Читати книгу - "Сліпий годинникар"

Насправді жодного парадоксу тут немає. Якщо придивитись уважніше, стає зрозуміло, що інакше й бути не могло б. Еволюція шляхом природного відбору не могла б рухатися швидше за частоту мутацій, бо мутація є, врешті-решт, єдиним способом, яким у вид вносяться нові варіації. Природний відбір може лише прийняти одні нові варіації й відхилити інші. Частота мутацій приречена задавати верхню межу частоти, з якою може відбуватись еволюція. Власне кажучи, природний відбір здебільшого переймається попередженням еволюційних змін, а не їх просуванням. Покваплюся зазначити: це не означає, що природний відбір є суто деструктивним процесом. Він здатен і до конструктиву — способами, які буде розкрито в розділі 7.

Навіть частота мутацій є доволі повільною. Іншими словами, навіть без природного відбору ефективність коду ДНК в точному збереженні його архіву вражає. За однією консервативною оцінкою, за відсутності природного відбору ДНК реплікується настільки точно, що для помилки при копіюванні 1 % знаків потрібно п’ять мільйонів поколінь реплікації. Наші гіпотетичні машиністки все ще безнадійно програють ДНК навіть за відсутності природного відбору. Щоб зрівнятися з ДНК без природного відбору, кожна з них мала б бути здатною передрукувати весь Новий Заповіт лише з однією помилкою, тобто бути приблизно в 450 разів точнішою за типову секретарку з реального життя. Це явно значно менше, ніж порівняльна цифра в півмільярда разів, у які ген гістона H4 після природного відбору є точнішим за типову секретарку; однак це все одно приголомшлива цифра.

Але я був несправедливим до машиністок. Я припускав, по суті, що вони не здатні помічати свої помилки й виправляти їх. Я припустив повну відсутність коректури. У реальності ж, ясна річ, вони коректуру роблять. Тому мій ряд із мільярдів машиністок не спричинив би дегенерації первинного повідом­лення таким доволі простим шляхом, який я відобразив. Механізм копіювання ДНК виконує корекцію помилок такого ж самого типу автоматично. Якби він цього не робив, то не досягнув би нічого, схожого на колосальну точність, яку я описав. Процедура копіювання ДНК передбачає різноманітні методи «коректури». Вони тим більш необхідні, що літери коду ДНК жодним чином не є статичними, немов ієрогліфи, висічені в граніті. Натомість задіяні молекули настільки маленькі — згадайте всі ті Нові Заповіти, які уміщаються на шпильковій головці, — що зазнають постійних атак від повсякденної штовханини молекул під впливом тепла. Спостерігається постійний потік, круговерть літер у повідомленні. У кожній людській клітині за день дегенерують приблизно 5 тисяч літер ДНК, які одразу ж замінюються відновлювальними механізмами. Якби відновлювальних механізмів не було і якби вони безупинно не працювали, повідомлення поступово розчинилося б. Коректура свіжоскопійованого тексту є лише особливим випадком звичайних відновлювальних робіт. Саме коректура переважно відповідає за дивовижну точність ДНК та ефективність зберігання інформації.

Ми вже бачили, що молекули ДНК є центром захопливої інформаційної технології. Вони здатні вміщувати просто безмежний обсяг точної цифрової інформації в дуже малому просторі, а також зберігати цю інформацію (з разюче нечисленними помилками, але все ж не без них) упродовж дуже довгого часу, що вимірюється мільйонами років. Куди ці факти нас ведуть? Вони ведуть нас у напрямку основоположної істини про життя на Землі — істини, на яку я натякав у першому абзаці цього розділу, говорячи про вербове насіння. Вона полягає в тому, що живі організми існують на користь ДНК, а не для чогось іншого. Наразі це може бути не очевидно, але згодом я сподіваюся переконати вас у цьому. Повідом­лення, які містять молекули ДНК, є мало не вічними порівняно з часовою шкалою тривалості життя окремих індивідів. Тривалість життя ДНК-повідомлень (плюс-мінус декілька мутацій) вимірюється одиницями в діапазоні від мільйонів до сотень мільйонів років, або, іншими словами, від 10 тисяч строків життя індивідів і до трильйона. Кожен окремий організм слід розглядати як тимчасовий засіб пересування, в якому ДНК-повідомлення проводять лише крихітну частину свого геологічного існування.

