Эмбрионы в глубинах времени

Я помню, как на меня, тогда ещё ребёнка, произвело очень сильное впечатление утверждение, ошибочно приписанное Томасу Гексли, где говорится, что, если посадить обезьян перед пишущими машинками, а они будут случайно нажимать клавиши, то при наличии достаточного времени они наверняка напечатали бы полную «Британскую энциклопедию». У меня есть сокращённый вариант «Энциклопедии» на испанском – пятнадцать толстых томов; поэтому я представляю себе, о каком массиве текста идёт речь. Впервые я прочитал это утверждение в креационистском буклете, где было указано на абсурдность этого утверждения.1 Но для меня оно имело смысл: маловероятно, но всё же, при наличии бесконечного времени, это могло бы случиться. При написании этой книги я решил немного исследовать этот вопрос, и выяснил, что этот мысленный эксперимент с обезьянами и пишущими машинками всерьёз рассматривается с философской и статистической точки зрения и используется в различных популярных работах. Фактически, это один из наиболее известных мысленных экспериментов, из датируемого 1913 годом эссе французского математика Эмиля Бореля. С тех пор он стал популярной иллюстрацией в теории вероятностей. Вполне очевидно, что вероятность того, что обезьяны напечатают «Британскую энциклопедию» или произведения Шекспира, бесконечно мала. Насколько это уместно при обсуждении эволюции и индивидуального развития?2 Здесь есть две точки обсуждения: временной отрезок и вероятность эволюционного изменения, возникающего в течение этого времени.Геологическое время не бесконечно, но оно долгое, очень долгое, или глубокое – хорошее слово для описания, предполагающее, что в глубинах пород скрыто то, благодаря чему мы можем многое узнать об этом отдалённом прошлом. Понятие «глубокое время» возникло вместе с популярной работой по геологии американского автора Джона МакФи под названием «Basin and Range» В ней он изложил, как геологи интеллектуально и эмоционально развивают у себя ощущение необъятности времени.3 Осознание наряду с этим необъятности биологического разнообразия ископаемых форм открывает исключительные перспективы, и это может быть наиболее фундаментальным вкладом в человеческое понимание вселенной в сравнении с тем, что могут дать геологи и палеонтологи.Благодаря датированным ископаемым остаткам, размещённым на эволюционных древах, и оценкам, основанным на молекулярных данных, мы знаем, что жизнь произошла, по крайней мере, от 3,5 до 3,2 миллиардов лет назад, и что возраст многоклеточной жизни составляет, как минимум, 700 миллионов лет.4 В двадцатом веке одним из главных достижений в геохимии была разработка нескольких методов датирования горных пород, основанных на изотопах различных химических элементов, что привело к надёжному установлению абсолютного исчисления времени протяжённой истории Земли и жизни. Считалось, что эволюции биологического разнообразия требовались длительные периоды времени. Дарвину было важно собрать информацию о древности Земли и жизни. Он был озабочен тем, чтобы для эволюции действительно сложных структур, вроде глаза, было «достаточно» времени. Дальнейшее открытие мутаций и их «беспорядочности», на первый взгляд, сделало оправданным волнение Дарвина.Эволюция далека от случайного процесса, и обезьяны за пишущими машинками – это не лучшая аналогия для эволюционных процессов. Одно из главных замечаний, сделанных в недавно вышедших книгах по эволюции – указание на нехаотичность и предсказуемость эволюции. Это не теоретическое заключение, а скорее нечто, проявляющееся эмпирически в характере явлений, заметных в фенотипах и генотипах ныне живущих видов, а также в ископаемых остатках живых организмов. Факт того, что мутации в некоторых генах имеют высокую вероятность быть отобранными неоднократно в независимых родословных линиях, сталкивающихся со схожими условиями окружающей среды, получил название «параллельная генотипическая адаптация». Это делает генетические траектории адаптивной эволюции до некоторой степени предсказуемыми, что даёт ключ к реконструкции молекулярных процессов, которые с большой степенью вероятности работали у вымерших видов, несмотря на случайный характер эволюции. Индивидуальное развитие у вымерших видов также можно реконструировать благодаря открытию принципов, которые являются общими для огромных групп видов и даже включают использование одних и тех же генов, отвечающих за индивидуальное развитие. И всё же разнообразие, как в смысле количества видов, так и в смысле многообразия форм, настолько же обширно, насколько протяжённо время, в течение которого оно эволюционировало.

Вымирание большей части жизни на Земле