СЕМЬ ИСКУССТВ

Представление об эволюции земной жизни сейчас пронизывает всю систему образования и является практически общепринятым. Такие понятия как «естественный отбор» или «борьба за существование» известны каждому школьнику. Эволюция считается одной из наиболее надёжно установленных научных теорий. Хойл не отрицал эволюцию и признавал силу и роль естественного отбора, но был несогласен с чересчур упрощённым, с его точки зрения, подходом к эволюционной теории.

Виталий Мацарский

ЭВОЛЮЦИЯ

(из книги^* «Сэр Фред Хойл и драма идей»)

В 2009 году научное сообщество отмечало две круглые даты — 150 лет со дня публикации труда Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь, и 200 лет со дня рождения его автора — Чарльза Дарвина (1809–1882).

Пожалуй, в мире не было ни одного научно-популярного издания, которое не откликнулось бы на эти события. Американский журнал Scientific American и российская Природа посвятили выходу труда Дарвина специальные выпуски. Обложка американского журнала возвещает: «Самая плодотворная идея в науке»; подпись под портретом Дарвина в Природе гласит: «Учёный, оказавший колоссальное влияние на человечество, на то, как мы понимаем мир, в котором живём, и наше место в нём». Речь, конечно, идёт об эволюции.

Сознаюсь, мне очень хотелось рассказать об истории эволюционных представлений, о страстях, бушевавших вокруг теории Дарвина, о его сторонниках и противниках,[1] о многочисленных вариантах теории, появившихся уже после Дарвина,[2] о связи эволюции Вселенной с возникновением жизни,[3] о генетическом коде и возможности его эволюции,[4] и тому подобном, но на эти темы написано такое множество книг и статей, что нечего и пытаться «объять необъятное». Например, на русском вышли две прекрасные популярные книги по эволюционной биологии, которые стоит прочитать.[5] Кстати, читать самого Дарвина — одно удовольствие; писал он очень хорошо, понятным литературным языком, и переводы на русский отличные, а потому я настоятельно рекомендую познакомиться с его Происхождением видов и с автобиографией. В этой главе я ограничусь лишь кратким изложением полемики Хойла со сторонниками теории Дарвина.

Представление об эволюции земной жизни сейчас пронизывает всю систему образования и является практически общепринятым. Такие понятия как «естественный отбор» или «борьба за существование» известны каждому школьнику. Эволюция считается одной из наиболее надёжно установленных научных теорий. Хойл не отрицал эволюцию и признавал силу и роль естественного отбора, но был несогласен с чересчур упрощённым, с его точки зрения, подходом к эволюционной теории.

Раньше уже упоминалось, как юный Фред, прогуливая школу, сливался с природой, как интересно было ему наблюдать повадки животных и особенности растительного мира. О дарвиновской теории эволюции он узнал рано, но она его не впечатлила.

«Беда в том, что во время беспорядочного чтения подростком я наткнулся на теорию Дарвина, которая сначала привлекла меня, а затем стала восприниматься с меньшим пиететом, чем тот, что восторженно демонстрировали взрослые. С моей точки зрения, теория формулировалась так:

Если среди разновидностей видов имеется один вид, который лучше других выживает в данной внешней среде, то выживает тот вид, который лучше выживает.

Если бы я тогда знал слово “тавтология”, то назвал бы это тавтологией».

(Эта цитата взята из его книги Математика эволюции, на которую я буду часто ссылаться.)[6]

Хойл был не согласен с тем, как обычно интерпретируется “естественный отбор”.

«Знающие люди ужасно сердились на меня, как продолжают сердиться и сейчас. Можете заниматься отбором картошки сколько душе угодно, но из неё никогда не получится кролик. Занимаясь отбором дубов, вам никогда не превратить дуб в колонию летучих мышей, а те, кто в это верил, сами казались мне дубами. Это, естественно, тоже их злило. Люди постарше говорили мне, что отбор работает не так, чтобы сделать из одних сложных вещей другие сложные вещи, а так, чтобы сделать более сложные вещи из более простых. Я не мог с этим согласиться, ведь как бы маловероятно это ни было, всё же сделать из картошки кролика намного проще, чем сделать кролика из ила. А ведь именно творение кролика из ила отстаивали люди, титулы и звания которых не помещались на их визитных карточках. Уж они то, казалось бы, должны были понимать что говорят, но явно не понимали».

Мало того, сэр Фред позволил себе усомниться в оригинальности идей Дарвина. Вот как он аргументировал свою позицию.

«Неверно полагать, будто наука всегда направлена на поиск объективной истины. До определённой степени это так, но только если результаты поиска не противоречат тому, чему учат в учебных заведениях. Ошибки в истории науки вообще практически неискоренимы. Мало кому из студентов преподаватели говорят, что понятие эволюции путём естественного отбора обсуждалось за четверть века до выхода книги Дарвина Происхождение видов. По иронии судьбы, теория была тогда отвергнута, поскольку считалось, что виды не в состоянии адаптироваться к окружению.

В середине 1830-х годов британский зоолог Эдвард Блит (Edward Blyth, 1810–1873) уже знал и писал о том, что очень хорошая адаптация наблюдается у разновидностей видов, но не у самих видов. Он использовал весьма убедительную аргументацию, на которую полные энтузиазма сторонники Дарвина так и не дали вразумительного ответа. Большинство видов обитают в ограниченном ареале, и отлично адаптированы к среде обитания ближе к центру ареала, но становятся всё менее и менее адаптированными по мере движения к его границам. Блит задавал вопрос: если виды могут настолько успешно эволюционировать, что образуют различные роды, семейства, отряды и классы, то почему они не эволюционируют в меньшем масштабе, чтобы оставаться адаптированными у границ своих ареалов и за этими границами? Вместо этого виды упрямо цепляются за места своего обитания и не встречаются за их пределами. Согласно Блиту, этот факт, являющийся правилом, а не исключением, доказывал, что адаптивные способности видов должны быть ограничены, тем самым делая то, что мы теперь называем теорией Дарвина (задолго до её появления, ещё в 1837 году) несостоятельной.

Эдвард Блит

Аргументация Блита была достаточно обоснованной, чтобы задержать публикацию теории эволюции путём естественного отбора более чем на два десятилетия, потому как Дарвин не был готов к открытой конфронтации. В дарвиновской теории не хватало того, что позже стало называться принципом дивергенции. Поэтому на много лет он отошёл в сторону и занялся изучением усоногих, пока в конце концов знамя эволюционистов, в число которых входил и шотландский геолог и издатель Роберт Чамберс (Robert Chambers, 1802–1871), не поднял английский натуралист Алфред Рассел Уоллес (Alfred Russel Wallace, 1823–1913). Насколько мне известно, Чамберс был первым, кто предположил, что сухопутные организмы произошли от рыб.

Роберт Чамберс

Уоллесу посчастливилось зарабатывать на жизнь, занимаясь тем, что в те времена могли позволить себе лишь состоятельные люди. Ему пришла в голову мысль совместить свой интерес к биологии с собиранием образцов, которые затем покупались музеями и частными коллекционерами, на это он и жил. Во время своих путешествий по долине Амазонки и позднее по Голландской Ост-Индии в 1847–1862 годах, Уоллес, как говорят, нашёл около 30 тысяч новых видов, т.е. его познания в зоологии были колоссальны. Наблюдая великолепную адаптацию к окружающим условиям, он пришёл к ясному пониманию того, что причиной могла быть только эволюция. Затем он пошёл дальше и обнаружил свидетельства эволюции и в ископаемых. В опубликованной в 1855 году статье он совершенно ясно продемонстрировал, что современным видам в схожих геологических районах предшествовали схожие ныне исчезнувшие ископаемые виды.

Алфред Рассел Уоллес

Этим он смог убедить даже такого скептика, как выдающегося шотландского геолога Чарльза Лайеля (Sir Charles Lyell, 1797–1875). Заметив, какое огромное влияние идеи Уоллеса оказали на Лайеля, Дарвин оставил усоногих и вернулся к эволюции, но не в открытую. В конце концов, в июне 1858 году Уоллес послал Дарвину рукопись своей статьи, в которой принцип дивергенции излагался настолько ясно, что Дарвин, наконец, смог приступить к публикации труда Происхождение видов, где на 490 страницах повторил то, что Уоллес изложил на десяти», писал Хойл.

* * * * *

История публикации труда Дарвина и статьи Уоллеса достаточно интересна, чтобы рассказать о ней подробнее. Здесь я буду основываться лишь на двух биографиях Уоллеса[7] и на статье в посвящённом Дарвину выпуске журнала Природа,[8] хотя написано об этой истории достаточно много.

