Книга Наука Плоского мира - Терри Пратчетт

Представьте себе множество существ одного и того же вида. Они конкурируют между собой за разные ресурсы, например – еду, и не только между собой, но и с другими видами. Теперь предположим, что по какой-то случайности одно или несколько животных получают потомство, лучше приспособленное для того, чтобы выигрывать конкурентную борьбу. Подобные особи имеют больше шансов выжить и дать жизнь следующему поколению, которое может обладать тем же преимуществом. И наоборот, если одно или несколько животных получат потомство, менее приспособленное к конкурентной борьбе, последнему будет труднее выжить и продолжить свой род, а если кто-то все-таки успеет это сделать, его потомству все равно будет труднее сохраниться. Таким образом, даже небольшое преимущество приведет к тому, что через несколько поколений популяция будет сплошь состоять из «победителей». На самом деле эффект от таких преимуществ будет расти как снежный ком, и особенно много времени на это не понадобится.

Естественный отбор представляется довольно незамысловатой идеей, однако слова вроде «конкуренция» или «выиграть» слишком многозначны. Очень легко сделать ошибочное заключение о коварстве эволюции. Когда птенец выпадает из гнезда и становится обедом проходящей мимо кошки, мы оказываемся свидетелями борьбы за выживание между кошками и птицами. Но если подобную сцену считать конкуренцией видов, получается, что кошки выигрывают вчистую. Почему же тогда птицы до сих пор не вымерли, оставив Землю кошкам?

Потому что давным-давно кошки и птицы как бы пришли к соглашению, что выжить должны оба вида. Если птицы будут бесконтрольно размножаться, через некоторое время их станет так много, что им не будет хватать пищи. К примеру, самка скворца в течение жизни откладывает 16 яиц. Если все птенцы выживут и дадут потомство, то популяция скворцов каждое поколение будет увеличиваться в восемь раз (по 8 птенцов на каждого из родителей). Такой экспоненциальный рост чрезвычайно быстр: к 70‑му поколению можно будет сложить шар размером с Солнечную систему из скворцов (а вовсе не из голубей, хотя кому-то кажется, что это именно их высокое предназначение).

Таким образом, единственно приемлемый темп роста популяции скворцов – это нулевой, то есть два птенца (в среднем) на двух взрослых скворцов. Одно поколение будет сменяться другим, не более, но и не менее. Если выжившего потомства окажется слишком много, то вид ждет демографической взрыв; если слишком мало – он рискует исчезнуть. Значит, 14 из 16 яиц обязаны погибнуть. Тут-то в игру вступают кошки, а также разные другие обстоятельства, из-за которых так нелегко быть птицей, особенно молодой. В некотором смысле кошки даже оказывают птицам услугу, не каждой птичке в отдельности, конечно, а всему виду (впрочем, все зависит от того, попадете ли вы в число двоих выживших или четырнадцати умерших).

Куда более очевидны услуги, которые птицы оказывают кошкам, на которых еда падает буквально с неба, точно манна небесная. Что же не позволяет ситуации выйти из-под контроля? Если где-то возникнет группа особенно жадных кошек, они быстро уничтожат всю еду в округе и вымрут, а освободившуюся территорию быстро займут их менее прожорливые товарки. Те кошки, которые едят ровно столько, сколько необходимо, обязательно победят в конкурентной борьбе кошек-чревоугодниц. При этом кошки и птицы не являются конкурентами, поскольку играют в разные игры. Кошки конкурируют с кошками, а птицы с птицами. На первый взгляд процесс может показаться чересчур расточительным, однако это не так. Скворчихе ничего не стоит отложить 16 яиц. Жизнь хорошо воспроизводима, она способна создавать пусть и не точные, но очень близкие копии самой себя, и создавать много и дешево. Эволюция может без труда перепробовать множество вариантов и отбросить нерабочие. Это отличный способ отобрать то, что окажется эффективным.

Как сказал Гексли, идея лежала на виду. Она причинила кучу неприятностей креационистам, поскольку лишила их одного из излюбленных аргументов, а именно постулата о божьем промысле. Живые создания кажутся нам настолько совершенными, что они просто обязаны быть специально кем-то придуманными, а если это так, то должен существовать и Главный Проектировщик. Дарвинизм же продемонстрировал, что с помощью случайных и бесцельных изменений – самостимулируемой селекции – можно добиться таких впечатляющих результатов, что поневоле может показаться, будто существует некий Главный Проектировщик.

Разумеется, как и во всей науке, в теории дарвинизма есть некоторые до сих пор не объясненные моменты, однако все попытки ее опровергнуть потерпели провал. Классический пример, до сих пор используемый креационистами, несмотря на то что еще сам Дарвин дал на него прекрасный ответ, касается эволюции глаза. Человеческий глаз – сложнейшая структура, все элементы которой должны быть точно подогнаны друг к другу, иначе ничего не будет работать. Если мы утверждаем, что такая сложная структура возникла в результате эволюции, следовательно, мы должны признать, что это происходило постепенно. Она не могла возникнуть сразу целиком. Но если это так, на каждом этапе своей эволюции протоглаз должен был приобретать что-нибудь, что помогало его хозяину выжить. Как такое возможно? Вопрос часто задается в вульгарной форме: «Какая польза могла быть от половины глаза?» От вас, естественно, ожидается, что вы сделаете логичный вывод: «Никакой» – и мигом обратитесь в первую попавшуюся религию. Между тем «никакой» – это вполне логичный ответ, неверен сам вопрос. Существует множество способов сконструировать глаз постепенно, не собирая его при этом по кусочкам, как мозаику. Эволюция не лепит свои произведения кусочек за кусочком, как делал бог эволюции в книге «Последний континент». Сам же Дарвин указывал, что у современных животных можно найти все необходимые светочувствительные органы, начиная с соответствующих участков кожи и так далее, по возрастанию сложности, способности к концентрации световых лучей, распознаванию мелких деталей, пока наконец мы не получим такое сложное устройство, как человеческий глаз. Короче говоря, в живом мире имеется непрерывная цепочка органов, похожих на наш глаз, и каждое существо получает преимущество в виде такого соответствующего светочувствительного устройства, по сравнению с теми, кто имеет слегка менее эффективное устройство.

В 1994 году Дан-Эрик Нильсон и Сюзанна Пелгер с помощью построенной на компьютере математической модели выяснили, что происходит со светочувствительной поверхностью, если будут сохраняться все случайные биологически возможные мутации, увеличивающие светочувствительность. У них получилось, что через 400 тысяч поколений (для эволюции это все равно что глазом моргнуть) плоская поверхность приобретала вид глаза с хрусталиком. В отличие от обычных очков такой хрусталик по-разному преломлял свет в разных местах, в точности как и наш глаз. Каждый такой крошечный шажок приводил к улучшению глаза существ по сравнению с теми, кто имел «старую версию».

Никогда не было стадии с «половиной глаза». Просто светочувствительные поверхности, становившиеся все лучше и лучше.

В середине ХХ века в наше распоряжение попала новая главная деталь эволюционной головоломки, та, за знание о которой сам Дарвин отдал бы правый глаз. Это физический, а точнее – химический механизм, обеспечивающий изменчивость характерных признаков организма и их передачу потомкам.