Опасная идея Дарвина: Эволюция и смысл жизни

От макроскопической биологии (биологии организмов с обычными размерами – муравьев, слонов или секвой) точности не дождешься. Из-за умопомрачительного количества привходящих осложнений объяснить мутацию и отбор можно обычно лишь косвенным и несовершенным образом. На молекулярном уровне явления мутации и отбора могут быть непосредственно измерены, на них можно повлиять, а период воспроизводства у вирусов так короток, что позволяет изучать масштабные дарвиновские явления. Например, у опасных вирусов есть ужасающая способность мутировать в ходе смертельной схватки с современной медициной, которая поощряет и финансирует множество подобных исследований. (За последнее десятилетие своей истории вирус СПИДа так часто мутировал, что этот период является примером большего генетического разнообразия – измеряемого в числе перестановок кодонов, – чем можно найти во всей истории эволюции приматов!)

Исследования Эйгена и сотен других ученых полезны для каждого из нас. Значит, можно заключить, что эта важная работа является примером триумфа дарвинизма, триумфа редукционизма, механицизма, материализма. Однако одновременно нет ничего более далекого от алчного редукционизма. Перед нами головокружительный каскад, образованный великим множеством уровней, на каждом из которых появляются новые явления и принципы объяснений; мы вновь и вновь убеждаемся в тщетности пылких надежд объяснить «все» на каком-либо одном фундаментальном уровне. Вот так сам Эйген резюмирует то, что показывает его обзор (вы заметите, что он высказывается в духе, который не был бы чужд самому яростному критику редукционизма):

Отбор больше похож на в особенности изощренного демона, действующего на различных этапах, ведущих к появлению жизни, и сейчас, на различных уровнях ее существования. В его распоряжении набор в высшей степени своеобразных уловок. Прежде всего он очень активен: им движет внутренний механизм обратной связи, который с крайней проницательностью ищет наилучший путь к достижению оптимальных характеристик не потому, что у него есть внутреннее стремление к какой-либо предопределенной цели, но просто в силу присущей ему нелинейной структуры, которая создает видимость целенаправленности256.

3. Функция и спецификация

В мире макромолекул форма – это судьба. Одномерная последовательность аминокислот (или кодирующих их нуклеотидных кодонов) определяет, какой перед нами белок, но эта последовательность лишь отчасти определяет, каким образом будет сворачиваться одномерная белковая нить. Обычно она принимает лишь одну из множества возможных форм – сворачивается в клубок уникальным образом, почти всегда именно так, как характерно для конкретного типа последовательностей. Эта трехмерная форма – источник ее способностей и каталитических свойств (например, способности формировать различные структуры, блокировать антигены или регулировать развитие). Она представляет собой машину, действия которой непосредственно определяются формой ее частей. Функционально общая трехмерная форма гораздо важнее, чем определяющая ее одномерная последовательность. Например, важный белок лизоцим представляет собой характерной формы молекулярный механизм, производимый во множестве разных версий (в природе было обнаружено больше сотни различных последовательностей аминокислот, складывающихся в такую функциональную форму), и, разумеется, различия в этих последовательностях аминокислот можно использовать как «филологические» подсказки, позволяющие воссоздать эволюционную историю выработки и использования лизоцима.

И вот перед нами встает загадка, которую первым заметил Уолтер Эльзассер257, а вполне убедительно решил Жак Моно258. Если рассматривать проблему очень абстрактно, то тот факт, что одномерный код может «определять» трехмерную структуру, указывает на появление новой информации. В самом деле, добавлена значимость. Отдельные аминокислоты значимы (ибо увеличивают функциональное совершенство белка) не только в силу их места в одномерной последовательности, образующей нить, но и в силу их положения в трехмерном пространстве после сворачивания нити.