Как справедливо указывал Хойл, Дарвин, вернувшись в 1836 году из пятилетнего кругосветного плавания, набрал достаточно материалов, убедивших его в эволюции видов, однако публиковать свою теорию не спешил. Чем же была вызвана многолетняя задержка? В упомянутой статье в журнале Природа читаем:

«Так совпало, что как раз в 1844 году в Англии вышла книга Следы естественной истории творения,[9] анонимный автор которой доказывал, что виды возникли не внезапно, а в ходе их размножения, постепенно переходя от низших форм к высшим, вплоть до человека, согласно законам природы, без непосредственного вмешательства Творца. По этим же законам происходило становление звёздных и планетных систем. Автор не ставил себе задачей выявить эти законы и ответить на вопрос, почему и как происходит эволюция.

Книга мгновенно стала бестселлером и выдержала к 1860 году 11 изданий, а имя автора было раскрыто только в 1884 году, в посмертном 12-м издании. Им оказался известный шотландский просветитель, издатель энциклопедий, биографий и справочников Роберт Чамберс, принадлежавший к плеяде удивительных шотландцев, разносторонних талантов–самоучек. Сенсационный успех книги сочетался с её резкой критикой со стороны и теологов, и биологов, с обвинениями в ереси, в материализме, в недостатке биологических знаний и доказательств. Предвидя такую опасность, Чамберс по всем канонам детектива принял меры к сокрытию своего авторства».

Друзья, в том числе Лайель, постоянно поторапливали Дарвина, опасаясь, что кто-нибудь может его опередить, ведь идея витала в воздухе, но тот, будучи человеком осторожным и принадлежащим к кругу состоятельных и уважаемых особ, да к тому же окончившим факультет теологии, видимо, не хотел вступать в открытый конфликт с обществом и церковью, а печататься анонимом ему тоже не улыбалось. Он продолжал кропотливо собирать данные наблюдений и своих опытов в надежде составить капитальный многотомный труд, где теория эволюции была бы проиллюстрирована таким количеством примеров, что скептикам не нашлось бы что возразить.

И вдруг, в июне 1858 года Дарвин получает от Уоллеса, с островов Малайского архипелага, статью, озаглавленную «О тенденции разновидностей постоянно отклоняться от существующего типа». Это была именно та статья, про которую Хойл сказал, что в ней Уоллес на 10 страницах изложил всю теорию эволюции. Автор не просил Дарвина позаботиться о её публикации, а хотел лишь, чтобы тот показал её Лайелю.

Дарвин был потрясён. Он писал Лайелю:

«Ваши слова о том, что меня опередят, обернулись справедливым возмездием… Никогда не видел я более поразительного совпадения: если бы Уоллес имел мой рукописный очерк 1842 года, он не смог бы составить лучшего извлечения! Даже его термины выглядят словно названия глав моей книги. Таким образом, вся моя оригинальность, сколько бы её ни было, будет уничтожена».

Друзья бросились на выручку. Они решили доложить на заседании Линнеевского общества 1 июля 1858 года выдержки из рукописи Дарвина 1842 года и статью Уоллеса.[10] (Сам Дарвин на заседании присутствовать не мог — в тот день он хоронил умершего от скарлатины полуторагодовалого сына.) Таким образом был зафиксирован приоритет Дарвина — в трудах Линнеевского общества прямо указано, что статья Уоллеса датирована февралём 1858 года, а очерк Дарвина написан (хотя и не опубликован) в 1842 году.

Уоллес не стремился отстаивать свой приоритет, признавая главенство Дарвина, с которым состоял в давней переписке. В 1864 году он писал Дарвину:

«Что касается самой теории естественного отбора, то я всегда буду утверждать, что она в действительности Ваша и только Ваша. Вы разработали её в деталях, о которых я не думал, и намного лет раньше, чем я имел какие-то проблески по этому поводу. Моя статья сама по себе никого бы не убедила и была бы упомянута лишь как изобретательная спекуляция, тогда как Ваша книга революционизировала изучение естественной истории и пленила лучших людей нашего времени». Редкое благородство! Очень рекомендую прочитать письма Дарвина 1858 года, которые показывают, что и он вёл себя очень достойно.[11]

Похоже, не все сразу восприняли труд Дарвина как фундаментальный вклад в науку. Хойл упоминает, что по окончании знаменитого заседания Линнеевского общества присутствовавший на нём дублинский профессор Хотон изрёк: «Всё новое там неверно, а всё верное — не ново». Особенно Дарвину доставалось во Франции, где критики заявляли, что Дарвин путает внутривидовую изменчивость с превращением видов друг в друга. Упрекали его и в том, что он даже не дал определения видов, хотя рассуждает об их происхождении. «Дарвин написал книгу о происхождении видов, а в этой книге отсутствует именно происхождение видов», — писал один из критиков, причём все они были известными учёными.

* * * * *

Хойл интересовался биологией с детства. Он как-то упомянул, что размышляя, чем бы ему заняться вместо теоретической физики, всерьёз рассматривал биологию, но остановился на астрономии. В бытность студентом он делил комнату, как её все называли «келью», с приятелем, писавшим диссертацию по ботанике. Тот вёл с Фредом долгие беседы, и подбивал его применить математические познания к биологии. Он полагал, что только математическими методами можно проверить справедливость дарвиновской теории эволюции, в которой сомневался. Хойл же был озабочен другими проблемами, и руки до биологии у него дошли гораздо позже. Лишь в 1987 году он свёл свои мысли воедино в рукописи, размноженной в сотне экземпляров и разосланной заинтересованным коллегам. В 1999 году эта рукопись была издана в США в виде уже упоминавшейся книги Математика эволюции, а в 2012 году вышла и на русском.

Вот что Хойл писал в предисловии к ней.

«Сейчас можно найти немало антидарвиновских книг, и хотя в некоторых из них содержатся разумные возражения против теории Дарвина, мотивация авторов, похоже, не всегда бывает чисто научной. Как правило, их цель — поставить под сомнение понятие эволюции с тем, чтобы способствовать возвращению к религиозному фундаментализму. По этой причине биологи, завидев такие произведения, тут же швыряют их в мусорную корзину. Возможно, они подумают, что и эта книжка из той же серии, но это не так».

Здесь уместно сделать три замечания: во-первых, Хойл не опровергает теорию Дарвина, а лишь показывает её ограниченность; во-вторых, он делает это не умозрительно, а на основе математики; в-третьих, он приводит аргументацию, показывающую, почему дарвиновская теория получила столь широкое распространение.

«Как получилось, — спрашивает Хойл, — что дарвиновская теория эволюции путём естественного отбора уже в течение столетия стала для так называемого просвещённого общества чем-то вроде предрассудка? Почему эту теорию так пылко защищают? Я не сомневаюсь в том, что историки науки будущего не смогут понять, почему такая очевидно неработающая теория получила столь широкое распространение. Объяснять это они будут не столько ссылками на ошибочность самой теории, сколько на общественные перемены и исторические факторы того времени, когда она создавалась».

Далее он поясняет: «Англия 1859 года была совсем не той, что Англия предыдущих двух столетий. Вовсю шла индустриализация, так что консервативные силы отступали перед охватившим Европу движением за обновление. Публикация Происхождения видов лила воду на мельницу новаторов, и, по-моему, именно это объясняет феноменальный успех книги. То был солидный труд, хотя немалая часть его содержания была доступна и ранее всем, кто следил за литературой. Но популисты литературу не читали ни тогда, ни теперь. Им нужна была авторитетная “библия”, и Дарвин, с его общественным положением, вполне соответствовал роли её автора. Работы Лайеля заставили сомневаться в справедливости первых глав “Ветхого Завета”, а книга Дарвина показала их абсурдность. На смену старому мировоззрению приходило новое».[12]

Любопытно сравнить эти замечания Хойла со словами академика Владимира Леонтьевича Комарова в предисловии к русскому изданию Происхождения видов 1937 года.

«С одной стороны, теория Дарвина очень оживила область научных исследований по биологии, сравнительной анатомии, эмбриологии, систематике, палеонтологии и биогеографии. А эти новые работы внесли массу новых факторов и обобщений, подтверждавших теорию отбора и единство происхождения организмов от одной или немногих первичных форм. С другой стороны, победное шествие дарвинизма совпало с периодом окончательной победы капитализма над остатками феодализма, когда упоённый тем, что прибавочная стоимость широкой рекой потекла в его карманы, класс капиталистов временно либеральничал и готов был приветствовать передовые научные достижения».

