Шрифт:
Фотограф Джеймс Уотсон (слева) и Френсис Крик (справа) сняты на фоне механической модели структуры ДНК. Открытие «двойной спирали» является одним из самых больших достижений биологической науки в XX веке
Хоть афоризм и оказался неверным, но точно выразил суть подхода. Гермесу Трисмегисту приписывается афоризм «что наверху, то и внизу» — основной принцип мистического познания предлагает нам видеть в мире дольнем отражение мира горнего. Нижний мир не тождествен верхнему прямо, он существенными чертами на него похож. Этот принцип может использоваться при познании, но трудно себе представить созданную на его основе промышленную установку. Ф. Жакоб, в отличие от Гермеса Трижды- величайшего, предложил другой принцип — «что у простого, то и у сложного» — гениальный технологический ход, позволявший планировать и проводить эксперименты. Если мы поставили опыт А с низшим грибом — хорошо! А теперь поставим его с дрозофилой! А теперь с мышью! Мы наверняка получим результаты. И пусть они камня на камне не оставят от нашего первоначального тезиса о равенстве кишечной палочки и слона — нам не жалко! Почему же не жалко? Любой мистик сильно бы огорчился, возьмись кто ему аргументированно доказать, что его видение, скажем, Софии — Премудрости Божией, — просто психоз, вызванный недостатком, например, селена в организме. А тут — не жалко. Действительно, чего ее жалеть, технологию. Результат получен — это главное. Понятно, чем чреват такой подход, — постоянным сужением поля зрения исследователя вплоть до исчезновения из него живого организма как такового. «Whatever happened with organisms?» (Что-то стряслось с организмами?) — назвал положение дел в современной биологии известный ученый Брайан Гудвин.
Знаменитая двойная спираль - молекула ДНК. Одиночная нить ДНК образуется во время клеточного деления, когда происходит удвоение молекулы
Нельзя при этом сказать, что подход ничего не дал, — дал, да еще и сколько. Разработка К. Муллисом в 1986 году полимеразной цепной реакции вызвала примерно такой же переворот в медицине, как в свое время открытия Луи Пастера. Ставший теперь рутинным метод ПЦР-диагностики заболеваний позволил лечить человека именно от той инфекционной болезни, которой он болеет, просто дав нам возможность точно установить ее возбудитель. Разработанные в том же году приборы автоматического секвенирования — то есть определения нуклеотидной последовательности ДНК — привели к обвальному нарастанию информации. Стартовавший в 1988 году и достигший промежуточного финиша к 2003 проект «Геном человека» был бы без подобных приборов просто невозможен. Такое огромное количество информации не может быть проанализировано вручную — вторым китом, на котором стоит сегодня уже даже не генетика, а геномика, являются вычислительные машины. Сравнительная геномика поставляет нам массу информации о метаболических путях, обелок-белковых взаимодействиях, о молекулярной эволюции — новое знание рождается даже не «на кончике пера», а на левой клавише мыши. Все это так. Но что это добавило к нашей картине мира?
Пожалуй, пока ничего. Будем надеяться, что в умах широкой общественности отложится хотя бы, что «гены — это очень сложно», вместо нынешней — «ген — всему голова». Ген ведь все-таки не хлеб.
Владимир Черданцев
Пух и кролик:
Два взгляда на изменчивость и эволюцию биологических форм
Рисунки Ольги Кругловой
— Кролик — он умный!
— сказал Пух в раздумье.
—Да, — сказал Пятачок.
— Кролик — он хитрый.
— У него настоящие Мозги.
—Да, — сказал Пятачок,
— у Кролика настоящие Мозги.
Наступило долгое молчание.
— Наверно, поэтому,
— сказал наконец Пух,
— наверно, поэтому-то он
никогда ничего не понимает!