У світі повно об’єктів, що існують. Цього не можна заперечувати, але чи приведе це нас хоч кудись? Об’єкти існують або тому, що вони тільки нещодавно виникли, або тому, що наділені якостями, які зробили малоймовірним їх руйнування в минулому. Скелі не виникають із високою частотою, але коли вже вони існують, то є міцними й довговічними. Інакше вони були б не скелями, а піском. Щоправда, деякі з них ним і є, саме тому ми маємо пляжі! У вигляді скель існують лише ті, що залишилися довговічними. З іншого боку, краплі роси існують не тому, що вони довговічні, а тому, що вони тільки-но виникли і ще не встигли випаруватися. Ми, схоже, маємо два типи «придатності до існування»: тип крапель роси, які можна загалом назвати «ймовірними для виникнення, але не дуже довговічними», й тип скель, які можна загалом назвати «не дуже ймовірними для виникнення, але здатними до тривалого існування після виникнення». Скелям притаманна довговічність, а краплям роси — «виникабельність». (Я намагався дібрати менш потворне слово, але не зміг.)

ДНК отримує найкраще від обох світів. Самі молекули ДНК як фізичні сутності подібні до краплин роси. За відповідних умов вони виникають із великою частотою, але жодна з них не існує довго, і всі будуть зруйновані за кілька місяців. Вони не є довговічними, як скелі. Але схеми, закладені в їхніх послідовностях, є такими самими довговічними, як найміцніші скелі. Вони мають те, що потрібно для існування впродовж мільйонів років, і саме тому сьогодні вони все ще тут. Основ­ною їхньою відмінністю від росинок є те, що нові росинки не породжуються старими. Одні краплі роси, безперечно, нагадують інші, але вони не нагадують конкретні, «батьківські», краплі. На відміну від молекул ДНК, вони не формують спадкові лінії, а отже, не можуть передавати повідомлення. Краплі роси виникають шляхом спонтанного зародження, а повідомлення ДНК — шляхом реплікації.

Трюїзми на кшталт «У світі повно об’єктів, що мають усе необхідне для існування в світі» здаються банальними й ледь не дурними, допоки не почнеш застосовувати їх до якогось особливого типу довговічності — довговічності у формі спадкових ліній множинних копій. Повідомленням ДНК притаманна довговічність не такого типу, як скелям, та не такого типу виникабельність, як краплинам роси. Для молекул ДНК «усе необхідне для існування у світі» має значення, яке точно не є ані очевидним, ані тавтологічним. Виявляється, що «все необхідне для існування у світі» охоплює здатність створювати машини на кшталт нас із вами — найскладніші об’єкти у відомому нам Усесвіті. Подивімось, яким чином це може відбуватися.

Головна причина полягає в тому, що властивості ДНК, які ми ідентифікували, виявились основними компонентами, необхідними для будь-якого процесу накопичувального відбору. У нашій комп’ютерній моделі в розділі 3 ми спеціально закладали в комп’ютер основні компоненти накопичувального відбору. Якщо накопичувальний відбір справді виникає у світі, то мали виникнути певні сутності, властивості яких і є тими основними компонентами. Погляньмо тепер, що це за компоненти. При цьому слід узяти до уваги той факт, що дуже подібні компоненти, хоча б у якійсь рудиментарній формі, мали спонтанно виникнути на Землі на початку часів, інакше накопичувальний відбір, а отже, й життя ніколи б узагалі не зародилися. Ми говоримо тут не конкретно про ДНК, а про основні компоненти, необхідні для виникнення життя будь-де у Всесвіті.

Коли пророк Єзекіїль опинився в долині