько более вероятно, что Фокальный Предок был мужчиной, а не женщиной. В-пятых, скорее всего, митохондриальная Ева жила не ранее четверти миллиона лет тому назад. В-шестых, существуют разногласия относительно того, где она жила, но большинство компетентных мнений как склонялось, так и склоняется в пользу Африки. Только пятый и шестой выводы основываются на анализе научных данных. К первым четырем можно прийти, не вставая с дивана, руководствуясь просто здравым смыслом.

Но ранее я говорил, что у предков хранится ключ к пониманию жизни как таковой. История африканской Евы — это частный случай, касающийся только нас, людей, миниатюрное отображение гораздо более грандиозного и неизмеримо более древнего эпоса. Мы снова обратимся к образу генной реки — реки, выходящей из Эдема. Но мы поднимемся по ней гораздо дальше в прошлое — на расстояния, не сопоставимые ни с тысячелетиями, отделяющими нас от Евы из мифов, ни с насчитывающим сотни тысяч лет возрастом африканской Евы. Река ДНК текла сквозь наших предков непрерывным потоком на протяжении не менее трех тысяч миллионов лет.

Глава 3

Делай добро украдкой

Креационизм обладает неодолимой притягательностью, и за объяснением, почему это так, далеко ходить не надо. Дело тут — по крайней мере, в большинстве известных мне случаев — отнюдь не в приверженности ни к буквальному содержанию Книги Бытия, ни к легенде о происхождении мира еще какого-нибудь племени. Люди просто открывают для себя всю красоту и сложность мира живых существ, приходя к выводу, что он, «очевидно», был кем-то спроектирован. Те из креационистов, кто признает, что эволюция по Дарвину может хотя бы в некоторой степени служить альтернативой их священным теориям, зачастую прибегают к чуть более сложному доводу: отрицают возможность существования промежуточных форм. «X непременно был создан Творцом, — говорят они, — потому что половинка от X вообще не смогла бы работать. Все составные части X должны были оказаться на своих местах одновременно — они не могли эволюционировать постепенно». Вот пример: в тот самый день, когда я начал писать эту главу, мне пришло письмо от одного американского священника, который раньше был атеистом, но уверовал после того, как прочел статью в журнале National Geographic. Приведу отрывок из его письма:

Речь в той статье шла о поразительных приспособлениях к окружающей среде, выработанных орхидными для успешного размножения. По мере чтения меня особенно заинтересовала стратегия одного вида, для которой требовалось участие самца осы. Внешне цветок очень напоминал самку того же вида ос, в том числе имел отверстие в подходящем месте — так чтобы самец, просто совокупившись с цветком, мог дотянуться до производимой тем пыльцы. При перелете на другой цветок этот процесс повторялся, благодаря чему происходило перекрестное опыление. Но в первую очередь цветок делало привлекательным для ос то, что он выделял феромоны [так называют особые химические аттрактанты, широко используемые насекомыми для привлечения половых партнеров — Р. Д.], идентичные феромонам данного осиного вида. Около минуты я с любопытством разглядывал сопутствующую иллюстрацию. Затем с чувством глубочайшего потрясения осознал: для того чтобы такая репродуктивная стратегия вообще могла работать, она изначально должна была быть совершенной. Ее невозможно объяснить никакими постепенными преобразованиями, ведь если бы орхидея не выглядела и не пахла, как самка осы, если бы она не обладала пригодным для копуляции отверстием с пыльцой, расположенной в пределах досягаемости полового органа самца, вся стратегия потерпела бы полный провал.

Никогда не забуду чувства беспомощности, охватившего меня, поскольку в тот момент мне стало ясно, что некий Бог должен в какой-то форме существовать и находиться в непрерывной связи с любыми процессами становления чего бы то ни было. Что, проще говоря, Бог-творец — это не какой-нибудь допотопный миф, а нечто реальное. И также, с крайней неохотой, я внезапно осознал, что должен больше разузнать об этом Боге.

Несомненно, другие приходят к религии иначе, но наверняка многие прошли через опыт, сходный с тем, что изменил жизнь этого священника (чью личность я не раскрываю из соображений благопристойности). Им довелось либо увидеть какое-то из чудес природы, либо прочесть о нем. Если говорить в общем, то это наполнило их благоговейным трепетом, перешедшим в преклонение. Если же конкретнее, то они, подобно моему корреспонденту, решили, что данное явление природы — будь то паучья сеть, или орлиный глаз, или орлиное же крыло, или что угодно другое — не могло возникнуть в результате поэтапной эволюции, так как промежуточные, недооформившиеся стадии были бы ни на что не пригодны. Цель настоящей главы — опровергнуть этот довод: будто сложным приспособлениям, чтобы хоть как-то функционировать, необходимо быть совершенными. Кстати говоря, орхидные были одним из любимых примеров Чарльза Дарвина, посвятившего целую книгу тому, чтобы показать, с каким триумфом принцип плавной эволюции путем естественного отбора проходит суровое испытание объяснением «различных приспособлений, при помощи которых орхидеи опыляются насекомыми».

Суть аргументации нашего священника заключена в утверждении, что «для того чтобы такая репродуктивная стратегия вообще могла работать, она изначально должна была быть совершенной, ее невозможно объяснить никакими постепенными преобразованиями». Тот же довод можно было бы также высказать — и многократно высказывали — насчет эволюции глаза, к чему я в этой главе еще вернусь.

Всякий раз, когда я слышу заявления подобного рода, меня неизменно поражает их безапелляционность. Как, хочу я спросить у написавшего мне священника, можете вы быть настолько уверены в том, что цветок, подражающий осе (или глаз, или еще какой-либо орган), не смог бы функционировать, если бы все его части не были совершенными и идеально подогнанными друг к другу? Задумывались ли вы вообще хотя бы на долю секунды, о чем говорите? Обладаете ли хотя бы начальными знаниями об орхидеях, или об осах, или о глазах, которыми осы смотрят на самок и на орхидеи? Что дало вам право утверждать, будто осы настолько проницательны, что одурачить их можно только сходством, идеальным во всех отношениях?

Припомните, когда в последний раз вы сами были обмануты случайным сходством. Вам, вероятно, приходилось снимать шляпу на улице перед незнакомкой, которую вы приняли за известную вам личность. В кинематографе используют каскадеров, чтобы те падали с лошадей и прыгали со скал вместо актеров и актрис. Сходство каскадера с подменяемой им кинозвездой обычно крайне поверхностно, однако при быстрой смене кадров этого достаточно, чтобы обмануть зрителей. Человеческие самцы испытывают вожделение при виде картинки из журнала. А ведь это всего лишь чернила на бумаге. Картинка двух-, а не трехмерна. Величина ее не более нескольких дюймов. Она может быть не правдоподобным изображением, а грубым наброском из нескольких линий — и все равно вызывать у мужчины эрекцию. Возможно, мимолетный силуэт самки — это все, что оса, летящая на большой скорости, ожидает увидеть, перед тем как приступить к копуляции. Возможно, самцы ос вообще обращают внимание только на некоторые ключевые стимулы.

Имеются все основания полагать, что осу еще проще ввести в заблуждение, чем человека. Колюшку определенно проще, а ведь у рыб мозг крупнее и глаза лучше, чем у ос. У самцов колюшки красное брюшко, и они ведут себя агрессивно по отношению не только к другим самцам, но и к грубо сработанным макетам с красным «брюшком». Мой старый учитель Нико Тинберген, этолог и нобелевский лауреат, рассказывал знаменитый случай, как все самцы колюшки в аквариумах бросились с угрожающим видом в сторону окна лаборатории, когда мимо проезжал красный почтовый фургон. Брюшко самки колюшки, готовой метать икру, заметно раздувается. Тинберген обнаружил, что чрезвычайно грубые, слегка продолговатые серебристые подделки, не имеющие, на наш с вами взгляд, ничего общего с колюшкой, но обладающие округлым «брюшком», провоцируют полноценное брачное поведение со стороны самцов. Более поздние эксперименты исследователей, принадлежащих к основанной Тинбергеном научной школе, показали, что так называемая секс-бомба — штуковина грушевидной формы, воплощенная пузатость, но не продолговатая и совершенно не похожая на рыбу, как ни напрягай (человеческое) воображение, — пробуждает похоть в колюшках мужского пола даже еще эффективнее. Эта «секс-бомба» представляет собой классический пример сверхнормального стимула — то есть такого, который действует сильнее, чем подлинный. В качестве другого примера Тинбергеном было опубликовано фото кулика-сороки, сидящего на яйце размером со страусовое. Мозг у птиц больше, а зрение лучше, чем у рыб (и уж тем более чем у ос), и однако же кулику-сороке явно «кажется», будто огромное, как у страуса, яйцо — превосходный объект для высиживания.

У чаек, гусей и прочих гнездящихся на земле птиц имеется стандартная реакция на яйцо, выкатившееся из гнезда. Они вытягивают шею и закатывают его назад нижней частью клюва. Тинберген и его ученики выяснили, что чайки поступают так не только со своими собственными яйцами, но и с куриными и даже с деревянными цилиндрами, а также с оставшимися после туристов жестянками из-под какао. Птенцы серебристой чайки получают пищу, выпрашивая ее у родителей: они тычутся в красное пятно на родительском клюве, чем стимулируют родителя отрыгнуть немного рыбы из набитого зоба. Тинберген совместно с одним коллегой показал, что примитивная картонная модель родительской головы успешно провоцирует выпрашивающее поведение у птенцов. Все, что действительно необходимо, — это красное пятно. С точки зрения птенца серебристой чайки красное пятно и есть родитель. Вполне возможно, что птенец видит и остальные части родительского тела, но, судя по всему, значения это не имеет.

Столь явно ограниченный взгляд на вещи присущ не только чаячьим птенцам. Взрослых озерных чаек можно отличить по их характерным темным «маскам». Чтобы изучить важность этого признака для других взрослых особей, студент Тинбергена Роберт Мэш изготавливал и раскрашивал искусственные чаячьи головы из дерева. Каждая голова закреплялась на конце деревянной палки, которую Мэш подсоединял к находившемуся внутри коробки электромотору таким образом, чтобы при помощи дистанционного управления передвигать эту голову вверх и вниз, а также поворачивать ее вправо и влево. Коробку он зарывал поблизости от гнезда чайки, так чтобы деревянная голова оказывалась вне поля зрения, под песком. Затем он изо дня в день приходил в укрытие возле гнезда и наблюдал реакцию находившихся в гнезде чаек на муляж головы, когда тот поднимался из песка и поворачивался в ту или иную сторону. Птицы реагировали так, как если бы имели дело с настоящей чайкой, хотя это была не более чем подделка без туловища, ног, крыльев и хвоста, не издававшая никаких звуков и не совершавшая никаких движений, за исключением откровенно безжизненных, роботоподобных поднятия, вращения и опускания. По-видимому, в восприятии озерной чайки подозрительный сосед — это едва ли многим более, чем бестелесная черная маска. Ни в туловище, ни в крыльях, ни в чем-либо еще необходимости, судя по всему, нет.

Да просто для того, чтобы попасть в свое укрытие, Мэш, как и многие поколения орнитологов до и после него, пользовался давно известным изъяном птичьей нервной системы: птицы не слишком сильны в математике. В укрытие входят двое, а выходит только один. Без этой уловки птицы были бы настороже, поскольку «знали» бы, что там кто-то есть. Но, увидев, что один человек ушел, они «полагают», будто ушли все. Раз птица не в состоянии заметить разницу между одним человеком и двумя, так ли уж будет удивительно, если самец осы окажется обманут орхидеей, чье сходство с самкой не вполне абсолютно?

Еще одна птичья история в том же ключе, на сей раз трагедия. Индюшки — отважные защитницы своих птенцов. Им приходится оборонять их от таких расхитителей гнезд, как ласки и крысы. Золотое правило индюшачьей матери, при помощи которого она распознает грабителей, пугающе грубое: нападай на любой движущийся поблизости от твоего гнезда объект, если он не кричит, как индюшонок. Это открытие сделал австрийский зоолог по имени Вольфганг Шляйдт. Когда-то у него была индюшка, которая беспощадно убивала всех своих птенцов. Происходило это по прискорбно простой причине: она была глухой. Индюшачьей нервной системой хищник определяется как движущийся объект, не кричащий подобно птенцу. Несчастные индюшата, несмотря на то что они выглядели, как индюшата, двигались, как индюшата, и доверчиво бежали к своей маме, как индюшата, пали жертвой ее чрезмерно узкой трактовки понятия «хищник». Она защищала своих детей от самих себя и уничтожала их всех.

С трагической историей индюшки перекликается и следующий факт из жизни насекомых. Некоторые из чувствительных клеток на усиках медоносной пчелы реагируют только на одно вещество — олеиновую кислоту. (У пчел есть и другие чувствительные клетки, восприимчивые к другим соединениям.) Олеиновая кислота выделяется пчелиным организмом при разложении и включает у пчел «погребальное поведение» — удаление мертвых сородичей из улья. Если экспериментатор нанесет немного олеиновой кислоты на живую пчелу, то несчастное брыкающееся, упирающееся и, вне всяких сомнений, живое создание будет выброшено вместе с покойниками.

Мозг у насекомых намного меньше, чем у индейки или человека. Глаза насекомых, даже крупные фасеточные у стрекоз, обеспечивают лишь малую долю той зоркости, какая свойственна нашим с вами глазам и глазам птиц. Известно также и то, что насекомые видят мир совершенно иначе, чем мы. Великий австрийский зоолог Карл фон Фриш открыл в молодости, что они неспособны видеть красный свет, но видят — и воспринимают как отдельный оттенок — ультрафиолетовый свет, который неспособны видеть мы. Глаза насекомых придают большое значение так называемому мельканию, которое, судя по всему (по крайней мере, у быстро передвигающихся насекомых), отчасти заменяет им то, что мы воспринимаем как «форму». Было замечено, как самцы бабочек «ухаживают» за порхающими на ветру опавшими листьями. Мы видим самку бабочки как два больших крыла, машущих вверх-вниз. Самец же, находясь в полете, воспринимает ее как некое сосредоточение «мелькания». Вы можете обмануть его при помощи стробоскопической лампы, которая вообще не двигается, а только мигает. Если подобрать правильную частоту вспышек, он примет лампу за другую бабочку, бьющую крыльями с этой частотой. Для нас с вами полосы — это неподвижный рисунок. А летящему насекомому они видятся как «мелькание» и могут быть сымитированы стробоскопом, мигающим с нужной частотой. Мир, воспринимаемый глазами насекомых, настолько чужд нам, что любые заявления, делаемые на основании собственного опыта, насчет того, насколько «совершенно» орхидея должна подражать самке осы, — это не более чем человеческая самонадеянность.

Осы тоже стали объектом одного классического опыта, впервые проделанного великим французским натуралистом Жаном-Анри Фабром и многократно воспроизводившегося другими исследователями, в том числе и из школы Тинбергена. Самка роющей осы возвращается в свою норку, принося туда ужаленную и парализованную жертву. Прежде чем затащить добычу в норку, она оставляет ее у входа и залезает внутрь — по-видимому, чтобы проверить, все ли в порядке. Во время ее отсутствия экспериментатор отодвигает добычу на несколько дюймов в сторону. Вылезая на поверхность, оса видит, что жертва пропала, но быстро ее находит. Затем она подтаскивает добычу обратно ко входу в свою норку. С тех пор, как она проверила, все ли там в порядке, прошло лишь несколько секунд. Кажется, у осы нет никакой реальной причины, чтобы не перейти к следующему этапу своей привычной процедуры: затащить добычу в норку и покончить с этим делом. Однако ее программа сброшена на предыдущую команду. Подчиняясь, оса послушно оставляет добычу возле норки и забирается внутрь, чтобы снова все проинспектировать. Экспериментатор волен повторять свою проделку хоть сорок раз, пока ему не надоест. Оса ведет себя подобно стиральной машине, чью программу перевели на предыдущую стадию и которая не «знает», что уже постирала это белье сорок раз подряд. Для обозначения такого упрямого, бездумного поведения выдающийся информатик Дуглас Хофштадтер предложил новое прилагательное — «сфекский». (Sphex — название одного типичного рода роющих ос.) Следовательно, по крайней мере в некоторых отношениях осы легко поддаются обману. Это совсем не тот обман, каким пользуются орхидеи. Но тем не менее следует остерегаться человеческой интуиции, подталкивающей нас к выводу, будто «для того чтобы такая репродуктивная стратегия вообще могла работать, она изначально должна была быть совершенной».

Быть может, я перестарался, убеждая вас в том, что одурачить осу, по всей видимости, нетрудно. В вас могло зародиться подозрение, почти противоположное тому, какое испытывал мой преподобный корреспондент. Если зрение у насекомых такое слабое, а осы — и впрямь простофили, зачем тогда орхидее утруждать себя, делая свой цветок настолько похожим на осу? Ну, вообще-то зрение у ос не всегда так уж ни на что не годится. Бывают ситуации, в которых, судя по всему, осы видят вполне неплохо: скажем, когда они определяют местонахождение своей норки после продолжительной ночной охоты. Тинберген изучал это на примере роющей осы Philanthus, называемой также пчелиным волком. Он ждал, когда оса заберется к себе в норку, и поспешно, пока она не вылезла, размещал у самого входа какие-нибудь «ориентиры» — допустим, веточку и шишку. Затем отходил в сторону и ждал, когда оса вылетит. Дождавшись, он видел, как она делала в воздухе пару-тройку кругов, будто бы мысленно фотографируя местность, после чего улетала за добычей. Во время ее отсутствия Тинберген передвигал веточку и шишку на несколько футов. Когда оса возвращалась, она не находила свою норку, а вместо этого пикировала в песок — в точку, расположенную относительно веточки и шишки точно так же, как прежде вход. Да, в каком-то смысле осу опять «одурачили», но на сей раз мы вынуждены отдать должное ее зрению. Похоже, она и в самом деле «мысленно фотографировала местность», когда кружила над норкой, перед тем как улететь. По-видимому, она распознала образ, или «гештальт», веточки с шишкой. Тинберген многократно повторял этот опыт, используя различные ориентиры — например, гирлянды из шишек, — и всегда с неизменным результатом.

А вот эксперимент, который провел ученик Тинбергена Герард Берендс и результат которого разительно отличается от фабровской «стиральной машины». Объектом для Берендса служил вид роющих ос (изучавшийся также и Фабром) Ammophila campestris. Эта оса необычна тем, что является «регулярным снабженцем». По большей части роющие осы заполняют свою норку провизией, откладывают яйцо, а затем запечатывают вход, предоставляя юной личинке питаться самостоятельно. Ammophila же поступает иначе. Она, подобно птице, ежедневно возвращается к норке, проверяя, все ли у личинки в порядке, и снабжая ту пищей по мере необходимости. Все это само по себе не так уж примечательно. Однако каждая самка Ammophila всегда занимается двумя-тремя норками одновременно. В одной из них находится относительно крупная, почти выросшая личинка, в другой — маленькая, недавно отложенная, а в третьей, допустим, личинка промежуточного возраста и средних размеров. Мать ухаживает за ними сообразно их потребностям в пище, которые, естественно, различаются. В серии трудоемких экспериментов, включавших в себя и обмен содержимым между норками, Берендс сумел показать, что осы-матери действительно учитывают индивидуальные пищевые потребности каждого гнезда. Это выглядит разумным, но Берендс обнаружил, что это вместе с тем и неразумно, причем неразумно в очень странной, инопланетной манере. Каждое утро осиная мать первым делом обходит с инспекцией все свои действующие норки. Интересует ее исключительно состояние каждого гнезда на момент утреннего обхода, и именно этим состоянием определяется ее запасающее поведение на весь оставшийся день. После утренней инспекции Берендс мог менять содержимое гнезд местами столько раз, сколько ему заблагорассудится, — на запасающем поведении мамаши-осы это никак не отражалось. Она как будто бы включала свой гнездооценивающий прибор только во время утреннего обхода, а на остаток дня выключала, экономя электричество.

С одной стороны, из этой истории следует, что в голове у осы имеется сложное оборудование для подсчетов, измерений и даже вычислений. Теперь в самом деле становится нетрудно поверить в то, что обмануть осиный мозг можно только тщательно выверенным сходством цветка орхидеи с самкой осы. Но, с другой стороны, опыт Берендса указывает на наличие у ос как некой склонности к избирательной слепоте, так и некоторой недальновидности — вполне в духе эксперимента со «стиральной машиной», — позволяющих поверить и в то, что самого грубого сходства между орхидеей и самкой будет вполне достаточно. Главный урок, который нам следует извлечь из всего этого, таков: никогда нельзя подходить к оценке подобных явлений с человеческой меркой. Никогда не говорите сами и не воспринимайте всерьез того, кто говорит: «Не могу поверить, будто то-то и то-то возникло путем постепенного отбора». Этой разновидности заблуждения я дал название «убеждение личным недоверием». Из раза в раз обращение к такой аргументации оказывается на поверку интеллектуальным аналогом наступания на банановую кожуру.

Вот довод, который я подвергаю здесь критике: «Плавная эволюция того-то и того-то не могла иметь места, поскольку «очевидно», что то-то и то-то, чтобы вообще как-то функционировать, должно быть совершенным и целостным». До сих пор в своих возражениях я напирал на тот факт, что осы и прочие животные видят мир совершенно иначе, чем мы, и что в любом случае даже нас с вами нетрудно одурачить. Но теперь я собираюсь изложить и другие аргументы, даже еще более убедительные и более общие. Давайте по отношению к таким устройствам, которым, чтобы хоть как-то работать, необходимо быть совершенными, будем использовать термин «хрупкий». Таковы, по мнению моего корреспондента, подражающие осам орхидеи. На самом деле подыскать безоговорочно хрупкий механизм довольно трудно, и я нахожу это показательным. Самолет не хрупок, потому что, хотя мы и предпочли бы доверить свои жизни такому «Боингу-747», все мириады составных частей которого работают абсолютно исправно, в действительности, даже лишившись наиважнейших деталей своей оснастки — например, одного или двух двигателей, — он все равно будет лететь. Микроскоп не хрупок, поскольку даже в плохонький, дающий расплывчатое и тусклое изображение микроскоп разглядывать маленькие объекты все же лучше, чем вовсе без него. Не является хрупким и радио: в каком-то смысле оно не лишено недостатков, так как качество сигнала может падать, а звуки — становиться металлическими и искаженными, но вы все равно сумеете разобрать смысл передаваемых слов. Я десять минут стоял, уставившись в окно, пытаясь подобрать хотя бы один действительно удачный пример хрупкого приспособления, созданного людьми, и единственное, что пришло мне в голову, — это арка. Она определенно близка к тому, чтобы называться хрупкой в этом смысле: когда две ее стороны уже соединены, арка обладает большой прочностью и устойчивостью, но пока стороны не соединены, ни одна из них не будет стоять вообще. Чтобы построить арку, нужно использовать какие-то подмости, обеспечивающие временную поддержку до тех пор, пока вся конструкция не будет готова. Затем их можно убрать, а арка останется крепко стоять на долгие времена.

