Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Таксономическое расстояние, измеренное с помощью сравнения геномов, является одним из подходов к рассмотрению разнообразия. Другой подход предполагает рассмотрение диапазона образов жизни, диапазона «профессий», которыми занимаются наши странники. На первый взгляд, различные бактерии могли бы казаться более схожими в этом отношении чем, скажем, лев с буйволом или крот с коалой. Для крупных животным, как мы, подземное рытье червей кажется образом жизни, совсем несхожим с жеванием листьев эвкалипта. Но с химической точки зрения нашего бактериального рассказчика, все кроты, коалы, львы и буйволы делают почти одно и то же. Все они получают энергию, расщепляя сложные молекулы, в конечном счете, синтезированные энергией солнца, захваченной растениями. Коалы и буйволы едят сами растения. Львы и кроты получают свою солнечную энергию следующим шагом, при поедании других животных, которые (в конечном счете) едят растения.

Первичный источник внешней энергии – солнце. Солнце, при участии симбиотических зеленых бактерий в клетках растений, является единственным производителем энергии для всей жизни, которую мы можем видеть невооруженным глазом. Его энергия улавливается зелеными солнечными батареями (листьями) и используется, чтобы стимулировать синтез органических соединений, таких как сахар и крахмал в растениях. При этом остальная жизнь в серии энергосопряженных химических реакций питается энергией солнца, первоначально поглощенной растениями. Энергия течет сквозь структуру жизни, от солнца к растениям, к травоядным животным, к хищникам и падальщикам. В любой момент, не только между существами, но и внутри них, каждая энергетическая операция расточительна. Неизбежно часть энергии рассеивается в виде тепла и никогда не восстанавливается. Без ее массового притока от солнца, как обычно говорится в учебниках, жизнь прекратится.

Это обычно верно. Но эти учебники не принимали в расчет бактерий и археев. Если Вы – достаточно изобретательный химик, есть возможность выдумать альтернативные схемы потоков энергии на этой планете, которые не начинаются от солнца. И если подходящий химический пример может быть выдуман, возможно, что бактерия стала здесь первой: может быть даже раньше, чем они открыли для себя уловку с солнечной энергией, и это было больше чем 3 миллиарда лет назад. Должен быть некоторый внешний источник энергии, но это не должно быть солнце. Есть химическая энергия, запертая во многих веществах, энергия, которая может быть выпущена с помощью нужных химических реакций. Источники, имеющие экономическое значение, разрабатываемые живыми существами, включают водород, сероводород и некоторые соединения железа. Мы вернемся к образу жизни, эксплуатирующему эти источники, в Кентербери.

Хотя наши рассказы в основном ведутся не от первого лица, позвольте нам сделать исключение для последних слов всех наших рассказов, и пускай их скажет Thermits aquaticus:

Посмотрите на жизнь с нашего ракурса, и вы, эукариоты, скоро прекратите так важничать. Вы, прямоходящие обезьяны, вы, древесные землеройки с обрубленным хвостом, вы, высохшие лопастеперые, вы, позвоночные черви, вы, развитые Hox-генами губки, вы, новички в нашем доме, вы эукариоты, вы, едва различимое объединение однообразной узкой общины, вы – немного больше, чем причудливая пена на поверхности бактериальной жизни. Да ведь те клетки, из которых вы построены, сами являются колониями бактерий, повторяющих те же самые старые приемы, которые мы, бактерии, обнаружили миллиард лет назад. Мы были здесь прежде, чем вы появились, и мы будем здесь после того, как вы исчезнете.

КЕНТЕРБЕРИ

 Как и подобает конечной цели 4-миллиардолетнего путешествия, наше Кентербери обладает налетом тайны.

 Это особенность, известная как происхождение жизни, но мы могли лучше назвать ее происхождением наследственности. Сама жизнь явно не определена, факт, который противоречит интуиции и традиционной мудрости. Иезекииль, Глава 37, в которой пророку повелели спуститься в долину костей, отождествляет жизнь с дыханием. Я не могу удержаться от цитирования отрывка («кость с костью своею» – столь замечательная структура языка).

Я изрек пророчество, как повелено было мне; и когда я пророчествовал, произошел шум, и вот движение, и стали сближаться кости, кость с костью своею. И видел я: и вот, жилы были на них, и плоть выросла, и кожа покрыла их сверху, а духа не было в них.

Тогда сказал Он мне: изреки пророчество духу, изреки пророчество, сын человеческий, и скажи духу: так говорит Господь Бог: от четырех ветров приди, дух, и дохни на этих убитых, и они оживут.

