Читати книгу - "Сліпий годинникар"

успіху. Я ж прагну доповнити його думку. Я біолог. Я приймаю факти з фізики (факти зі світу простоти) як належне. Якщо фізики все ще не погоджуються з тим, що ці прості факти вже стали зрозумілими, це не моя проблема. Моє завдання — пояснити слонів (і світ складних об’єктів) з погляду простих об’єктів, які фізики або розуміють, або досліджують. Проблема фізика — це проблема первинного походження та первинних законів природи. Проблема ж біолога — це проблема складності. Біолог намагається пояснити роботу та початок існування складних об’єктів з погляду простіших. Він може вважати своє завдання виконаним, коли дійде до настільки простих об’єктів, що їх можна буде спокійно передати фізикам.

Я усвідомлюю, що моя характеристика складного об’єкта — статистично неймовірного в напрямку, заданому наперед, — може видатися своєрідною. Такою ж може здаватися моя характеристика фізики як учення про простоту. Якщо вам більше подобається якийсь інший спосіб визначення складності, я не заперечую і був би радий розглянути ваше визначення в дискусії. Але я хочу наголосити, що, хоч яку б якість ми вирішили називати статистично-неймовірною-в-­напрямку-заданому-наперед, це важлива якість, пояснення якої потребує особливих зусиль. Це якість, що характеризує біологічні об’єкти на відміну від об’єктів фізичних. Тип пояснення, який ми пропонуємо, не повинен суперечити законам фізики. Безумовно, він використовуватиме закони фізики й нічого, опріч законів фізики. Але він застосовуватиме ці закони в особливий спосіб, який зазвичай не обговорюється в підручниках фізики. Цей особливий спосіб є шляхом Дарвіна. Я представлю його основну суть у розділі 3 під назвою накопичувальний відбір.

Тим часом я хочу піти слідом за Пейлі й наголосити на масштабності проблеми, з якою стикається наше пояснення, колосальному розмаїтті складних біологічних об’єктів, красі та елегантності біологічного задуму. Розділ 2 являє собою розширене обговорення конкретного прикладу, «радару» кажанів, відкритого значно пізніше від часів Пейлі. Тут же, у цьому розділі, я розмістив зображення (рис. 1) — як би сподобався Пейлі електронний мікроскоп! — ока разом із двома послідовними «наведеннями» на окремі ділянки. Угорі рисунка зображено саме око в розрізі. Такий рівень збільшення показує око як оптичний інструмент. Схожість із фотокамерою очевидна.

Ірисова діафрагма відповідає за постійну зміну апертури, отвору «об’єктива». Кришталик, який насправді є лише частиною складної системи лінз, відповідає за змінну частину фокусування. Фокус змінюється за рахунок стискання кришталика м’язами (або, у хамелеонів, переміщення його вперед чи назад, як у створеній людиною камері). Зображення потрапляє на сітківку на задньому боці, де подразнює фотоклітини.

У центрі рисунка 1 показана невеличка ділянка сітківки у збільшеному вигляді. Світло надходить з лівого боку. Світлочутливі клітини («фотоклітини») не є першими об’єктами, на які потрапляє світло, а заховані всередині й розвернуті від світла. Ця дивна риса згадується знову пізніше. Першим, на що потрапляє світло, по суті, є шар гангліозних нервових клітин, який складає «електронний інтерфейс» між фотоклітинами і мозком. Насправді гангліозні клітини відповідають за попередню обробку інформації витонченими способами перед тим, як передати її до мозку, тож до певної міри слово «інтерфейс» тут не зовсім виправдане. Справедливішою була б назва «периферійний комп’ютер». З’єднання від гангліозних клітин ідуть уздовж поверхні сітківки до «сліпої плями» і проходять крізь неї, формуючи основний магістральний кабель до мозку — оптичний нерв. В «електронному інтерфейсі» налічується близько трьох мільйонів гангліозних клітин, які збирають дані від приблизно 125 мільйонів фотоклітин.