В человеческих технологиях нет ничего, что в принципе не позволяло бы устройству быть хрупким. Инженеры вольны проектировать на своих чертежных досках такие механизмы, которые, не будучи полностью готовыми, не смогут работать вообще. И тем не менее даже в области технологий найти подлинно хрупкий аппарат не так-то просто. Думаю, что по отношению к живым аппаратам это справедливо в еще большей степени. Давайте посмотрим на некоторые якобы хрупкие приборы из мира живой природы, которые креационистская пропаганда так любит использовать в качестве примеров. История с орхидеей и осой — только частный случай восхитительного явления мимикрии. Многие животные и некоторые растения получают преимущество благодаря своему сходству с другими объектами — зачастую с другими животными или растениями. Мимикрия может как положительно, так и отрицательно влиять практически на любой аспект жизнедеятельности организмов: добывание пищи (тигры и леопарды, подкрадывающиеся к своим жертвам, почти что невидимы в испещренном солнечным светом лесу; рыба-удильщик похожа на морское дно, лежа на котором она привлекает добычу при помощи длинной «удочки» с приманкой, напоминающей червяка; самки светляков, эти «роковые женщины», имитируют световые брачные сигналы других видов, заманивая таким образом самцов, чтобы съесть их; аспидонт подражает другим видам рыб, являющихся чистильщиками для более крупной рыбы, и, получив привилегированный доступ к своим «клиентам», отъедает куски от их плавников); избегание опасности быть съеденным (животные, рискующие стать добычей хищников, на различный лад прикидываются древесной корой, прутиками, сочными зелеными или сухими опавшими листьями, цветками, шипами роз, слоевищами водорослей, камнями, птичьими экскрементами, а также другими животными, заведомо ядовитыми или опасными); отвлечение хищников от молоди (шилоклювки и многие другие птицы, гнездящиеся на земле, своими позами и походкой изображают, будто у них сломано крыло); обеспечение заботы о будущем потомстве (яйца кукушек воспроизводят специфическую окраску яиц вида-хозяина; на боках у самок некоторых видов рыб, вынашивающих икру во рту, есть узор, напоминающий икринки и служащий для привлечения самцов, чтобы те набрали себе в пасть настоящую икру и заботились о ней).

Вне зависимости от примера, всегда есть искушение полагать, будто мимикрия не сможет быть эффективной, не будучи идеальной. В конкретном случае с похожей на осу орхидеей я делал основной акцент на свойственных осам и другим жертвам мимикрии несовершенствах восприятия. Если говорить начистоту, то, на мой взгляд, сходство орхидей с изображаемыми ими осами, пчелами или мухами отнюдь не выглядит таким уж впечатляющим. Сходство листовидки с листом кажется моим глазам намного более точным — возможно, потому, что мои глаза больше похожи на глаза тех хищников (предположительно, птиц), против которых данная мимикрия направлена.

Но есть и более общее соображение, почему мнение, будто мимикрии, чтобы вообще иметь смысл, необходимо быть совершенной, неверно. Сколь бы острым ни было зрение, скажем, какого-нибудь хищника, условия видимости далеко не всегда идеальны. Причем практически неизбежно должен существовать некий непрерывный спектр этих условий: от наихудшей видимости к наилучшей. Подумайте о каком-нибудь действительно хорошо знакомом вам предмете — таком, который вы ни за что не перепутаете ни с каким другим. Или о каком-нибудь человеке — например о близкой подруге, которую вы так знаете и любите, что никогда в жизни не примете за кого-то еще. Ну а теперь представьте себе, что этот человек приближается к вам с дальнего расстояния. Непременно должны существовать как дистанция, с которой вы вообще не будете его видеть, так и дистанция, с которой вам будут видны каждая черта, каждая ресница, каждая пора. И на промежуточных расстояниях никакого внезапного перехода от одного к другому не происходит: имеет место плавное увеличение или уменьшение узнаваемости. В военных пособиях по стрельбе об этом говорится открытым текстом: «За двести ярдов все части тела отчетливо видны. За триста ярдов контуры лица становятся расплывчатыми. За четыреста ярдов лица не видно. Начиная от шестисот ярдов голова представляет собой точку, а очертания тела сходят на нет. Вопросы есть?» Конечно, постепенно приближающуюся подругу вы можете узнать и сразу. Но в этом случае дистанция создает градиент вероятности мгновенного узнавания.

Так или иначе, расстоянием обусловливается градиент видимости — плавный по своей природе. Для любой степени сходства между моделью и ее имитатором — как ошеломляющего, так и практически отсутствующего — должно существовать и такое расстояние, на котором глаза хищника будут обмануты, и такое, чуть короче, на котором они ошибутся с несколько меньшей вероятностью. Следовательно, в ходе эволюции естественный отбор может благоприятствовать постепенно совершенствующемуся сходству, так чтобы необходимое для обмана критическое расстояние плавно сокращалось. Под «глазами хищника» я подразумеваю глаза кого угодно, кого нужно одурачить. В конкретных случаях это могут быть глаза добычи, приемного родителя, самки и так далее.

Я демонстрировал это явление на своих лекциях перед детской аудиторией. Мой коллега, доктор Джордж Макгейвин из Музея естественной истории Оксфордского университета, любезно изготовил по моей просьбе модель «лесной подстилки», покрытую ветками, сухими листьями и мхом. На ней он искусно разместил несколько десятков засушенных насекомых. Некоторые из них, например бронзовки, были довольно заметны; другие, подобно палочникам и подделывающимся под листья бабочкам, оказались великолепно замаскированы; а третьи, вроде коричневых тараканов, занимали в этом смысле промежуточное положение. Детям предлагалось вставать с места, медленно приближаться к макету, выискивать взглядом насекомых и сообщать о каждом замеченном. Находясь достаточно далеко, дети не могли разглядеть даже бросающихся в глаза насекомых. По мере приближения они видели сначала самых заметных, затем таких, как таракан, средней степени различимости, и, наконец, хорошо закамуфлированных. Насекомым, замаскированным наилучшим образом, удалось избегнуть обнаружения даже при близком разглядывании, и когда я указывал на них детям, те восхищенно ахали.

Расстояние — не единственный градиент, к которому применима подобная аргументация. Другой пример — освещенность. В глухую ночь не видно практически ничего и даже самая грубая подделка сойдет за чистую монету. А в самый полдень только очень тщательный и точный имитатор сможет уйти от разоблачения. Между тем и другим временем суток — на рассвете и на закате, в сумерки и просто в серый пасмурный день, в туман и в ливень — складывается плавный и непрерывный спектр качества видимости. И снова естественный отбор благоприятствует постепенному увеличению точности подражания, потому что для любой конкретной степени сходства существует такой уровень видимости, при котором именно такое сходство окажется достаточным и решающим. В ходе эволюции непрерывно возрастающая точность имитирования будет давать преимущество для выживания, поскольку критический порог освещенности, необходимой для обмана, будет таким образом неуклонно повышаться.

Похожий градиент обеспечивается и углом зрения. Иногда хищник видит насекомое, обладающее мимикрией — как качественной, так и не очень, — только краем глаза. А иногда жертва оказывается под прицелом беспощадного взгляда в упор. Непременно должен существовать настолько периферический угол зрения, что даже самый бездарный имитатор не будет узнан. Должен существовать и настолько центральный угол зрения, что даже самый блистательный подражатель не будет в безопасности. Между двумя этими крайностями лежит плавный градиент точек обзора — непрерывный спектр углов зрения. Для любой степени сходства будет существовать такой критический угол, при котором самое незначительное улучшение или ухудшение качества имитации окажется решающим. В ходе эволюции отбор будет благоприятствовать постепенному усилению сходства, так как критический угол зрения, необходимый для успешного обмана, будет плавно смещаться в сторону центра.

В качестве еще одного градиента можно рассматривать совершенство строения вражеских глаз и мозгов, на что я уже намекал выше. Какова бы ни была степень сходства между оригиналом и подделкой, с высокой вероятностью отыщется и такой глаз, который будет обманут, и такой, который не будет. В ходе эволюции опять-таки отбор способствует плавному усилению сходства — так, чтобы оставлять в дураках хищников со все более и более сложно устроенными глазами. Я сейчас говорю не о том, что зрение хищников может эволюционировать в сторону улучшения параллельно с повышением качества мимикрии, хотя это вполне возможно. Я хочу сказать просто, что бывают хищники как с хорошим зрением, так и с плохим. Все они представляют опасность. Плохой подражатель обманет только хищников с плохими глазами. Хороший — практически всех хищников. Между двумя этими крайностями — непрерывный спектр промежуточных вариантов.

Раз уж речь зашла о плохом и хорошем зрении, не могу не вспомнить «неразрешимую задачку», которую так любят задавать креационисты. Какая польза от половинки глаза? Каким образом естественный отбор мог благоприятствовать не вполне идеальному органу зрения? Мне уже приходилось сталкиваться с этим вопросом раньше, и тогда в качестве ответа я представил подборку рисунков, изображавших глаза, находящиеся на всех возможных промежуточных ступенях совершенства, какие встречаются в реальности у представителей различных типов животного царства. Сейчас же я собираюсь поместить зрение в выстраиваемый мною ряд теоретических градиентов. Существует некий градиент — непрерывный спектр — задач, для выполнения которых может быть использован глаз. В настоящий момент я использую свои глаза для распознавания появляющихся на компьютерном экране букв. Эта задача требует хорошего, острого зрения. Я уже достиг такого возраста, что больше не могу читать без помощи очков — пока еще не очень сильных. По мере моего старения мне будут выписывать очки со все более и более мощными линзами. Постепенно и неуклонно мне будет становиться все труднее и труднее видеть мелкие подробности без очков. Вот вам и еще один континуум — возрастной.

У любого нормального человека, как бы стар он ни был, зрение лучше, чем у насекомого. Существуют задачи, которые могут успешно выполняться людьми с относительно слабым зрением, даже почти полностью слепыми. Вы сможете играть в теннис, даже если видимый вами мир довольно расплывчат, потому что теннисный мяч — это крупный предмет, местоположение и передвижение которого заметны и тогда, когда глаза не наведены на резкость. Глаза стрекозы, неважные по нашим меркам, хороши для насекомого, и стрекоза способна ловить других насекомых на лету — задача не менее сложная, чем попадать ракеткой по мячу. А для выполнения таких задач, как «не врезаться в стену», «пройти по краю обрыва» или «перейти реку вброд», сгодится зрение и намного слабее. Еще более никудышные глаза сумеют различить нависшую тень, которая может быть отброшена проплывающим облаком, но может и предвещать приближение хищника. И даже еще менее совершенные глаза помогут вам отличить день от ночи, что полезно в числе прочего для синхронизации периодов размножения и для того, чтобы знать, когда пора отправляться ко сну. Существует непрерывный спектр задач, для выполнения которых можно применить глаз, так что для любого конкретного качества зрения, от изумительного до отвратительного, существует такой уровень сложности задачи, когда ничтожнейшее улучшение зоркости может оказаться решающим. Следовательно, нет ничего трудного в том, чтобы представить себе постепенную эволюцию глаза: начиная от примитивных и грубых начальных этапов, минуя плавный континуум промежуточных звеньев и заканчивая тем совершенством, какое мы наблюдаем у ястреба или у человека в его молодые годы.

Таким образом, креационистская загадка — «Какой прок от половинки глаза?» — это вопрос плевый, выеденного яйца не стоящий. Половинка глаза ровно на 1 % лучше 49 % глаза, которые при этом лучше 48 %, и разница тут существенна. Более затруднительным может показаться следующее неизбежное продолжение дискуссии: «Рассуждая как физик[12], я не могу поверить, что на возникновение из ничего такого сложного органа, как глаз, хватило бы времени. Вы действительно полагаете, будто его было достаточно?» Оба вопроса — как этот, так и предыдущий — проистекают из «убеждения личным недоверием». Публике тем не менее хотелось бы услышать ответ, и обычно в таких случаях я просто призывал на помощь громадную протяженность геологического времени. Если представить себе один век как шаг, то все, что мы называем нашей эрой, окажется короче, чем поле для крикета. А чтобы добраться в этом масштабе до возникновения первых многоклеточных организмов, вам пришлось бы полностью протопать расстояние от Нью-Йорка до Сан-Франциско.

Теперь же выясняется, что апеллировать здесь к сокрушительно огромной геологической шкале времен — значит палить из пушек по букашкам. Аналогия с изнурительной прогулкой от одного побережья к другому наглядно иллюстрирует количество времени, имевшегося для эволюции глаза. Однако двое шведских ученых, Дан Нильcсон и Сусанна Пельгер, в своей недавней работе показали, что с лихвой хватило бы и малой доли от этого. Кстати, когда говорят «глаз», обычно подразумевают глаз позвоночных, хотя пригодные к использованию и формирующие изображение органы зрения возникали с нуля во многих различных группах беспозвоночных от сорока до шестидесяти раз независимо. В ходе этих более чем сорока не связанных друг с другом эволюционных процессов было изобретено по меньшей мере девять четко различимых конструкций, в том числе глаз, устроенный по принципу камеры-обскуры, две разновидности глаза-«фотоаппарата», глаз, функционирующий как криволинейный отражатель («спутниковая тарелка»), и несколько моделей фасеточных глаз. Нильcсон и Пельгер сосредоточили свое внимание на глазах, устроенных по типу камеры с линзой-хрусталиком, то есть таких, что хорошо развиты у позвоночных и осьминогов.

Как подступиться к тому, чтобы оценить продолжительность времени, необходимого для некоего количества эволюционных преобразований? Для выяснения величины каждого эволюционного шага нам потребуется единица измерения, и представляется разумным определить ее как некую долю от того, что имелось прежде. В качестве такой единицы измерения для эволюции анатомических показателей Нильcсон и Пельгер использовали постепенное изменение признака на 1 %. Это просто условная единица — вроде калории, по определению представляющей собой количество энергии, необходимое для выполнения некой работы. Данную однопроцентную единицу проще всего применять, когда преобразования происходят только в одном измерении. Если, к примеру, сделать неправдоподобное предположение, будто естественный отбор благоприятствует бесконечному удлинению хвоста у райской птицы, то сколько потребуется шагов, чтобы длина хвоста проэволюционировала от одного метра до одного километра? Увеличение длины хвоста на 1 % — это то, чего обычный орнитолог и не заметит. И тем не менее, чтобы удлинить хвост до километра, таких шагов потребуется на удивление мало: менее семисот.

Удлинение хвоста от одного метра до одного километра — это, конечно, прекрасно (и, конечно, нелепо), но как разместить на этой шкале эволюцию глаза? Проблема в том, что в случае с глазом множество параметров должно меняться одновременно в самых разных направлениях. Целью Нильсcона и Пельгер было разработать такие компьютерные модели эволюционирующего глаза, которые отвечали бы на два вопроса. Первый вопрос примерно тот же, каким мы с вами здесь уже неоднократно задавались, только они рассматривали его более методично, с использованием компьютера. Вопрос этот таков: «Существует ли непрерывный градиент преобразований от гладкой кожи до полноценного глаза позвоночного животного, так чтобы каждый следующий промежуточный этап представлял собой усовершенствование?» (В отличие от инженеров-людей, естественный отбор не способен временно понижать планку качества — даже если это сулит возможность поднять ее значительно выше впоследствии.) Второй вопрос — тот, с которого мы начали данный раздел: «Сколько времени займут необходимые эволюционные изменения?»

В своих компьютерных симуляциях Нильсcон и Пельгер не делали попыток моделировать процессы, происходящие внутри клеток. В их работе одиночная светочувствительная клетка — не будет большим грехом назвать ее фотоэлементом — изначально считалась уже возникшей. Неплохо было бы как-нибудь в будущем создать еще одну компьютерную модель — уже на внутриклеточном уровне, — чтобы показать, как самый первый живой фотоэлемент получился в ходе пошаговых преобразований некой клетки-предшественницы, имевшей более общее назначение. Но с чего-то нужно начинать, и Нильcсон с Пельгер начали с появления светочувствительной клетки. Они работали на уровне тканей — то есть не отдельных клеток, а состоящего из них материала. Кожа — это ткань, так же как и выстилка кишечника, мышца или печень. Ткани могут самым различным образом видоизменяться под влиянием случайных мутаций. Клеточные пласты становятся обширнее или компактнее, толще или тоньше. В специфическом случае прозрачных тканей — наподобие хрусталика — мутации могут менять показатель преломления (степень отклонения падающего света от первоначального направления) на том или ином участке.

Моделировать глаз, в отличие, скажем, от лапы бегущего гепарда, приятно тем, что его эффективность легко оценить при помощи элементарных законов оптики. Глаз можно представить в виде двумерного поперечного среза, после чего компьютер без затруднений рассчитает нам остроту зрения (пространственное разрешение) в виде определенного вещественного числа. Прийти к подобному численному выражению для эффективности конечности или позвоночника гепарда было бы намного сложнее. Отправной точкой в модели Нильcсона и Пельгер была плоская сетчатка, лежащая поверх плоского пигментного слоя и покрытая плоским защитным слоем прозрачной ткани. Этот прозрачный слой мог локально подвергаться действию мутаций, менявших его показатель преломления. Также модели позволялось претерпевать деформации в любых случайных направлениях, но при соблюдении того условия, чтобы каждое изменение было небольшим и непременно в лучшую сторону по сравнению с тем, что имелось до этого.

Результаты были получены незамедлительно — и оказались однозначными. По мере того как форма моделируемого глаза преображалась на компьютерном экране, плавное увеличение остроты зрения уверенно вело от исходной плоской поверхности через промежуточный этап мелкой выемки ко все более углубляющейся чаше. Прозрачный слой утолщался, заполняя чашу и образуя легкое выпячивание с наружной стороны. А дальше происходил почти что фокус: участок этого прозрачного содержимого уплотнялся в обособленную сферическую область с более высоким показателем преломления. И не просто более высоким, а плавно меняющимся от периферии к центру таким образом, чтобы данная сферическая область функционировала как превосходная градиентная линза. Градиентные линзы плохо известны мастерам рукотворной оптики, но внутри живых глаз они — дело обычное. Люди производят линзы, шлифуя стекло, чтобы придать ему определенную форму. Мы изготавливаем составные линзы (вроде дорогих линз с фиолетовым отливом, используемых в современных фотоаппаратах), соединяя несколько линз вместе, но каждая из этих простых линз сделана из стекла, однородного по всей своей толщине. У градиентных же линз, напротив, показатель преломления составляющего их вещества варьирует от участка к участку, возрастая, как правило, по направлению к центру. Хрусталик глаза рыб — градиентная линза. Физикам давно известно, что меньше всего искажений градиентная линза дает при достижении определенной теоретически оптимальной пропорции между фокусным расстоянием и радиусом, называемой соотношением Матиссена. Компьютерная модель Нильcсона и Пельгер безошибочно пришла именно к этому соотношению.

Что же касается вопроса, как много времени могли занять все эти эволюционные перемены, то, чтобы ответить на него, Нильcсону и Пельгер пришлось сделать некоторые допущения насчет генетики популяций в естественных условиях. Им требовалось ввести в свою модель правдоподобные значения различных количественных величин, таких как «наследуемость». Наследуемость — это мера того, в какой степени изменчивость обусловлена генами. Удобный способ определения наследуемости — сравнивать сходство признака у однояйцевых (то есть «идентичных») близнецов по сравнению с обычными двойняшками. Так, в одном исследовании было показано, что наследуемость длины ног у мужчин равняется 77 %. Если бы она равнялась 100 %, это означало бы, что вы можете измерить ногу одного из идентичных близнецов и получить точное значение длины ноги другого, даже если близнецы не росли вместе. А наследуемость, равная 0 %, означала бы, что нижние конечности однояйцевых близнецов не более похожи друг на друга, чем ноги двух любых случайных представителей данной популяции, обитающих в тех же условиях. Вот характерные для человека значения наследуемости некоторых других признаков: поперечный диаметр головы — 95 %, высота в положении сидя — 85 %, длина рук — 80 %, рост — 79 %.

Наследуемость часто превышает 50 %, и потому Нильcсон и Пельгер со спокойной совестью ввели в свою модель глаза 50-процентное значение наследуемости. Это было консервативное, или «пессимистическое», допущение, которое завышало окончательную оценку времени, необходимого для эволюции глаза, по сравнению с более реалистичным значением, скажем, в 70 %. Шведские исследователи предпочли ошибиться в сторону завышения, поскольку выводы, будто для эволюции такого сложно устроенного объекта, как глаз, требуется не так уж много времени, вызывают у нас интуитивный скепсис.

По этой же причине Нильcсон и Пельгер сделали выбор в пользу пессимистических значений коэффициента вариации (показателя того, насколько велика изменчивость в популяции) и интенсивности отбора (параметра, отражающего пользу зрительных усовершенствований для выживания). В своих допущениях они пошли даже на то, чтобы считать, что в каждом новом поколении видоизменяться может только какой-то один составной элемент глаза. Одновременные преобразования сразу нескольких участков, значительно ускорившие бы эволюцию, были объявлены вне закона. Но даже несмотря на все эти осторожные оценки, время, затраченное на возникновение глаза рыбы из гладкого участка кожи, было ничтожным: менее четырехсот тысяч поколений. Для тех мелких животных, о которых мы ведем тут речь, можно отвести по году на поколение, так что, по-видимому, на эволюцию полноценного глаза, устроенного по типу камеры с линзой, нужно меньше полумиллиона лет.

В свете результатов Нильсcона и Пельгер не приходится удивляться тому, что пресловутый «необъяснимый» орган зрения независимо возникал в животном царстве не менее сорока раз. Он мог бы полторы тысячи раз подряд возникать из ничего на протяжении любой отдельно взятой линии, ведущей от предков к потомкам, — времени было достаточно. Если исходить из типичного для мелких животных интервала между поколениями, то время, необходимое для эволюции глаза, не только не выходит за рамки правдоподобия своей громадной продолжительностью, но и оказывается слишком кратким для того, чтобы геологи могли его измерить! Это геологическое мгновение.

Делай добро украдкой. Главная особенность эволюции — ее постепенность. Это вопрос не столько факта, сколько принципа. На некоторых своих этапах эволюция вполне может принимать (а может и не принимать) неожиданный оборот. Возможны стремительные эволюционные рывки и даже скачкообразные макромутации — резкие изменения, делающие детеныша не похожим ни на одного из родителей. Несомненно, случаются и внезапные вымирания — по-видимому, вследствие глобальных природных катаклизмов вроде столкновения Земли с кометой, — освобождающие место для дублеров, которые начинают оперативно совершенствоваться, как это было с млекопитающими, сменившими динозавров. Весьма вероятно, что на самом деле эволюция не всегда постепенна. Но она должна быть постепенной в тех случаях, когда с ее помощью пытаются объяснить возникновение сложных, будто заранее спроектированных, объектов, таких как глаз. Здесь, не будучи плавной, она вообще перестает объяснять что-либо и возвращает нас к такому понятию, как чудо, служащему просто-напросто синонимом отсутствия какого бы то ни было объяснения.