Если просто сказать, что эволюция биологических форм основана на случайном поиске подходящих для данной среды фенотипических признаков, то никто из эволюционистов с этим не согласится, хотя бы потому, что это несолидно звучит и, главное, Где же туг наука? Они возразят с полным на то основанием, что любой организм — это исторически сложившаяся динамическая структура, для которой одни изменения естественны, другие — затруднительны, даже если очень нужны для выживания, а третьи — просто невозможны, потому что разрушат саму структуру.
Все это — чистая правда, но дело в том, что современная теория эволюции работает не со структурами, а с признаками. Признаки же при удачном выборе позволяют различать объекты независимо от их структуры, и, по-видимому, именно так поступает отбор. По сути это означает, что отбор работает не с природными, а со знаковыми системами, скорее, с именами предметов, чем с самими предметами.
У любой, даже очень простой структуры, например, у спичечного коробка, имеется потенциально бесконечное множество признаков, которые можно измерить, а потом, с тем или иным успехом, изучать их изменчивость (коробки редко имеют вполне прямоугольную форму), наследственность (на разных фабриках делают немного разные коробки) и отбор (коробки, сделанные на разных фабриках, могут быть немного разного качества). Все это можно было бы делать и в случае, если бы коробки были круглыми, то есть если бы это был другой тип структуры — просто в этом случае какие-то признаки было бы труднее измерить, а другие — легче. Современная теория эволюции не дает оснований считать, что если бы коробки были круглыми, то механизм их эволюции был бы иным, чем у прямоугольных коробков, потому что — и это главное ее положение — выбор признаков, по которым будет идти или вестись отбор, не зависит не только от структуры подлежащих ему объектов, но и от их физической природы, и даже от того, есть она или нет. Замечательно, что такой взгляд на природу биологической эволюции — назовем его взглядом Кролика — вполне обоснован, потому что отбор именно так и действует, и не всегда понятно, как он ладит с реальным миром, то есть с миром Пуха.
На взгляд Кролика (неодарвинизм, современный синтез и пр.), единственным признаком фенотипа, по которому может идти отбор, является приспособленность, состоящая из потенциально бесконечного множества компонент, каждой из которых соответствует бесконечное же множество потенциально измеримых фенотипических признаков. Поскольку при таком взгляде на веши любое взаимодействие компонент приспособленности порождает новый фенотипический признак, множество признаков не только бесконечно, но и несчетно. Множество же биологических структур, способных к физическому существованию (необязательному для признаков), является мало того что счетным, но и, вероятнее всего, конечным множеством. Из несоизмеримости этих множеств следует, что сами структуры не могут иметь определенного вклада в общую приспособленность организма, оставляя это признакам.
Говоря о приспособленности структуры, Кролик имеет в виду вовсе не структуру, а «иллюзию единства» признаков, возникающую из-за того, что они нужны для какого-нибудь действия, имеющего адаптивный смысл. Например, чтобы зажечь спичку, одной деревяшки мало, нужна еще фосфорная головка. Глядя на спичку, Пуху совершенно ясно, что палочка и головка — это признаки, которые нужны, чтобы разжечь огонь, но они не нужны самой спичке. Это совсем не то, что ладонь и пальцы, которым ладонь нужна не только для того, чтобы что-нибудь схватить, но и для того, чтобы сделать пальцы, то есть для того, чтобы такая структура, как рука, вообще могла существовать. Кролику, вместе с отбором, не нужно знать, в чем разница между рукой и спичкой, и по-своему он совершенно прав. С. Райт, благодаря которому понятие отбора приобрело точный (в духе Кролика) смысл, отсутствовавший у Дарвина (бывшего скорее Пухом), сравнивал отбор с корзиной для бумаг, «вбирающей в себя любые причины направленного изменения генных частот». В частности, отбору все равно, каким образом делаются признаки, нужные для выполнения какой- либо биологической функции, тем более что признаки вообще не делаются, а выбираются. Со структурами отбор сталкивается только тогда, когда нечего или не из чего выбирать. У генетиков это называется «морфогенетическими ограничениями», и русский язык выдает бессмыслицу такого сочетания слов, звучащего по- английски вполне невинно.