* * * * *

В чём же, по мнению Хойла, заключается ошибочность эволюционной теории, которую принято считать фундаментом современной биологии? Он не отрицал эволюцию на уровне видов и полагал, что там теория Дарвина работает, поскольку она основана на наблюдениях, а такие теории, как правило, верны. Он возражал против автоматического распространения подхода Дарвина на всю эволюцию в целом, начиная с самого первого примитивного организма, появившегося на Земле. «Проблемы возникают при экстраполяции идей за пределы наблюдаемых фактов», — писал Хойл.

Теория Дарвина была сформулирована в то время, когда механизм наследственности был неизвестен. Чисто умозрительно предполагалось, что в результате каких-то случайностей некоторые потомки приобретали некие признаки, позволявшие им лучше выживать в данной среде. Такие признаки затем как-то закреплялись, и в результате борьбы за существование более приспособленные особи вытесняли менее приспособленные. В отсутствие представления о механизме наследственности Дарвин неявно предполагал, что наследуемые от родителей признаки смешиваются и выдают нечто среднее, как при наложении аналоговых сигналов. В итоге, передаваемые потомкам благоприятные признаки через несколько поколений полностью растворялись бы, подобно заварке в чайнике, в который постоянно добавляют кипяток, продолжая разливать чай по чашкам.

На это сразу же обратили внимание критики, справедливо указавшие, что в таком случае естественный отбор был бы совершенно неэффективен. Первым на эту трудность указал английский инженер Дженкинс; в литературе его возражение известно под названием «кошмара Дженкинса». Одного этого возражения было достаточно для того, чтобы признать теорию Дарвина несостоятельной, но социальные факторы действуют по своим законам, и на это серьёзное противоречие внимания не обратили, хотя самого Дарвина оно сильно обеспокоило. Как это ни поразительно, но на протяжении почти полувека теория, которая не могла объяснить ни появление изменчивости, ни закрепление новых черт в последующих поколениях, считалась верной и полностью доказанной.

Впрочем, похоже, что до начала XX века развитием эволюционной теории серьёзно не занимались. Выдающийся генетик Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский язвительно говорил:

«Современные для того времени экспериментальные биологи не интересовались эволюцией, а эволюционисты и дальше варились в своем соку и, фигурально выражаясь, занимались изучением сорок первой ножки сороконожки, то есть деталями приложения общедарвинистских принципов эволюционной трактовки. Ну можно было, понимаете ли, поковыряться ещё немножко, выяснить кое-какие детали, трактовать немножко иначе, чем это трактовал какой-то коллега, но это перестало быть основным руслом биологических исследований».[13]

В итоге Дарвин оказался прав. Открытие генного механизма наследственности (который оказался не аналоговым, а дискретным, а потому снимал упомянутое выше серьёзное возражение) и обнаружение мутаций поставили эти умозрительные соображения на точную количественную основу. Стало возможным описать эволюционный процесс математически.

Одними из первых, кто взялись за эту задачу, были уже упоминавшийся Джон Холдейн[14] и Роналд Фишер (1890-1962),[15] считающиеся основателями и классиками научной дисциплины, получившей название популяционной генетики. С Холдейном Хойл переписывался, а Фишера знал лично:

«Мне искренне жаль учёных младшего поколения, которым не довелось встречаться с Фишером. Если в беседе с ним удавалось избежать определённых тем, таких как обратная вероятность, в мгновение ока превращавших цивилизованного собеседника в клокочущий гневом вулкан, то вы уходили от него с лёгким туманом в голове, как после хорошей порции портвейна, которым он, как впрочем и кембриджский математик Дж. Литлвуд (1885–1977), любил побаловаться по вечерам. Но надо отдать ему должное за великолепный шекспировский английский язык и за его манеру изъясняться как испанский гранд.

Итак, предстояло проверить, в каких пределах теория справедлива и почему, начиная с какого-то момента, она перестаёт работать. Это была математическая задача, и я было подумал, что решение можно найти, порывшись в литературе и в классических работах по математической генетике.

Меня ждало разочарование. После очередного погружения в “труды” я выныривал в недоумении. Из книг я бы особенно рекомендовал Генетическую теорию естественного отбора Р. Фишера по причине её потрясающей невразумительности. После двух-трёх месяцев упорных трудов некоторые из высказываний Фишера всё же удаётся понять. Сама по себе математика была нетрудной. Трудности вызывали окутывавшие её слова. Один из примеров тому — понятие так называемой генетической цены. Сначала я решил, что проблема во мне, но после многолетних обращений к литературе заподозрил, что путаница всё-таки в головах авторов. В конце концов я решил сам разобраться с математикой, начав “с нуля”».

Это Хойл и сделал в книге Математика эволюции, которая обильно цитируется ниже.

«Я часто слышу от физиков, что естественный отбор кажется им очевидным случаем обычной обратной связи. Математики же немедленно ощетиниваются, услышав об очевидности, поскольку им известна масса случаев, когда что-то “очевидное” при ближайшем рассмотрении оказывалось неверным. Теория естественного отбора в том виде, как она обычно применяется, оказывается неверной. При более ограниченном применении она работает лучше.

Я убеждён, что именно эта почти тривиальная простота [механизма обратной связи] объясняет столь широкое распространение дарвиновской теории и её полное проникновение во всю систему образования. Как написал один исследователь, “Эта теория описывает двухступенчатый процесс. Во-первых, в популяции должны наблюдаться вариации. Во-вторых, наиболее приспособленные члены популяции имеют преимущество при отборе и с большей вероятностью передают свои гены следующему поколению”».

Хойл подробно рассматривает случай, когда наряду с полезными, благоприятными мутациями, по наследству передаются и вредные, которые, по общему мнению, возникают гораздо чаще полезных просто потому, что случайным изменением сложную систему легче сломать, чем усовершенствовать.

«Главная проблема дарвиновской теории XX века состоит в том, как быть с непрекращающимся потоком вредных мутаций. Если даже среди лавины вредных мутаций и появится одна полезная, как она сможет пробиться через плотину вредных? Для того, чтобы удерживать вредные мутации под контролем, требуется естественный отбор.

Редкие полезные мутации не позволяют избавиться от влияния более частых вредных мутаций, поскольку потомок, у которого появилась редкая полезная мутация, неизбежно несет в себе все вредные мутации, доставшиеся ему от родителей. Для того чтобы иметь хоть какие-то шансы на успех, неодарвинизм должен прибегать к репродуктивной модели, весьма отличной от той, которой пользуется большинство одноклеточных организмов. Это уже есть гигантский шаг назад от того, на что претендует теория. От её “очевидности” не остается и следа. Эволюция сможет работать только тогда, когда удастся найти модель, позволяющую обособить селективные свойства одного гена от другого и дать возможность редким полезным мутациям выжить и процветать в море вредных.

Забегая вперед, скажем, что при достаточно высокой степени сложности выбираемой модели воспроизводства [имеется в виду половое воспроизводство], неодарвинизм может работать на уровне видов, как и было эмпирически установлено биологами ещё в середине XIX века. Но теория не работает на более глубоких таксономических уровнях, и она не может объяснить наиболее важные этапы эволюции», писал Хойл.

Под таксономическими уровнями имеется в виду введённая ещё в середине XVIII века систематика всех живых организмов (с тех пор она неоднократно пересматривалась и уточнялась, но в целом осталась почти неизменной). Вы с вашей собакой, возможно, не подозреваете, что друг человека относится к царству животных, типу хордовых, классу млекопитающих, отряду хищных, семейству псовых, роду волков и виду собака домашняя. Если, как принято, изображать эволюцию в виде древа с отходящими от него ветвями, то вид «собака домашняя» будет «ветвью» седьмого уровня по отношению к стволу «царство животных» (хотя этому царству недавно было предложено предпослать ещё один уровень — домен, включающий в себя эукариоты, то есть все организмы, клетки которых содержат ядро, а также бактерии и археи — одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра.)

Сэр Фред задаёт резонный вопрос: «А почему, собственно, всё внимание уделяется именно эволюции видов, седьмой ветви на древе жизни? Почему не эволюции отрядов или семейств?» И отвечает: «Во-первых, потому, что эволюция в основном наблюдается именно среди видов, а во-вторых, потому, что виды определяются как тот уровень таксономической схемы, на котором возможно скрещивание организмов». Естественный отбор, по мнению Хойла, тоже работает на уровне видов, что было верно подмечено Уоллесом, Дарвином и другими ещё в XIX веке, однако на других таксономических уровнях это может быть не так. Именно это имел в виду Хойл, когда говорил, что дарвиновская теория эволюция справедлива в малом, но не работает в большом.

