Структура реальности

В действительности, гены — это компьютерные программы, выраженные в виде последовательности символов А, Ц, Г и Т на стандартном языке, называемом генетическим кодом, который одинаков, с небольшими изменениями, для всей жизни на Земле. (Некоторые вирусы основаны на родственном типе молекул, РНК, тогда как прионы, в некотором смысле, — самовоспроизводящиеся белковые молекулы.) Особые структуры внутри клеток каждого организма действуют как компьютеры, выполняя заложенные в этих генах программы. Выполнение заключается в производстве определенных молекул (белков) из более простых молекул (аминокислот) при определенных внешних условиях. Например, последовательность «АТГ» — это команда для включения метионина аминокислоты в создаваемую белковую молекулу.

Обычно ген химически «включается» в определенных клетках тела, а затем дает этим клеткам команды производить соответствующий белок. Например, гормон инсулин, который отвечает за уровень сахара в крови у позвоночных, является именно таким белком. Производящий его ген присутствует почти в каждой клетке тела, но включается только в строго определенных клетках поджелудочной железы и только тогда, когда это необходимо. На молекулярном уровне это все, что любой ген способен заложить в свой клеточный компьютер: произвести определенный химический продукт. Но гены успешно выполняют свои репликаторные функции, потому что эти химические программы низкого уровня, создавая слой за слоем комплексный контроль и обратную связь, в сумме составляют сложные команды высокого уровня. Ген инсулина и гены, которые включают и отключают его, вместе эквивалентны полной программе регулирования уровня сахара в крови.

Точно так же существуют гены, которые содержат особые команды, как и когда должны быть скопированы они сами, а также другие гены и команды для производства следующих организмов того же вида, включая молекулярные компьютеры, которые вновь выполнят все эти команды в следующем поколении. Также существуют команды, сообщающие, каким образом весь организм в целом должен реагировать на раздражители, например, когда и как он должен охотиться, есть, спариваться, драться или убегать. И так далее.

Ген способен функционировать как репликатор только в определенных средах. По аналогии с экологической «нишей» (набором сред, в которых организм может выжить и произвести потомство) я использую термин ниша для набора всех возможных сред, которые данный репликатор побуждал бы к созданию его копий. Ниша гена инсулина содержит среды, где ген расположен в клеточном ядре вместе с другими определенными генами, а сама клетка должным образом расположена внутри функционирующего организма, в естественной среде, подходящей для поддержания жизни и размножения этого организма. Но существуют также и другие среды, например, биотехнологические лаборатории, в которых бактерии генетически изменяют так, чтобы включить их в ген, что также копирует ген инсулина. Такие среды тоже являются частью генной ниши, как и бесконечное множество других возможных сред, весьма отличных от тех, в которых развился ген.

Не все, что можно скопировать, является репликатором. Репликатор побуждает свою среду к тому, чтобы она его скопировала: то есть, он делает причинный вклад в свое собственное копирование. (Моя терминология немного отличается от терминологии Доукинса. Он называет репликатором все, что копируется, по любой причине. То, что я называю репликатором, он назвал бы активным репликатором.) Я еще вернусь к тому, что, в общем, значит делать причинный вклад во что-либо, но здесь я имею в виду, что присутствие и особая физическая форма репликатора очень важны для того, происходит копирование или нет. Другими словами, если репликатор присутствует, то он копируется, но если бы его заместил почти любой другой объект, даже довольно похожий, этот объект не был бы скопирован. Например, ген инсулина побуждает лишь один маленький этап в огромном сложном процессе своей собственной репликации (этот процесс и есть весь жизненный цикл организма). Однако подавляющее большинство вариантов этого гена не дали бы клеткам команды произвести химический продукт, который смог бы выполнить работу инсулина. Если гены инсулина в клетках отдельного организма заместить слегка отличными молекулами, этот организм умрет (если только в нем не поддерживать жизнь с помощью других средств), а, следовательно, он не оставит потомства, и эти молекулы не будут скопированы. Таким образом, копирование весьма чувствительно к физической форме гена инсулина. Присутствие этого гена в должной форме и должном месте очень важно для процесса копирования, который делает его репликатором, хотя существует множество других причин, которые делают свой вклад в его репликацию.