Причина, почему нас так восхищают глаз и опыляемая осами орхидея, состоит в том, что они невероятны. Шансы их случайной самопроизвольной сборки слишком ничтожны, чтобы иметь отношение к реальному миру. Постепенная эволюция, движущаяся мелкими шажками, каждый из которых — счастливая, но не слишком большая случайность, — вот ключ к отгадке. Если же эволюция не постепенна, то никакой отгадки нет, а есть все та же загадка, только иначе сформулированная.

Бывает трудно себе представить, каковы могли быть промежуточные этапы такой плавной эволюции. Это испытание для нашей сообразительности, но, если она не в состоянии его выдержать, тем хуже для нее. Отсюда не следует, что промежуточных этапов не было. Одним из самых суровых испытаний, каким подвергается наша изобретательность в придумывании промежуточных форм, мы обязаны прославленному «языку танца» у пчел, открытому в классической работе Карла фон Фриша, которой этот ученый более всего знаменит. Конечный продукт эволюции кажется здесь настолько замысловатым и хитроумным, настолько не похожим на все то, чего мы в принципе могли бы ожидать от насекомых, что вообразить предшествовавшие ему промежуточные стадии непросто.

Медоносные пчелы сообщают друг другу о местонахождении цветущих растений при помощи строго закодированного танца. Если пища находится совсем близко от улья, они исполняют «круговой танец». Это просто побуждает других пчел устремиться наружу и прочесывать окрестности улья. Ничего особенно примечательного. Но крайне примечательно то, что происходит, когда пища находится несколько дальше. Обнаружившая ее пчела-разведчица исполняет так называемый виляющий танец, фигура и продолжительность которого информируют других пчел как о расстоянии от улья до добычи, так и о том, в каком направлении та находится. «Виляющий танец» исполняется внутри улья на вертикальной поверхности сот. В улье темно, так что другие пчелы не видят танца. Они чувствуют его, а также слышат, поскольку танцующая пчела сопровождает свое выступление ритмичным свистящим шорохом. Фигура танца представляет собой сплющенную восьмерку с поперечным отрезком посередине. Именно направление этого прямолинейного пробега и является искусно зашифрованным сообщением о том, в какую сторону следует лететь за взятком.

Прямолинейный пробег в танце не указывает непосредственно дорогу к пище. Это невозможно, ведь танец исполняется на вертикальной поверхности сот, а их положение неизменно и не зависит от местонахождения добычи. Пищу следует искать где-то на горизонтальной местности. А вертикальные соты больше смахивают на карту, прикрепленную к стене. Линия, проведенная по карте, не показывает нужного направления напрямую, но оно считывается благодаря произвольно выбранным условным обозначениям.

Для понимания условных обозначений, принятых у пчел, необходимо в первую очередь знать, что пчелы, как и многие другие насекомые, используют солнце в качестве компаса. Мы тоже так делаем, хотя и с меньшей точностью. У этого способа есть два минуса. Во-первых, солнце часто бывает скрыто за облаками. Пчелы решают данную проблему при помощи чувства, у нас с вами отсутствующего. И снова человеком, открывшим, что они видят направление поляризации света и это позволяет им понять, где находится солнце, даже когда самого солнца не видно, был фон Фриш. Второй недостаток солнечного компаса заключается в том, что в течение дня солнце перемещается по небосклону. Пчелы справляются с этим благодаря имеющемуся у них внутреннему хронометру. Невероятно, но фон Фриш обнаружил, что у пчел, запертых в улье в течение многих часов после возвращения из разведывательной экспедиции, отрезок прямолинейного пробега в танце медленно поворачивается, как если бы он был часовой стрелкой на 24-часовом циферблате. Находясь внутри улья, они не могут видеть солнце, но, чтобы не отставать от него, плавно меняют направление танца в соответствии со своими внутренними часами. Восхитительно, что породы пчел из Южного полушария проделывают то же самое в обратную сторону — именно так, как и следовало ожидать.

Теперь перейдем к собственно коду. Если, танцуя, пчела пробегает по прямой линии точно вверх по стенке сот, значит, пища находится в том же направлении, что и солнце. Точно вниз — это говорит о строго противоположном направлении. Промежуточные углы обозначают именно то, что вы и предполагаете. Пятьдесят градусов влево от вертикали соответствуют 50° влево от направления к солнцу на горизонтальной плоскости. Впрочем, информация передается через танец отнюдь не с точностью до градуса. Да и с чего бы — ведь это мы, люди, условились делить окружающее пространство на 360°. А пчелы делят его на свои восемь пчелиных градусов. Собственно говоря, приблизительно так же поступают и люди, если они не профессиональные штурманы. Свой повседневный компас мы привыкли делить на восемь секторов: С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ.

Расстояние до пищи также закодировано в танце. Точнее, различные характеристики танца — скорость кружения, частота виляний брюшком, частота, с какой пчелы повторяют звук, похожий на шорох, — коррелируют с удаленностью добычи, и, следовательно, любая из этих характеристик, так же как и любое их сочетание, может служить другим пчелам для оценки расстояния. Чем ближе пища, тем быстрее танец. Нетрудно запомнить, если принять в соображение, что пчела, обнаружившая еду поблизости от улья, должна быть более воодушевленной и менее усталой по сравнению с пчелой, принесшей свои вести издалека. И это не просто удобная памятка — как мы увидим, здесь кроется ключ к пониманию эволюции пчелиного танца.

Итак, пчела-разведчица находит хороший пищевой ресурс. Нагруженная нектаром и пыльцой, она возвращается в улей и передает свою ношу пчелам-приемщицам, после чего приступает к танцу. На любой вертикальной стенке сот — где именно, значения не имеет — она упорно и беспрерывно выписывает приплюснутую восьмерку. Другие рабочие особи скапливаются вокруг нее, сосредоточившись на своих ощущениях и прислушиваясь. Они оценивают частоту шороха, а также, возможно, скорость кружения. Пока танцовщица виляет своим брюшком, они определяют, под каким углом относительно вертикали расположен прямой участок траектории танца. Затем направляются к выходу и бросаются из царящей в улье тьмы на дневной свет. Заметив, как расположено солнце — не высоту его, а компасное направление к нему на горизонтальной плоскости, — они летят по прямой линии, отклонение которой от этого направления соответствует тому, под каким углом относительно вертикали танцевала на сотах пчела-разведчица. Выбранного курса они придерживаются не сколько им заблагорассудится, а преодолевая расстояние, (обратно) пропорциональное частоте шороха, издававшегося танцовщицей (точнее, логарифму этой частоты). Занятно, что, если разведчица набрела на источник пищи окольными путями, танцем она не показывает проделанный ею маршрут, а реконструирует компасное направление.

В историю о танцующих пчелах трудно поверить, и некоторые действительно отказывались верить в нее. К этим скептикам и к недавним экспериментам, доказавшим все окончательно и бесповоротно, мы вернемся в следующей главе. А здесь мне хотелось бы обсудить плавную эволюцию пчелиного танца. Как могли выглядеть промежуточные этапы его становления и как он функционировал, не будучи завершенным?

Кстати говоря, формулировать вопрос таким образом не вполне правильно. Ни одно существо не проживает свою жизнь в качестве некой «незавершенной», «промежуточной» стадии. Древние, давным-давно исчезнувшие пчелы, чьи танцы можно сегодня, задним числом, рассматривать как стадии формирования танца современной медоносной пчелы, жили совсем неплохо. Они проживали свои полноценные пчелиные жизни и понятия не имели о том, что находятся «на пути» к чему-то «лучшему». Более того, нынешний, «современный» пчелиный танец может быть отнюдь не последним словом — ничто не мешает ему со временем проэволюционировать во что-то еще более впечатляющее, когда ни нас, ни наших пчел уже не будет на свете. Все это, однако, никоим образом не отменяет стоящей перед нами загадки, каким образом этот танец в его нынешнем виде мог возникнуть при помощи постепенных преобразований. На что могли быть похожи промежуточные этапы его эволюции и как они работали?

Уделил внимание данному вопросу и сам фон Фриш. Он подошел к нему через генеалогию — изучая дальних родственников медоносной пчелы. Они не могут быть ее предками, поскольку живут в одно время с ней. Но они могли сохранить предковые признаки. Медоносная пчела — это насекомое умеренного пояса, вынужденное гнездиться в укрытиях вроде дупел и пещер. Ее ближайшая родня — пчелы тропических широт, имеющие возможность устраивать свои гнезда под открытым небом и свешивающие свои соты с древесных сучьев или обнаженных скал. Следовательно, они могут видеть солнце во время танца и им нет необходимости прибегать к условным символам, где вертикаль «обозначает» местонахождение солнца. Солнце вполне может обозначать само себя.

Одна из таких тропических родственниц — карликовая пчела Apis florea — танцует на горизонтальной верхней поверхности сот. Прямолинейный пробег в ее танце совершается непосредственно в направлении к источнику пищи. В картографических обозначениях нет нужды — ведь можно указать путь напрямую. Это, несомненно, выглядит правдоподобной промежуточной стадией эволюции наших медоносных пчел, но нам все равно необходимо задуматься и о других стадиях — предшествовавших этой и следовавших за ней. Что могло служить предтечей танцу карликовой пчелы? Зачем пчеле, недавно обнаружившей пищу, остервенело выписывать напоминающую восьмерку фигуру, прямой участок которой указывает в сторону добычи? Предполагают, что это ритуализированная форма разбега. По гипотезе фон Фриша, до возникновения танца пчела-разведчица, выгрузив взяток, просто улетала обратно в сторону источника пищи. Готовясь подняться в воздух, она должна была повернуться в нужном направлении и сделать несколько шагов. Естественный отбор мог благоприятствовать любой тенденции увеличивать как время, так и длину разбега, если это подстрекало других пчел следовать за разведчицей. Быть может, танец представляет собой своего рода ритуально повторяемый разбег. Такое предположение убедительно, поскольку пчелы — независимо от того, используют они танцы или нет, — часто прибегают к менее замысловатой тактике простого следования друг за дружкой в полете за добычей. Еще один факт, добавляющий правдоподобия этой идее, состоит в том, что пчелы во время танца слегка расправляют крылья, как будто готовясь взлететь, а мускулы их крыльев вибрируют — недостаточно интенсивно для того, чтобы подняться в воздух, но достаточно для произведения шума, являющегося важной частью танцевального кода.

Очевидный способ увеличить время и длину разбега — повторить его, то есть вернуться на исходную позицию и еще раз проделать несколько шагов в направлении еды. Чтобы возвратиться к старту, есть две возможности: свернуть с дороги вправо или влево. Если вы постоянно сворачиваете только в одну сторону, то неясно, какое направление вашего движения соответствует подлинной дорожке разбега, а какое — возвращению на начало этой дорожки. Лучший способ избежать такой двусмысленности — поворачивать попеременно то влево, то вправо. Вот почему естественный отбор предпочел рисунок в виде восьмерки.

А как эволюционировала взаимосвязь между расстоянием до пищи и скоростью танца? Если бы между ними имелась прямая зависимость, объяснить ее было бы непросто. Но, как вы помните, в действительности все обстоит как раз наоборот: чем расстояние меньше, тем танец быстрее. И это сразу же позволяет представить правдоподобную версию плавной эволюции. Прежде чем танец полностью сформировался, разведчицы, вероятно, исполняли свое ритуализированное повторение разбега перед взлетом, не придерживаясь какой-то определенной скорости. Та могла быть какой угодно в зависимости от их самочувствия. А теперь скажите: если вы пролетели несколько миль, будучи под завязку нагружены нектаром и пыльцой, бойко ли вам будет плясаться на сотах? Вряд ли — скорее всего, вы будете обессилены. А вот если вы только что обнаружили богатый источник пищи вблизи от улья, то после недолгой обратной дороги будете чувствовать себя еще свежо и бодро. Несложно представить себе, как исходное случайное влияние дальности расстояния на замедленность танца было закреплено и преобразовано в строгий, надежный код.

Ну и самый затруднительный переход из всех. Каким образом древний танец, прямой участок фигуры которого был направлен непосредственно в сторону еды, смог превратиться в танец нынешний, где угол к вертикали указывает на расположение источника пищи относительно солнца? Такая трансформация была необходима отчасти потому, что внутри улья темно и солнца не видно, а отчасти — потому что, танцуя на вертикальной поверхности, невозможно указать прямое направление на источник пищи, если только эта поверхность уже случайно не повернута в его сторону. Но продемонстрировать необходимость такого преобразования недостаточно. Мы обязаны также объяснить, как это сложное превращение могло правдоподобно осуществиться через плавную вереницу промежуточных форм.

Задача кажется неразрешимой, но нам на выручку приходит одна замечательная особенность нервной системы насекомых. С самыми различными их представителями, от жуков до муравьев, был проделан следующий выдающийся опыт. Допустим, у нас есть жук, ползущий по горизонтальной доске при электрическом освещении. В первую очередь докажем, что насекомое ориентируется с помощью «светового компаса». Передвиньте лампу — и оно соответствующим образом сменит курс. Скажем, если насекомое двигалось под углом 30° к свету, оно так изменит свою траекторию, чтобы продолжать движение под тем же углом относительно нового местоположения лампы. В сущности, вы можете управлять жуком, как вам вздумается, используя световой луч вместо руля. Это свойство насекомых известно давно: они используют солнце (или луну, или звезды) в качестве компаса и их нетрудно перехитрить при помощи электрической лампочки. Пока что все просто. А теперь про выдающийся опыт. Выключите свет и одновременно поверните доску вертикально. Нимало не смутившись, жук продолжает свой путь. И — о чудо! — меняет направление таким образом, чтобы двигаться относительно вертикали под тем же углом, под каким он прежде двигался относительно света (в нашем примере это 30°). Никто не знает, в чем тут причина, но факт остается фактом. По-видимому, так проявляется какой-то случайный дефект в работе нервной системы насекомых — обман чувств, замыкание проводов между ощущением гравитации и зрением (быть может, нечто сродни тому, как мы, ударяясь головой, видим вспышку). В любом случае это, вероятно, и обеспечило необходимый мостик для эволюции условного соглашения «вертикаль символизирует солнце» в танце медоносных пчел.

Показательно, что, если внутри улья включить освещение, пчелы забывают о гравитации и пользуются непосредственно направлением света для обозначения солнца в своем коде. Этот давно известный факт лег в основу одного из самых хитроумных экспериментов, когда-либо проводившихся, — эксперимента, окончательно подтвердившего истинное назначение пчелиного танца. Я еще вернусь к этому в следующей главе. Между тем мы с вами нашли правдоподобную серию плавных переходов, благодаря которым танец современных медоносных пчел смог бы развиться из простейших зачатков. Не исключено, что эта история в том виде, как я вам ее рассказал, опираясь на идеи фон Фриша, не соответствует действительности. Но что-то подобное, несомненно, имело место. Мой рассказ был ответом на естественный человеческий скептицизм — на «убеждение личным недоверием», возникающее всякий раз при встрече с по-настоящему замысловатыми и труднопостижимыми явлениями природы. В таких случаях скептик говорит: «Я не в состоянии вообразить правдоподобный ряд промежуточных форм, а значит, его не было и наблюдаемый феномен возник самопроизвольно, чудом». Фон Фриш представил нам убедительный пример такого ряда. Даже если это и не вполне тот же ряд, что имел место в действительности, самого факта его правдоподобия достаточно, чтобы выбить у «убеждения личным недоверием» почву из-под ног. То же справедливо и для всех прочих рассмотренных нами примеров: от подражающих осам орхидей до глаза-«фотокамеры».

Те, кто скептически относится к дарвинистскому градуализму, могут прикрываться любым из множества необычных и занимательных явлений природы. Например, меня как-то попросили обосновать постепенную эволюцию живых существ, обитающих в глубоких впадинах Тихого океана, где нет света, а давление воды порой превышает 1000 атмосфер. Вокруг горячих вулканических жерл в глубоких тихоокеанских впадинах возникла целая экосистема. В бактериях там работает совершенно иная, альтернативная биохимия, использующая вулканическое тепло, а вместо кислорода потребляющая серу. Сообщество более крупных организмов зависит в конечном итоге от этих серобактерий, подобно тому как обычная жизнь существует за счет зеленых растений, улавливающих энергию солнца.

Все животные, что входят в состав серных экосистем, приходятся родственниками менее странным животным, обитающим в других местах. Как они эволюционировали, через какие промежуточные этапы? Ну что же, аргументация все та же. Для объяснения нам нужен хотя бы один естественный градиент, а по мере погружения в морскую пучину градиентов будет хоть отбавляй. Давление в 1000 атмосфер чудовищно, но оно только количественно превышает 999 атмосфер, которые лишь количественно больше 998, и так далее. Морское дно обеспечивает градиент глубины от 0 до 33 000 футов, со всеми промежуточными значениями. Давление плавно меняется от 1 атмосферы до 1000. Освещенность непрерывно варьирует от яркого дневного света у поверхности до полнейшего мрака, оживляемого лишь редкими скоплениями люминесцентных бактерий да светящимися органами глубоководных рыб. Нет никаких резких перепадов. Для любого уровня давления и темноты, к которому животное уже приспособлено, всегда возможно такое устройство организма, только незначительно отличающееся от уже существующих, которое позволит выжить в условиях на одну морскую сажень глубже, на один люкс темнее. Для любого… Впрочем, эта глава и так уже получилась слишком длинной. Вам известны мои методы, Ватсон. Применяйте их.

Глава 4

Божественная функция полезности

Если мой преподобный корреспондент из предыдущей главы обрел свою веру благодаря одной осе, то Чарльз Дарвин утратил свою при помощи другой: «Я не могу убедить себя в том, — писал он, — что благодетельный и всемогущий бог преднамеренно сотворил Ichneumonidae с нарочитой целью, чтобы они питались живым телом гусениц»[13]. На самом деле причины постепенного отхождения Дарвина от религии, которое он не слишком афишировал, дабы не огорчать свою благочестивую супругу Эмму, были сложнее. Его упоминание семейства Ichneumonidae стало афоризмом. Мрачные повадки, о которых он говорит, свойственны и родственникам ихневмонид — роющим осам, встречавшимся нам в предыдущей главе. Самка роющей осы не просто откладывает яйцо в гусеницу, кузнечика или пчелу, чтобы личинке было чем питаться. Согласно наблюдениям Фабра и прочих, она еще и аккуратно вводит жало в каждый ганглий центральной нервной системы жертвы, парализуя ту, но не убивая. Так мясо остается свежим. Неизвестно, действует этот паралич подобно общему наркозу или же, как кураре, только блокирует способность двигаться.

Если верно второе, то жертва может быть осведомлена о том, что ее заживо поедают изнутри, не будучи способна пошевелить ни единым мускулом, чтобы что-нибудь предпринять. Выглядит варварской жестокостью, но, как мы увидим, природа не жестока, а всего лишь безжалостно равнодушна. Это один из тех уроков, что даются людям труднее всего. Мы не желаем признавать, что некоторые вещи могут быть не хорошими и не злыми, не жестокими и не добрыми, а просто бесчувственными: безразличными к любым страданиям, лишенными всякой цели.

Мы, люди, помешаны на целях. Нам непросто смотреть на что-либо, не задаваясь вопросом, «зачем» это нужно, какие здесь кроются мотивы, какие задачи ставятся. Когда такая одержимость целями принимает болезненные формы, она превращается в паранойю — склонность видеть намеренную враждебность там, где нет ничего, кроме случайного невезения. Но это лишь гипертрофированная форма почти что всеобщего заблуждения. Наблюдая практически за любым объектом или процессом, нам трудно удержаться от вопроса «зачем».

Для животного, постоянно окруженного механизмами, произведениями искусства, инструментами и прочими намеренно созданными предметами, желание повсюду видеть цели естественно, тем более что, просыпаясь по утрам, это животное сразу же начинает думать в первую очередь о собственных личных планах. Такие объекты, как автомобиль, консервный нож, вилы или отвертка, придают вопросу «зачем» законную силу. Наши предки-язычники задали бы его и по поводу грома, затмений, камней и ручьев. Сегодня мы гордимся тем, что оставили этот примитивный анимизм позади. Если валун, лежащий посреди речки, помогает нам перебраться через нее, мы рассматриваем такую пользу как случайный бонус, а не как истинное предназначение. Но старинное искушение берет реванш при ударах судьбы (собственно, в самом выражении «удары судьбы» слышится отзвук анимизма): «Почему, ну почему мое дитя стало жертвой рака (землетрясения, урагана)?» А когда речь заходит о происхождении всего сущего и фундаментальных законах физики, то же самое искушение зачастую приобретает приятный привкус, достигая своей кульминации в праздном экзистенциалистском вопросе: «Почему есть нечто, а не ничто?»

Я уже сбился со счета, сколько раз после прочитанной мною публичной лекции кто-нибудь из аудитории вставал и заявлял что-то вроде следующего: «Вы, ученые, отлично умеете отвечать на вопрос «как». Но признайтесь, что, когда дело доходит до вопроса «зачем», вы бессильны». Именно так высказался с места принц Филипп, герцог Эдинбургский, присутствовавший на выступлении в Виндзоре моего коллеги Питера Эткинса. Подобные речи всегда негласно подразумевают абсолютно никем не доказанную мысль, что, раз наука отвечать на вопросы категории «зачем» неспособна, значит, должна существовать какая-то другая дисциплина, уполномоченная отвечать на них. Разумеется, этот вывод совершенно нелогичен.

Боюсь, что доктор Эткинс слишком бегло отделался от Его Королевского Зачем. Сама возможность сформулировать вопрос еще не делает его ни правомерным, ни имеющим смысл. Существует множество предметов, по поводу которых можно спросить, какова их температура или какого они цвета, но вы не станете задавать эти вопросы применительно к ревности или молитве. Аналогичным образом вы вправе задаваться вопросом «зачем» по отношению к крылу велосипеда и дамбе водохранилища Кариба, но как минимум не должны исходить из убеждения, что тот же самый вопрос окажется все так же достоин ответа, будучи задан насчет булыжника, неудачи, Джомолунгмы или Вселенной. Вопросы бывают просто неуместными, как бы искренне ни хотелось нам их задать.

Живые существа расположены где-то посередине спектра, на одном конце которого находятся консервный нож и автомобильные дворники, а на другом — камни и Вселенная. В отличие от скал, организмы и составляющие их органы — это объекты, выглядящие так, будто они явно служат какой-то цели. И разумеется, как хорошо известно, очевидная целесообразность устройства живых существ легла в основу классического телеологического аргумента, использовавшегося разными богословами от Фомы Аквинского до Уильяма Пейли и современных «научных» креационистов.

Подлинный процесс, благодаря которому возникли крылья, глаза, клювы, инстинкты и все остальные аспекты живого, кажущиеся несомненно созданными с определенной целью, ныне хорошо понятен. Это дарвиновский естественный отбор. Данное понимание пришло к нам поразительно недавно: около полутора столетий назад. До Дарвина даже образованные люди, уже не спрашивавшие «зачем» по поводу скал, ручьев и затмений, негласно признавали правомочность такого вопроса, когда речь заходила о живых организмах. Теперь же им задаются только невежественные в научном отношении люди. Но за этим «только» скрывается та невыносимая истина, что мы все еще говорим о подавляющем большинстве.