И, конечно, дух вошел в них. Великое полчище ожило и стало на ноги. Дыхание для Иезекииля определяет различие между мертвым и живым. Сам Дарвин подразумевал то же самое в одном из своих более красноречивых пассажей, заключительных словах «Происхождения видов» (курсив добавлен):

Таким образом, из борьбы в природе, из голода и смерти непосредственно вытекает самый высокий результат, какой ум в состоянии себе представить, – образование высших животных. Есть величие в этом воззрении, по которому жизнь в ее различных проявлениях Творец первоначально ВДОХНУЛ в одну или ограниченное число форм; и между тем как наша планета продолжает вращаться согласно неизменным законам тяготения, из такого простого начала развилось и продолжает развиваться бесконечное число самых прекрасных и самых изумительных форм.

Дарвин справедливо полностью изменил порядок событий Иезекииля. Дыхание жизни было первым и создало условия, при которых, в конечном счете, развились кости и сухожилия, плоть и кожа. Кстати, выражение «Творец» не присутствует в первом издании «Происхождения видов». Оно было добавлено во втором издании, вероятно как подачка религиозному лобби. Дарвин позже сожалел об этом в письме к своему другу, Хукеру:

Но я уже давно сожалею, что уступил общественному мнению и употребил выражение Пятикнижия – "сотворение", под которым я на самом деле только подразумеваю "появление" вследствие какого-то совершенно неизвестного нам процесса. Сущий вздор – рассуждать сейчас о происхождении жизни; с тем же успехом можно было бы рассуждать о происхождении материи.

Дарвин, вероятно, (и, на мой взгляд, справедливо) видел происхождение примитивной жизни как относительно (и я подчеркиваю относительно) легкую проблему по сравнению с той, которую он решил: как жизнь, когда-то возникшая, развивала свое удивительное разнообразие, сложность и сильную иллюзию разумного замысла. Однако позже (в другом письме Хукеру) Дарвин высказывает предположение о «совершенно неизвестном процессе», который начал все это. Он пришел к этому, размышляя, почему мы не наблюдаем возникновение жизни снова и снова.

Часто говорят, что сейчас есть все условия для создания первого живого организма, которые могли быть когда-либо предоставленными. Но если (и о! какое большое если!) бы сейчас в каком-нибудь маленьком теплом пруду со всеми видами аммония, солей фосфора, светом, теплом, электричеством и т. д., химически образовался белок, способный к дальнейшим все более сложным превращениям, то это вещество немедленно было бы разрушено и поглощено, что было невозможно в период возникновения живых существ.

Доктрина самозарождения лишь недавно была опровергнута экспериментами Пастера. Долгое время считалось, что в гниющем мясе самопроизвольно образовывались личинки, что морские уточки спонтанно порождали гусят и даже, что в грязном белье, помещенном вместе с пшеницей, самозарождались мыши. Странно, но теория самозарождения была поддержана Церковью (которая следовала в этом и многом другом за Аристотелем). Я говорю странно, потому что, по крайней мере, с ретроспективной точки зрения на прошлое, самозарождение было столь же прямым вызовом божественному созданию, какой всегда была эволюция. Идея, что мухи или мыши могли появиться самопроизвольно, весьма недооценивает громадное достижение, которым было бы создание мух или мышей: оскорбление Творца, как можно было бы подумать. Но ненаучное мышление не в состоянии понять, как сложны и, в сущности, невероятны муха или мышь. Дарвин был, возможно, первым, кто оценил всю величину этой ошибки.

Уже в 1872 году в письме Уоллесу, cооткрывателю естественного отбора, Дарвин нашел необходимым выразить свой скептицизм относительно «самозарождения коловраток и тихоходок», как говорилось в книге «Источники жизни», которой он в остальном восхищался. Его скептицизм, как обычно, попал в точку. Коловратки и тихоходки – сложные жизненные формы, превосходно приспособленные к своим соответствующим образам жизни. Для них самозарождение означало бы, что они стали приспособленными и сложными «благодаря счастливому стечению обстоятельств, а в это я не могу поверить». Счастливые стечения обстоятельств таких размеров были ненавистны Дарвину, поскольку они, по различным причинам, должны были иметь отношение к Церкви. Общим принципом теории Дарвина было и есть то, что адаптивная сложность возникает как медленные и постепенные изменения, шаг за шагом, а не единственным шагом, предъявляя слишком большие требования к слепому случаю для объяснения. Дарвиновская теория, разделив случайность на маленькие шаги, должна была дать вариации для отбора, представив единственный реалистичный результат чистой случайности как объяснение жизни. Если бы коловратки могли возникнуть подобным образом, работа всей жизни Дарвина была бы ненужной.