Вид с высоты

Я имею в виду гораздо более тонкое явление. Специфические свойства живых клеток (а через половые клетки, следовательно, и свойства многоклеточных живых организмов) передаются от поколения к поколению путем копирования генов. Гены — невероятно сложные соединения, а копирование должно быть в идеале абсолютно точным.

Но где в нашем несовершенном мире достижимы идеалы? В копии вкрадываются погрешности, отклонения от совершенства, которые мы называем мутациями. Так как появление ошибок — процесс случайный, а очень сложное химическое соединение имеет гораздо больше возможных путей упрощения, чем дальнейшего усложнения, то подавляющее большинство мутаций ведет к худшему, то есть клетка нового организма утрачивает какую-либо способность, свойственную родительской клетке.

(Точно так же существует гораздо больше способов, сильно колотя по хрупкому механизму изящных часов, сломать их, чем внести в них какое-либо заметное усовершенствование. По этой причине, если часы стали, не бейте по ним молотком и не ждите, что они после этого начнут ходить.)

Такая «мутация к худшему» согласуется с тенденцией к повышению энтропии. От поколения к поколению первоначальный «портрет» гена стирается. Беспорядок увеличивается, каждая новая «копия» утрачивает что-то от родительского организма, и жизнь идет к вырождению вплоть до вымирания. Это было бы неизбежно, если бы все зависело только от мутаций.

Но этого не происходит.

Больше того: происходит противоположное. Эпоха сменяет эпоху, и в целом живые организмы становятся все сложнее и приспособленнее. Из одноклеточных вышли многоклеточные. Из двух зародышевых листков вышло три. Из двухкамерного сердца вышло четырехкамерное.

Эту форму явного понижения энтропии не удастся объяснить, ссылаясь на энергию Солнца. Разумеется, приток энергии в умеренных количествах (то есть ниже смертельного уровня) ускоряет темп мутаций. Но он не влияет на относительную долю благоприятных и неблагоприятных мутаций. Приток энергии просто быстрее толкал бы жизнь к генетическому хаосу.

Нам остается только призвать демона (как сделал Максвелл), умеющего делать выбор между мутациями, пропуская одни и закрывая путь другим.

Такой демон действительно существует, хотя, насколько мне известно, я единственный, кто так его назвал и приравнял к демону Максвелла. Открыл же его английский естествоиспытатель Чарльз Роберт Дарвин, и поэтому мы назовем его «демоном Дарвина», хотя сам Дарвин называл это естественным отбором.

Те мутации, которые делают живое существо менее приспособленным к борьбе с другими за пищу, продление рода и к самозащите, действуют, очевидно, в таком направлении, что безвременный конец для этого существа становится вероятнее. А те мутации, которые повышают его способность к борьбе за существование, очевидно, ведут к расцвету вида. И, разумеется, приспособленность или отсутствие ее относится только к тем определенным условиям, в которых существо живет. Что толку верблюду от лучших в мире плавников?

Значит, действие мутаций наряду с естественным отбором направлено в сторону постоянного повышения приспособляемости каждого данного существа к данной среде, а это уже повышение энтропии.

Может показаться, что в данном случае мы слишком произвольно определили повышение энтропии, противореча тому, что понимается под этим обычно; у нас повышение энтропии означает увеличение, а не уменьшение порядка. Однако противоречия нет. И я постараюсь объяснить это путем аналогии.

Допустим, у вас есть несколько небольших фигурок различных форм и размеров и вы выстроили их в шеренгу посередине большого подноса. Если встряхнуть поднос, фигурки сместятся и строй нарушится.

Это похоже на процесс мутаций без естественного отбора. Энтропия явно повышается.

Но предположим, что в подносе есть вмятины, к которым различные фигурки точно подходят. Если фигурки располагались на подносе как попало, но не лежали каждая в своей вмятине, то при встряске они рано или поздно найдут свои углубления и установятся в них.

Как только фигурка в результате случайных перемещений найдет свою вмятину, выбить ее оттуда удастся уже лишь весьма сильной встряской.

Это похоже на процесс мутаций, сопровождающийся естественным отбором. Энтропия здесь тоже повышается, ибо все фигурки оказались во вмятинах, где их центры тяжести расположены ниже, чем в любом другом близком к этому положении. А понижение центра тяжести — это обычный путь повышения энтропии; скажем, так растет энтропия, когда камень скатывается с горы.

* * *

Организмы, которые мы знаем лучше других, усовершенствовали свою приспособленность к среде за счет некоторых очень заметных усложнений. Поэтому мы обычно думаем, что эволюция — это непременный переход от простого к сложному.

Мы обманываемся. Там, где упрощение помогает приспособиться к среде, эволюция идет в обратном направлении — от сложного к простому. Пещерные животные, обитающие в абсолютной темноте, теряют зрение, хотя у родственных им видов, живущих в других условиях, со зрением все в порядке.