На самом деле дарвинисты тоже спрашивают «зачем», однако в особом, переносном смысле. Зачем птицы поют? Зачем им нужны крылья? Дарвинист может для краткости принять подобную формулировку вопросов и дать на них осмысленные ответы в понятиях естественного отбора, воздействовавшего на птичьих предков. Иллюзия цели настолько сильна, что и сами биологи используют в качестве рабочего инструмента допущение об осмысленном устройстве. Из предыдущей главы мы узнали, что еще задолго до своей сенсационной работы о танце пчел Карл фон Фриш, наперекор твердо устоявшемуся противоположному мнению, обнаружил у некоторых насекомых способность к подлинному цветовому восприятию. На опыты, поставившие точку в этом вопросе, его подвигло простое наблюдение: растения, опыляемые пчелами, берут на себя немалый труд по производству яркоокрашенных пигментов. Зачем бы им это делать, если пчелы не умеют различать цвета? Метафора цели — а точнее, допущение, что в деле замешан естественный отбор, — была использована здесь, чтобы вывести важное умозаключение, касающееся устройства этого мира. Если бы фон Фриш сказал: «У цветков яркая окраска — следовательно, пчелы должны обладать цветовым зрением», такое рассуждение было бы весьма ошибочным. Но он был прав, говоря: «У цветков яркая окраска — следовательно, мне по меньшей мере стоит взять на себя труд провести еще несколько экспериментов, чтобы проверить гипотезу о наличии цветового зрения у пчел». Разобравшись с вопросом досконально, он выяснил, что у пчел хорошее цветовое зрение, но видимый ими спектр сдвинут относительно того, что видим мы с вами. Пчелы не воспринимают красный цвет (они могли бы назвать его «инфражелтым»), но зато способны видеть свет более коротковолнового диапазона, называемый нами ультрафиолетовым. Ультрафиолет для них — особый оттенок, который иногда обозначают выражением «пчелиный пурпур».

Уяснив, что пчелам видна коротковолновая часть спектра, фон Фриш снова принялся рассуждать, используя метафору цели, и задался вопросом: зачем им воспринимать ультрафиолет? Его мысль возвратилась к исходной точке — к цветкам. Хотя мы и не видим ультрафиолета, мы можем изготовить чувствительную к нему фотопленку и фильтры, которые пропускают только его, отрезая весь «видимый» свет. Движимый интуицией, фон Фриш сфотографировал несколько цветков в ультрафиолетовом спектре. К своей радости, он обнаружил узоры из пятен и полос, прежде не виденные человеческим глазом. Цветки, выглядящие для нас белыми или желтыми, в действительности украшены ультрафиолетовыми рисунками, которые нередко служат пчелам указателями направления к нектарникам. И снова предпосылка о наличии очевидной цели оказалась полезной: если бы у цветков был толковый разработчик, он наверняка воспользовался бы тем фактом, что пчелы способны видеть ультрафиолет.

Когда фон Фриш был уже стариком, самая знаменитая его работа (о танце пчел, обсуждавшемся в предыдущей главе) была поставлена под сомнение американским биологом Адрианом Веннером. К счастью, фон Фриш успел дожить до того, как его правоту подтвердил еще один американец — Джеймс Л. Гулд, в настоящее время работающий в Принстоне, — спланировавший один из самых блестящих экспериментов в истории биологии. Я немного задержусь на этом эпизоде, поскольку он имеет отношение к моему рассказу о том, сколь могуществен бывает способ смотреть на вещи, «как если бы они обладали разумным устройством».

Веннер и его коллеги не отрицали, что пчелы танцуют. Не отрицали они даже и того, что танец содержит всю информацию, о которой говорил фон Фриш. Отрицали они только то, что другие пчелы эту информацию воспринимают. Да, рассуждал Веннер, направление прямолинейного пробега в виляющем танце относительно вертикали в самом деле связано с местонахождением пищи относительно положения солнца. Но увы, пчелы не извлекают эту информацию. Да, действительно, в танце целый ряд параметров может быть трактован как сообщение о расстоянии до добычи. Однако нет надежного подтверждения тому, что пчелы этим пользуются. Возможно, они не в курсе. В доказательствах фон Фриша, по мнению этих скептиков, имелись изъяны, и, будучи повторены при наличии должного «контроля» (то есть с учетом альтернативных способов, какими пчелы могли бы отыскивать еду), его опыты больше не подтверждали гипотезу о языке танца.

Тут-то и выходит на сцену Джим Гулд со своими исключительно искусными экспериментами. Как мы уже говорили, он воспользовался давно известной особенностью медоносных пчел, о которой я сейчас напомню. Несмотря на то, что пчелы обычно танцуют в темноте и направление вверх на вертикальной плоскости служит им символом направления к солнцу на плоскости горизонтальной, они с легкостью переходят к другому — вероятно, более древнему — образу действий, стоит только зажечь свет внутри улья. Тогда они начисто забывают о гравитации и в качестве условного обозначения солнца используют лампочку, что позволяет им показывать угол направления по отношению непосредственно к ней. К счастью, при такой смене ориентиров никакого взаимонепонимания между пчелами не происходит. Зрительницы меняют свои ориентиры ровно таким же образом, как и танцовщица, и потому смысл танца остается прежним: пчелы по-прежнему отправляются за едой в указанном направлении.

И вот какую хитрость придумал Джим Гулд. Танцующей пчеле, чтобы та не могла видеть лампочку, он закрашивал глаза черной смолой. Следовательно, в своем танце она пользовалась традиционными обозначениями, основанными на гравитации. Однако пчелы-зрительницы ослеплены не были и лампочку видели. Поэтому в своей интерпретации танца они отказались от гравитационной символики, заменив ее другой, где в качестве солнца выступала лампочка. Наблюдавшие за танцем пчелы оценивали угол по отношению к свету, в то время как танцовщица ориентировалась на гравитацию. В сущности, Гулд вынудил пчелу соврать насчет местонахождения пищи. Причем не просто что-нибудь соврать, а указать конкретное ложное направление, которое исследователь мог точно регулировать. Разумеется, Гулд экспериментировал не с одной-единственной ослепленной пчелой, а с необходимой статистической выборкой пчел и всячески варьировал угол падения света. Обман неизменно удавался. Исходная гипотеза фон Фриша о языке танца была с триумфом реабилитирована.

Эту историю я рассказал не для развлечения. Она была мне нужна, чтобы указать как на отрицательные, так и на положительные стороны рабочего допущения о разумном устройстве. Впервые ознакомившись со скептическими статьями Веннера и его коллег, я не мог сдержать сарказма. И это было нехорошо, пусть даже в итоге Веннер и оказался неправ. Моя насмешливость целиком и полностью проистекала из предположения о разумном устройстве. В конце концов, Веннер не отрицал ни самого существования танца, ни того утверждавшегося фон Фришем факта, что в танце содержится сообщение о расстоянии до пищи и о направлении к ней. Веннер отрицал исключительно способность пчел считывать эту информацию. И ни я, ни многие другие биологи-дарвинисты не были в состоянии такое переварить. Танец столь сложен, столь досконально проработан, столь тонко отлажен для выполнения своей очевидной цели — оповещения других пчел о местонахождении и удаленности добычи, — что, по нашему мнению, эта тонкая настройка не могла возникнуть никаким другим способом помимо естественного отбора. В каком-то смысле мы попались на ту же самую удочку, что и креационисты, созерцающие чудеса живой природы. Танец был просто обязан приносить какую-то пользу, и по умолчанию это была помощь пчелам-фуражирам в нахождении пищи. Более того, полезными должны были быть именно те аспекты танца, что отлажены наилучшим образом: взаимосвязь угла и скорости с направлением к добыче и расстоянием до нее. Таким образом, с нашей точки зрения, Веннер просто не мог не заблуждаться. Мне это было настолько очевидно, что, будь я даже достаточно изобретателен, чтобы придумать гулдовский эксперимент с закрашиванием глаз (а это, конечно же, не так), я все равно не стал бы утруждать себя его проведением.

Гулд же оказался не только достаточно находчивым, чтобы придумать свой опыт, — он также взял на себя труд осуществить его, не поддавшись соблазну гипотезы о разумности устройства. Как бы то ни было, нить рассуждений, на которой мы балансируем, весьма тонка: подозреваю, что Гулд (как и прежде него фон Фриш в исследовании цветового зрения) достаточно верил в эту гипотезу, чтобы считать свой выдающийся эксперимент имеющим шансы на успех и, следовательно, стоящим затрачиваемого времени и сил.

А теперь позволю себе ввести в повествование два специальных термина: «обратное проектирование» и «функция полезности». Данный раздел я пишу под влиянием великолепной книги Дэниела Деннета «Опасная идея Дарвина». Обратное проектирование — это способ рассуждений, подобный следующему. Вы инженер и обнаружили некий искусственный объект, назначения которого не понимаете. Вы исходите из рабочей гипотезы, что он был создан с какой-то целью. Вы препарируете объект, пытаясь разобраться, какого рода проблему было бы удобно решать с его помощью: «Если бы мне хотелось создать механизм, чтобы он делал то-то и то-то, изготовил бы я нечто подобное? Или же убедительнее будет рассматривать этот предмет как прибор, действующий так-то и так-то?»

Логарифмическая линейка, вплоть до недавнего времени служившая палочкой-выручалочкой в благородном инженерном деле, стала с наступлением электронной эры пережитком, словно какой-нибудь артефакт бронзового века. Археолог будущего, найдя логарифмическую линейку и задумавшись о том, что это за штука, мог бы заметить, что она удобна для вычерчивания прямых линий и намазывания масла на хлеб. Однако предположить, будто какой-либо из двух этих способов применения и есть ее первоначальная функция, значило бы противоречить принципу экономии. Обычной линейке и столовому ножу не нужен скользящий движок посередине. Кроме того, если изучить расположение делений, обнаружатся точные логарифмические шкалы, слишком тщательно размеченные, чтобы появиться случайно. И нашего археолога осенит, что в эпоху, предшествовавшую появлению электронных калькуляторов, рассматриваемая структура представляла собой хитрое средство для быстрого умножения и деления. Загадка логарифмической линейки будет разрешена при помощи обратного проектирования, основывающегося на допущении о разумном и экономичном устройстве.

«Функция полезности» — термин не инженерный, а экономический. Он означает «то, что максимизируется». Экономисты-плановики и специалисты по социальному проектированию отчасти похожи на архитекторов и инженеров, поскольку тоже стараются максимизировать что-либо. Приверженцы утилитаризма стремятся к «наибольшему счастью для наибольшего числа людей» (замечу мимоходом, что фраза эта не так умна, как кажется). В рамках данной концепции тот или иной утилитарист может отдавать больший или меньший приоритет долговременной стабильности в ущерб кратковременным успехам, и имеются разногласия насчет того, чем измерять счастье: денежным довольством, наличием любимой работы, удовлетворением культурных потребностей или личными взаимоотношениями. Кто-то будет беззастенчиво увеличивать свое собственное благополучие за счет общественной пользы, оправдывая такой эгоизм философией, утверждающей, что совокупное счастье достигнет максимума, если каждый позаботится о себе. Наблюдая за поведением человека на протяжении жизни, можно определить его функцию полезности при помощи обратного проектирования. Занимаясь обратным проектированием действий правительства какой-нибудь страны, вы можете прийти к заключению, что максимизируемые параметры здесь — наличие рабочих мест и всеобщее благосостояние. В другой стране такой функцией полезности окажется сохранение власти президента, богатство конкретной правящей семьи, размер гарема султана, стабильность на Ближнем Востоке или поддержание цены на нефть. Я говорю это к тому, что функции полезности можно придумать самые разные. Не всегда очевидно, к максимизации чего именно стремится человек, фирма или правительство. Но, по-видимому, можно смело предполагать: что-нибудь они да максимизируют. Это связано с тем, что Homo sapiens — вид, до отказа напичканный целями. Принцип остается в силе, даже если функция полезности оказывается взвешенной суммой или какой-то другой сложной математической зависимостью со множеством входных данных.

Вернемся к живым организмам и попытаемся разобраться, какова их функция полезности. Ответы могут быть различными, но, что примечательно, все они в конечном счете сводятся к одному. Хороший способ наглядно сформулировать нашу задачу — это сначала вообразить, будто живые существа созданы Всевышним Проектировщиком, а затем, с помощью обратного проектирования, постараться выяснить, что же Он стремится максимизировать — какова «божественная функция полезности».

Судя по всем признакам, гепарды великолепно спроектированы ради какой-то цели, и обратное проектирование для выяснения их функции полезности будет не слишком трудным делом. По-видимому, они — хорошее орудие для убийства антилоп. Зубы, челюсти, глаза, нос, мышцы лап, позвоночник и мозг гепарда устроены именно так, как если бы целью Бога было максимизировать смертность среди антилоп. И наоборот, подвергнув обратному проектированию антилопу, мы обнаружим не менее впечатляющие признаки устройства, имеющего цель ровно противоположную: выживание антилоп и голод среди гепардов. Можно подумать, что гепарды и антилопы были созданы двумя соперничающими божествами. Или если предположить, что Создатель тигра и ягненка, гепарда и газели все же один, то что за игру он ведет? Быть может, он садист, получающий удовольствие от созерцания кровавого спорта? Или он стремится сдерживать численность африканских млекопитающих? Или же затеял хитрую интригу, чтобы поднять до максимума телевизионный рейтинг Дэвида Аттенборо? Все это вполне вразумительные функции полезности, которые могли бы оказаться реальностью. На самом же деле, разумеется, все они совершенно ошибочны. Теперь мы досконально знаем, в чем состоит единственная Функция Полезности жизни, и она не имеет ничего общего с вышеперечисленными.

Первая глава уже должна была подготовить читателя к пониманию того, что истинная функция полезности всего живого, максимизируемая в природе, — это выживание ДНК. Но ДНК не плавает в чистом виде — она заключена внутри живущих тел и должна как можно полнее использовать все имеющиеся в ее распоряжении рычаги. Последовательности ДНК, находящиеся в телах гепардов, максимизируют свою выживаемость, заставляя эти тела убивать газелей. Последовательности, находящиеся в телах газелей, максимизируют свою выживаемость, способствуя выполнению противоположных задач. Но и в том и в другом случае именно выживаемость ДНК стремится к максимуму. В настоящей главе я собираюсь показать на нескольких конкретных примерах обратного проектирования, как все обретает смысл, стоит лишь нам признать, что истинный максимизируемый критерий — выживаемость ДНК.

В диких популяциях соотношение численности самцов и самок обыкновенно составляет 50:50. Для тех многих видов, у которых имеется система гаремов, то есть меньшинство самцов узурпирует монополию на самок, такое соотношение полов выглядит нелепым с экономической точки зрения. В одной хорошо изученной популяции морских слонов 88 % всех спариваний приходилось на 4 % самцов. И ладно бы «божественная функция полезности» просто вела себя здесь крайне непорядочно по отношению к холостяцкому большинству. Все куда хуже: любое божество, стремящееся снизить издержки и думающее об экономии, непременно заметило бы, что бесправные 96 % потребляют половину пищевых ресурсов популяции (а на самом деле даже больше, поскольку взрослые самцы морских слонов значительно крупнее самок). Эти избыточные холостяки ничего не делают — только ждут, когда им представится возможность заменить кого-нибудь из счастливых 4 %, обладающих гаремами. Чем может быть оправдано существование таких непомерных холостяцких стад? Любая мало-мальски заботящаяся о рентабельности функция полезности обошлась бы без них. А самцов было бы ровно столько, сколько нужно для оплодотворения самок. Но и эта явная аномалия объясняется элегантно и просто, стоит только осознать истинную дарвиновскую функцию полезности: максимизацию выживаемости ДНК.

На примере с соотношением полов я остановлюсь подробнее, поскольку он изумительно ложится на экономические рассуждения. Чарльз Дарвин, по собственному признанию, был в замешательстве: «Прежде я думал, что если стремление производить оба пола в одинаковом количестве благоприятно для вида, то оно могло быть следствием естественного отбора, теперь же я вижу, что весь этот вопрос столь сложен, что лучше предоставить его решение будущему»[14]. И, как это часто бывало, дарвиновское будущее обеспечил великий сэр Рональд Фишер. Рассуждал он так.

У каждой родившейся на свет особи имеются ровно одна мать и один отец. Следовательно, измеряемый количеством дальних потомков общий репродуктивный успех всех живущих самцов должен быть в точности равен общему репродуктивному успеху всех живущих самок. Речь здесь идет не о любых самце и самке, ибо очевидно, что одни индивидуумы добиваются большего успеха, нежели другие, и это существенный момент. Сравниваются только общая совокупность самцов с общей совокупностью самок. Весь их вклад в потомство будет разделен, хоть и не поровну, между конкретными самцами и самками. Репродуктивный пирог, поделенный между всеми самцами, не больше и не меньше аналогичного пирога, доставшегося всем самкам. Таким образом, если, скажем, самцов в популяции больше, чем самок, то в среднем на одного самца приходится меньший кусок пирога, чем на одну самку. Отсюда следует, что средний репродуктивный успех (то есть ожидаемое количество потомков) самца, будучи оцениваем относительно среднего репродуктивного успеха самки, определяется исключительно соотношением полов. Репродуктивный успех среднестатистического представителя более малочисленного пола выше, чем у среднестатистического представителя того пола, что пребывает в большинстве. Только при равном соотношении полов, когда ни один из них не уступает другому в численности, репродуктивный успех самцов и самок одинаков. Этот замечательно простой вывод является результатом чистейшей диванной логики. Он не нуждается в подтверждении какими бы то ни было эмпирическими данными, за исключением того основополагающего факта, что у каждого родившегося детеныша один отец и одна мать.

Обычно пол определяется при зачатии, поэтому можно считать, что индивидууму его (или ее — в кои-то веки эта оговорка не просто ритуал, а необходимость) пол неподвластен. Будем, как и Фишер, исходить из того, что родитель способен влиять на пол своего потомства. Разумеется, под «влиянием» мы не имеем в виду осознанно или преднамеренно оказываемое воздействие. Однако мать может быть генетически предрасположена к тому, чтобы химический состав ее вагинальной жидкости был чуть менее благоприятным для сперматозоидов, дающих начало сыновьям, чем для тех, от которых получаются дочери. А отец — к тому, чтобы производить больше сперматозоидов для зачатия дочерей, а не сыновей. Какова бы ни была практическая сторона вопроса, представьте себе, что вы родитель, пытающийся решить, кого он больше хочет: сына или дочь. Повторюсь: речь идет не об осознанных решениях, а об отборе, действующем на многие поколения генов, влияние которых на особь сказывается на том, какого пола окажется ее потомство.

Если бы вы старались максимизировать число своих внуков, кого бы вам следовало произвести — сына или дочь? Мы уже видели, что детеныши должны быть того пола, какой в популяции малочисленнее. Тогда они смогут рассчитывать на относительно большее участие в размножении, а вы — на относительно большее количество внуков. Если же ни один пол не является более редким — другими словами, если соотношение полов уже 50:50, — предпочтение в пользу потомков какого-либо пола не принесет вам выгоды. Сын у вас родится или дочь — значения не имеет. Таким образом, если воспользоваться термином, который ввел в обиход великий британский эволюционист Джон Мэйнард Смит, соотношение полов 50:50 можно назвать эволюционно стабильным. Предвзятость вашего выбора окупается, только когда это соотношение отлично от 50:50. Вряд ли нужно спрашивать, зачем организмам максимизировать число своих внуков и более далеких потомков. Гены, заставляющие индивидуумов плодиться с наибольшей эффективностью, — это именно те гены, существования которых следует ожидать. Все окружающие нас животные унаследовали свои гены от тех, кому удалось стать предками.

Есть соблазн сформулировать теорию Фишера в виде утверждения, что 50:50 — оптимальное соотношение полов, но, строго говоря, это неверно. Оптимальный пол детеныша либо мужской, если самцов меньшинство, либо женский, если в меньшинстве самки. Если ни один пол не малочисленнее другого, то оптимум отсутствует: правильно устроенному родителю должно быть абсолютно все равно, сын у него родится или дочь. Равное соотношение полов называют эволюционно стабильным, поскольку естественный отбор не благоприятствует никакому отклонению от него, а если какое-либо отклонение возникает, он благоприятствует восстановлению равновесия.

Кроме того, Фишеру удалось понять, что в соотношении 50:50 поддерживается не точное поголовье самцов и самок, а то, что он назвал «родительским вкладом» в сыновей и дочерей. Родительский вклад включает в себя всю с трудом добытую пищу, отправленную детенышу в рот, а также все время и всю энергию, потраченные на уход за ним, а не на что-нибудь еще — скажем, на уход за другим детенышем. Предположим, к примеру, что у некоего вида тюленей родители обычно тратят на сына вдвое больше времени и энергии, чем на дочь. Тюленьи самцы настолько массивнее самок, что такое предположение вполне правдоподобно (хотя, возможно, и неверно). Подумайте, что это означает. На самом деле выбор, стоящий перед родителем, оказывается не «Кого мне произвести — сына или дочь?», а «Кого мне произвести — сына или двух дочерей?». Ведь пищи и прочих благ, необходимых для выращивания одного самца, хватило бы на то, чтобы вырастить двух самок. В таком случае эволюционно стабильное соотношение полов, если мерить числом организмов, будет равно двум самкам на одного самца. Однако если мерить количеством родительского вклада (а не числом особей), то это соотношение так и останется 50:50. Фишеровская теория сводится к уравниванию родительских вкладов в самцов и самок. Что на практике зачастую оказывается равносильным уравниванию численности полов.

Как я уже говорил, даже у морских слонов размер родительского вклада в сыновей и дочерей, судя по всему, не слишком различается. Видимо, существенная разница в массе тела накапливается после того, как родительский вклад уже внесен. Так что стоящая перед родителем дилемма все та же: сын или дочь? Пусть даже общая сумма затрат на выращивание сына много больше, чем на выращивание дочери, но для теории Фишера важно только учитывать, ложатся ли эти дополнительные расходы на плечи того, кто принимает решение (то есть родителя).

Фишеровское правило об уравновешивании вкладов остается в силе и в тех случаях, когда один пол более другого подвержен смертности. Предположим, к примеру, что самцы гибнут в детстве чаще самок. Если соотношение полов при зачатии в точности 50:50, то взрослые самки должны численно превосходить самцов. Следовательно, самцы окажутся в меньшинстве, и мы могли бы наивно полагать, что естественный отбор будет благоприятствовать родителям, специализирующимся на производстве сыновей. Фишер ожидал бы того же, но только в определенной — и строго ограниченной — степени. Он не стал бы думать, будто родители начнут производить сыновей в таком избытке, чтобы полностью компенсировать неравномерную детскую смертность и привести популяцию к равному соотношению полов. Вместо этого соотношение полов, устанавливаемое при зачатии, было бы только слегка смещено в пользу самцов — ровно до той точки, где общий родительский вклад в сыновей уравнивается с общим вкладом в дочерей.

