Эволюция всего. Как на самом деле меняется мир вокруг нас

Несколько лет назад в лаборатории Цюриха Андреас Вагнер попросил студента Жоао Родригеса проанализировать степень изменения карты различных метаболических сетей при изменении всего одной метаболической стадии, используя для этого мощнейшую компьютерную систему. В качестве объекта исследований был выбран метаболизм глюкозы у обычной кишечной бактерии. Задача исследователя заключалась в изменении одной стадии всей метаболической цепи таким образом, чтобы система по-прежнему работала, то есть бактерия по-прежнему могла производить из глюкозы примерно 60 различных соединений. Так что же можно изменить? В различных организмах существуют тысячи путей метаболизма глюкозы. Сколько из них различаются всего на одну стадию? В первой серии экспериментов Родригес обнаружил, что может изменить 80 % стадий в тысяче различных метаболических путей (всегда изменяя за один раз лишь одну стадию и сохраняя при этом функциональность всей системы). «Когда Жоао показал мне результаты, я не поверил, – писал Вагнер. – Решив, что это чистая случайность, я попросил Жоао произвести множество других случайных замен, тысячу замен, каждый раз сохраняя суть метаболического процесса и каждый раз в ином направлении». Тот же результат.

Вагнер и Родригес столкнулись с удивительной избыточностью биохимии бактерий – и человека. Используя метафору о «библиотеке Менделя»[13] – вымышленном хранилище немыслимого числа всевозможных генетических последовательностей, Вагнер обнаружил удивительную картину. «Метаболическая библиотека доверху набита книгами, в которых одна и та же история рассказана множеством разных способов. Мириады метаболических текстов с одинаковым значением повышают вероятность нахождения любого из них в мириады раз. Более того, эволюция не просто использует метаболическую библиотеку как случайный читатель, а привлекает гигантские популяции организмов для просмотра библиотеки и поиска новых текстов». Организмы – это толпы читателей, проходящих через «библиотеку Менделя» в поисках осмысленных текстов.

Вагнер отмечает, что биологическая инновация должна быть одновременно и консервативной, и прогрессивной, поскольку, изменяя организм, не должна влиять на его функциональность. Превращение микробов в млекопитающих за миллионы лет можно сравнить с перелетами через Атлантику на все более и более совершенных самолетах. Например, молекула глобина в целом имеет одинаковую трехмерную структуру и похожую функцию в растениях и в насекомых, хотя аминокислотные последовательности этого белка в двух группах организмов различаются примерно на 90 %.

По-прежнему не доверяем Дарвину

Однако, несмотря на многочисленные доказательства эволюционного процесса, вера в Творение по-прежнему заставляет миллионы людей сомневаться в справедливости идеи Дарвина. Популярная в Америке концепция разумного замысла напрямую связана с преподаванием религии в школах, а также со стремлением преодолеть закрепленное в конституции разделение церкви и государства. Основная идея концепции заключается в невозможности объяснить создание сложных биологических структур без вмешательства Всевышнего. Как писал судья Джон Джонс из Пенсильвании по поводу дела Кицмиллер против школьного округа Довер в 2005 г., хотя сторонники концепции разумного замысла «иногда утверждают, что создателем мог быть пришелец из космоса или перемещающийся во времени клеточный биолог, никаких серьезных альтернатив Богу в качестве создателя не предлагается». Тэмми Кицмиллер относилась к числу немногих родителей, которые воспротивились тому, чтобы их детей обучали концепции разумного замысла наравне с теорией Дарвина. Родители обратились в суд, который постановил пересмотреть школьное законодательство округа.

Христианские фундаменталисты вот уже более 150 лет борются с преподаванием дарвинизма в американских школах. Они внесли поправки в законодательство нескольких штатов с тем, чтобы запретить преподавание в школах теории эволюции. Кульминацией этой тенденции в 1925 г. стал процесс Скоупса, более известный как «обезьяний процесс». Школьный учитель Джон Скоупс был обвинен в том, что по собственной инициативе разъяснял ученикам идею эволюции, чтобы привлечь внимание к запрету на преподавание теории эволюции в штате Теннесси. В качестве обвинителя выступал известный политик Уильям Дженнингс Брайан, в качестве защитника – знаменитый адвокат Клэренс Дэрроу. Скоупс был признан виновным и приговорен к выплате штрафа в сумме 100 долларов, но после апелляции по техническим причинам приговор был отменен. Существует мнение, что победа Брайана была равносильна поражению, поскольку выставила его в невыгодном свете, а наказание Скоупса было слишком незначительным. Однако этот утешительный миф распространен среди либеральных жителей побережий, тогда как в сердце Америки осуждение Скоупса усилило критику дарвинизма. Вместо насмешек фундаменталисты получили основания для нападения и пользовались ими на протяжении нескольких десятилетий. В учебниках о теории Дарвина писали с величайшей предосторожностью.