Шанс есть! Наука удачи, случайности и вероятности

Означает ли это, что Гулд все-таки ошибался и в долгосрочной перспективе случай играет не такую уж большую роль? Возможно, ближе всего к ответу нам позволит подобраться Долгосрочный эксперимент по эволюции E. coli, некоторое время назад запущенный командой Ричарда Ленски из Мичиганского университета. 24 февраля 1988 года Ленски взял образцы бактерий E. coli одного и того же вида и основал с их помощью 12 новых популяций. С тех пор каждый день (в выходные и в праздники, несмотря на снежные бури и неумолимо подступающие сроки сдачи отчетов по грантам) кто-то обязательно поддерживал их рост, регулярно пересаживая образцы в новую питательную среду.

За три десятка лет популяции Ленски развивались на протяжении более чем 62 тысяч поколений. Для сравнения: у Homo sapiens за все время его существования, по-видимому, сменилось лишь около 20 тысяч поколений. Все 12 исходных бактериальных популяций менялись сходным образом: в ходе эволюции у них появлялись клетки большего размера, и скорость их роста увеличивалась. Это показывает: порой эволюция действительно разворачивается предсказуемым образом.

Но даже без внешних событий вроде астероидных ударов ход развития популяций Ленски все-таки не всегда оказывался предсказуемым. Одна популяция превратилась в смесь двух параллельных генетических линий: обеим удается выжить, поскольку они используют в своей жизни несколько разные стратегии. У другой популяции внезапно, примерно на 31 500-м поколении с начала эксперимента, развилась способность питаться цитратом – добавкой, которую вводят в бактериальный субстрат и которую E. coli обычно не умеет использовать. «Все они зародились в одном месте, все находились в одних и тех же условиях, – говорит коллега Ленски Закари Блаунт. – Эти различия возникают исключительно благодаря случайности, присущей эволюционному процессу».

Стала ли цитратная мутация просто счастливым прорывом или же эволюция может когда-нибудь снова к ней прийти? Команда Ленски каждые 500 бактериальных поколений замораживает образец каждой культуры, и Блаунт сумел «поднять архивы» интересующей его популяции, а затем в буквальном смысле провести эволюцию заново. Цитратная мутация возникала, лишь когда он начинал эволюционный процесс с клеток 20 000-го поколения или более молодых.

Очевидно, в районе 20 000-го поколения должна была произойти какая-то мутация (или мутации), которая подготовила почву для возникновения цитратной мутации на гораздо более поздней стадии – подобно тому, как в опытах Торнтона рецептор гормона требовал разрешающих мутаций, чтобы суметь затем переключиться на иную мишень. «Мы пока так и не выяснили, что же это была за мутация, – говорит Блаунт. – Очень жаль». Пока этого не удастся выяснить, команда не поймет, предоставила ли эта разрешающая мутация какие-то другие преимущества бактериям. Но даже если предоставила, очевидно, что ее роль в «открывании дверей» использованию цитрата – лишь случайный побочный продукт, плод везения.

А что бы получилось, сумей мы снова и снова воспроизводить эволюцию в планетарных масштабах? Один из вариантов – очень много слизи. По мнению Ника Лейна из Лондонского университетского колледжа, сложные клетки появились благодаря чрезвычайно маловероятному слиянию двух разновидностей простых клеток (см. об этом выше). Если он прав, формы жизни, сходные с бактериями, могут быть распространены в других мирах, но при этом они, скорее всего, редко порождают более изощренно устроенные организмы.

Допустим все-таки, что жизнь в других мирах преодолела стадию слизи. На что она тогда будет похожа? «Есть немалая вероятность, что такие повторы эволюции зачастую будут давать миры, похожие на наш, а именно – какие экологические ниши будут заполнены и какие разновидности основных признаков будут наблюдаться», – предполагает Блаунт. Иными словами, следует ожидать, что мы наверняка встретим там фотосинтезирующие организмы и хищников, паразитов и редуцентов. Однако, по мнению Блаунта, подробности, детали разных версий эволюции будут, скорее всего, резко отличаться. Даже если воспроизвести эволюцию сотню раз, крайне маловероятно, чтобы мы снова получили примата с большим мозгом, властвующего над планетой.

А какое-то другое мозговитое социальное животное может захватить власть над планетой? Да, такое возможно. «По-видимому, в большинстве сред обитания имеется адаптивная зона, предполагающая наличие интеллекта», – говорит Дэвид Яблонски, палеонтолог из Чикагского университета. Становится все очевиднее: многие черты и особенности, которые мы раньше считали присущими лишь человеку (от языковых навыков до умения изготавливать орудия), до некоторой степени развиты и у других животных. Так что, хотя безволосые прямоходящие обезьяны могут не появиться ни на одной из ста планет, не исключено, что на каких-то из них возникнут другие смышленые пользователи инструментов.