Кто вы?

Живая материя характеризуется, во-первых, своим бессмертием. Эстафета жизни в мире живого передается от одних носителей к другим, от предыдущих к последующим: отдельные особи погибают, а вид продолжает жить. Это известный всем нам процесс размножения, в котором мы с вами, читатель, лишь некие промежуточные звенья. Процесс может идти только при условии передачи информации о своей структуре от одного «бегуна» к другому. Только такая передача создает наследственность, повторяемость.

Представим себе, что на восходе жизни возникло одновременно несколько видов живых организмов. Все они начали размножаться — воспроизводить огромное число точных копий, себе подобных. Этот скучный мир неизменных точных копий очень скоро погиб бы. В борьбе за существование, за захват пищи погибли бы менее совершенные. Остались бы бесчисленные копии одного самого стойкого вида. (В одном фантастическом романе описана ситуация, перекликающаяся с данной. Был сконструирован аппарат, который воспроизводил живых и уже вполне взрослых людей. Но из-за ошибки при расчетах он начал выпускать абсолютно одинаковых неизменных индивидов. Скоро весь город наполнился этими двойниками, в одинаковой одежде, одновременно улыбающимися. И все они погибают.)

Но вернемся к победившему виду. Даже этот самый совершенный вид недолго бы существовал. Ведь он принципиально лишен возможности приспосабливаться к меняющимся внешним условиям. Он неизменен. Он живой труп. Он обречен. Условия на поверхности Земли меняются. Меняются условия существования живой материи. Значит, для длительного существования простое копирование не годится, нужна изменчивость живого организма. Эту изменчивость, или мутацию, мы встречаем в любом живом организме.

Представим наследственную информацию, передаваемую от «родителей к детям», в виде длинной последовательности двоичных чисел: 1001110100101100… Переносчиками этой информации в биологических системах связи являются в основном нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК. В их молекулярной структуре записана эта информация. При ее считывании и запоминании в нарождающемся организме время от времени возникают случайные ошибки: некоторые единицы записанной выше последовательности превращаются в нули, а некоторые нули — в единицы. Картина очень похожая на действие шумов в начале связи.

Но в канале связи шумы всегда вредны (кроме особых специальных случаев), а здесь они могут быть и полезны. Искажение наследственной информации приводит, как правило, к мутации, к нарушению точного сходства организмов потомков и родителей. Крупные ошибки приводят к уродству, мелкие — к изменениям, внешне даже незаметным.

Ошибки могут улучшать вид — делать его более приспособленным к среде, более совершенным, и тогда мутации полезны. Однако с такой же вероятностью может быть и обратная картина.

В чем же польза от этой хитрости Природы? На помощь приходит закон естественного отбора, или закон борьбы за существование. Он был открыт Дарвином только в прошлом столетии, но не ждал, пока его откроют люди, и действует уже миллиарды лет — с самого зарождения жизни. По этому суровому закону в длительном процессе борьбы за существование, грубо говоря, выживают сильные, а слабые погибают. Но нам нужна более точная формула этого закона, во власти которого все живое. И ученые сформулировали его так: в процессе естественного отбора сохраняются и передаются по наследству признаки, способствующие максимальному приспособлению живых существ к окружающей среде и их выживанию как вида.

Вот это стремление всякой живой материи сохранить себя как вид и нейтрализует или подавляет вредные мутации и закрепляет полезные.

Случайно захлопнулся сейф. Вам обязательно его нужно открыть. Делается это элементарно. На дверце имеется наборное цифровое устройство. Достаточно набрать присвоенный данному сейфу код — и он сам гостеприимно откроется. Но о ужас! Вы забыли этот проклятый код. Он где-то лежит в памяти и, конечно, всплывет. Но когда? Остается единственный выход — перебор всех возможных комбинаций наборного устройства. Если там, например, четыре диска и на каждом нанесено по десять цифр (0, 1, 2… 9), то общее число комбинаций составляет 10⁴ = 10 000. Минимальное время на установку одной комбинации будем считать 2 секунды. Тогда на «проигрывание» всех кодов потребуется 6 часов очень напряженной работы. (В подобную ситуацию можно попасть на вокзале в автоматических камерах хранения багажа.) Перебор комбинаций может идти в любом случайном порядке. Негодные комбинации вы отбрасываете. Но вот наконец та единственная, нужная, и сейф открылся.