Спонтанная эволюция: Позитивное будущее и как туда добраться

Неправильно поставленная запятая может полностью изменить смысл текста. Всем нам с детства известна фраза, в которой от постановки запятой зависит жизнь человека: «Казнить нельзя помиловать». К счастью, Природа учла эту возможность и внедрила в наши гены механизм корректировочного чтения ДНК с последующим исправлением ошибочных ДНК-последовательностей. Если по какой-то случайности ошибка копирования проникнет через этот механизм, в результате получится «чертеж» с ошибкой, который мы совершенно справедливо назовем случайной мутацией. Согласно теории Дарвина, эволюция полностью является результатом таких случайных изменений в коде ДНК.

Но в экспериментах Кэйрнса бактерии изначально не могли усваивать лактозу — единственное доступное им питательное вещество. В результате у них возник дефицит нужных строительных материалов и энергии, необходимой для осуществления нормального процесса репродукции.

Так что эти бактерии просто не успели бы спастись благодаря случайным мутациям, возникающим вследствие ошибок при копировании ДНК. Следовательно, голодающие бактерии Кэйрнса, по-видимому, осуществили генетическую мутацию посредством совсем другого механизма, пока еще неизвестного науке. И хотя нам сложно признать наличие сознания у бактерий, все же есть ощущение, что здесь имеет место работа некоего активного разума, благодаря которому они умудряются быстро адаптироваться к изменениям в среде — совсем по Ламарку.

Ныне нам известно, что под воздействием стресса бактерия способна, не прибегая к делению, целенаправленно задействовать уникальный, склонный к ошибкам энзим для копирования ДНК, чтобы производить мутировавшие гены, ассоциирующиеся с определенной дисфункцией. Так, генерируя генетические варианты, организм пытается создать более функциональные гены, которые смогут преодолеть стрессовые факторы среды. Представьте себе этот механизм как разлаженный ксерокс, намеренно делающий ошибки.

Итак, используя особый энзим для синтеза ДНК, клетка производит большое число генов со случайными мутациями и тем самым повышает собственную выживаемость. Такое ускорение или усиление генетических изменений в клетках физического тела называется соматическими гипермутациями — этот механизм целенаправленно генерирует случайные мутации и, таким образом, представляет собой дарвинистскую часть процесса.

В результате соматических гипермутаций попавшая в стрессовую ситуацию бактерия получает огромное количество скопированных с ошибками генов, в каждом из которых присутствует своя вариация генетического кода. Если одна из этих генетических вариаций может производить протеин, способный эффективно преодолеть возникший у клетки стресс, бактерия изымает исходный неэффективный ген из хромосомы и заменяет его новой версией. А вот это уже ламаркистская часть процесса, когда информационное взаимодействие между средой и клеткой влечет за собой выбор наилучшей версии нового гена.

Работа Кэйрнса и дальнейшие исследования в том же направлении продемонстрировали, что организмы не только адаптируются к среде, но и намеренно изменяют свою генетику, чтобы обеспечить приспособленность будущих поколений. Иными словами, наука пришла к пониманию, что эволюция представляет собой не просто следствие случайного броска игральных костей (как думал Дарвин), но согласованный танец организма со средой (как полагал Ламарк) — динамический процесс, в ходе которого организмы целенаправленно приспосабливаются к стрессовым обстоятельствам.

Биотехнологи уже воспользовались этим генетическим механизмом и вывели бактерии, способные перерабатывать нефтяные пятна на воде или выделять определенные минералы из руды. В то же время для медиков этот же генетический механизм является постоянным источником головной боли, поскольку микроорганизмы со временем приобретают сопротивляемость к самым мощным антибиотикам.

Таким образом, на вопрос: «Является ли эволюция результатом намерения или случайности?» — отвечаем: «Да!» Здесь, как и во многих других случаях, выясняется, что противоположности — такие, как намерение и случайность, — действуют одновременно. Рискуя приписать бактериям антропоморфные черты, мы должны сказать, что эти организмы демонстрируют намерение выжить.