К аргументации Хойла мы ещё вернёмся, а пока послушаем, что говорил один из первооткрывателей структуры ДНК, нобелевский лауреат Фрэнсис Крик (1916-2004) о «вторжении» физиков в биологию.

«Я очень плохо разбирался в биологии до примерно тридцати лет, потому как получил физическое образование. Мне понадобилось немало времени, чтобы приспособиться к другому типу мышления, который требуется в биологии. Это было равносильному второму рождению.

В ходе репликации — главного процесса при естественном отборе биологических систем — создаётся много точных копий почти безграничного числа сложнейших химических молекул. Ничего подобного в физике и в смежных дисциплинах нет. В этом и заключается одна из причин, по которой многие полагают, что появление биологических организмов имеет бесконечно малую вероятность. Всё это затрудняет полезную работу физиков в биологии. Красота и простота, часто выражаемые в очень абстрактной математической форме, весьма полезны в физике, но в биологии такие построения ума могут уводить очень далеко в сторону. По этой причине биолог–теоретик должен в гораздо большей степени руководствоваться данными экспериментов (пусть запутанными и туманными), чем то требуется в физике».

Было что сказать Крику и о естественном отборе.

«Почему многим так трудно согласиться с понятием естественного отбора? Частично потому, что по нашим понятиям это очень медленный процесс, а потому нам редко приходится видеть его в действии. Трудности понимания вызываются и разительным контрастом между высокоорганизованным результатом этого процесса — появлением сложных окружающих нас живых организмов — и лежащей в его основе случайностью. Но это лишь кажущийся контраст, поскольку сам процесс отнюдь не случаен, а подчиняется селективному влиянию окружения.

Я полагаю, что многим этот процесс не нравится и потому, что он не имеет цели. Сам процесс не знает, к чему он придёт. Направление ему задаёт “окружение”, а в долгосрочном масштабе влияние окружения непредсказуемо. Мы наблюдаем организмы такими, как если бы они были спроектированы для исключительно эффективной работы, а потому нам трудно поверить, что для этого не нужен был какой-то творец. Статистическая сторона этого процесса и колоссальное число организмов, которые могли бы существовать, тогда как реально из них существует лишь крохотная доля, не умещаются в нашем сознании.

Но этот процесс явно работает. Все сомнения и вся критика исчезают при правильном понимании процесса естественного отбора. Кроме того, в нашем распоряжении имеются примеры естественного отбора в действии, полученные как в лаборатории, так и в природе, от молекулярного уровня до уровня организмов и популяций. Этот процесс очень гибок, всеобъемлющ и чрезвычайно важен. Поразительно, что даже в наш просвещённый век лишь очень немногие понимают его до конца».[16]

Не могу судить, понимал ли Хойл до конца процесс естественного отбора, но он самостоятельно получил практически все результаты, ранее выведенные классиками популяционной генетики. Весьма подробно он остановился на меланизме берёзовой пяденицы — изменении окраски небольшой бабочки, которая, как утверждали многие, есть одно из ярких проявлений естественного отбора в действии.

«Тёмная форма этой бабочки была замечена в окрестностях Манчестера в середине XIX века. Тридцать лет спустя её численность уже превышала ранее распространённую там светлую форму в сотню раз. Объяснялось это тем, что тёмная форма бабочки была менее заметна для хищников, чем светлая на фоне коры деревьев, потемневшей из-за сажи, выбрасываемой трубами заводов в этом сильно загрязнённом промышленном районе.

У тёмной формы бабочки имеется работающий ген, производящий пигмент меланин, тогда как у светлой формы этот ген не работает. Для простоты обсуждения предположим, что отбор настолько суров, что не позволяет светлым молодым особям дожить до зрелости в окружении тёмных деревьев, и что тёмные молодые особи не могут выжить на светлых стволах деревьях. Теперь предположим, что внешняя среда периодически меняется — сначала большинство деревьев имеют тёмные стволы, потом светлые, и т.д., и каждый такой период занимает несколько лет. Что тогда будет происходить?»

Хойл проводит подробный математический анализ и заключает, что «включение» или «выключение» всего одного гена может приводить к изменению окраски бабочки под давлением естественного отбора. На более тёмных от промышленного загрязнения стволах светлые бабочки становятся заметнее для поедающих их птиц, и тогда больше шансов выжить имеют более тёмные экземпляры, которые и передают этот признак своим потомкам.

Оказалось, однако, что этот хрестоматийный пример эволюции в действии весьма сомнителен. В уже упоминавшемся мартовском номере журнала Природа за 2009 год, посвящённом Дарвину, читаем:

«Да и в наше время столь разрекламированное доказательство “эволюции в действии”, как индустриальный меланизм у бабочек, оказалось уязвимо с точки зрения постановки опытов, сопряжено с явной необъективностью, вплоть до прямого конструирования желаемых фактов.[17] Оказывается, меланизм возникал и поддерживался в Северной Америке точно так же, как и в Великобритании, но без затемнений на коре деревьев. Вероятно, меланизм возник в результате изменения окружающей среды (загрязнения воздуха), но не как адаптация к цвету фона, на котором бабочки сидели».

Некоторое время назад были обнародованы данные самого продолжительного эксперимента по проверке теории эволюции на основе естественного отбора. Этот эксперимент был начат на бактериях Escherichia coli в Мичиганском университете в 1988 году. Бактериям были предоставлены преференциальные условия, не вполне соответствующие реальным, потому как иначе было бы очень трудно оценивать результаты эксперимента. Межвидовые взаимодействия были исключены, пищи бактериям предоставлялось мало, и они не имели возможности передавать гены горизонтально, то есть гены передавались только от родителей потомкам.

За 50 тысяч поколений, сменившихся за время проведения эксперимента, бактерии проявили тенденцию к накоплению полезных мутаций, хотя темп роста приспособленности к заданным условиям замедлялся. Интересно, что у половины популяций проявились мутации, которые ускоряли темп появления других мутаций, а это, в свою очередь, вело к росту приспособленности.[18]

Напомним, что Хойл никогда не оспаривал действия механизма естественного отбора и его влияния на уровне видов. Он сомневался в применимости теории Дарвина к образованию различных организмов от одного общего простейшего предка. В поисках свидетельств такой эволюции (или их отсутствия) он обратился к палеонтологии и пришёл к выводу, что свидетельства эволюции «протекают как решето».[19]

По его мнению, палеонтологические данные не позволяют сделать вывод о происхождении всех живых организмов от одного предка. Он не видел «единого древа жизни». Дарвин понимал, что для подтверждения его теории было бы очень желательно найти переходные виды и сокрушался по поводу неполноты геологической летописи. Спустя сто с лишним лет Хойл полагал, что зияющие пробелы в летописи эволюции заполнить так и не удалось.

«Было принято говорить, что палеонтологические данные фрагментарны, а потому очень неполны. Это старое оправдание до сих пор можно найти в учебниках биологии». Далее Хойл ссылается на книгу двух английских учёных 1969 года, которые писали: «Век с лишним тому назад Чарльз Дарвин сокрушался, что палеонтологические данные в меньшей степени, чем ему хотелось бы, подтверждают теорию эволюции. С тех пор было обнаружено огромное количество ископаемых организмов, были описаны многие новые виды и роды, однако число примеров, свидетельствующих об эволюционном последовательном происхождении организмов, по-прежнему весьма мало».[20]

Отсюда Хойл делает вывод, что либо ветви древа жизни, которые предполагаются сходящимися к единому стволу, всегда были независимы друг от друга, либо ветви отделились от общего древа настолько быстро, что в геологических породах никаких следов этого отделения не осталось.

«После 1860 года, писал Хойл, поиск более отдалённых во времени ископаемых стал привлекать большое внимание, и в последующие пару десятилетий были сделаны находки, которые, похоже, подтверждали теорию. Широко известен случай обнаружения вроде бы хорошо упорядоченной смены видов ископаемых лошадей за последние 45 миллионов лет. Такого рода успехи часто подчёркиваются в учебниках и в популярных публикациях, а о гораздо больших неудачах обычно не говорится ничего. Согласно эволюционной теории, лошади должны происходить от других млекопитающих, млекопитающие — от рептилий, и так далее вниз по эволюционной лестнице. Таким образом, лошади должны быть связаны с обезьянами, китами и дельфинами, кроликами, медведями… Но такие связи не найдены.

Отряды млекопитающих можно проследить назад во времени на 60 миллионов лет, а в более ранние периоды, за одним исключением, их нет. Исключением является небольшое насекомоядное млекопитающее, историю которого удалось проследить на протяжении 65 миллионов лет, вплоть до загадочного события, которое уничтожило половину родов всех животных, включая гигантских динозавров, да и не только динозавров, а животных всех видов с массой тела больше 25 килограмм, и даже микроскопических животных, обитавших на дне океана.

