Слепой часовщик. Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной

Южноамериканские и африканские слабоэлектрические рыбы приходятся друг другу довольно дальними родственниками, однако и те и другие живут, каждые на своем континенте, в очень похожей воде — слишком мутной, чтобы зрение было эффективным. Применяемый ими физический принцип — электрическое поле в воде — даже еще более чужд нашему пониманию, чем тот, который используют летучие мыши и дельфины. У нас по крайней мере есть субъективное представление о том, что такое эхо, а вот каково это — чувствовать электрическое поле, мы практически не понимаем. Мы вообще узнали о существовании электричества всего пару столетий назад. Будучи людьми, мы субъективно не в состоянии разделить ощущения электрической рыбы, но мы можем понять ее как физики.

Нам нетрудно увидеть на своей обеденной тарелке, что мускулы рыбы расположены с каждой стороны ее тела в виде ряда сегментов — батареи мышечных единиц. У большинства рыб они последовательно сокращаются, заставляя тело извиваться и тем самым проталкивая его вперед. А у электрических рыб — как слабо-, так и сильноэлектрических — они стали батареей в электротехническом смысле. Каждый сегмент (“элемент”) этой батареи создает разность потенциалов. Эти элементы установлены вдоль тела рыбы таким образом, что у сильноэлектрической рыбы, например у электрического угря, вся батарея в целом производит ни много ни мало 1 ампер при напряжении 650 вольт. Человек, которого ударит током электрический угорь, вполне может потерять сознание. Но слабоэлектрическим рыбам, использующим электричество исключительно с целью сбора информации, большие значения силы тока и напряжения не нужны.

Электрорецепция, как назвали это явление, неплохо понятна нам на уровне физики, но, конечно, не на уровне того, на что это похоже — быть электрической рыбой. Следующее описание в равной степени подходит и к африканским, и к южноамериканским слабоэлектрическим рыбам — так велика конвергенция. Из передней части рыбы ток выходит в воду в виде кривых линий, которые загибаются назад и заканчиваются в области хвоста. На самом деле это не разрозненные “линии”, а непрерывное “поле”, невидимый электрический кокон, окружающий рыбу. Однако нам, людям, нагляднее будет представить его в виде совокупности кривых, которые выходят из рыбы через отверстия, расположенные в ряд на передней половине ее тела, а затем огибают ее и снова проникают внутрь через отверстия на кончике хвоста. У каждой такой “амбразуры” имеется нечто подобное миниатюрному вольтметру, контролирующему уровень напряжения. Если рыба парит в толще воды и вокруг нет никаких преград, то эти кривые гладкие. Каждый крохотный вольтметр регистрирует напряжение в соответствующем ему отверстии как “нормальное”. Но, как только поблизости появится какой-либо посторонний предмет, скажем камень или что-нибудь съедобное, линии тока, наткнувшиеся на этот предмет, изменят свою конфигурацию. Это повлияет на разность потенциалов в соответствующих отверстиях, и изменение будет зафиксировано соответствующими вольтметрами. Таким образом, теоретически компьютер, сопоставляя показания всех вольтметров, мог бы рассчитать расположение неоднородностей в окружающей воде. Именно это и делает мозг рыбы. Опять-таки это не обязательно означает, что рыбы сильны в математике. У них есть аппарат, который решает необходимые уравнения, точно так же как наш мозг бессознательно решает уравнения всякий раз, когда мы ловим мяч.

Крайне важно, чтобы тело нашей рыбы все время оставалось полностью выпрямленным. Если оно будет изгибаться, как у обычных рыб, то возникнут дополнительные искажения, учитывать которые находящемуся в голове “компьютеру” проблематично. Электрические рыбы как минимум дважды независимо обнаружили эту хитроумную методику навигации, однако за нее пришлось заплатить: они были вынуждены отказаться от обычного для рыб — и очень эффективного — способа передвижения, когда все тело волнообразно извивается. Им всегда приходится держаться вытянутыми по струнке, но зато у них есть сплошной длинный плавник, идущий вдоль тела. Таким образом, волнообразно извивается не вся рыба, а только этот плавник. Перемещение в воде происходит довольно медленно, однако все-таки происходит, и судя по всему, жертва себя оправдывает: потери в скорости явно компенсируются способностью ориентироваться в пространстве. Восхитительнее всего то, что южноамериканские и африканские электрические рыбы пришли почти к одинаковому решению, но все же не вполне. Кое-какое несоответствие их разоблачает. Цельный длинный плавник, идущий вдоль всего тела, возник как у тех, так и у других, однако у африканских рыб он расположен на спине, а у южноамериканских — на брюхе. Как мы уже видели, такие различия в мелочах очень типичны для конвергентной эволюции. Разумеется, и конвергентным разработкам разумных инженеров они тоже очень свойственны.