И снова самый простой способ рассуждать об этом — поставить себя на место принимающего решение родителя и задаться вопросом: «Кого мне произвести — дочь, которая, скорее всего, выживет, или сына, который может умереть во младенчестве?» Решение обзавестись внуками посредством сыновей чревато той вероятностью, что вам придется тратить больше ресурсов на выращивание дополнительных отпрысков взамен тех, кому суждено погибнуть. Можно представить дело так, будто за каждым сыном тянется шлейф из призраков умерших братьев. Они висят на нем в том смысле, что решение производить внуков по сыновней линии вовлекает родителя в дополнительные расходы, заставляя его растрачивать свой родительский вклад на тех сыновей, что умрут в детстве. Основополагающее правило Фишера по-прежнему верно. Общее количество ресурсов и энергии, инвестируемых в сыновей (в том числе в выкармливание тех из них, кто не доживет до зрелости), будет равным общему объему инвестиций в дочерей.

А что, если у самцов повышена смертность не в детстве, а когда родительский вклад в них уже внесен? В действительности так чаще всего и будет, ведь взрослые самцы постоянно дерутся и ранят друг друга. Подобное положение дел тоже приведет к избытку самок в размножающейся популяции. Следовательно, на первый взгляд может показаться, что обстоятельства складываются в пользу тех родителей, которые специализируются на сыновьях, извлекая таким образом выгоду из малочисленности самцов. Однако подумав получше, вы увидите, что это рассуждение неверно. Выбор, стоящий перед родителем, таков: «Кого мне произвести — сына, который с большой вероятностью будет убит, но, если выживет, подарит мне особенно много дополнительных внуков? Или же дочь, которая принесет среднее количество внуков, но почти наверняка?» Ожидаемое число внуков, полученных благодаря сыну, — то же самое среднее, что вы рассчитываете получить посредством дочери. И плата за выращивание сына — это все та же стоимость кормления и заботы о нем до тех пор, пока он не выйдет из-под родительской опеки. То, что вскоре его, вероятно, убьют, наших расчетов никак не меняет.

В своих умозаключениях Фишер исходил из того, что «принимающей решения стороной» является родитель. Если это кто-то другой, вычисления будут иными. Предположим, например, что особь способна влиять на то, какого она пола. Опять-таки под влиянием я не имею в виду осознанное намерение. Я постулирую наличие генов, которые переключают организм на развитие по женскому или мужскому типу, руководствуясь подсказками из окружающей среды. По нашему обыкновению, я для краткости буду рассуждать так, как если бы индивидуум обдумывал свой выбор — в данном случае выбор пола. Получи животные с системой гаремов, вроде морских слонов, возможность такого гибкого выбора, последствия были бы весьма значительными. Каждая особь стремилась бы стать самцом — обладателем гарема, но те, кому это не удавалось бы, предпочли бы быть самками, а не холостыми самцами. Соотношение полов в популяции значительно сдвинулось бы в пользу самок. К сожалению, морские слоны не способны менять свой пол, но некоторые рыбы это могут. Самцы синеголовой талассомы, крупные и яркоокрашенные, владеют гаремами из невзрачных самок. Одни самки крупнее других, в силу чего формируется иерархия. Если самец гибнет, его место тут же занимает самая крупная самка, вскоре превращающаяся в самца с яркой окраской. Этим рыбам удается быть всегда в выигрыше. Вместо того чтобы прожигать свои холостяцкие жизни, ожидая смерти доминирующего самца, обладающего гаремом, они коротают время ожидания в качестве плодовитых самок. Система регуляции соотношения полов у синеголовой талассомы одна из немногих, где «божественная функция полезности» совпадает с тем, что могло бы показаться благоразумным и экономисту-общественнику.

Итак, мы рассмотрели ситуации, когда пол особи выбирает ее родитель и когда она делает это сама. Кто еще мог бы принимать подобные решения? У общественных насекомых принятие решений о распределении ресурсов в значительной степени зависит от стерильных рабочих, приходящихся выращиваемому молодняку старшими сестрами (а в случае термитов также и братьями). Одно из наиболее хорошо изученных общественных насекомых — медоносная пчела. Имеющиеся среди читателей этой книги пчеловоды уже могли бы заметить, что, на первый взгляд, соотношение полов в улье не совпадает с предсказаниями Фишера. Сразу хочу предупредить, что рабочих не следует считать за самок. Формально говоря, они самки, но поскольку они не размножаются, то, в соответствии с теорией Фишера, численное соотношение полов — это соотношение количества трутней (самцов) и производимых ульем новых маток. В случае пчел и муравьев имеются особые теоретические причины (которые я обсуждаю в «Эгоистичном гене» и не буду снова расписывать здесь) ожидать соотношения полов 3:1 в пользу самок. Но, как известно любому пасечнику, на деле все обстоит совершенно иначе: равновесие сильно смещено в сторону самцов. Благополучный, процветающий улей производит за сезон около полудюжины новых маток и сотни, а то и тысячи, трутней.

Что же тут происходит? Как очень часто бывает в современной науке об эволюции, ответом на этот вопрос мы обязаны Уильяму Дональду Гамильтону, ныне работающему в Оксфордском университете. Его ответ крайне поучителен и подытоживает всю теорию численного соотношения полов, ведущую начало от Фишера. Ключ к загадке соотношения полов у пчел кроется в удивительном феномене роения. Во многих отношениях пчелиный улей можно уподобить единому организму. Он растет до созревания, размножается и в конце концов умирает. Рой — это то, что получается в результате размножения улья. В самый разгар лета, если дела шли благополучно, улей отделяет от себя дочернюю колонию — рой. Для улья производство таких колоний — эквивалент размножения. Если рассматривать улей как фабрику, то рой — конечный продукт производства, несущий в себе драгоценные семейные гены. В его состав входит одна матка и несколько тысяч рабочих. Все они разом покидают родительский улей и образуют плотное скопление на каком-нибудь суку или утесе. Это их временный лагерь, пока они ищут новое постоянное жилище. Через несколько дней они найдут себе пещеру или дупло (или же, что более обычно в наше время, их соберет пчеловод — возможно, прежний хозяин — и разместит в новом улье).

Главная задача процветающего улья — отпочковывание новых роев. Первый шаг в этом деле — производство новой матки. Как правило, выращивается около полудюжины маток, и только одной из них суждено остаться в живых. Первая вылупившаяся матка смертельно жалит всех оставшихся. (Судя по всему, лишние матки нужны исключительно для подстраховки.) Матки генетически ничем не отличаются от рабочих особей, но их выращивают в специальных маточных ячейках, расположенных в нижней части сот, и держат на особо питательной, «королевской» диете. В эту диету входит маточное молочко — субстанция, на счет которой писательница Барбара Картленд романтически относит свое долголетие и королевскую осанку. Рабочие пчелы выращиваются в более мелких ячейках — тех самых, где впоследствии хранится мед. Трутни — иные с генетической точки зрения. Они выходят из неоплодотворенных яиц. Стоит отметить: то, кто выйдет из отложенного яйца — трутень или самка (без различения маток и рабочих), — решает именно матка. Она спаривается лишь однажды — во время единственного брачного полета в начале своей взрослой жизни — и все оставшееся время хранит полученную сперму у себя в теле. Когда яйцо проходит по яйцеводу, она может выделить для оплодотворения небольшую порцию спермы из своего запаса, а может и не выделять. Таким образом, соотношение полов среди откладываемых яиц контролирует матка. Однако далее вся власть уже принадлежит рабочим, ведь обеспечение личинок питанием находится именно под их контролем. Например, им не составило бы труда морить голодом личинок трутней в тех случаях, когда мужских яиц отложено (с их точки зрения) слишком много. Как бы то ни было, кто именно выйдет из женского яйца — рабочая особь или матка, — решают рабочие, поскольку это зависит исключительно от условий выращивания, главным образом от режима питания.

Давайте теперь вернемся к вопросу о численном соотношении полов и посмотрим, что же за решение приходится принимать рабочим. Как мы уже видели, они, в отличие от матки, выбирают между производством не сыновей и дочерей, а братьев (трутней) и сестер (молодых маток). Однако мы по-прежнему стоим перед загадкой. Ведь реально существующее соотношение полов настолько сильно смещено в сторону самцов, что кажется лишенным всякого смысла с точки зрения фишеровских идей. Давайте-ка приглядимся к решению, принимаемому рабочими пчелами, повнимательнее. Как я уже сказал, речь идет о выборе между братьями и сестрами. Но не спешите с выводами. Решение выращивать брата означает на самом деле не что иное, как просто вырастить брата: оно обрекает улей на то, чтобы потратить столько пищи и прочих ресурсов, сколько нужно для развития одного трутня. Решение же выращивать новую матку равносильно решению создавать рой. То небольшое количество маточного молочка и прочего корма, что съедает растущая самка, — лишь малая часть ее истинной стоимости. Львиная доля стоимости новой матки — это затраты на производство тех тысяч рабочих особей, что будут потеряны ульем в результате роения.

Почти наверняка здесь-то и кроется истинное объяснение кажущегося аномальным численного перекоса в пользу трутней. Получается, мы столкнулись с крайней формой закономерности, обсуждавшейся выше. Правило Фишера гласит, что равными должны быть объемы родительских вкладов в сыновей и дочерей, а не поголовная численность самцов и самок. Вклад в новую пчеломатку подразумевает огромные затраты на покидающих улей рабочих. Это похоже на наш гипотетический пример с популяцией тюленей, где выращивание детенышей одного пола обходится вдвое дороже, чем другого, вследствие чего численность первого пола вдвое меньше. У пчел матка стоит в сотни или даже тысячи раз дороже трутня, поскольку она тянет за собой шлейф из всех дополнительных рабочих особей, необходимых для формирования роя. Поэтому матки в сотни раз малочисленнее трутней. Дополнительную пикантность этой занимательной истории придает то, что вместе с роем улей покидает не новая, а прежняя матка. Как бы то ни было, экономических выкладок это не меняет. Решение выращивать новую матку все так же влечет за собой издержки на рой, сопровождающий ее предшественницу к новому жилищу.

Дабы завершить наше обсуждение проблемы численного соотношения полов, давайте вернемся к загадке гаремов, с которой мы начали, — к тому разорительному положению вещей, когда огромное стадо холостых самцов потребляет около половины (а то и больше) всех пищевых ресурсов, не размножаясь и не принося какой-либо иной пользы. Очевидно, что экономическое благосостояние популяции в данном случае не максимизируется. Что же происходит? Попытайтесь снова поставить себя на место того, кто принимает решения, — скажем, на место матери, «выбирающей», сына или дочь ей произвести, чтобы получить как можно больше внуков. На наивный, поверхностный взгляд, выбор здесь неравный: «Кто лучше — сын, который, вероятно, будет холостяком и не оставит никакого потомства, или дочь, которая, скорее всего, окажется в гареме и обеспечит мне достаточное число внуков?» Правильный ответ на вопрос нашей будущей родительницы таков: «Однако, если у тебя родится сын, он может стать хозяином гарема и дать тебе намного больше внуков, чем самая плодовитая дочь». Давайте для простоты предположим, что все самки производят среднее количество потомков, в то время как девять самцов из десяти не размножаются вообще, а один из десяти получает неограниченный доступ к самкам. Если у вас родится дочь, вы можете рассчитывать на среднее число внуков, а если сын — внуков у вас с вероятностью 90 % не будет, зато с вероятностью 10 % их количество окажется в десять раз выше среднего. Среднее ожидаемое число внуков, которых вы получите от сыновей, равно среднему ожидаемому числу внуков, которых вы получите от дочерей. Естественный отбор и в этом случае благоприятствует соотношению полов 50:50, даже если с точки зрения экономических интересов вида это приводит к вопиющей нехватке самок. Фишеровское правило остается в силе.

Все приведенные рассуждения я представлял в виде «решений», принимаемых отдельными животными, но, повторюсь еще раз, это просто условность. В действительности же происходит следующее: «гены максимизации количества внуков» становятся все более многочисленными в генофонде. Мир наполняется генами, успешно прошедшими сквозь века. А как ген может благополучно пройти сквозь века? Только влияя на решения индивидуальных организмов таким образом, чтобы те максимизировали количество своих потомков. Теория Фишера о соотношении полов объясняет нам, как должна происходить подобная максимизация, имеющая мало общего со стремлением к экономическому благоденствию популяции или вида. Функция полезности здесь имеется, но она весьма далека от той функции полезности, какая могла бы прийти на ум человеку с экономическим образом мышления.

Расточительность гаремной экономики можно описать так: самцы, вместо того чтобы посвятить себя полезной деятельности, разбазаривают энергию и силы в бессмысленных стычках друг с другом. Это утверждение будет справедливо, даже если понимать слово «полезный» вполне себе по-дарвиновски: как «связанный с выращиванием потомства». Если бы самцы направляли энергию, растрачиваемую на соревнование друг с другом, в полезное русло, виду в целом удавалось бы вырастить больше детенышей, расходуя на это меньше усилий и еды.

Специалист по организации труда, ознакомившись с устройством жизни морских слонов, пришел бы в ужас. Тут уместно следующее сравнение. Мастерской требуется не больше десяти рабочих, так как в ней всего десять токарных станков. Вместо того чтобы попросту нанять десять человек, руководство мастерской нанимает сотню. Сто человек ежедневно заявляются на работу и получают зарплату. Весь день они проводят в драках за доступ к станкам. Кое-какие изделия на станках все же производятся, но не больше, чем могли бы сделать десять человек, — а вероятно, даже меньше, поскольку сто рабочих так заняты драками, что станки используются неэффективно. Специалисту по организации труда было бы ясно как день: 90 % сотрудников — лишние, их следует формально признать таковыми и уволить.

Самцы различных видов бессмысленно растрачивают усилия не только в физических столкновениях (опять-таки «бессмысленно» с человеческой точки зрения экономиста или организатора производства). У многих животных имеется также конкурс красоты. Это приводит нас к обсуждению еще одной, а именно эстетической, функции полезности, которую мы, люди, способны оценить, пусть даже непосредственного экономического смысла она и не несет. На первый взгляд может показаться, будто «божественная функция полезности» иногда склоняется к чему-то в духе конкурса «Мисс Вселенная» (к счастью, вышедшего из моды), только на подиуме дефилируют самцы. Особенно хорошо это видно на примере так называемых токующих птиц, к коим относятся тетерев и турухтан. Токовище — это участок, из года в год используемый самцами для выступлений перед самками. Последние приходят на токовище понаблюдать за брачными танцами многочисленных выпендривающихся самцов, чтобы затем отдать предпочтение кому-нибудь одному и спариться с ним. Зачастую самцы токующих видов обзаводятся эксцентричными украшениями, которые они выставляют напоказ, сопровождая свою демонстрацию не менее примечательными поклонами, приседаниями и странными звуками. Конечно же, «эксцентричные» — это субъективное оценочное суждение; наверное, токующий самец шалфейного тетерева с его напыщенными танцами под аккомпанемент звуков, напоминающих хлопок вытаскиваемой пробки, не выглядит эксцентрично в глазах самок его собственного вида, а это самое главное. Порой представления птичьих самок о красоте совпадают с нашими — в результате тогда получается павлин или райская птица.

Пение соловьев, хвосты фазанов, огоньки светляков и переливающиеся всеми цветами радуги чешуйки тропических рифовых рыб — все эти явления максимизируют количество красоты, но их эстетика предназначена отнюдь не для услаждения нас с вами, разве только по случайности. Если разворачивающееся на наших глазах представление и доставляет нам удовольствие, то в качестве прибавки, побочного продукта. Гены, делающие самцов привлекательными для самок, автоматически уносятся в будущее цифровой рекой. У всех перечисленных красот есть только одна имеющая смысл функция полезности — та же самая, что объясняет и соотношение полов у морского слона, и кажущуюся бесплодность соревнования между гепардами и антилопами, и кукушек со вшами, и любые органы, будь то глаз, ухо или трахея, и стерильных рабочих муравьев с их сверхплодовитыми царицами. Великая всеобщая Функция Полезности — величина, усердно максимизируемая в каждом закоулке живого мира, — это всегда выживаемость ДНК, отвечающей за тот признак, что мы пытаемся объяснить.

Павлиний наряд столь пышен и громоздок, что серьезно затруднил бы любую попытку сделать что-нибудь полезное, даже если бы жажда подобной деятельности и возникла (впрочем, обычно она павлинам не свойственна). Песни самцов птиц чреваты опасным расходом времени и энергии. Певец подвергает себя риску не только потому, что привлекает хищников, но и потому, что тратит как энергию, так и время, необходимое для пополнения ее запасов. Некий исследователь крапивниковых утверждал, будто один из самцов, за которыми он наблюдал в природе, в буквальном смысле допелся до смерти. Любая функция полезности, заботящаяся о благополучии вида в целом — да хотя бы о благополучии данной конкретной особи, — уменьшила бы продолжительность пения, интенсивность брачных танцев, число драк между самцами. Однако, поскольку подлинно максимизируемый параметр — выживаемость ДНК, ничто не может помешать распространению той ДНК, что не оказывает никакого иного благотворного эффекта, кроме наделения самцов красотой в глазах самок. Сама по себе красота — отнюдь не безоговорочное преимущество. Но ничего не поделать: если некие гены сообщают самцам какие угодно качества, оказывающиеся привлекательными для самок, эти гены, хочешь не хочешь, выживут.

Почему деревья в лесу так высоки? Да просто чтобы перерасти деревья-конкуренты. «Разумная» функция полезности потрудилась бы сделать их все невысокими. Тогда они получали бы ровно то же количество солнечного света, сэкономив на толстых стволах и массивных контрфорсах. Но будь они все низкими, естественный отбор не смог бы не благоприятствовать атипичному дереву, выросшему чуть выше остальных. Стоит лишь одному повысить расходы — и остальным придется следовать его примеру. Ничто не будет в силах остановить начавшуюся эскалацию до тех пор, пока деревья не станут абсурдно и расточительно высокими. Но абсурдно и расточительно это только с точки зрения разумного плановика-экономиста, думающего о максимальной эффективности. А стоит вам осознать истинную функцию полезности — гены максимизируют собственную выживаемость, — как все сразу же встает на свои места. Бытовых аналогий тут уйма. На коктейльной вечеринке вам приходится кричать до хрипоты. Причина в том, что и остальные орут во все горло. Если бы только гости могли прийти к соглашению разговаривать шепотом, они бы слышали друг друга так же хорошо, меньше напрягая голос и расходуя меньше энергии. Но подобные договоренности соблюдаются только при наличии строгого контроля. Кто-нибудь обязательно нарушит соглашение, эгоистично прибавив громкость, а остальные будут вынуждены, один за другим, поступить точно так же. Система придет к устойчивому равновесию, только когда каждый будет кричать настолько громко, насколько хватает физических возможностей, и эта громкость будет намного выше «разумной». Вновь и вновь ограничения, налагаемые сотрудничеством, рушатся из-за присущей им внутренней нестабильности. Наивысшим благом для наибольшего числа индивидуумов неизменно оказывается «божественная функция полезности». А она со всей очевидностью происходит от беспорядочной схватки ради эгоистических выгод.

Люди обладают весьма симпатичным свойством считать по умолчанию, что «благополучие» — это благополучие группы, под «благом» подразумевать благо для общества, для будущего процветания вида или даже экосистемы. К сожалению, «божественная функция полезности», как это следует из наблюдений за механизмами естественного отбора, противоречит подобным утопическим взглядам. Нет, бесспорно, бывают ситуации, когда гены максимизируют свое эгоистическое благоденствие, программируя бескорыстное сотрудничество, а то и самопожертвование, на уровне организмов. Однако польза для группы — это всегда следствие случайного совпадения, а не первоначальная цель. Вот в чем смысл выражения «эгоистичный ген».

Рассмотрим еще один аспект «божественной функции полезности», для начала прибегнув к аналогии. Психолог-дарвинист Николас Хамфри приводит любопытный факт о Генри Форде. Рассказывают, пишет он, будто бы Форд, этот святой покровитель эффективности производства,

однажды поручил исследовать свалки автомобилей с целью выяснить, какие детали «Форда» модели T никогда не ломаются. Инспекторы вернулись с отчетами о практически любых мыслимых поломках: оси, тормоза, поршни — все выходило из строя. Но обращало на себя внимание одно важное исключение: шкворни отданных на слом машин неизменно могли бы служить еще долгие годы. Форд рассудил с беспощадной логикой, что шкворни модели T слишком хороши для выполняемой ими задачи, и распорядился в дальнейшем использовать шкворни с менее высокими характеристиками.

Вы, как и я, вероятно, имеете несколько смутное представление о том, что такое шкворни, но не в этом суть. Они то, без чего автомобиль обойтись не может, и приписываемая Форду беспощадность на самом деле совершенно логична. Альтернативным подходом было бы усовершенствовать все прочие детали машины, приведя их к шкворневым стандартам. Но тогда вместо «Форда» модели T производился бы «Роллс-Ройс», а такой задачи не ставилось. И «Роллс-Ройс», и «Форд» модели T — достойные автомобили, и производить их совсем не плохо, вот только цена у них разная. Важно ухитриться так поставить дело, чтобы вся машина производилась по спецификациям либо «Роллс-Ройса», либо «Форда» модели T. Производя некий «гибрид» — с одними деталями качеством как у первого, а с другими — как у второго, — вы оказываетесь в двойном проигрыше, ведь автомобиль будет списан в утиль, когда износятся наименее надежные его части, в то время как высококлассные компоненты не успеют выработать свою стоимость, так что деньги, затраченные на их изготовление, просто вылетят в трубу.

К живым организмам этот фордовский урок применим даже больше, чем к машинам, детали которых можно сколько угодно заменять запчастями. Многие обезьяны живут в кронах деревьев, откуда всегда есть опасность свалиться и переломать себе кости. Представьте себе, будто мы заказали исследование обезьяньих тел с целью выяснить частоту переломов, характерную для каждой из важнейших костей организма. И допустим, оказалось так, что время от времени ломаются все кости, кроме одной — малой берцовой (кость голени, как и параллельно расположенная большая берцовая), неизменно целой и невредимой у всех изученных обезьян. Генри Форд не колеблясь отдал бы указание доработать проект, заменив малую берцовую кость аналогом более низкого класса, и естественный отбор поступил бы точно так же. Мутантные особи с менее качественной малой берцовой костью — то есть мутантные особи, растущие согласно предписаниям, отводящим для этой кости меньше драгоценного кальция, — могли бы использовать сэкономленный материал, чтобы укрепить другие свои кости и достичь идеального соотношения, когда все кости ломаются с равной частотой. Или же эти мутанты могли бы использовать высвободившийся кальций, чтобы произвести больше молока и выкормить больше детенышей. Объем костной ткани, выделяемой на малую берцовую кость, мы вправе безнаказанно сокращать — как минимум до тех пор, пока та не станет ломаться столь же часто, как следующая по прочности деталь скелета. Альтернативное, «роллс-ройсовое» решение проблемы — повышение качества всех компонентов до стандартов малой берцовой кости — осуществить труднее.