Так же обстоит дело и с другими классами организмов, из которых лучше всего документирован класс насекомых. Отряды насекомых можно проследить на протяжении 200 миллионов лет для подёнок и слепней, 300 миллионов лет для тараканов, кузнечиков и саранчи. Поражает, что за весь столь длительный период времени они почти не изменились, и их не находят в более отдалённом прошлом, тогда как они должны были бы происходить от других насекомых.

Теоретическая предпосылка о наличии общего предка в истории насекомых не оправдывается, как не оправдывается она для животных или любого другого класса организмов и отделов растений. Ещё меньше свидетельств эволюционных связей между различными классами и отделами, типами и царствами. В 1860 году ещё можно было весьма убедительно заявлять, что геологические данные неполны и со временем будут найдены более отдалённые во времени эволюционные связи, постулируемые теорией. Но они не были найдены, а теперь после более чем века бурного развития геологии кажется весьма маловероятным, что они вообще когда-либо будут обнаружены, продолжал Хойл.

И сейчас приходится слышать о неполноте данных, однако ведь ископаемые остатки многих плавно сменявших друг друга насекомых находят в более ранние периоды времени, чем 60 миллионов лет назад, когда обрываются данные о млекопитающих. Это объясняют тем, что насекомые лучше сохраняются в ископаемых слоях, чем млекопитающие, на что у меня возникает вопрос: если насекомые сохраняются лучше, то почему не обнаруживается никаких свидетельств более ранней связи между отрядами насекомых, как если бы и насекомые тоже вдруг пропали? Как получилось, что ракообразные — креветки, например — прослеживаются на протяжении 350 миллионов лет, а насекомые нет?»

Особое внимание Хойл уделяет внезапному появлению в палеонтологической летописи примерно 570 миллионов лет назад (в ходе “кембрийского взрыва”) огромного числа многоклеточных животных при том, что никаких их предшественников в ископаемых породах не обнаружено. Это подтверждает и современный исследователь:

«…кроме некоторых немногочисленных ископаемых следов и скелетных остатков, в эдиакарских отложениях нет предшественников тех многочисленных и разнообразных многоклеточных животных, которые в массе появились в кембрии. Неслучайно этот феномен именуется в науке “кембрийским взрывом”: всего за каких-то 20 миллионов лет (срок, по геологическим меркам, ничтожный) на свет явилось более 1500 родов (это сейчас их столько известно, а ежегодно описываются десятки новых), представляющих практически все ныне существующие типы животных от губок до хордовых».[21]

Как же объясняет цитированный выше автор отсутствие в эдиакарских [более ранних, чем кембрий геологических эпохах] следов предшественников? Вот как:

«… может быть, в эдиакарском периоде и даже ранее все эти группы животных уже существовали, но только маленькие-маленькие? Многие специалисты считают, что предковые многоклеточные животные были либо планктонными микроскопическими формами, напоминавшими некоторых современных личинок, либо мельчайшими мейобентосными организмами, подобными тихоходкам (если речь идёт о предках членистоногих) или беспанцирным моллюскам (если рассматриваются основатели этого типа). “Кембрийский взрыв” действительно явил на свет практически всё многообразие существующих ныне типов многоклеточных. И представлены они как раз теми самыми постепенными переходными формами, существование которых замалчивается креационистами. (По причине невежества, конечно, если эту причину кто-нибудь сочтёт извинительной)».

Эволюционная теория укоренилась настолько, что даже исследователи, получающие не совсем укладывающиеся в неё результаты, вынуждены выражаться весьма осторожно, дабы не повредить своей репутации. Так, в статье члена-корреспондента РАМН Г.Б. Смирнова читаем:

«… некоторые приведенные в статье факты или заключения могут показаться противоречащими учению Ч. Дарвина. С самого начала хочу сказать, что моя цель — не полемика с основами дарвинизма, а попытка представить вниманию читателя недавние результаты молекулярно–генетических исследований и, по возможности, их осмыслить. Вклад Дарвина в биологию велик и сравним с вкладами таких ученых, как Г. Мендель или, например, Д. Уотсон и Ф. Крик. Это не означает, однако, что новые факты не требуют анализа и обобщения. Объем знаний, накопленных современной биологией, вероятно, в сотни раз превышает то, что было известно науке во времена Дарвина, т.е. те знания, на которые он мог опереться, формулируя свою концепцию».

И далее:

«Геномы многих архей были прочитаны, но ясности в вопрос о происхождении это не внесло. Уойз писал: “Почему археабактерии и эубактерии так различны? Как нам понять эти принципиальные различия между двумя типами прокариот? Являются ли они следствием различных условий внешней среды на ранних стадиях эволюции в этих двух линиях? Отражают ли различия в организации у клеток этих двух типов различные эволюционные наклонности? Сейчас мы не в состоянии ответить на эти вопросы. Дело не в том, что просто не хватает фактов; не хватает ключевой концепции”.[22]

Ответов на эти вопросы нет до сих пор. Последний общий предшественник не был простым, примитивным термофильным прокариотом, а представлял собой сообщество протоэукариот с РНК геномом, адаптированным к широкому диапазону умеренных температур и имел генетическую избыточность. Это сообщество состояло из морфологически и метаболически разнообразных объектов. Значит, жизнь возникла сразу сложной. Археи и бактерии образовались за счет редуктивной эволюции членов этого гетерогенного сообщества. Эта гипотеза вообще не предусматривает никакого ствола древа жизни. (Напомню, что общий ствол — основа дарвиновской схемы дивергентной эволюции.) Вместо ствола — сообщество гетерогенных побегов, из чего следует, что не было и самого древа. Генетическая информация “побегов” избыточна, поэтому, теряя гены и одновременно обмениваясь ими, они создают разнообразие, вплоть до образования доменов архей, бактерий и эукариот».[23]

Сэр Фред явно не был «невежественным креационистом», и упорно придерживался своего мнения. Естественно, он тоже мог только формулировать предположения, основывающиеся на представлении о том, что жизнь, уже в виде достаточно сложных организмов, была занесена на Землю извне.

«Ранее я полагал, что новые гены попадали в организмы из внешнего окружения, точно так же, как бактерия получает новый ген, поглотив плазмиду, но с той разницей, что под окружением я понимал окружение, внешнее по отношению к Земле. Предполагалось, что после проникновения ген сначала поступает в хранилище избыточной ДНК и находится там, пока не накопится значительное число генов, после чего в ходе генетического урагана клеточные программы не перемешаются под воздействием попавшего извне вируса. Большинство таких перемешиваний заканчивались бы плохо. Но изредка возникала бы новая работоспособная структура, занимающая подходящую нишу в земной среде, и начиналась бы эволюция по новому пути.

Теперь, однако, я бы несколько изменил свою точку зрения, указав, что все гены в теперешних организмах уже присутствовали в многоклеточных, которые наводнили Землю 570 миллионов лет назад в начале кембрия, преобразовав последующую эволюцию так, что гены начинали работать, когда это позволяли условия окружающей среды. Например, было бы бесполезно создавать генетическую систему цветущих растений до того, как появились эффективные способы опыления. Сложное взаимодействие различных организмов должно было развиваться в унисон, причём так, чтобы каждая структура усложнялась с течением времени. Первые многоклеточные были достаточно простыми формами, которые могли автономно существовать на не полностью сформировавшейся Земле, но и они уже обладали всеми генами, необходимыми для дальнейшего развития.

Это более эффективный способ заселять планеты жизнью, чем случайный процесс получения генов. Если жизнь распространена во Вселенной очень широко, то скорее всего она попала бы к нам уже на достаточно продвинутом этапе эволюции. В таком случае, наиболее эффективные процедуры уже были в ходу 570 миллионов лет назад».

