Здесь перед нами особый случай очень общего правила: любая функционирующая
структура несет имплицитную информацию о среде, в которой функция «осуществляется». Крылья чайки являются величественным воплощением принципов аэродинамики, а потому они также предполагают существование организма, крылья которого столь превосходно приспособлены для полета в среде, чья плотность и вязкость соответствуют атмосфере приблизительно в тысяче метров над поверхностью Земли. Вспомним приведенный в пятой главе пример с пересылкой партитуры Пятой симфонии Бетховена «марсианам». Предположим, мы тщательно законсервировали тело чайки и отправили его в космос (не приложив никаких объяснений), рассчитывая, что его обнаружат те же марсиане. Если они сделают фундаментальное предположение, что крылья функциональны и что их функция – полет (что для них может оказаться не столь очевидным, как думаем мы, наблюдавшие за летящей чайкой), это предположение может помочь им «считать» имплицитную информацию о среде, для которой эти крылья были столь удачно спроектированы. Предположим, затем они зададутся вопросом, как могло случиться так, что конструкция крыльев подразумевает всю эту аэродинамическую теорию, или, иными словами, как получилось, что вся эта информация заложена в крыльях? Ответ должен быть таким: в результате взаимодействия между предками чайки и окружающей средой263.Тот же принцип можно применить к наиболее фундаментальному уровню, на котором функция – это спецификация, то есть функция, от которой зависят все другие функции
. Когда мы вслед за Моно спрашиваем, как закрепляется трехмерная форма белков, учитывая, что содержащейся в геноме информации для этого, по-видимому, недостаточно, то видим, что объяснить это может лишь удаление нефункционального (или менее функционального). Поэтому приобретение молекулой определенной формы предполагает смесь, с одной стороны, исторической случайности, а с другой – «открытие» важных истин.С самого начала процесс проектирования молекулярных «машин» характеризуется двумя особенностями, знакомыми и инженерам. В своих размышлениях о структуре кода ДНК Эйген приводит хороший пример. «Можно спросить, почему Природа использовала четыре символа, если она с тем же успехом могла бы обойтись двумя»264
. В самом деле, почему? Заметим, как естественен и неизбежен здесь вопрос «почему?», а также отметим, что он требует «инженерного» ответа. Ответить на это можно либо то, что причин не было – лишь чистая и простая историческая случайность, либо, что причина есть: существовало или существует условие, из‐за которого при имеющихся условиях четыре элемента хорошо или наилучшим образом подходят для создания системы кодирования265.Все самые существенные особенности молекулярного дизайна можно рассматривать с инженерной точки зрения. С одной стороны, возьмем тот факт, что формы макромолекул делятся на две основные категории: симметричные и хиральные (которые могут быть закручены влево или вправо). Существует причина, почему столь многие из них симметричны:
При симметричном устройстве все элементы имеют преимущество при отборе, тогда как при асимметричном преимущество возникает лишь у тех элементов, в которых происходит мутация. Именно поэтому в биологии так много симметричных структур – «потому, что они способны наиболее эффективно воспользоваться своим преимуществом и, следовательно – a posteriori
, – выиграть в гонке естественного отбора; однако это происходит не потому, что симметрия a priori является обязательным условием осуществления функциональной цели»266.Но тогда что делать с асимметричными или хиральными формами? Существует ли причина, по которой они должны быть закручены, скажем, влево, а не вправо? Вероятнее всего нет, но: «Даже если не существует априорного физического объяснения такого решения, даже если это всего лишь краткая флуктуация, на мгновение дающая преимущество одной из двух равновероятных возможностей, самоподтверждающая природа отбора превратит случайное решение в существенное и постоянное нарушение симметрии. Причина здесь будет чисто „исторической“»267
.