 

Рис. 1

Унизу рисунка зображена одна збільшена фотоклітина, паличка. Дивлячись на витончену архітектуру цієї клітини, слід пам’ятати про те, що вся ця складність повторюється 125 мільйонів разів у кожній сітківці. При цьому порівнянні складні об’єкти повторюються трильйони разів в інших місцях організму загалом. 125 мільйонів фотоклітин — це приблизно у 5 тисяч разів більше за кількість окремо розрізнюваних точок на високоякісній журнальній фотографії. Складчасті мембрани з правого боку зображеної на рисунку фотоклітини є насправді світлозбиральними структурами. Їхня шарувата форма підвищує ефективність фотоклітини у вловленні фотонів, елементарних частинок, з яких складається світло. Якщо якийсь фотон не вловлюється першою мембраною, його може вловити друга, і т. д. Завдяки цьому деякі очі здатні виявляти навіть один-єдиний фотон. Найшвидші та найчутливіші плівкові емульсії, доступні фотографам, потребують для виявлення світлової точки приблизно у 25 разів більше фотонів.

Об’єкти у формі капсул в центральній частині клітини — це здебільшого мітохондрії. Їх виявляють не лише у фотоклітинах, а й у більшості інших клітин. Кожну з них можна порівняти з хімзаводом, який у процесі постачання свого основного продукту — придатної до вживання енергії — обробляє понад 700 різних хімічних речовин на довгих перекручених збірних лініях, витягнутих уздовж поверхні його хитрим чином складених внутрішніх мембран. Кругла кулька з лівого боку рисунка — ядро. Знов-таки, воно є характерною рисою всіх тваринних і рослинних клітин. Кожне ядро, як ми побачимо нижче, у розділі 5, містить у собі зашифровану в цифровому форматі базу даних, що за своїм інформаційним вмістом перевищує всі 30 томів Британської енциклопедії, разом узятих. І це цифри для кожної клітини, а не для всіх клітин організму, разом узятих.

Паличка в основі рисунка — це одна-єдина клітина. Загальна кількість клітин в організмі (людини) становить приблизно 10 трильйонів. Коли ж ви їсте стейк, то шматуєте еквівалент понад 100 мільярдів примірників Британської енциклопедії.

Розділ 2. Гарний задум

Природний відбір є сліпим годинникарем — сліпим, бо він не бачить наперед, не планує наслідків, не має перед очима жодної мети. Однак живі результати природного відбору надзвичайно вражають нас видимістю задуму нібито вправного годинникаря — вражають ілюзією задуму й планування. Метою цієї книжки є розв’язати цей парадокс на радість читачеві, а мета цього розділу — ще більше вразити його силою ілюзії задуму. Ми розглянемо конкретний приклад і дійдемо висновку, що, коли говорити про складність і красу задуму, Пейлі заледве наблизився до розкриття суті справи.

Можна говорити, що живий організм чи орган є добре задуманим, якщо він має властивості, які розумний і компетентний інженер міг би вбудувати в нього з метою досягнення якоїсь відчутної мети на кшталт здатності до польоту, плавання, бачення, харчування, розмноження чи більш загального сприяння виживанню та реплікації генів організму. Не треба думати, що задум якогось організму чи органа є найкращим, на що здатен інженер узагалі. Найкраще, що може зробити один інженер, у будь-якому випадку перевершується найкращим, що може зробити інший, особливо той, що живе у більш пізній період історії розвитку техніки. Але будь-який інженер здатен розпізнати об’єкт, що був задуманий (навіть погано задуманий) з якоюсь метою, і може зазвичай визначити, якою є ця мета, просто поглянувши на будову об’єкта. У розділі 1 ми переймалися переважно філософськими аспектами. У цьому ж розділі я представлю конкретний фактичний приклад, який, на мою думку, вразив би будь-якого інженера, а саме сонар («радар») у кажанів. Пояснюючи кожен момент, я спочатку представлятиму проблему, з якою стикається жива машина, а потім розглядатиму можливі рішення цієї проблеми, які міг би запропонувати розсудливий інженер. Під кінець я підійду до рішення, яке прийняла природа. Цей приклад, звісно, наведений просто для ілюстрації.