Один из крупнейших эволюционистов XX века Джон Мейнард Смит (1920-2004) опубликовал в Nature разгромную рецензию на Математику эволюции Хойла. Он, в частности, писал:

«В 1987 году были напечатаны 100 факсимильных копий его рукописи, которая теперь издана в виде книги с новым предисловием автора. Хойл приходит к необоснованным и смехотворным выводам. Он соглашается с тем, что естественный отбор может приводить к тонкой адаптации видов к окружающей среде. Однако он утверждает, что таким образом не могли сформироваться новые классы, отряды и семейства, а потому нужно что-то другое. Потому, заявляет Хойл, требуется постоянное поступление нового генетического материала из космического пространства. Он не просто полагает, что жизнь на Землю была занесена из космоса (эта идея панспермии кажется мне хотя и не привлекательной, но не иррациональной), а уверяет, что поступление нового генетического материала происходит постоянно. Очень досадно, что такой оригинально мыслящий человек мог прийти к столь абсурдному выводу. Для его репутации крупного учёного было бы лучше, если бы эта книга потихоньку почила в виде малодоступной рукописи».[24]

Дж. Мейнард Смит, крупный учёный и автор влиятельной книги Происхождение жизни: от её зарождения до возникновения языка,[25] похоже, не заметил, что Хойл более не рассматривал «случайный процесс получения генов», а считал, что занесённая на Землю жизнь исходно обладала генетическим материалом, необходимым для эволюции и дальнейшей адаптации к земным условиям. Хойл также отмечал, что этот генетический материал мог быть занесён вирусами. Такая нетривиальная идея высказывалась и ранее, а спустя много лет получила определённую поддержку.

Директор Центра вирусологических исследований Калифорнийского университета Луис Вильяреал в ноябре 2003 года выступил на заседании Американского философского общества с докладом «Могут ли вирусы сделать нас людьми?»[26] Этот доклад стоит процитировать весьма обстоятельно.

«Многие сочтут такой вопрос смехотворным. Вирусы — это молекулярные генетические паразиты, и в основном известны тем, что вызывают заболевания организмов, в которые они проникают. В течение долгого времени было принято считать, что они действуют подобно хищникам, уничтожающим добычу, которая не может им сопротивляться. Как же можно говорить о какой-то конструктивной роли вирусов? Но дело в том, что многие вирусы могут долго, практически в течение всей жизни “хозяина”, оставаться в его организме, не вызывая никаких болезней. Такие “резидентные” вирусы внедряются в сложную молекулярную генетическую структуру хозяев и тем самым её “колонизируют”. Я полагаю, что эти стабильные вирусы представляют собой мощную движущую силу эволюции хозяина, в результате чего в нём появляются новые и накапливаются всё более сложные молекулярные комплексы.

Вирусы явно находятся на переднем крае всех эволюционирующих биологических образований. Я утверждаю, что вирусы — самые мощные генераторы создания новых генов, некоторые из которых попадают в наследственный механизм своих хозяев в результате колонизации.

Теперь мы можем подступиться к фундаментальной дилемме эволюционной биологии — к вопросу о том, почему содержащие вирусы организмы имеют тенденцию эволюционировать, образуя комплексы всё большей сложности, и почему эта эволюция связана с накоплением некодирующей, “мусорной” ДНК».

Здесь придётся отвлечься и сказать несколько слов об этой «мусорной», или как её принято корректно называть, избыточной ДНК. Сошлюсь при этом на статью в журнале Природа профессора Алексея Павловича Акифьева, руководителя группы мутагенеза Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН.[27]

«Многие биологи полагают, что понять истинный смысл структур и функций систем живых клеток и организмов можно только изучив причины и способ возникновения их в эволюции. В середине ХХ века, так же как и во времена Ч. Дарвина, в учебниках биологии схематически изображалось развитие жизни на Земле в виде эволюционного древа. В его подножии находились простые и, как думали, самые древние организмы, а на вершине непременно располагался человек. Поэтому была вполне естественной точка зрения, согласно которой у Homo sapiens должно быть наибольшее число генов. А поскольку генетический материал — это ДНК, то следовало ожидать, что и по её количеству человек непременно должен быть рекордсменом среди форм той единственной белково–нуклеиновой жизни, которая существует на Земле (а может быть, и вообще в Космосе). Однако еще в конце 40-х — начале 50-х годов (то есть до создания модели двойной спирали), учёные абсолютно чётко доказали, что стоящий на вершине эволюции вид H. sapiens обладает не самым крупным геномом.

…Геномы саламандры и лилии почти в 30 раз превышают размер человеческого генома. Налицо полный крах представлений о соответствии сложности организма и величины его генома. Это явление, даже получившее собственное название — парадокс размера генома (C value paradox), до сих пор не объяснено. Нет ответа и на вопрос, почему весьма мало различаются размеры генома человека и мыши. В настоящее время расшифрованы полные геномы (т.е. нуклеотидные последовательности ядерной ДНК) нескольких организмов, в том числе, разумеется, и человека. Оказалось, что в сумме его гены вместе с регуляторными участками едва ли превышают 3–5% всего генома. О назначении остальной ДНК сегодня, как и 50 лет назад, мы фактически ничего не знаем и не понимаем ни её эволюционной роли, ни механизма происхождения. Биологическая роль избыточной ДНК остается одной из главных тайн эволюции и, вероятно, наиболее трудной проблемой эволюционной генетики высших организмов».

Конечно, продолжаются попытки разгадать эту загадку. Согласно одной из гипотез (я продолжаю цитировать предыдущую статью),

«избыточная ДНК представляет собой содержимое гипотетического “эволюционного котла”, в котором созревают новые структурные гены и новые регуляторные последовательности. Если существует избыток генетического материала в виде удвоенных (дуплицированных) генов, то один из них может и не функционировать, но в нем будут как бы тайно накапливаться мутации. Постепенно он преобразуется в новый ген, и когда в клетке создадутся условия для его работы, возникнет новый генный продукт, а следовательно, новый признак».

Мне кажется, что тут Хойл напомнил бы о своей идее — «… все гены в теперешних организмах уже присутствовали в многоклеточных, которые наводнили Землю 570 миллионов лет назад в начале кембрия, преобразовав последующую эволюцию так, что гены начинали работать, когда это позволяли условия окружающей среды».

Роль и значение «мусорной ДНК» вызывают жестокие споры по сей день.

«Так ее уничижительно называют некоторые люди, по глупости решившие, что если она не несет кодирующей информации, то значит бесполезна»[28]. Оппоненты же утверждают, что «Почти 99% нашего генома являются некодирующей, мусорной ДНК, а потому ее почти не изучают»[29].

Поскольку Хойл всегда интересовался биологией, неудивительно, что ему было что сказать и по поводу «мусорной ДНК». И мысль его была весьма неординарна.

«Возможность того, что ДНК может служить в качестве механизма вычислений, похоже, всерьёз не рассматривалась. Мы полагаем, что генетический материал в силу своих свойств и структуры может выполнять полезные вычисления, определяющие форму организма по мере его развития. На наш взгляд, было бы грубой ошибкой полагать, будто 95% ДНК являются мусором. Эти 95% у млекопитающих являются клеточным компьютером».[30]

* * * * *

Огромной проблемой остаётся происхождение самой первой клетки нашего мира, которую принято называть последним универсальным общим предшественником, английская аббревиатура — LUCA, Last Universal Common Ancestor. Предполагается, что именно из неё позднее и выросло всё древо жизни. Однако, по словам Л. Вильяреаля,

«не обнаруживается клеточная форма жизни, сохранившая генетические характеристики, общие для всех трёх доменов жизни. Эта проблема исчезает, если предположить, что такой универсальной клетки никогда не было. Общность проистекает от вирусов, то есть последнего универсального общего предшественника не было и нет. Если вирусы могут влиять на эволюцию сложнейших клеточных молекулярных структур, то не могут ли они также воздействовать на другие типы параметров, например, специфических для млекопитающих вообще и для человека?

Мы не можем пока убедительно продемонстрировать, что колонизировавшие человеческую ДНК вирусы непосредственно повлияли на эволюцию чисто человеческих признаков. Источник сложности нашего устройства ещё не установлен, это задача для будущих поколений исследователей. Однако ясно, что эта сложность скорее всего была приобретена в ходе прерывистой эволюции, которая не укладывается в рамки простой эволюции, основанной на дарвиновском отборе».

А вот что писал Хойл в 1982 году:

«Если бы мы точно знали, что эволюция всецело протекала на Земле, то тогда, конечно, было бы трудно объяснить, как внеземным вирусам удаётся устанавливать столь тесные взаимоотношения с клетками, возникшими на Земле. Но такой уверенности у нас нет, а потому можно лишь сказать, что вирусы и эволюция должны были действовать совместно. Если вирусы попадают из космоса, то и эволюция должна прийти оттуда. Каким образом? А вот как: вирусы не всегда атакуют клетку, в которую они внедряются. Вместо того, чтобы заставить генетический аппарат клетки работать на себя и заняться репликацией вирусов, часть вируса может потихоньку проникнуть в какую-то из хромосом. Если такой клеткой окажется репродуктивная, то в результате скрещивания с заражёнными таким же вирусом особями у их потомка может появиться новый генотип, поскольку полученные от вируса гены копируются вместе со всеми другими генами при каждом делении клеток потомка. По мере постепенного накопления благоприятных генов у вида появятся значительные потенциальные преимущества. Такие преимущества дают возможность внезапного эволюционного скачка, прерывающего предыдущую стадию малых изменений».[31]

Нетрудно заметить параллели с рассуждениями Л. Вильяреаля, хотя в отличие от Хойла и Чандры он благоразумно уклонился от проблемы происхождения самих вирусов. Последние же ясно заявляли об их поступлении из космического пространства, где, как они считали, имеются все условия для их появления, переноса и даже обмена генетическим материалом за счёт горизонтального переноса генов. Этот механизм передачи генов не «по наследству», а непосредственно от одного организма другому рассматривается теперь в качестве одного из важных факторов эволюции.