В действительности расчеты будут не настолько простыми — ведь одни кости важнее других. Подозреваю, что паукообразной обезьяне проще выжить с переломом пяточной кости, чем плечевой, поэтому не стоит рассчитывать на то, что естественный отбор сделает вероятность перелома всех костей в буквальном смысле одинаковой. Тем не менее основной вывод, извлекаемый нами из этой байки про Генри Форда, несомненно, справедлив. Какая-то деталь строения животного может оказаться чересчур хороша, и тогда следует ожидать, что естественный отбор станет снижать ее качество вплоть до некой точки (но не далее), где оно придет в равновесие с качеством других составных частей организма. А точнее, естественный отбор будет способствовать выравниванию качества всех компонентов тела животного — где-то понижая планку, а где-то повышая, — пока не установится должный баланс.

Этот баланс особенно легко прочувствовать, когда речь идет о его установлении между двумя довольно далекими друг от друга аспектами жизни, например между выживанием павлина и его привлекательностью в глазах самки. Как мы знаем из дарвиновской теории, выживание — всегда только средство, а цель — распространение генов. Но это не мешает нам различать одни части тела — скажем, ноги, — имеющие отношение к выживанию особи, и другие — скажем, пенисы, — связанные с ее размножением. Или же отличать такие детали строения, как рога оленей, предназначенные для борьбы с конкурентами, от таких, как ноги и пенисы, чья важность с наличием конкурентов никак не связана. Биография многих насекомых строго разделена на совершенно непохожие друг на друга стадии. Назначение гусеницы — накопление питательных веществ и рост. Бабочка же, подобно посещаемым ею цветкам, предназначена для размножения. Она не растет, а выпиваемый нектар сжигает сразу, как авиационное топливо. В случае репродуктивного успеха она передает следующему поколению гены, необходимые для того, чтобы быть не только хорошо умеющей летать и размножаться бабочкой, но и эффективно питающейся гусеницей, через стадию которой тоже в свое время прошла. Поденки на стадии нимфы питаются и растут под водой в течение трех лет. Затем они выходят на поверхность в качестве летающих взрослых особей, чья жизнь длится всего несколько часов. Большинство из них съедается рыбами, но, если этого и не происходит, им все равно суждено вскоре погибнуть, так как они не могут питаться — у них даже нет полноценного кишечника (Генри Форд пришел бы от них в восторг). Их задача — летать, пока не найдут партнера для спаривания. После чего, передав свои гены — в том числе необходимые для того, чтобы быть нимфой и успешно питаться под водой три года, — они умирают. Поденка подобна дереву, растущему много лет, чтобы расцвести на один восхитительный день и погибнуть. Взрослая поденка — это цветок, ненадолго распускающийся в конце одной жизни и дающий начало другой.

Молодой лосось сплавляется по течению своей родной реки и основную часть жизни проводит в море, где питается и растет. Достигнув зрелости, он снова разыскивает — вероятно, по запаху — устье своей реки. В грандиозном и многократно прославленном путешествии рыба плывет против течения, перепрыгивая через пороги и стремнины, к верховьям, где появилась на свет целую жизнь назад. Там она выметывает икру, и цикл возобновляется. На этом этапе обычно имеется различие между атлантическим и тихоокеанским лососем. Атлантический лосось может после икрометания вернуться в море и, если повезет, повторить все еще раз. Тихоокеанский же, отнерестившись, гибнет спустя несколько дней от истощения.

Типичный тихоокеанский лосось напоминает поденку, только без ее анатомически четко выраженного разделения на жизненные стадии нимфы и взрослой особи. Усилия, затрачиваемые на миграцию вверх по течению, так велики, что рыбе не по средствам проделать этот путь дважды. Следовательно, естественный отбор благоприятствует таким индивидуумам, которые вкладывают все свои ресурсы до последней капли в единственную «ударную» попытку размножения. Ресурсы, что останутся после, будут бессмысленной тратой, аналогом чрезмерно качественных фордовских шкворней. Тихоокеанский лосось до тех пор эволюционировал в сторону укорачивания своей жизни после размножения, пока не свел эту стадию к нулю, вкладывая все остающиеся ресурсы в икру или в молоки. Атлантического лосося повело по другой дороге. Быть может, оттого что реки, по которым ему приходится подниматься, в целом короче и текут не по столь крутым склонам, особям, оставляющим часть ресурсов про запас для нового репродуктивного цикла, иногда удается на этом выиграть. Цена, которую они платят, состоит в невозможности вложиться в размножение без остатка. Тот или иной компромисс между долголетием и плодовитостью неизбежен, и различные виды лосося отдали предпочтение разным точкам равновесия. Характерная особенность жизненного цикла лососевых рыб заключается в его неизбежной прерывистости, связанной с изнурительной миграционной одиссеей. Не существует легкого постепенного перехода от одного репродуктивного сезона к двум. Решаясь на второй сезон, сильно понижаешь эффективность первого. Тихоокеанский лосось сделал однозначный выбор в пользу первого сезона размножения, и потому типичная особь гибнет сразу же после единственного титанического усилия, предпринимаемого ею ради нереста.

Подобным компромиссом отмечена любая жизнь, но обычно он не столь ярко выражен. Возможно, и наша с вами смерть запрограммирована примерно в том же смысле, что и у лосося, но в менее явной и резкой форме. Несомненно, некий евгенист, задавшись целью, мог бы вывести породу людей, живущих относительно долго. Для этого нужно было бы скрещивать друг с другом особей, вкладывающих больше ресурсов в собственный организм за счет потомства, — например таких, чьи кости мощно укреплены против переломов, что оставляет мало кальция для производства молока. Не так уж трудно прожить чуточку дольше, когда балуешь себя за счет следующего поколения. Наш евгенист мог бы потакать этой тенденции, выбирая соотношения выгод и потерь, ведущие в желанном направлении к увеличению продолжительности жизни. Природа же ничему подобному потакать не станет, поскольку гены, экономящие на потомках, не проникнут в будущее.

Естественная функция полезности никогда не дорожит долголетием как таковым — только ради последующего размножения. Любое животное, размножающееся — подобно нам, но в отличие от тихоокеанского лосося — более одного раза, вынуждено искать компромисс между теперешним детенышем (или пометом) и последующими. Если крольчиха вложит в первый помет всю свою энергию и ресурсы, он, вероятно, будет великолепным. Но ресурсов, чтобы перейти ко второму помету, у нее уже не останется. Гены, обусловливающие склонность сохранять кое-что про запас, будут распространяться в популяции, передаваясь через организмы крольчат из вторых и третьих выводков. Именно такие гены столь явно не сумели распространиться в популяциях тихоокеанских лососей, поскольку там пропасть между одним и двумя сезонами размножения практически непреодолима.

По мере того как мы становимся старше, наши шансы умереть в ближайший год поначалу падают, затем на какое-то время стабилизируются, после чего приступают к долгому неуклонному росту. Что происходит с нами в этот длительный период возрастающей смертности? В сущности, тот же самый процесс, что и с тихоокеанским лососем, только растянутый на многие годы, а не сжатый в скоротечную и неудержимую вакханалию смерти, следующую за вакханалией размножения. Принципы эволюции старения впервые сформулировал в начале 1950-х годов лауреат Нобелевской премии, исследователь в области медицины сэр Питер Медавар, а к доработке его изначальной идеи приложили руку такие выдающиеся дарвинисты, как Джордж Кристофер Уильямс и Уильям Дональд Гамильтон.

В общем виде их аргументация такова. Во-первых, как мы видели в первой главе, действие любого гена обычно включается в какой-то определенный момент жизни организма. Многие гены начинают работать на ранних стадиях эмбрионального развития, но некоторые — например, ген хореи Хантингтона[15], болезни, трагически оборвавшей жизнь поэта и фолк-певца Вуди Гатри, — включаются только в зрелом возрасте. Во-вторых, детали производимого геном эффекта, в том числе и время его включения, могут видоизменяться под действием других генов. Носитель гена хореи Хантингтона обречен умереть от нее, но вот на то, в каком именно возрасте болезнь его убьет — в сорок или в пятьдесят пять (как в случае с Гатри), — другие гены тоже иногда влияют. Отсюда следует, что в ходе эволюции время действия того или иного гена может как откладываться на потом, так и переноситься на более ранний срок жизни благодаря отбору, идущему среди генов-«модификаторов».

Ген, включающийся, подобно гену хореи Хантингтона, у людей в возрасте от тридцати пяти до пятидесяти пяти лет, имеет массу возможностей передаться следующему поколению, прежде чем убьет своего носителя. А вот если бы он начинал действовать уже у двадцатилетних, тогда его распространяли бы лишь те, кто успевал обзавестись детьми довольно рано, и, следовательно, естественный отбор его бы интенсивно элиминировал. Ну а включаясь в десять лет, этот ген практически никогда никому не передавался бы. Отбор тогда благоприятствовал бы любым генам-модификаторам, чье действие увеличивает возраст, в котором включается ген хореи Хантингтона. Согласно теории Медавара — Уильямса, именно в этом-то и состоит причина, почему он активируется только в зрелости. Возможно, когда-то давным-давно он проявлял себя в начале полового созревания, но естественный отбор благоприятствовал тому, чтобы отсрочить его летальный эффект до среднего возраста. Бесспорно, небольшое давление отбора, отодвигающее этот эффект еще дальше, в старость, имеется и сейчас, но оно слишком слабое: ведь очень немногие из жертв умирают прежде, чем размножиться и передать свои гены следующему поколению.

Ген хореи Хантингтона — это особенно яркий образец летального гена. Существует множество других генов, называемых сублетальными, которые, не будучи сами по себе смертоносны, тем не менее повышают шансы умереть от какой-либо иной причины. Время начала их действия может опять-таки зависеть от влияния генов-модификаторов и, следовательно, переноситься естественным отбором на более поздний или более ранний срок. Медавара осенило, что старческие немощи, возможно, представляют собой накопление летальных и сублетальных генных воздействий, отодвигавшихся на все более и более поздние этапы жизненного цикла и сумевших проскочить сквозь репродуктивное сито в следующие поколения просто в силу своей медлительности.

В 1957 году Джордж Кристофер Уильямс, патриарх современного американского дарвинизма, дал развитию этой идеи новый, и очень важный, поворот, возвращающий нас к разговору об экономических компромиссах. Для дальнейшего понимания мне следует сообщить вам кое-какие дополнительные исходные сведения. Обычно ген обладает более чем одним эффектом, нередко действуя на части тела, на поверхностный взгляд довольно различные. И эта так называемая плейотропия — не просто факт, но факт чрезвычайно предсказуемый, если учесть, что гены оказывают влияние на развитие зародыша, а оно — процесс сложный. Итак, любая новая мутация будет, скорее всего, иметь не одно, а несколько различных последствий. И хотя какое-то из них может оказаться благотворным, маловероятно, что таковыми же окажутся и остальные. Дело тут просто-напросто в том, что большинство вызванных мутациями последствий вредны. И этот факт тоже предсказуем из общих соображений: когда у вас уже есть сложный работающий механизм — например, радиоприемник, — ухудшить его можно намного большим числом способов, чем усовершенствовать.

Всякий раз, когда естественный отбор благоприятствует гену, оказывающему полезное действие в раннем возрасте — скажем, делающему молодого самца сексуально привлекательным, — у этого, скорее всего, имеется и оборотная сторона: к примеру, какая-нибудь особенная болезнь в зрелые или поздние годы. Теоретически возрастные эффекты могут быть распределены и в обратном порядке, но, если исходить из логики Медавара, отбор вряд ли будет милостив к юношескому заболеванию ради пользы, приносимой тем же геном в старости. К тому же ничто нам не мешает вспомнить о генах-модификаторах. Время включения любого из нескольких — как хороших, так и плохих — эффектов гена может меняться в ходе эволюции. В соответствии с теорией Медавара, положительные генные воздействия будут иметь тенденцию переноситься на более ранние периоды жизни, а отрицательные — откладываться на более поздние. Кроме того, в некоторых случаях ранние и поздние проявления генной активности будут непосредственно уравновешивать друг друга. Эта мысль уже неявно проскальзывала в нашем разговоре о лососе. Если животному предстоит потратить некий конечный запас ресурсов — скажем, после того как оно станет физически сильным и способным противостоять опасностям, — отбор скорее станет оказывать предпочтение любой склонности расходовать эти ресурсы как можно раньше, нежели сохранять их на потом. Чем позже ты собираешься растрачиваться, тем с большей вероятностью не успеешь этого сделать, будучи уже мертв по каким-то другим причинам. Если сформулировать основную медаваровскую мысль перефразированным языком нашей первой главы, то можно сказать, что каждый происходит от непрерывного ряда предков, из которых все в какой-то момент были молоды, но очень многие никогда не были старыми. Поэтому мы унаследовали все необходимое для благополучной молодости, но совсем не обязательно столь же хорошо экипированы для старости. Гены, обусловливающие смерть в позднем возрасте, достаются нам чаще генов, приводящих к гибели вскоре после рождения.

Возвращаясь к пессимистичному началу настоящей главы, можно сказать, что, когда функция полезности, то есть максимизируемый параметр, — выживаемость ДНК, это совсем не похоже на рецепт счастья. Покуда ДНК передается, не имеет значения, делается ли кому-нибудь больно в процессе ее передачи. Для генов дарвиновской осы-наездника лучше, чтобы поедаемая гусеница оставалась живой — и, следовательно, свежей, — ну а скольких страданий это стоит, неважно. Генам нет дела до страданий, поскольку нет дела ни до чего вообще.

Будь природа доброй, она бы сделала хотя бы ничтожную уступку, обезболивая гусениц перед тем, как их будут заживо поедать изнутри. Но природа не добра и не зла. Она ни против страданий, ни за них. Они никоим образом ее не интересуют, если это не связано с выживанием ДНК. Нетрудно, к примеру, представить себе ген, действующий на газелей перед смертоносным укусом хищника подобно транквилизатору. Станет ли естественный отбор благоприятствовать такому гену? Только в том случае, если данный акт милосердия повысит для гена шансы передаться следующему поколению. Сложно вообразить, каким образом такое было бы возможно, и потому позволительно предположить, что газели испытывают чудовищную боль и страх, перед тем как погибнуть в результате преследования — а это удел большинства из них. Общая сумма ежегодно испытываемых в природе страданий лежит за любой мыслимой гранью. Пока я пишу это предложение, тысячи животных съедаются живьем, тысячи бегут ради спасения своих жизней и визжат от ужаса, тысячи мучаются от выгрызающих им внутренности паразитов, тысячи животных всех видов умирают от голода, жажды и болезней. Так оно и должно быть. Если где-то вдруг случается период изобилия, сам этот факт автоматически приводит к росту популяции, продолжающемуся до тех пор, пока она не вернется в нормальное состояние голода и нужды.

Богословов очень волнует «проблема зла» и сопутствующая ей «проблема страданий». В день, когда я написал первоначальную версию этого абзаца, все британские газеты опубликовали ужасающую новость об автобусе с детьми из католической школы, разбившемся без какой-либо видимой причины, причем ни один из пассажиров не выжил. И церковников стало в очередной раз корежить от теологического вопроса, сформулированного обозревателем одной из лондонских газет (The Sunday Telegraph) следующим образом: «Как вы можете верить в любящего и всемогущего Творца, допустившего подобную трагедию?» Далее в статье приводится ответ некоего священника: «Простое объяснение заключается в том, что мы не знаем, почему должен существовать Бог, позволяющий таким страшным вещам случаться. Но для христианина ужас этой катастрофы подтверждает ту истину, что мы живем в мире подлинных ценностей: добра и зла. Если бы вселенная состояла только из электронов, ни проблемы страданий, ни проблемы зла не существовало бы».

Как раз наоборот: если вселенная образована просто электронами и эгоистичными генами, бессмысленные трагедии вроде случившейся с этими школьниками — именно то, чего и следует ожидать, наряду со столь же бессмысленными удачными происшествиями. Такая вселенная не может иметь ни злых, ни добрых намерений. Она вообще никаких намерений не изъявляет. В мире слепых физических сил и генетических репликаторов одним людям будет больно, другим повезет, и во всем этом вы не найдете ни логики, ни смысла, ни какой-либо справедливости. Вселенная, которую мы видим, обладает в точности теми качествами, каких и стоит ждать в том случае, если в ее основе нет ни замысла, ни цели, ни добра и ни зла, а только слепое, безжалостное равнодушие. Как выразился несчастливый поэт Альфред Эдвард Хаусман,

И знай, что разума и сердца

Природа лишена,

Ей наши судьбы безразличны

И наши имена…[16]

ДНК безразличны наши судьбы и имена. ДНК просто есть.

А мы пляшем под ее дудку.

Глава 5

Репликативная бомба

Горение большинства звезд — и наше Солнце не исключение — держится на постоянном уровне в течение тысяч миллионов лет. Крайне редко где-нибудь в галактике может произойти внешне ничем не предвещаемая внезапная вспышка звезды, превращающейся в сверхновую. За какие-нибудь несколько недель звезда увеличивает свою яркость во много миллиардов раз, после чего угасает, оставляя после себя лишь темный остаток. За те недолгие славные дни, что она проводит в качестве сверхновой, звезда может излучить больше энергии, чем за предшествующие им сто миллионов лет, когда она еще была обычной звездой. Если бы наше Солнце вдруг надумало стать сверхновой, вся Солнечная система тотчас испарилась бы. К счастью, это крайне маловероятно. В нашей Галактике, состоящей из сотни миллиардов звезд, астрономами было зафиксировано всего три[17] взрыва сверхновых: в 1054, 1572 и 1604 годах. Крабовидная туманность — это то, что осталось от наблюдавшегося китайскими астрономами события 1054 года. (Говоря о «событии 1054 года», я, разумеется, имею в виду год, когда известия о событии достигли Земли. Само оно произошло на шесть тысяч лет раньше. А в 1054-м до нас дошел фронт его световой волны.) Все взрывы сверхновых, замеченные после 1604 года, происходили в других галактиках.

Существует и другая разновидность взрыва, какую может претерпеть звезда, если пойдет не по «пути сверхновой», а по «информационному сценарию». Такой взрыв начинается медленнее, и на его распространение уходит неизмеримо больше времени. Это явление можно назвать информационной или же — по соображениям, которые вскоре станут понятны, — репликативной бомбой. В первые несколько миллиардов лет ее формирования репликативную бомбу можно обнаружить, только находясь в непосредственной близости от нее. Со временем едва различимые проявления взрыва начинают просачиваться в более отдаленные области космического пространства, и он — по крайней мере, теоретически — становится заметен с большого расстояния. Нам неизвестно, чем подобные взрывы заканчиваются. По-видимому, в конечном итоге угасают, как и взрывы сверхновых, но мы не знаем, к насколько далеким последствиям приводят они перед этим. Возможно, к жестокой и саморазрушительной катастрофе. Возможно, к более спокойному, регулярно повторяющемуся распространению объектов, движущихся от своей звезды — причем скорее по траектории управляемого полета, нежели просто баллистической, — в глубины космоса, где этот взрыв может заразить другие звездные системы той же самой способностью взрываться.

Причина, почему мы знаем о репликативных бомбах так немного, состоит в том, что нам известен только один пример, а основываясь на одном-единственном примере, ни для какого явления природы общих закономерностей не вывести. И этот единственный известный нам инцидент еще не завершен. Он полным ходом шел на протяжении трех-четырех миллиардов лет и только недавно достиг порога, позволяющего ему распространиться за пределы ближайших окрестностей своей звезды. Звезда, о которой идет речь, — это Sol, желтый карлик, расположенный на краю нашей Галактики, в одном из ее спиральных рукавов. Мы с вами называем эту звезду Солнцем. Строго говоря, взрыв начался на одном из ее спутников, вращающемся по близкой к ней орбите, но вся необходимая для взрыва энергия исходит от Солнца. Под спутником, конечно же, имеется в виду Земля, а длящийся четыре миллиарда лет взрыв — репликативная бомба — называется жизнью. Мы, люди, — чрезвычайно важная составляющая репликативной бомбы, ибо именно благодаря нам, нашему мозгу, нашей культуре символов и нашим технологиям взрыв может перейти в следующую фазу и прогреметь на огромное космическое пространство.

Как я уже сказал, на сегодняшний день наша репликативная бомба — единственная известная нам во Вселенной, но это вовсе не обязательно означает, что события такого рода случаются реже, чем взрывы сверхновых. Конечно, взрывы сверхновых были замечены в нашей Галактике аж трижды, но их, в силу огромного количества высвобождаемой энергии, намного проще увидеть издалека. Еще несколько десятилетий назад, до того как наша планета стала излучать рукотворные радиоволны, вспышка жизни на ней не была бы заметна даже наблюдателям с ближайших планет. Вероятно, вплоть до недавнего времени единственным бросающимся в глаза проявлением бурного всплеска жизни на Земле был Большой Барьерный риф.

Взрыв сверхновой колоссален и внезапен. Любой взрыв начинается, когда некая количественная величина переваливает через критическое значение, после чего ситуация выходит из-под контроля и получающийся результат оказывается намного грандиознее исходного события, послужившего толчком к нему. В случае репликативной бомбы таким пусковым событием является спонтанное возникновение самовоспроизводящихся, но при этом изменчивых объектов. Причина, по которой самовоспроизведение потенциально взрывоопасно, — та же самая, что и для любых других разновидностей взрывов: экспоненциальный рост, когда чем больше чего-либо имеется, тем больше этого становится. Если у вас есть один самовоспроизводящийся объект, то вскоре их будет два. Затем каждый из этих двух снимет с себя копию, и их окажется уже четыре. Потом восемь, потом шестнадцать, тридцать два, шестьдесят четыре… Всего через тридцать поколений такого самокопирования у вас будет более миллиарда удваивающихся объектов. Через пятьдесят поколений их будет тысяча миллионов миллионов. А через двести — миллион миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов. Это в теории. На практике же такое никогда не сможет произойти, потому что указанное число превышает количество атомов во всей Вселенной[18]. Взрывообразному процессу самокопирования суждено будет столкнуться с ограничениями намного раньше, чем он доберется до двухсотого поколения в ходе ничем не сдерживаемого удваивания.

Мы не располагаем никакими прямыми свидетельствами о репликативном событии, положившем начало процессам, развернувшимся на нашей планете. Но из взрыва накопившихся последствий этого события, к коим относимся и мы сами, можно сделать вывод, что оно непременно имело место. Нам точно не известно, на что это исходное решающее событие, начало процесса самовоспроизведения, было похоже, но мы можем высказать догадку о том, какова должна была быть его природа. Она была химической.

Химия — это спектакль, разворачивающийся на всех звездах и всех планетах. В качестве актеров этого спектакля выступают атомы и молекулы. Даже редчайшие из атомов чрезвычайно многочисленны по меркам привычного нам счета. Так, Айзек Азимов вычислил, что в Северной и Южной Америках, вместе взятых, земная кора на десять миль в глубину содержит «всего триллион» атомов редкого элемента астата-215. Эти фундаментальные химические единицы непрерывно обмениваются партнерами, создавая вечно меняющуюся, но неизменно огромную популяцию более крупных единиц — молекул. Молекулы одного и того же вещества, сколь бы многочисленны они ни были, всегда идентичны друг другу и этим отличаются от, скажем, животных одного и того же вида или от скрипок Страдивари. Обусловленный законами химии распорядок атомных танцев приводит к тому, что в мире одни молекулы становятся распространеннее других. Биологом овладевает естественное искушение охарактеризовать более многочисленные молекулы как «успешные». Но незачем. Понятие успеха — в том смысле, в каком оно могло бы пролить свет на что-либо, — появится на более поздних этапах нашей истории.

