Клеточный мотор

Сложности, с которыми сталкивается теория эволюции, становятся еще более очевидными, если рассмотреть их на конкретном примере, скажем, на примере клеточных моторов бактерии E. coli.[1]

Этот одноклеточный организм наделен спиралевидными ресничками, которые соединены с моторами, встроенными в клеточную мембрану. Вращающиеся реснички, словно гребные винты парохода, помогают бактерии перемещаться в воде. Меняя направление вращения клеточных моторов, бактерия перемещается в нужном направлении.

Теперь давайте представим, что у некой бактерии этот механизм отсутствует. Возникает вопрос: через какие стадии должна пройти эволюция этой бактерии, чтобы ее потомки смогли получить клеточный мотор? Какова последовательность промежуточных ступеней? Необходимо, чтобы каждая следующая форма бактерии обладала преимуществами перед предыдущей. В противном случае изменения не будут закреплены естественным отбором, который считается направляющей силой эволюции.

Установлено, что структура клеточных моторов кодируется 20 генами. Очевидно, что весь этот комплекс не мог возникнуть в результате единичной мутации. В соответствии с теорией эволюции, она могла образоваться только в результате серии последовательных изменений, произошедших под влиянием случайных генетических мутаций, которые затрагивали незначительное число генов. Но какие преимущества будет иметь организм, обладающий лишь частью мотора? Скорее всего, вероятность того, что он выживет, даже уменьшится, поскольку такой организм будет растрачивать свою энергию на формирование бесполезных структур, поэтому естественный отбор будет препятствовать подобным изменениям.

Теперь предположим, что какой-то клетке все же удалось сформировать действующую моторную структуру, но у нее отсутствует сенсорная система, необходимая для контроля за ее работой. В этом случае клетка не сможет использовать мотор и он окажется бесполезным. С другой стороны, сенсорный аппарат сам по себе, без мотора, тоже бесполезен. Это означает, что сенсорный аппарат и мотор должны формироваться одновременно, что значительно усложняет задачу.

В общих чертах проблема сводится к следующему: поскольку мотор состоит из большого числа взаимосвязанных компонентов, то для работы мотора в клетке должны присутствовать все его компоненты, организованные соответствующим образом. Трудно представить себе, как можно собрать такой сложный механизм, если у вас нет сразу всех составных частей. Современные эволюционные теории не могут объяснить, как это произошло. Но конструктор вполне может справиться с этой задачей, так как ум способен сразу перейти от замысла к воплощению. В этом случае нет необходимости в том, чтобы промежуточные варианты выживали в данной среде обитания. Если инженер хочет построить молекулярный мотор, он может сначала все обдумать, сделать проект, а потом воплотить его. Такой вариант развития событий легко вообразить, тогда как представить себе, что весь мотор возник случайно, очень трудно.

Мотор бактерии E. coli никак нельзя считать исключением из правила. Существует бесчисленное множество других примеров сложных структур, начиная с изощренной молекулярной организации клетки (рассмотренной в предыдущей статье) и кончая развитыми сенсорными системами высших животных. Проблема происхождения этих структур носит общий характер, и пока ни один теоретик-эволюционист не предложил даже подхода к ее решению.

Новая наука, молекулярная биология, развившаяся за последние несколько десятилетий, еще больше усложнила задачу теоретиков-эволюционистов. Сторонники классического дарвинизма обычно представляли себе процесс эволюции в виде серии пластических деформации. Они рассматривали организм как модель из пластичного материала и считали, что можно постепенно менять пластичную форму, например, обезьяны, пока она, пройдя через определенные стадии, не станет выглядеть как человек. Большинство людей до сих пор придерживается этих упрощенных взглядов на эволюцию.

Но организмы — это не пластилиновые модели. Материальные тела являются исключительно сложными молекулярными механизмами, гораздо более сложными, чем любые механизмы, сконструированные человеком. Поэтому практически невозможно представить себе, как один вид механизма может превратиться в другой в результате серии пластических деформаций. Можно в определенных пределах менять форму кузова автомобиля, придавая ему иной внешний вид, однако изменить его внутреннее устройство уже гораздо сложнее. Например, для создания нового типа двигателя вам наверняка потребуются принципиально новые узлы, объединенные в ином конструктивном порядке. Этого невозможно достичь путем постепенной модификации деталей старого мотора. Если вы начнете рвать провода и растягивать металлические части мотора и коленного вала, то, скорее всего автомобиль просто выйдет из строя.

Фото:«ИСТОКИ» стр. 42.1:*

«Некоторые эволюционисты предполагают, что мозг обезьяны отличается от человеческого только своими размерами. При этом упускаются из виду сложные изменения в системе соединения нейронов, которые наверняка потребовались бы для такого превращения».

Некоторые эволюционисты считают, что наличие качеств, отличающих человека от обезьяны, может быть полностью объяснено тем, что мозг человека по размерам больше мозга обезьяны. Это еще один пример концепции пластической деформации — все представляется не сложнее, чем надуть воздушный шарик. Но исследования высшей нервной деятельности показали, что мозг не является комком пластичного серого вещества — он состоит из миллиардов нейронов, соединенных между собой в сложнейшие цепи. Чтобы перейти от мозга обезьяны к мозгу человека, необходимо увеличить число нейронов и соединить их между собой в таком порядке, чтобы они позволили мозгу выполнять новые сложные функции, например, функции восприятия осмысленной речи. Ребенок уже в самом раннем возрасте способен воспринимать символические структуры и коммуникационные принципы разговорной речи, тогда как обезьяна на это не способна. Это заставило специалистов по лингвистике, таких, как Н. Чомский, выдвинуть предположение о том, что в мозг человека заложена некая грамматическая программа.