Вот что написал о вирусах один из крупнейших в мире специалистов, член–корреспондент РАН Вадим Израилевич Агол.

«На каких-то этапах своей жизненной истории геном некоторых вирусов может включаться в состав клеточной хромосомы. У вирусов, в отличие от клеточных организмов, реализуются все теоретически возможные способы хранения и выражения генетической информации. Многие исследователи полагают, что вирусы замечательно “потрудились” над созданием всего живого на Земле. По некоторым оценкам, более половины генома млекопитающих — вирусного происхождения. Как выразился один вирусолог: “Древо жизни своими корнями погружено в океан вирусов”. Особенно важно то, что человечество, да и вся живая природа не были бы без вирусов таковыми, какие они есть, а может быть, и не существовали бы вообще».[32]

* * * * *

Похоже, что в Математике эволюции Хойл рассматривал лишь простые, так называемые точковые мутации, затрагивающие только одну пару оснований. Горизонтальный перенос генов им не учитывался, равно как и другие мутации, вызываемые, например, перемещением целых блоков ДНК из одной части генома в другую. Впрочем, они не рассматривались и его предшественниками. Потому он заново самостоятельно получил основные результаты классиков популяционной генетики, что подтвердило верность его подхода.

Однако он был не во всём согласен с классиками. Получив выражение для темпов возможной эволюции при накоплении достаточного числа благоприятных мутаций, он замечает:

«Если таких мутаций достаточно много, то эволюция может протекать исключительно быстро. Ситуация представляется совершенно ясной, и остаётся загадкой, почему некоторые генетики пришли к противоположному выводу, и даже создали целую новую школу математической биологии, рассматривая именно этот вопрос, чтобы подвергнуть сомнению правильность теории Дарвина, предпочтя ей то, что сейчас называется эволюцией путём нейтрального дрейфа (см., например, М. Кимура, Молекулярная эволюция: теория нейтральности, М. Мир, 1985)».

Похоже, что здесь Хойл вступается за Дарвина.

Хойл не мог понять, почему из его выкладок следовало, что для выживания популяции в целом требуется не столь уж большое число доживающих до репродуктивного возраста потомков, примерно на порядок меньше, чем исходная популяция, тогда как по теории Кимуры выходило, что «…для поддержания постоянной численности популяции при одновременном сохранении мутационных замен каждый родитель должен оставить e¹⁵ ≈ 3.27 x 10⁶ потомков с тем, чтобы хотя бы один из них выжил и стал размножаться». По словам Кимуры, «эта цена настолько велика, что её не смог бы вынести ни один вид млекопитающих».

«Разница настолько разительно велика, — писал Хойл, — что следовало разобраться, как она могла возникнуть. Попытки разобраться в этом обескураживали. Прежде всего, Кимура не приводит никаких объяснений, ограничиваясь лишь утверждениями, причём только на трёх страницах своей книги. Кажется странным, почему, имея в своём распоряжении 250 страниц, он не потрудился ясно изложить причины, по которым теория Дарвина столь безобразно неверна. Тщательно обоснованная аргументация, сколь бы детальной она ни оказалась, была бы очень уместна для подтверждения такого фундаментального результата. У Фишера я тоже ничего не нашёл. В пухлом трактате Сьюэла Райта я обнаружил на эту тему четыре страницы. Как же так, поразился я — всего четыре страницы из 2000 посвящены опровержению Дарвина, которое к тому же оказалось совершенно невразумительным».

В итоге, Хойл пришёл к выводу о том, что Кимура, основывавшийся на более ранних работах Дж. Холдейна и Сьюэла Райта, неверно интерпретировал результаты, полученные из своих уравнений.

«В его модели мутации должны фиксироваться во время постоянной деградации внешней среды. Неудивительно поэтому, что требуется огромное число потомков для того, чтобы сохранить популяцию в условиях почти полного уничтожения внешней среды, ступенчато происходящего на протяжении тысячи поколений, как в примере Кимуры. Очевидно, что всё это не имеет никакого отношения к нормальным условиям, при которых в среде обитания может существовать более или менее постоянное число особей, и в них ограниченное число полезных мутаций отбирается, а проникновение вредных мутаций пресекается. Одним словом, утверждения других авторов есть заблуждение».

Скептическое отношение к полученным популяционными генетиками выводам высказывал и крупный американский эволюционист Ричард Левонтин.

«В течение многих лет популяционная генетика была необычайно мощной и обширной теорией, лишённой в буквальном смысле фактов, которыми она могла бы оперировать. Её можно сравнить со сложной и превосходной машиной, предназначенной для переработки сырья, которое никому не удаётся добыть. Совершенно неожиданно ситуация изменилась. Было обнаружено крупное месторождение, и в бункеры теории–машины в изобилии посыпались факты. Но на выходе не появилось ничего! Очевидно, необходимо тщательно пересмотреть соотношение между теорией и фактами»[33].

Чтобы покончить с Математикой эволюции Хойла, приведу выдержки из его общих выводов.

«Именно из наблюдений натуралистов XIX века за тонкой подстройкой [видов к окружению] и выросла теория Дарвина. Поскольку наблюдения проводились очень тщательно, весьма часто выводы из них оказывались верными. Однако не было никакой гарантии, что эволюционные выводы, справедливые в малом, т.е. для видов и их разновидностей, можно экстраполировать на более общие таксономические категории, такие как царства, отделы, классы и отряды. Но именно это и было сделано в теории Дарвина, и тогда, выйдя за рамки своей справедливости, эта теория натолкнулась на противоречия и трудности, которые так и не удалось преодолеть за столетие с лишним.

Хорошо, конечно, пытаться применять новые идеи как можно шире, но уже в самом начале возникли некоторые сомнения, которым сразу же следовало бы уделить больше внимания. Эдвард Блит ещё за четверть века до публикации теории Дарвина доказывал, что виды не могут адаптироваться за пределами довольно ограниченной среды обитания, но вместо того, чтобы дать чёткий ответ, это утверждение просто обошли стороной. Трудность была и в том, что ископаемые образцы не вписывались в дарвиновскую концепцию масштабных изменений, таких как происхождение млекопитающих от рептилий в результате очень малых этапов эволюции. Действительно, были сделаны интересные палеонтологические находки, но они демонстрировали лишь адаптацию существовавших отрядов, а не более далёкие связи, которые должны были бы наблюдаться, если бы теория была полностью верна. Публике широко демонстрировались открытия, подтверждавшие теорию, но замалчивались противоречия. Этому сильно способствовало создание в 1869 году еженедельного журнала Nature, который всегда в качестве основной цели ставил перед собой представление теории Дарвина в наиболее выгодном свете.

Современному обществу явно не хватает биологических знаний столь же высокого качества, как у физических знаний, которые сейчас направляют нашу деятельность. Без биологических знаний физические действия бесцельны. По моему мнению, главной причиной того, что биологические знания до сих пор оказывали так мало влияния на общество, является отсутствие их надёжной основы. Ошибочная экстраполяция эволюции в малом на эволюцию в большом масштабе, последовавшая за теорией Дарвина 1859 года, завела общество в болото, становившееся с годами всё глубже и глубже».

Это было написано в 1987 году, что не помешало обществу спустя двадцать с небольшим лет не только не чувствовать себя застрявшим в болоте, но и под фанфары отметить 150-летний юбилей теории, которую журнал Scientific American назвал

«столпом современной науки, стоящим рядом с теорией относительности, квантовой механикой и другими великими достижениями. Дарвин завершил коперниканскую революцию, открыв для биологии представление о природе как о системе, развивающейся по законам движения материи, системе, которую человеческий разум в состоянии понять, не прибегая к чему-то сверхъестественному».[34]

* * * * *

Книга Хойла и Викрамасингха Эволюция из космоса была встречена плохо, в частности, потому, что там попадались рассуждения о роли Создателя. Рецензии были сплошь отрицательными. На неё, однако, обратили внимание за океаном — авторы получили приглашение из США, из Арканзаса, где в 1981 году губернатор принял закон, согласно которому публичные школы его штата должны были “сбалансированно” излагать как теорию эволюции, так и креационистские представления. Федеральные власти сочли этот закон противоречащим конституции и подали на штат Арканзас в суд. На этот суд в качестве свидетелей со стороны Арканзаса и пригласили Хойла с Чандрой. От них требовалось повторить те идеи, которые они высказывали в своей книге. Хойл из-за занятости поехать не мог, но не видел почему бы туда не съездить Чандре. Они решили вместе составить текст заявления в суде, и Чандра отправился в США.

