Слепой часовщик. Как эволюция доказывает отсутствие замысла во Вселенной

Выходит, что у каждого репликатора имеются снятые с него копии. Каждая копия ничем не отличается от оригинала и обладает всеми его свойствами. В том числе, разумеется, и способностью производить (иногда с ошибками) новые копии самих себя. Итак, любой репликатор потенциально является “предком” устремленного в далекое будущее бесконечно длинного ряда своих копий и, следовательно, теоретически способен произвести бесчисленное множество репликаторов-потомков. Для изготовления каждой новой копии требуется сырье — мелкие строительные блоки, оказавшиеся поблизости. Сам репликатор, по-видимому, служит при этом чем-то вроде шаблона или матрицы. Мелкие детали заполняют этот трафарет таким образом, что в итоге выстраивается его дубликат. Затем дубликат высвобождается и теперь может уже сам служить матрицей. В итоге мы имеем способную к увеличению популяцию репликаторов. Эта популяция не сможет расти бесконечно — ее рост в конечном счете лимитирован запасами сырья, тех самых мелких строительных блоков, которые заполняют трафарет.

И вот тут вступает в дело наш второй ингредиент. Не все копии одинаково точны. Порой случаются ошибки. Вероятность их возникновения нельзя полностью устранить ни из какого процесса копирования, хотя и можно свести ее до минимума. Именно к этому все время стремятся производители высококачественной звуковой аппаратуры, и, как мы уже видели, успехи ДНК в деле уменьшения ошибок тоже весьма впечатляют. Однако современная репликация ДНК — это высокотехнологичная процедура, в которой принимают участие искусные механизмы исправления опечаток, оттачивавшиеся в течение многих поколений накапливающего отбора. Первые же репликаторы, как я уже говорил, были, скорее всего, устройствами грубыми и неточными.

Теперь вернемся к нашей популяции репликаторов и посмотрим, к чему там приведет неточное копирование. Очевидно, что вместо однородной совокупности идентичных друг другу репликаторов мы получим разношерстную смесь. По всей вероятности, многие неточные копии утратят способность к самоудвоению, которой обладали их “предки”. Но некоторые из них сохранят это свойство, будучи непохожими на своего “родителя” в каком-то другом отношении. Таким образом, ошибки, допущенные при копировании, будут в данной популяции размножаться.

При виде слова “ошибка” выбросьте из головы все негативные ассоциации. Здесь имеется в виду исключительно ошибка в смысле точности по отношению к первоисточнику. Ошибка вполне может оказаться и улучшением. Полагаю, многие изысканнейшие блюда появились на свет благодаря тому, что повар ошибся, когда пытался следовать рецепту. Среди тех моих научных идей, которые я могу назвать более или менее оригинальными, некоторые возникли потому, что я неправильно понял или неправильно прочел чью-то мысль. И если ошибки у первых репликаторов должны были по большей части приводить к снижению точности копирования или даже к полной потере способности производить свои копии, иногда тем не менее ошибка могла обернуться тем, что новый репликатор оказывался в этом отношении лучше своего предшественника, давшего ему начало.

Что в данном случае означает “лучше”? В конечном счете — эффективнее в деле самоудвоения, но в чем это будет выражаться на практике? Тут мы приходим к нашему третьему ингредиенту. Я назвал его “властью”, и сейчас вы поймете почему. Описывая репликацию как процесс изготовления на матрице, мы видели, что последним этапом этого процесса является отсоединение новой копии. Длительность этого этапа может зависеть от некоего свойства исходной матрицы — назовем его “липучестью”. Представьте себе, что в нашей популяции репликаторов, отличающихся друг от друга вследствие тех ошибок, которые их “предки” совершили при копировании, некоторые разновидности липучее других. Очень липучей разновидности требуется в среднем час на то, чтобы отсоединить новую копию и начать весь процесс заново. Наименее липучая разновидность отпускает от себя каждую новую копию сразу же, как только эта копия оказывается готова. Какая же из этих двух разновидностей репликаторов окажется преобладающей в популяции? Ответ несомненен. Если это различие между разновидностями единственное, то более липучая станет со временем намного менее многочисленной. Нелипучие репликаторы будут штамповать свои нелипучие копии в тысячи раз быстрее, чем липучие репликаторы — создавать липучие копии. Варианты с промежуточной липучестью будут размножаться с промежуточной скоростью. Налицо будет “направление эволюции”, ведущее к снижению липучести.

Нечто подобное такому элементарному естественному отбору было воспроизведено в пробирке. Вирус, называемый Q, паразитирует на кишечной бактерии Escherichiacoli. У Q нет ДНК, но зато он содержит, а на самом деле в значительной степени состоит из похожей на нее одноцепочечной молекулы РНК. Как и ДНК, РНК способна реплицироваться и делает это очень похожим способом.