«Человеческий мозг больше мозга обезьяны, но главное его отличие заключается в том, что он способен работать с более сложными программами».

Продолжая компьютерную аналогию, можно сказать, что удвоения объема компьютерной памяти и замены 8-битового процессора на 16-битовый еще недостаточно для того, чтобы владелец мог решать с его помощью более сложные задачи. Для этого, прежде всего, необходимы более совершенные программы, которые позволят владельцу использовать дополнительные мощности компьютера. То же самое относится и к человеческому мозгу — он больше мозга обезьяны, но главное его отличие заключается в том, что он способен работать с более сложными программами. При этом остается совершенно непонятным, как возникают новые программы. Одно, несомненно: трудно надеяться на то, что случайные модификации программы смогут радикально расширить ее возможности. Куда логичнее исходить из того, что для этого необходимо задумать и создать принципиально новую систему математического обеспечения.

Фото: «ИСТОКИ» стр. 42.2:

«Действие статоциста (вестибулярного аппарата) креветки зависит от песчинки, которую через маленькое отверстие помещает в него сама креветка. Через какие стадии (благоприятные для выживания данного вида) проходило развитие этого органа?»

Другим примером трудностей, с которыми сталкивается теория эволюции, может служить статоцист некоторых видов креветок.[2] Статоцист — это небольшого размера полость, играющая роль вестибулярного аппарата креветки. Самое поразительное, что работа статоциста зависит от песчинки, которую через маленькое отверстие помещает в него сама креветка. Благодаря давлению, которое песчинка оказывает на чувствительные волоски, растущие на внутренней стенке статоциста, креветка может отличить верх от низа. Невероятно трудно представить серию промежуточных шагов, которые привели к формированию статоциста и связанного с ним поведения креветки.

Когда на определенном этапе рассуждений становится ясно, что логичное объяснение происхождения сложных структур в процессе эволюции находится за пределами досягаемости, некоторые ученые в надежде спасти теорию эволюции призывают на помощь слепой случай. И хотя мы уже обсудили эту возможность в предыдущих статьях, ссылки на слепой случай так распространены в науке, что мы чувствуем необходимость снова рассеять некоторые связанные с этим заблуждения. Прибегающие к этой уловке ученые отводят случаю основную творческую роль в эволюции. Но в самом этом утверждении кроется ошибка. Понятие «случайности» и «вероятности» наполняется смыслом только тогда, когда можно многократно повторить событие и выявить статистические закономерности процесса.

Фото:«ИСТОКИ» стр. 43:

«Понятие «случайности» применимо к подбрасыванию монеты, так как этот эксперимент можно повторить много раз. Но к уникальным событиям, таким, как возникновение человека, это понятие неприложимо».

Например, представьте, что вы были первым, кто когда-либо подбросил монету. Если вы подбросили ее всего один раз, то это не дает вам практически никакого представления о вероятности выпадения орла или решки. Дело не прояснится, даже если вы подбросите ее пять раз — все пять раз могут выпасть одни решки. Но если вы подбросите монету несколько сот раз, то сможете говорить о статистических закономерностях этого процесса.

Какое отношение все это имеет к эволюции? Совершенно ясно, что возникновение видов — это не тот процесс, который можно наблюдать многократно. И, тем не менее, как мы уже отмечали, теоретик-эволюционист Т. Добжанский утверждает, что вероятность повтора хода эволюции, который привел к возникновению человека, практически равна нулю. Обычно, когда теоретики эволюции призывают на помощь «случай», они говорят о вероятностях столь малых, что трудно даже ожидать, чтобы событие с подобной вероятностью произошло за период времени в миллиарды раз превышающий возраст Вселенной (см. статью «Может ли жизнь возникнуть случайно?», стр. 34). Таким образом, при рассмотрении эволюционных событий, которые, по всей вероятности, происходят один раз на сотни миллиардов (или даже триллионов) случаев, само понятие «вероятность» или «случай» лишается смысла. Оно имело бы какой-то смысл, только если бы мы могли повторить эти события миллиарды раз, однако мы имеем дело с событиями, которые произошли только один раз за все время существования Вселенной. Следовательно, ученые не могут дать никакого приемлемого физического объяснения происхождения сложных материальных структур — живых организмов, и потому появление этих структур становится просто «уникальным событием». Мы не можем сказать ничего конкретного об их происхождении. Единственное, что мы можем, — это просто констатировать факт их существования. Некоторые эволюционисты уже были вынуждены прийти к аналогичным выводам. Дж. Симпсон, один из столпов современной теории эволюции, в своей книге «Этот взгляд на жизнь» пишет: «Факторы, определившие появление человека, так уникальны, так сложны и запутанны и просуществовали в течение такого длительного периода времени, что мне вряд ли удалось сколько-нибудь исчерпывающе описать их. Более того, далеко не все они известны, и каждый новый штрих только делает их еще более устрашающе уникальными».[3]

Примечания:

[1] Howard C. Berg, "How Bacteria Swim," Scientific American (August 1975), pp. 36-44.

[2] Wolfgang von Buddenbrock, The Senses (Ann Arbor: University of Michigan Press, 1958), pp. 138-141.

[3] George Gaylord Simpson, This View of Life (New York: Harcourt, Brace " World, Inc., 1964), p. 268.