Дальше я буду цитировать книгу воспоминаний Викрамасингха,[35] где тот подробно описывает этот эпизод. Вот что он, в частности, говорил в суде.

«Имеющиеся факты ясно указывают на то, что жизнь на Земле появилась, по-видимому, из всегалактической живой системы. Жизнь возникла и постоянно попадает на Землю из внешних источников, что полностью противоречит теории Дарвина, в которую каждый обязан верить. Мы не можем согласиться с тем, что гены, ответственные за появление великих произведений литературы, музыки, искусства или за выдающиеся математические способности, могли появиться в результате случайных мутаций. Представление о творце, находящемся за пределами Вселенной, приводит к логическим трудностям, и я не придерживаюсь такого представления. Исходя из своих философских предпочтений, я склонен рассматривать вечную безграничную Вселенную, в которой творец жизни мог возникнуть естественным образом. Мой коллега, сэр Фред Хойл, придерживается такого же мнения. При нынешнем уровне наших познаний о жизни и о Вселенной категорическое отрицание некого творения, как объяснения происхождения жизни, равносильно слепому отрицанию фактов, с чем мы никак не можем согласиться».

Штат Арканзас процесс проиграл. Вынося вердикт, судья, в частности, сказал:

«В своих попытках “продемонстрировать” справедливость представлений креационизма ответчики (штат Арканзас) исходили из ложной посылки о том, что любая критика эволюционной теории является доказательством их правоты. Хотя изложенная д-ром Викрамасингхом теория происхождения жизни на Земле не является общепринятой в научном сообществе, он, по крайней мере, руководствовался научной методологией. Суду совершенно непонятно, почему ответчики привлекли в качестве своего свидетеля д-ра Викрамасингха, который чётко заявил, что ни один “разумный учёный” не согласится с тем, будто геология Земли сформировалась в результате всемирного потопа, или что Земле меньше миллиона лет».

Чандра писал, что он не сожалел о согласии выступить на процессе, потому как всего лишь высказывал там свои и Хойла убеждения, однако, встретившись после суда с некоторыми из активистов, буквально верившими всему, что написано в Библии, усомнился в разумности содеянного. И было отчего.

Многие учёные пришли в понятную ярость — двое крупных известных астрофизиков выступили на стороне религиозных фундаменталистов! Хойла и Чандру подвергли остракизму, к ним перестали относиться как к достойным уважения коллегам, их почти перестали печатать. Если раньше к их идеям о занесении жизни кометами и постоянном поступлении вирусов из космоса относились с усмешкой, то теперь они оказались практически полностью отрезанными от академического сообщества. Если раньше то была добровольная ссылка, то теперь она превратилась в принудительную изоляцию.

Не исключено, что этот инцидент 1981 года повлиял на решение Нобелевского комитета оставить Хойла без премии за нуклеосинтез, и присудить её в 1983 году одному Вилли Фаулеру.

Примечания

[1]          Один из них, русский учёный Николай Яковлевич Данилевский (1822–1895), назвал теорию Дарвина «ужасным учением, ужасом своим превосходящим всё вообразимое… Никакая форма грубейшего материализма не опускалась до такого низменного мировоззрения». Цитируется по В.И. Назаров, Эволюция не по Дарвину, М., URSS, 2012.

[2]          U. Kutschera, K.J. Niklas, The modern theory of biological evolution: an expanded synthesis, Naturwissenschaften (2004) 91:255; С.А. Лашин, В.В. Суслов, Ю.Г. Матушкин, Теории биологической эволюции с позиций современного развития системной биологии, Генетика, 2012, том 48, No 5, с. 573.

[3]          П. Теерикорпи et al. Эволюция Вселенной и происхождение жизни, М., ЭКСМО, 2010.

[4]          H. Yockey, Information theory, evolution, and the origin of life, Cambridge University Press, 2005.

[5]          А. Марков, Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня: неожиданные открытия и новые вопросы, М., Астрель, 2010; Е. Кунин, Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции, М., Центрполиграф, 2014.

[6]          Ф. Хойл, Математика эволюции, Ижевск, РХД, 2012.

[7]          M. Shermer, In Darwin’s Shadow: The Life and Science of Alfred Russel Wallace, Oxford University Press, 2002; Ch. H. Smith and G. Beccaloni, Eds. Natural Selection and Beyond: The Intellectual Legacy of Alfred Russel Wallace, Oxford University Press, 2008.

[8]          М.Д. Голубовский, Дарвин и Уоллес: парадоксы соавторства и несогласия, Природа, 3, 2009.

[9]          R. Chambers, Vestiges of the Natural History of Creation, London, 1844.

[10]       On the Tendency of Varieties to Depart Indefinitely from the Original Type (dated Feb. 1858), and On the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection by Charles Darwin and Alfred Wallace; communicated by Sir Charles Lyell and Joseph D. Hooker to the LSL meeting of 1 July 1858, Proc. Linn Soc. Zool. 3(9): 53–62 (45–62), 20 Aug. 1858.

[11]       Письма Дарвина Лайелю и Гукеру после получения статьи Уоллеса, Природа, 3, 2009.

[12]       F. Hoyle, The Intelligent Universe, Michael Joseph, London, 1983.

[13]       Н.В. Тимофеев-Ресовский, Генетика, эволюция, значение методологии в естествознании. Лекции, прочитанные в Свердловске в 1964 году. Екатеринбург, Токмас-Пресс, 2009.

[14]       J. Haldane, A Mathematical Theory of Natural and Artificial Selection, Transactions of the Cambridge Philosophical Society, 23, 19, 1924.

[15]       R. Fisher, The Genetical Theory of Natural Selection, Oxford, Clarendon Press, 1930.

[16]       F. Crick, What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery, Basic Books, 1988.

[17]       J. Hooper, On Men and Moths. Thе Untold Story of Science and the Pepperred Moth, N.Y., 2002.

[18]       M. Wiser, N. Ribeck, R. Lenski, Long-Term Dynamics of Adaptation in Asexual Populations, Science, 342, 1364, 2013.

[19]       F. Hoyle, N.C. Wickramasinghe, Evolution from Space, A Touchstone Book, 1984.

[20]       G. Benninson, A. Wright, The Geological History of the British Isles, Edward Arnold, London, 1969.

[21]       А.Ю. Журавлев, Тени зарытых предков, Природа, 3, 2009.

[22]       C. Woese, Microbiol Rev., 51, 2, 221, 1987.

[23]       Г.Б. Смирнов, Эволюция бактериальных геномов: потери и приобретения, Природа, 3, 2009.

[24]       J. Maynard Smith, Book Reviewed: “Mathematics of Evolution” by Fred Hoyle, Nature, 403, 594, 2000.

[25]       J. Maynard Smyth, The Origins of Life: From the birth of life to the origin of language, Oxford University Press, 1999.

[26]       L. Villareal, Can Viruses Make Us Human?, Proceedings of the American Philosophical Society, 148, 3, 2004.

[27]       А.П. Акифьев, Избыточная ДНК — генетическая квадратура круга?, Природа, 10, 2004.

[28]         McHughen A. DNA Demystified: Unraveling the Double Helix. New York, USA: Oxford University Press, 2020.

[29]         Mortola E, Long M. «Turning Junk into Us: How Genes Are Born». American Scientist. 109: 174–182, 2021.

[30]       R.J. Bird, F. Hoyle, On the Shapes of Leaves, Journal of Morphology, 219:225—241, 1994.

[31]       F. Hoyle, N.C. Wickramasinghe, Proofs that Life is Cosmic, (Memoirs of the Institute of Fundamental Studies), Govt. Press, Sri Lanka, 1982.

[32]       В.И. Агол, Вирусы: корневая система древа жизни?, Природа, 9, 2009.

[33]       Р. Левонтин, Генетические основы эволюции, М., Мир, 1978.

[34]       G. Stix, Darwin’s Living Legacy, Scientific American, Special issue, January 2009.

[35]       N.C. Wickramasinghe, A Journey with Fred Hoyle: The search for cosmic life, World Scientific, 2005.