Восхождение на гору Невероятности

В устах такого закоренелого дарвиниста, как я, это может показаться варварской ересью. В кругах строгих неодарвинистов считается, что естественный отбор не выбирает между крупными группами. И разве еще в третьей главе мы не пришли к выводу, что естественному отбору больше нравится нулевая частота мутаций – к счастью для будущего нашей планеты, недостижимая? Можно ли теперь утверждать, что эмбриональное развитие того или иного типа удобно для мутаций? Пожалуй, можно – и вот в каком смысле. Определенные типы развития имеют тенденцию варьировать определенным образом (отличным от других типов развития). И некоторые варианты могут быть плодотворнее других в плане эволюции – возможно, они с большей вероятностью продуцируют широкий спектр новых форм, как произошло с млекопитающими после исчезновения динозавров. Именно такой смысл я вкладывал в свой спорный тезис о “более способных” к эволюции типах эмбрионального развития.

Лучше всего сравнить это с калейдоскопом, разве что в калейдоскопе нас привлекает не практичный дизайн, а красочные, замысловатые картинки. В калейдоскопе цветные осколки собираются в кучки как попало. Но благодаря составленной с тонким расчетом системе зеркал мы любуемся геометрическими узорами, похожими на изящные снежинки. Осколки налетают на хаотически расположенные выступы на стенках трубы и перемешиваются. Мы же, глядя в окуляр, видим симметричные перемещения фрагментов на лучах снежинок. Мы крутим трубу, и она словно переносит нас в сокровищницу Аладдина.

Действие калейдоскопа основано на повторах событий в пространстве. Непредсказуемые изменения копируются на все четыре стороны. Но, в зависимости от количества зеркал, осей может быть не четыре, а сколько угодно. Эффект мутации тоже может повторяться в разных отделах организма, хотя сама мутация – это единичное изменение. Считайте это еще одним примером закономерности мутаций, помимо тех, о которых шла речь в главе 3. Сколько будет повторов – зависит от особенностей эмбрионального развития. Мы рассмотрим различные калейдоскопические картины в эмбриологии. Мой интерес к калейдоскопической эмбриологии подогрели опыты с селекцией биоморфов и особенно результаты внедрения “зеркал” в программу “Слепой часовщик” (см. ниже). Не красоты ради я привожу здесь столько иллюстраций с биоморфами и прочими компьютерными тварями.

Начнем с симметрии, а точнее – с ее отсутствия. Мы сами, как и большинство знакомых нам животных, в целом симметричны, пусть и с некоторыми изъянами, поэтому мы нередко забываем о том, что далеко не всем живым созданиям присуща симметричность. Асимметричны, в частности, отдельные группы Protozoa (одноклеточных организмов) – как их ни разрежь, не получишь двух одинаковых или зеркально отображающих друг друга частей. Как скажется мутация на идеально симметричном животном? Чтобы это понять, лучше всего обратиться к компьютерным биоморфам.

Четыре биоморфа на рис. 7.1а – это мутанты одного и того же вида, полученные в процессе эмбрионального развития, на которое не наложено ограничение со стороны симметрии. Симметричные формы не запрещены, просто нет цели создать именно их. Мутация просто меняет форму биоморфов, эффекта калейдоскопа и зеркальных отображений не наблюдается. Но взгляните на другие биоморфы (рис. 7.1.b). Здесь тоже показаны варианты мутаций одного вида, однако в эмбриональное развитие включено правило симметрии – в программу добавлено требование зеркального отражения относительно средней оси тела. Мутации могут затронуть что угодно, в том числе асимметричные биоморфы, но любые изменения в левой половине зеркально воспроизведутся справа. Такие формы выглядят более “жизненными”, чем асимметричные картинки на предыдущем рисунке.

Рис. 7.1. Количество “калейдоскопических зеркал” накладывает ограничения на вид и симметрию биоморфов.

Казалось бы, требование симметрии накладывает серьезные ограничения на “творческие” возможности эмбрионального развития, это своего рода барьер. Вообще‐то так и есть – раз без каких‐либо запретов зарождаются как симметричные, так и асимметричные формы, то в сумме форм получится больше. Но в этой главе мы увидим, что ограничение по симметрии дает противоположные результаты и на самом деле обогащает коллекцию эмбрионов. Проблема в том, что при эмбриональном развитии, на которое не наложены ограничения, надо перебрать несметное множество форм, прежде чем найдется одна симметричная. Но и тогда долгожданной симметрии в будущем угрожают мутации. При обязательном стремлении к симметрии, независимо от прочих возможных изменений, эмбриональное развитие, на которое действует такое ограничение, будет более продуктивным, да и глазу приятнее. Вам не придется тратить уйму времени на сортировку бесполезных несимметричных форм, что было бы неизбежно при ничем не ограниченном эмбриональном процессе.