Так что же это было за роковое событие, приведшее к всплеску жизни? Как я уже сказал, оно состояло в появлении самоудваивающихся объектов, но мы с тем же правом могли бы назвать его возникновением феномена наследственности — процесса, когда «подобное рождает подобное». Обычно молекулам такое не свойственно. Молекулы воды, хотя и образуют огромные кишащие скопления, и близко не выказывают ничего похожего на истинную наследственность. На первый взгляд это утверждение может показаться ошибочным. Совокупность молекул воды (H_2O) возрастает при сжигании водорода (H) вместе с кислородом (O) и уменьшается, когда вода, расщепляясь в процессе электролиза, превращается в пузырьки водорода и кислорода. Но хотя молекулам воды и присуще нечто вроде популяционной динамики, подлинной наследственности у них нет. Минимальным условием наличия последней было бы существование по меньшей мере двух четко отличающихся друг от друга разновидностей молекулы H_2O, каждая из которых производила («порождала») бы свои собственные копии.

Иногда молекулы существуют в двух «зеркальных» вариантах. Таковы, например, молекулы глюкозы, содержащие равное количество атомов, собранных вместе в абсолютно одинаковом порядке, но выглядящие зеркальными отражениями друг друга. То же самое характерно и для молекул других сахаров, и для множества прочих веществ, в том числе таких важных, как аминокислоты. Уж не кроется ли здесь возможность появления химической наследственности — чтобы «подобное рождало подобное»? Не могут ли правосторонние молекулы давать начало дочерним правосторонним молекулам, а левосторонние — порождать молекул-левшей? Давайте в первую очередь ознакомимся кое с какой базовой информацией о таких «зеркальных» молекулах. Это явление открыл великий французский ученый XIX века Луи Пастер, изучавший кристаллы тартратов, то есть солей винной кислоты, важных компонентов вина. Кристаллами называют твердые образования: их видно невооруженным глазом и в некоторых случаях можно носить на шее. Кристалл возникает, когда одинаковые атомы или молекулы упаковываются вместе, формируя твердое вещество. Причем они не просто сваливаются в кучу, а выстраиваются в строгом геометрическом порядке, как гвардейцы одинакового роста и безукоризненной выучки. Молекулы, уже входящие в состав кристалла, служат шаблоном для добавления новых молекул, выпадающих из водного раствора и встраивающихся точно на свое место, так что весь кристалл разрастается в виде геометрически безупречной пространственной решетки. Вот почему кристаллы поваренной соли имеют форму куба, а кристаллы алмаза — тетраэдрическую («бриллиантовидную») форму. Когда некая форма служит матрицей для постройки еще одной, подобной ей, формы, где-то неподалеку начинает маячить возможность такого явления, как самокопирование.

Вернемся теперь к кристаллам тартрата. Пастер заметил, что, если растворить тартрат в воде, из раствора возникают два типа кристаллов — во всем идентичные, но выглядящие словно зеркальные отражения друг друга. Он тщательно рассортировал их. А заново растворив кристаллы каждого типа по отдельности, получил два различных раствора — две разновидности разведенного тартрата. И хотя во многих отношениях эти два раствора были одинаковыми, Пастер обнаружил, что они вращают поляризованный свет в противоположных направлениях. Отсюда общепринятые названия таких молекул — лево- и правовращающие, поскольку первые поворачивают плоскость поляризации света против часовой стрелки, а вторые — по часовой стрелке. Как вы, должно быть, догадываетесь, когда оба раствора снова кристаллизовали, каждый дал начало кристаллам только одного типа, которые были как будто зеркальным отражением кристаллов, полученных из другого раствора.

Эти «зеркальные» молекулы в самом деле различаются в той же степени, как левый и правый ботинок: сколько ни старайся, нельзя развернуть их таким образом, чтобы они могли заменить друг друга. Во взятом Пастером исходном растворе содержалась смесь из обеих разновидностей, и при кристаллизации каждая молекула стремилась пристроиться к молекулам своего собственного типа. Существование двух (или более) четко различимых вариантов некоего явления — условие, для наличия подлинной наследственности необходимое, но не достаточное. Чтобы обзавестись настоящей наследственностью, кристаллам, дорастающим до некоего критического размера, следовало бы расщепляться надвое и каждой половинке — служить матрицей для формирования нового полноразмерного кристалла. Будь оно так, у нас действительно была бы растущая популяция, представленная двумя соперничающими типами кристаллов, и применительно к ней правомерно было бы говорить об «успехе» — ведь раз обе разновидности молекул конкурируют за одни и те же составляющие их атомы, одна из них могла бы стать более многочисленной за счет другой, в силу «лучшего» умения создавать копии самой себя. К сожалению, подавляющее большинство молекул таким замечательным свойством — наследственностью — не обладает.

Я сказал «к сожалению», потому что химики, которым в медицинских целях бывает необходимо синтезировать, скажем, только левовращающие молекулы, дорого бы дали за возможность «размножать» их. Но если какие молекулы и служат шаблонами для образования других молекул, то производят они обычно не подобную самим себе форму, а свое зеркальное отражение. Это затрудняет задачу, поскольку, имея изначально левовращающую форму, в итоге вы получаете смесь из лево- и правовращающих молекул, представленных в равных количествах. Химики, специализирующиеся в данной области, всячески стараются «обмануть» молекулы, заставляя их «плодить» дочерние молекулы той же самой пространственной ориентации. И такая уловка осуществима с большим трудом.

Как бы то ни было, нечто подобное этой уловке произошло естественно и самопроизвольно четыре тысячи миллионов лет назад, когда мир был молод, — с того-то момента и берет свое начало взрыв жизни и информации. (Возможно, впрочем, что наследуемым признаком тогда была не лево- и правосторонняя конфигурация молекул, а что-то другое.) Но для нормального протекания такого взрыва требуется нечто большее, чем просто наследственность. Даже если левовращающая и правовращающая формы некой молекулы действительно обладают способностью передавать свои свойства потомству, последствия их конкуренции не будут особенно интересными, поскольку разновидностей только две. Как только кто-то — к примеру, левши — одержит победу в соревновании, на этом вся история и закончится. Никакого дальнейшего развития не будет.

Более крупные молекулы могут обладать право- и левосторонней ориентацией в различных участках своей структуры. Так, у молекулы антибиотика монензина семнадцать центров асимметрии, каждый из которых имеет либо левовращающую, либо правовращающую конфигурацию. Двойка, помноженная на саму себя 17 раз, дает число 131 072 — следовательно, существует именно столько четко различимых форм данной молекулы. Если бы эти 131 072 разновидности обладали таким свойством, как подлинная наследственность, то есть если бы каждая молекула могла порождать себе подобные, вышло бы весьма замысловатое соревнование, где представители наиболее успешной разновидности из 131 072 постепенно становились бы все многочисленнее. Но даже такой вариант наследственности был бы неполноценным, поскольку 131 072 — число хоть и большое, но конечное. Чтобы взрыв жизни заслуживал своего названия, требуется не только наследственность, но и бесконечная, неограниченная изменчивость.

В том, что касается наследования «зеркальных» особенностей, пример с монензином завел нас в тупик. Но альтернатива левого вращения правому — не единственное различие, какое могло бы передаваться по наследству при копировании. К числу химиков, дерзнувших всерьез взяться за сложную задачу создать самовоспроизводящиеся молекулы, принадлежит Джулиус Ребек, а также его коллеги, работающие вместе с ним в Массачусетском технологическом институте. Вариабельность, с которой они имеют дело, никак не связана с право- и левосторонностью. Ребек и его сотрудники использовали две небольшие молекулы, чьи точные названия несущественны — назовем их просто А и Б. Будучи смешаны в растворе, А и Б соединяются, образуя третье вещество под названием — совершенно верно! — В. Каждая молекула В служит матрицей, литейной формой. В эту форму попадают свободно плавающие в растворе молекулы А и Б. Одна молекула А и одна Б сталкиваются там в таком положении, что оказываются идеально подогнанными друг к другу для получения новой молекулы В — точно такой же, как предыдущая. Новая и старая молекулы В не склеиваются, чтобы сформировать кристалл, а расходятся. Теперь они обе годятся в качестве матриц для производства молекул В, чье количество в результате растет по экспоненте.

В том виде, как я пока что описываю эту систему, истинная наследственность ей не свойственна, но смотрите, что будет дальше. Молекула Б представлена множеством разновидностей, каждая из которых сочетается с А, образуя свой вариант молекулы В. Таким образом, у нас получаются В1, В2, В3 и так далее. Каждая разновидность молекулы В действует в качестве матрицы для синтеза новых молекул В того же самого типа. Следовательно, популяция В оказывается разнородной. Кроме того, у различных вариантов В производство дочерних молекул идет с разной эффективностью. Итак, в популяции молекулы В существует конкуренция между ее соперничающими разновидностями. Но что еще интереснее, удалось вызвать «спонтанную мутацию» В при помощи ультрафиолетового излучения. И этот новый мутантный тип оказался способен к «подлинному размножению», то есть к производству точно таких же дочерних молекул. Ко всеобщему удовлетворению, новая разновидность вытеснила исходную, стремительно захватив мир той пробирки, где эти протосущества обитали. Система А/Б/В — не единственный набор молекул, ведущий себя подобным образом. В числе прочих назову лишь сходную тройку Г/Д/Е. Группе под руководством Ребека даже удалось получить самореплицирующиеся гибриды, образованные составными элементами из наборов А/Б/В и Г/Д/Е.

Потенциал изменчивости встречающихся в природе настоящих самокопирующихся молекул — нуклеиновых кислот ДНК и РНК — несопоставимо богаче. Если репликатор, созданный Ребеком, представляет собой цепочку всего из двух звеньев, то молекула ДНК — это протяженная цепь неограниченной длины, и сотни составляющих ее звеньев бывают четырех разновидностей. Когда же некий участок цепи служит матрицей для образования новой молекулы ДНК, каждая из четырех разновидностей звеньев служит шаблоном для другой, строго определенной их разновидности. Эти четыре типа звеньев, называемые азотистыми основаниями, — вещества аденин, тимин, цитозин и гуанин, которые принято обозначать как А, Т, Ц и Г. Основание А всегда служит матрицей для Т, и наоборот. Г всегда выполняет роль шаблона для Ц, и наоборот. Любая мыслимая последовательность из А, Т, Ц и Г может существовать и будет в точности скопирована. Более того, поскольку длина цепочек ДНК неограниченна, количество возможных вариантов фактически бесконечно. Вот вам потенциальный рецепт информационного взрыва, чьи отголоски способны в конечном итоге покинуть пределы родной планеты и достигнуть звезд.

На протяжении большей части тех четырех миллиардов лет, что прошли с тех пор, как в Солнечной системе начался репликативный взрыв, его влияние было ограничено породившей его планетой. Только в последний миллион лет возникла нервная система, способная изобрести технологию передачи радиосигналов. И всего несколько десятилетий назад она ее действительно изобрела. Теперь планета, где все это произошло, окружена расширяющейся со скоростью света оболочкой из богатых информацией радиоволн.

Я сказал «богатых информацией», потому что немалое количество радиоволн и без того уже болтается в космосе. Звездное излучение содержит не только частоты, известные нам как видимый свет, но и радиочастоты. Некий фоновый шум остался даже от первоначального Большого взрыва, стоявшего у истоков времени и Вселенной. Но шум этот не имеет никакой осмысленной структуры, он беден информацией. Радиоастроном с планеты, вращающейся вокруг Проксимы Центавра, выявил бы то же самое фоновое излучение, что и его земные коллеги, но помимо того заметил бы и более сложный рисунок радиоволн, исходящих от звезды Sol. Он не распознал бы в нем мешанину из телепередач четырехлетней давности, но наверняка обратил бы внимание на то, что этот рисунок неизмеримо более структурирован и богат информацией по сравнению с обычным фоновым шумом. Центаврийские радиоастрономы, горя триумфальным воодушевлением, опубликовали бы сообщение о том, что со звездой Sol произошел информационный эквивалент взрыва сверхновой (они осторожно предположили бы, что на самом деле речь идет о некой вращающейся вокруг Sol планете).

Как мы уже говорили, репликативные бомбы подчиняются более медленной динамике, чем взрывы сверхновых. Нашей репликативной бомбе потребовалось несколько миллиардов лет, чтобы достигнуть радиопорога — момента, когда породивший ее мир переполнился информацией и та полилась через край, затапливая окрестные звездные системы осмысленными импульсами. Судя по всему, информационные взрывы, если только наш взрыв типичен, проходят через последовательный ряд порогов. Радиопорог и предшествующий ему языковой порог — события в биографии репликативной бомбы довольно поздние. Прежде них (по крайней мере, на нашей планете) было пройдено то, что можно было бы назвать нейронным порогом, а еще раньше — порог многоклеточности. Порогом номер один, дедушкой всех прочих, был репликативный порог — начальное событие, без которого никакого взрыва просто не было бы.

Чем так примечательны репликаторы? Каким образом случайное возникновение молекулы, обладающей вроде бы безобидной способностью служить литейной формой для производства других, точно таких же, молекул, может инициировать взрыв, отдаленным последствиям которого под силу преодолевать планетарные масштабы? Как мы уже видели, могущество репликаторов частично проистекает из экспоненциального роста. Для них это явление характерно в особенно отчетливом виде. Типичным примером могут послужить так называемые «магические письма». В своем почтовом ящике вы находите открытку с надписью: «Сделай шесть таких открыток и разошли их шести своим друзьям в течение недели. Если ты ослушаешься, на тебя падет проклятье и не позже чем через месяц ты умрешь в страшных мучениях». Здравомыслящий человек такое послание просто выбросит. Но изрядная часть населения здравомыслящей не является: некоторые, будучи слегка заинтригованы или же напуганы полученной угрозой, разошлют шесть копий открытки другим людям. Предположим, что двое из этих шести согласятся поступить точно так же. Если в среднем треть получателей сообщения последует содержащимся в нем указаниям, то количество циркулирующих по почте копий открытки будет еженедельно удваиваться. Теоретически это означает, что через год число находящихся в обращении открыток составит 2 в 52-й степени, или около четырех тысяч триллионов, — достаточно, чтобы засыпать с головой всех на свете мужчин, женщин и детей.

Не обуздываемый нехваткой ресурсов экспоненциальный рост всегда приводит к поразительно масштабным последствиям за удивительно короткое время. На практике же ресурсы ограниченны, а кроме того, имеются и другие сдерживающие факторы. Так, в нашем выдуманном примере люди, вероятно, поленятся снова переписывать то же самое «магическое письмо», когда оно придет к ним во второй раз. В борьбе за ресурсы могут возникнуть искаженные варианты репликатора, которые окажутся эффективнее в деле воспроизводства самих себя. Более эффективным репликаторам будет свойственно вытеснять своих менее успешных соперников. Важно понимать, что никакой из этих самокопирующихся объектов не имеет осознанной заинтересованности в том, чтобы себя удваивать. Просто само собой получится так, что мир будет заполнен наиболее эффективными репликаторами.

В случае «магических писем» эффективность состоит в том, чтобы подобрать наилучшее сочетание слов на бумаге. Вместо не вполне правдоподобной угрозы «если ты ослушаешься написанного на открытке приказа, то самое позднее через месяц умрешь в страшных мучениях» текст может измениться на «умоляю, пожалуйста, спаси свою и мою душу и, если ты хоть сколько-нибудь колеблешься, не рискуй: выполни содержащиеся в письме указания и разошли его еще шести адресатам». Подобные «мутации» могут случаться вновь и вновь, благодаря чему по почте будет распространяться разношерстная популяция сообщений, происходящих от единого предка-родоначальника, но различающихся конкретными формулировками, а также силой убедительности и характером используемых риторических приемов. Частота встречаемости более успешных вариантов станет возрастать за счет менее удачливых конкурентов. Успех здесь измеряется просто числом имеющих хождение экземпляров. Знаменитым примером такого успеха может служить «Письмо св. Иуды», многократно облетевшее весь мир (попутно, вероятно, увеличиваясь в размерах). Вот каким его вариантом снабдил меня, когда я работал над этой книгой, доктор Оливер Гуденаф из Университета Вермонта (впоследствии мы опубликовали в журнале Nature совместную статью, посвященную «Письму св. Иуды» как одному из «вирусов мозга»):

Для любви все возможно

Этот листок был прислан тебе на счастье. Оригинал его находится в Новой Англии. Он обошел весь мир 9 раз. Тебе прислали Удачу. Она улыбнется тебе в течение 4 дней в надежде, что ты отправишь ее дальше. Удача придет к тебе по почте. Не посылай денег. Перепиши это письмо и отправь тем, кто, на твой взгляд, нуждается в везении. Не посылай денег, поскольку вера бесценна. Не храни это письмо. Обязательно избавься от него в течение 96 ч. Офицер ПВО Джо Эллиотт получил $ 40 000 000. Дж. Уэлч потерял свою жену через 5 дней после получения письма. Тем не менее перед ее смертью он получил $ 75 000. Он не стал распространять письмо. Пожалуйста, разошли копии и посмотри, что произойдет через 4 дня. Эта цепочка началась в Венесуэле, ее записал Сол Энтони Дегнас, миссионер из Ю. Америки. С тех пор копии должны путешествовать по свету. Ты должен сделать 20 копий и отправить их своим друзьям и коллегам, после того как через несколько дней получишь сюрприз. Это несет только любовь, даже если ты не суеверен. Обрати внимание на следующее. Кантонаре Диас получил это письмо в 1903 году. Он попросил свою секретаршу сделать копии и разослать их. Через несколько дней он выиграл в лотерею 20 миллионов долларов. Конторский служащий Карл Доббит получил это письмо и забыл, что от него нужно избавиться в течение 96 ч. Он потерял работу. Когда письмо снова попалось ему на глаза, он сделал 20 копий и разослал их. Через несколько дней он нашел работу еще лучше прежней. Долан Фейрчайлд получил это письмо и, не поверив ему, выбросил. 9 дней спустя он умер. В 1987 году письмо получила одна молодая женщина из Калифорн. Оно было выцветшим и едва разборчивым. Женщина обещала себе перепечатать письмо и разослать, но отложила на потом. Ее стали одолевать всевозможные проблемы, в том числе затратные проблемы с машиной. Она не избавилась от письма в течение 96 ч. В конце концов она распечатала письмо, как обещала, и получила новую машину. Запомни: деньги не слать. Не пренебрегай письмом: оно действует.

Св. Иуда

У этого смехотворного документа налицо все признаки эволюции путем многочисленных мутаций. Он изобилует огрехами и корявостями, также имеют хождение и другие варианты того же текста. После публикации нашей статьи в Nature мне прислали несколько существенно отличающихся друг от друга версий с разных концов земного шара. Например, в одной из таких альтернативных редакций «офицер ПВО» стал «офицером ВВС». «Письмо св. Иуды» хорошо известно почтовой службе США: по ее данным, оно существовало еще до того, как это ведомство стало официально документировать свою деятельность, и с ним происходят регулярные «всплески численности», подобные эпидемиям.

Обратите внимание на то, что список событий, якобы осчастлививших тех, кто согласился переписать письмо, и неудач, обрушившихся на упрямцев, не мог быть составлен самими этими людьми. Как утверждается в письме, удача улыбнулась счастливчикам только после того, как они избавились от него. Потерпевшие же вообще никакого письма не отправляли. Судя по всему, эти истории были просто выдуманы, о чем вообще-то можно догадаться, исходя из одного лишь их неправдоподобия. И здесь мы приходим к главному отличию «магических писем» от природных репликаторов, инициировавших взрыв жизни на Земле. «Магические письма» изначально придуманы человеком, и все изменения их формулировок зарождаются в людских головах. А в начальной точке взрыва жизни не существовало ни разума, ни выдумки, ни намерений. Была одна только химия. И тем не менее, едва лишь самовоспроизводящимся веществам удалось случайно возникнуть, неизбежно должна была установиться тенденция повышения численности более успешных разновидностей за счет менее успешных.

Как и в случае «магических писем», для химических репликаторов успех — просто синоним частоты встречаемости. Но это всего-навсего определение, почти что тавтология. Чтобы добиться успеха, нужны практические умения, а умениями называют нечто конкретное, от тавтологий весьма далекое. Успешным репликатором станет та молекула, которая, в силу тончайших особенностей своего химического устройства, будет обладать всем необходимым для самоудвоения. На практике это может реализовываться множеством различных способов — даже если устройство самого репликатора кажется на удивление однообразным.

ДНК однообразна до такой степени, что представлена исключительно различными сочетаниями выстроенных в ряд четырех букв: А, Т, Ц и Г. Но при этом, как мы уже видели в предыдущих главах, средства, которыми ДНК обеспечивает свою репликацию, ошеломляют многообразием. В числе таких средств — построение более мощных сердец для гиппопотамов, более прыгучих ног для блох, более аэродинамически обтекаемых крыльев для стрижей, более эффективных плавательных пузырей для рыб. Все органы и конечности животных, все корни, листья и цветки растений, глаз, мозг и разум и даже страх и надежда — все это рычаги, используемые успешными молекулами ДНК для попадания в будущее. Разнообразие рычагов практически неисчерпаемо, а вот рецепты их изготовления до нелепого сходны: все те же А, Т, Ц и Г, только каждый раз заново перетасованные.

Возможно, так дело обстояло не всегда. У нас нет никаких доказательств, что исходный код, возникший в самом начале информационного взрыва, был записан алфавитом ДНК. По правде говоря, вся основывающаяся на ДНК и белке информационная технология столь сложна — «хайтек», по выражению химика Грэма Кернса-Смита, — что едва ли можно представить себе ее случайное возникновение на ровном месте, без какой-то другой самореплицирующейся системы-предшественницы. Такой предшественницей могла быть либо РНК, либо что-то подобное простым самовоспроизводящимся молекулам из эксперимента Джулиуса Ребека, либо же что-то совершенно иное. Вышеупомянутый Кернс-Смит (см. его книгу «Семь подсказок о возникновении жизни») высказал захватывающее предположение, подробно рассмотренное мною в «Слепом часовщике», что самыми первыми репликаторами были неорганические кристаллы глины. Вряд ли мы когда-нибудь доподлинно выясним, как было дело.

Что мы можем, так это приблизительно реконструировать общую хронологию взрыва жизни на любой планете, где угодно во Вселенной. Подробности того, как именно он будет протекать, могут зависеть от локальных условий. Система «ДНК — белок» не стала бы функционировать в среде из холодного сжиженного аммиака, но какая-нибудь другая система наследственности и эмбриологии, возможно, сумела бы. Как бы то ни было, именно подобными частностями мне хотелось бы пренебречь, поскольку я собираюсь сосредоточиться на универсальных принципах, не зависящих от конкретной планеты. Перечислю теперь в более систематической манере те пороги, через какие, по идее, должна проходить любая репликативная бомба. Некоторые из них, по-видимому, действительно всеобщие. Другие же могут оказаться специфическими именно для нашей планеты. Пожалуй, не всегда будет легко отличить универсальное от локального, и этот вопрос сам по себе интересен.

Под номером один идет, разумеется, «репликативный порог» как таковой — появление какой-либо самокопирующейся системы с наличием хотя бы зачаточной формы наследственной изменчивости, то есть с совершающимися иногда в процессе копирования случайными ошибками. Вследствие прохождения порога № 1 планета будет содержать некую смешанную популяцию, чьи разнородные представители конкурируют за ресурсы. Ресурсов будет недостаточно — или окажется недостаточно после того, как конкуренция усилится. В борьбе за эти скудные ресурсы некоторые варианты копий окажутся относительно успешными. А некоторые — относительно неудачливыми. Так в элементарном виде появится естественный отбор.

Поначалу об успехе репликаторов можно будет судить напрямую по их собственным свойствам — например по тому, насколько хорошо их молекулярная структура умещается в «литейной форме». Но затем, после многих поколений эволюции, мы подойдем к порогу № 2 — «фенотипическому порогу». Теперь репликаторы будут выживать не благодаря собственным качествам, а в силу своих воздействий на что-либо другое, называемых фенотипом. На нашей планете фенотипы легко распознаются как те части животных и растительных организмов, что находятся под влиянием генов. А это, стало быть, все части тела, вплоть до мельчайших. Представьте себе, будто фенотипы — рычаги власти, которыми успешные репликаторы проталкивают себя в следующее поколение. В более общем виде фенотипы можно определить как результаты деятельности репликаторов, оказывающие влияние на успех этих репликаторов, но к собственной репликации не способные. К примеру, некий конкретный ген какого-нибудь вида улиток, живущих на тихоокеанском острове, регулирует, вправо или влево закручивается у тех раковина. Сами молекулы ДНК не делятся на лево- и правозакрученные, а вот их фенотипические эффекты — другое дело. Может статься, что левозакрученные и правозакрученные раковины не одинаково хорошо справляются с задачей наружной защиты улиточьего организма. А поскольку гены улиток сами находятся внутри тех раковин, на чью форму оказывают влияние, численность генов, производящих удачные раковины, в конечном итоге превысит численность генов, производящих неудачные раковины. Будучи фенотипами, раковины не порождают дочерних раковин. Каждая раковина сделана благодаря ДНК, порождающей новую ДНК.

ДНК-последовательности оказывают влияние на обусловливаемые ими фенотипы (вроде направления закручивания раковины) посредством более или менее сложной цепочки промежуточных событий, объединяемых под рубрикой «эмбриология». На нашей планете первое звено этой цепочки всегда представляет собой синтез молекулы белка. Каждая деталь строения белковой молекулы в точности определяется знаменитым генетическим кодом — последовательностью из четырех различных букв ДНК. Но эти подробности имеют, скорее всего, только местное значение. Говоря же в общем, планета в конце концов окажется населена репликаторами, производящими такие последствия (фенотипы), которые какими угодно способами оказывают благотворный эффект на успех копирования репликаторов. Как только пройден «фенотипический порог», выживание репликаторов становится заботой их заместителей — последствий их влияния на мир. На нашей планете эти последствия обычно ограничены рамками того организма, где ген физически находится. Но строгой закономерности тут нет. Согласно теории расширенного фенотипа (ей я посвятил одноименную книгу), рычаги власти, при помощи которых репликаторы обеспечивают себе долгосрочное существование, не обязательно должны ограничиваться «собственным» организмом репликатора. Гены способны дотягиваться за пределы конкретных тел и влиять на мир в целом, в том числе и на другие организмы.

Не знаю, насколько универсален «фенотипический порог». Подозреваю, что он будет преодолен на всех планетах, где жизнь хоть сколько-нибудь выйдет из зачаточного состояния. Подозреваю также, что это будет справедливо и для следующего порога в моем списке. Речь идет о пороге № 3, «пороге команды репликаторов», который на некоторых планетах может быть пройден прежде «фенотипического порога», а на некоторых — одновременно с ним. В давние времена репликаторы были, вероятно, независимыми единицами, бултыхавшимися голышом вместе с репликаторами-соперниками в верховьях генной реки. Но наша ныне установившаяся на Земле система информационных технологий, основанная на ДНК и белке, устроена так, что никакой ген не может работать в одиночку. Химическое окружение функционирующего гена — отнюдь не внешний мир как он есть. Мир, конечно же, существует в качестве фона, но фона довольно отдаленного. Непосредственно окружающая ДНК-репликатор и жизненно необходимая ему среда представляет собой куда меньший, намного более насыщенный химикатами мешочек — клетку. Впрочем, называть клетку мешочком с химикатами не вполне правильно, потому что во многих клетках имеется сложнейшая система плотно уложенных мембран, на которых, внутри которых и между которыми протекают необходимые для жизни химические реакции. Химический микрокосм клетки создается консорциумом, состоящим из сотен (а в случае наиболее развитых клеток — из сотен тысяч) генов. Каждый ген вносит свой вклад в формирование общей среды, совместно используемой затем ради выживания. Гены работают в командах. Мы уже рассматривали это явление под несколько иным углом в первой главе.

Простейшими автономными системами копирования ДНК на нашей планете являются клетки бактерий: им для производства всего необходимого требуется как минимум пара сотен генов. Клетки, не относящиеся к бактериям, называются эукариотическими. Наши с вами клетки, а также клетки всех животных, растений, грибов и простейших — это эукариотические клетки. Обычно в них содержатся десятки или сотни тысяч генов, работающих как одна команда. Как мы знаем из второй главы, теперь полагают вероятным, что изначально сама эукариотическая клетка была командой примерно из полудюжины объединившихся друг с другом бактерий. Но это рабочий коллектив более высокого порядка, сейчас же речь идет о другом. Просто о том факте, что все гены на свете действуют в химическом окружении, создаваемом совокупностью генов клетки.

Ухватив суть идеи, что гены работают в командах, трудно не поддаться очевидному соблазну и не прийти к убеждению, будто в наши дни дарвиновский отбор представляет собой соревнование между командами генов, будто он поднялся на более высокие уровни организации. Мысль привлекательная, но, на мой взгляд, в корне неверная. Намного ближе к пониманию истины та точка зрения, что отбор по-прежнему идет между соперничающими генами, но благоприятствует тем из них, которые процветают в присутствии других генов — тоже, в свою очередь, выигрывающих от такого соседства. Эта идея уже встречалась нам в первой главе, когда мы говорили о том, что гены, оказавшиеся в одном рукаве цифровой реки, имеют тенденцию становиться «хорошими попутчиками».

По мере того как взрыв репликативной бомбы будет набирать обороты, следующим ключевым порогом для планеты окажется, вероятно, «порог многоклеточности» — № 4 в моем списке. Как мы уже знаем, при характерном для нас устройстве жизни каждая отдельно взятая клетка — это маленькое огороженное море химических веществ с купающейся в нем группой генов. И хотя в клетке содержится весь генный коллектив, создает ее только часть этой команды. Причем сами клетки размножаются делением надвое, а каждая половинка затем снова вырастает до полного размера. Все члены генной команды при этом также удваиваются. Если две получившиеся клетки не расходятся полностью, а остаются соединены друг с другом, то могут воздвигаться громадные здания, где клетки играют роль кирпичиков. Эта способность создавать многоклеточные сооружения имеет, вполне вероятно, важное значение не только в нашем с вами мире, но и в других тоже. Преодоление «порога многоклеточности» открывает путь к возникновению фенотипов, чьи формы и функции могут быть поняты только на шкале размерностей куда более крупной, нежели масштабы отдельной клетки. Рог оленя и лист растения, хрусталик глаза и раковина улитки — все эти строения сложены из клеток, но клетки не являются миниатюрными повторениями возникающей из них макроскопической формы. Иными словами, многоклеточные органы растут не так, как кристаллы. По крайней мере, на нашей планете они растут скорее как дома, чья форма в общем и целом отличается от кирпичей-переростков. Руке присуще особое строение, но она не образована клетками в форме рук, однако, если бы фенотипы росли подобно кристаллам, дело обстояло бы именно так. Многоклеточные органы похожи на здания еще в одном отношении: они приобретают свои очертания и размеры благодаря тому, что слои клеток (кирпичиков) подчиняются правилам, задающим границы их роста. Одни клетки в каком-то смысле должны знать свое местоположение относительно других. Клетки печени ведут себя так, будто им известно не только то, что они — именно клетки печени, но и то, на краю или в центре печеночной доли они находятся. Каким образом им это удается — вопрос сложный и интенсивно изучаемый. Ответы на него, вероятно, специфичны для нашей планеты, и я не стану уделять им здесь внимание. Мы уже слегка коснулись их в первой главе. Каковы бы ни были технические подробности, сам метод отлаживался тем же самым способом, что и все прочие усовершенствования в живой природе: неслучайным выживанием успешных генов, отбиравшихся по оказываемому ими воздействию — в данном случае воздействию на поведение клеток по отношению к своим соседкам.

Следующим важнейшим порогом, который я собираюсь рассмотреть, поскольку подозреваю, что и он может иметь не только местное, ограниченное нашей планетой значение, будет «порог высокоскоростной обработки информации». На Земле этот порог № 5 был преодолен благодаря особому типу клеток — нервным клеткам, или нейронам, и в нашем случае мы можем называть его «нейронным порогом». Какими бы средствами он ни достигался на той или иной конкретной планете, порог этот важен, поскольку после его прохождения становятся возможны действия, предпринимаемые на гораздо более мелкой временно́й шкале, нежели та, к которой имеют прямой доступ репликаторы с их химическими рычагами власти. Хищники могут бросаться на свою добычу, а жертвы — увертываться от хищников, спасая свою шкуру, и используемый для этого нервно-мышечный аппарат действует и реагирует со скоростями, многократно превышающими ту скорость, с какой гены складывают эмбриологическое оригами при создании самого аппарата. Абсолютные значения скорости и времени реагирования могут различаться от одной планеты к другой. Но на любой планете, как только время реагирования построенных репликаторами машин начнет на несколько порядков превосходить скорость эмбриологической деятельности самих репликаторов, будет пересечен очень важный порог. Не столь ясно, будут ли участвующие в этом механизмы непременно похожими на то, что мы на своей планете называем нейронами и мышечными клетками. Но там, где нечто аналогичное «нейронному порогу» окажется пройдено, весьма вероятно, наступят важные последствия, влекущие за собой дальнейшее распространение репликативного взрыва.

В числе таких последствий может возникнуть крупное скопление оперирующих информацией единиц — «мозг», — способное обрабатывать сложные последовательности данных, улавливаемых «органами чувств», и регистрировать их в своей «памяти». Другое, более таинственное и замысловатое, следствие пересечения «нейронного порога» — это самосознание, чье появление я назову порогом № 6. Мы не знаем, сколько раз «порог самосознания» преодолевался на нашей планете. По мнению некоторых философов, он неразрывно связан с языком, возникшим, судя по всему, лишь однажды — у прямоходящих приматов вида Homo sapiens. Независимо от того, требуется сознанию язык или нет, давайте все же отметим «языковой порог» как один из главных — это будет № 7 в нашем списке порогов, которые могут быть, а могут и не быть пройдены планетой. Конкретные особенности устройства языка — например, то, звуками он передается или же при помощи какого-то другого физического посредника, — следует отнести к деталям, имеющим лишь местное значение.

Язык с этой точки зрения — система, объединяющая мозги (как их принято называть на нашей планете) в общую сеть, где происходит взаимообмен информацией, достаточно тесный для того, чтобы сделалось возможным развитие технологий, требующих сотрудничества. Такие технологии, начавшиеся с подражательного усовершенствования каменных орудий, прошедшие через эпохи металлургии, колесных экипажей, паровых двигателей и вступившие теперь в век электроники, сами по себе обладают многими признаками взрыва и потому заслуживают именоваться «порогом скоординированных технологий», или порогом № 8. Ведь вполне возможно, что человеческая цивилизация взрастила совершенно новую репликативную бомбу с особой разновидностью самокопирующихся единиц — мемов, как я назвал их в своей книге «Эгоистичный ген», — которые размножаются и существуют по дарвиновским законам в реке культуры. Быть может, теперь начинается взрыв меметической бомбы — параллельно с породившим ее взрывом бомбы генетической, ранее создавшим головной мозг и необходимую культурную среду. Но это опять-таки предмет для данной главы слишком обширный. Мне следует вернуться к ее основной теме и заметить, что, как только этап требующих сотрудничества технологий оказывается преодолен, с большой вероятностью появляется и возможность воздействий, выходящих за пределы собственной планеты. После того как будет пройден порог № 9 — «радиопорог», — внешние наблюдатели смогут обнаружить, что некая звездная система недавно взорвалась репликативной бомбой.

Мы уже говорили, что первым намеком для сторонних наблюдателей будут, по всей видимости, радиоволны, выплескивающиеся вовне как побочный продукт обмена информацией на планете, ставшей эпицентром взрыва. Затем наследники технологий репликативной бомбы могут и сами осознанно обратиться к звездам. К нашим собственным неумелым шагам в этом направлении относится трансляция в космос сообщений, специально сконструированных для понимания инопланетным разумом. Каким образом конструировать сигналы, адресованные разуму, о чьей природе не имеешь ни малейшего представления? Очевидно, это непросто, и очень может быть, что наши попытки выйти на контакт остались непонятыми.

Главной их целью было не сообщить нечто содержательное, а убедить наблюдателей с других планет в том, что мы вообще существуем. Та же самая задача вставала и перед моим вымышленным профессором Криксоном из первой главы. Он перевел простые числа на язык генетического кода, а аналогичная стратегия с использованием радио могла бы оказаться одним из разумных способов дать знать о себе другим мирам. Еще лучшим средством представителям нашего вида показалась бы, вероятно, музыка, и даже если у потенциальных слушателей не окажется ушей, не исключено, что они все равно оценят ее на свой лад. Знаменитый ученый и писатель Льюис Томас предложил транслировать Баха, только Баха и ничего, кроме Баха, хотя и выразил опасение, что это расценят как бахвальство. Но и музыка не застрахована от неправильного понимания: разум, достаточно чужеродный нашему, может принять ее за ритмичные всплески излучения пульсаров. Пульсарами называют звезды, испускающие периодические импульсы радиоволн с интервалом в несколько секунд или чаще. Их открытие в 1967 году группой радиоастрономов из Кембриджа послужило причиной кратковременного ажиотажа, так как возник вопрос, уж не являются ли эти сигналы посланием из космоса. Но вскоре стало ясно, что более рациональным объяснением будет чрезвычайно быстрое вращение небольших звезд, обводящих окрестности радиолучом, подобно маякам. На сегодняшний день никакие достоверные сообщения извне до нашей планеты не доходили.

После радиоволн единственным следующим шагом, какой мы еще можем вообразить для дальнейшего распространения нашего взрыва, будет физическое перемещение в космосе: порог № 10 — «порог космических полетов». Авторы научно-фантастических произведений грезят о межзвездном расселении дочерних колоний, основанных человеком или созданными им роботами. Эти дочерние колонии можно рассматривать как посев, как затравку для новых очагов самовоспроизводящейся информации — очагов, которые впоследствии смогут сами взорваться новыми репликативными бомбами, распространяя гены и мемы во внешний мир. Если эта фантазия когда-нибудь станет правдой, то, пожалуй, не будет слишком большой самонадеянностью представить себе в будущем нового Кристофера Марло, в свою очередь обращающегося к нашей метафоре цифровой реки и восклицающего: «Вон жизни ток, смотри, струится в небе!»[19]

Пока что мы едва ли сделали первый шаг в направлении от своей планеты. Нам удалось побывать на Луне, но, каким бы внушительным достижением это ни было, Луна, хоть она и не тыква, расположена к нам так близко с точки зрения тех инопланетян, с которыми мы могли бы в конечном итоге пообщаться, что это и путешествием-то не назовешь. Мы отправили в далекий космос несколько беспилотных капсул, чьих путей нам до конца не проследить. Одна из них, по вдохновенному предложению мудрого американского астронома Карла Сагана, несет послание, составленное так, чтобы его сумел расшифровать любой инопланетный разум, какому только доведется с ним столкнуться. Послание украшено изображением представителей отправившего его вида: обнаженных мужчины и женщины.

Может показаться, будто здесь круг замыкается и мы возвращаемся к тем самым прародительским мифам, с которых начиналось наше повествование. Но эти мужчина и женщина — не Адам и Ева, а сообщение, выгравированное под их изящными силуэтами, — во всех отношениях более ценное свидетельство породившего нашу жизнь взрыва, чем какой угодно стих Книги Бытия. Образно-графическим языком, специально разработанным для всеобщего понимания, пластинка объясняет свое собственное бытие, начавшееся на третьей по счету планете от звезды, чье местонахождение в Галактике точно сообщается. Далее мы дополнительно аттестуем себя наглядным изложением фундаментальных законов химии и математики. Если когда-нибудь эту капсулу обнаружат разумные существа, они признают создавшую ее цивилизацию способной на нечто большее, чем суеверия первобытных племен. Им станет известно, что за космической бездной давным-давно произошел еще один взрыв жизни, увенчавшийся возникновением цивилизации, с которой было бы о чем поговорить.

Увы, вероятность того, что наша капсула окажется на расстоянии хотя бы парсека от другой репликативной бомбы, безнадежно мала. Кто-то видит главную ценность этого послания в том, чтобы вдохновлять нас, земных жителей. Фигуры двух обнаженных человеческих существ с поднятыми в мирном приветствии руками, преднамеренно отправленные в бесконечное путешествие к далеким звездам, первый экспортный продукт знаний, обретенных в ходе здешнего взрыва жизни… Размышления об этом, несомненно, могут принести некоторую пользу нашему обычно мелкому, поглощенному своими местечковыми проблемами разуму и стать отголоском того впечатления, какое статуя Ньютона в кембриджском Тринити-колледже произвела на разум (впрочем, великий) Уильяма Вордсворта:

И лунной ночью из окошка спальни,

Напротив прямо, ярдах в двадцати,

Я созерцал часовню, где стоял

Недвижный Ньютон со своею призмой

И молчаливо-каменным лицом —

Знак неизменный, мраморная память

О гении, что вечно бороздит

Необозримый мысли океан[20].

Примечания

1

Все библейские цитаты даются в синодальном переводе. — Здесь и далее, если не указано иное, прим. перев.

2

Перевод С. Черфаса.

3

«Диалоги о естественной религии», ч. II, перевод С. И. Церетели.

4

Цитируется по изданию Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. Л.: Наука, 1991.

5

Строго говоря, тут бывают исключения. Некоторые животные — например, тли — размножаются, не прибегая к половому процессу. Современные люди, благодаря таким технологиям, как искусственное оплодотворение, тоже могут завести ребенка, не вступая в половую связь и даже — поскольку яйцеклетки для оплодотворения in vitro могут быть взяты у плода женского пола — не достигая половой зрелости. Но в большинстве случаев на убедительность моих аргументов эти исключения никак не влияют. — Прим. автора.

6

Читателям не помешало бы иметь это в виду при чтении «Удивительной жизни» Стивена Джея Гулда — превосходно написанного повествования о кембрийской фауне из сланцев Бёрджес. — Прим. автора.

7

Я уже не в первый раз прибегаю к этому железному аргументу и должен подчеркнуть, что направлен он исключительно против тех, кто придерживается взглядов моего коллеги из примера с тыквой. Существуют люди, которые также называют себя культурными релятивистами, чем вносят путаницу, поскольку их убеждения совсем другие и вполне разумные. По их мнению, культурный релятивизм означает всего-навсего то, что вы не можете понять чью-либо культуру, если излагаете ее в терминах своей собственной. Любое характерное для той или иной культуры верование следует рассматривать только в контексте других верований, ей свойственных. Подозреваю, что эта, здравая, разновидность культурного релятивизма является исходной, а та, которую я критикую, — экстремистским, хотя и пугающе распространенным, искажением. Разумным релятивистам следует прилагать больше усилий, чтобы отмежеваться от своих вздорных собратьев. — Прим. автора.

8

Журнал The Spectator (Лондон) от 6 августа 1994 года. — Прим. автора.

9

Р. Фишер, «Генетическая теория естественного отбора», глава 6, перевод Л. С. Ванаг и Е. И. Фукаловой.

10

Песн. 2: 15.

11

Песн. 2: 11–12.

12

Надеюсь, что никого не обидел. Процитирую в свою поддержку его преподобие Джона Полкинхорна, выдающегося представителя физических наук, написавшего в своей книге «Вера глазами физика» (1994 г.) следующее: «Кто-нибудь вроде Ричарда Докинза может представить убедительную картину того, как отсев и накопление небольших различий дают начало масштабным преобразованиям, но ученый-физик инстинктивно захочет увидеть оценку, хотя бы грубую, количества маленьких шагов, которые ведут от клетки, обладающей слабой светочувствительностью, к полностью сформировавшемуся глазу насекомого, и приблизительного числа поколений, требующегося для необходимых мутаций». — Прим. автора.

13

Письмо Эйсе Грею от 22 мая 1860 года, перевод А. Е. Гайсиновича.

14

Ч. Дарвин, «Происхождение человека и половой отбор», глава VIII, перевод под ред. И. М. Сеченова, И. М. Полякова и А. Д. Некрасова.

15

С момента написания Докинзом этой книги стало известно, что, хотя симптомы хореи Хантингтона чаще всего проявляются действительно в зрелом возрасте, ген, изменения в котором ответственны за данное нейродегенеративное заболевание, начинает работать еще на ранних стадиях развития организма (см. подробный обзор Saudou F., Humbert S. The Biolo gy of Huntingtin. Neuron. 2016. 89: 910–926). Однако на суть рассуждений Докинза это никак не влияет. — Прим. ред.

16

«Последние стихи», xl, перевод С. Я. Шоргина.

17

Взрывов сверхновых в нашей Галактике, непосредственно наблюдавшихся астрономами, было действительно по пальцам пересчитать, но все же больше трех. — Прим. ред.

18

По современным оценкам, число атомов во Вселенной на двадцать порядков больше, оно равняется 1080. — Прим. ред.

19

Искаженная цитата из пьесы «Трагическая история доктора Фауста» (сцена XIV). У Марло: «Вон кровь Христа, смотри, струится в небе!» (перевод Н. Н. Амосовой).

20

У. Вордсворт, «Прелюдия, или Становление сознания поэта», книга третья, перевод Т. Ю. Стамовой.

Content

Докинз Ричард Река, выходящая из Эдема [Жизнь с точки зрения дарвиниста]

Ричард Докинз Река, выходящая из Эдема. Жизнь с точки зрения дарвиниста

Предисловие

Глава 1 Цифровая река

Глава 2 Вся Африка и потомки ее

Глава 3 Делай добро украдкой

Глава 4 Божественная функция полезности

Глава 5 Репликативная бомба

Примечания