Ричард Докинз - Река, выходящая из Эдема [Жизнь с точки зрения дарвиниста]

Итак, существует особый митохондриальный апокриф, переходящий от поколения к поколению независимо от основной семейной библии, и его огромное преимущество заключается в том, что передается он только по женской линии. Тут нет никакого сексизма: если бы он передавался только по мужской линии, было бы ничуть не хуже. Преимущество здесь в неприкосновенности, в том, что текст не рвется на клочки и не склеивается в каждом поколении заново. Неизменная передача лишь с каким-то одним полом, а не с обоими — это именно то, что нам нужно, если мы изучаем генеалогию по ДНК. Y -хромосома, которая, подобно фамилии, передается только от отца к сыну, теоретически тоже бы сгодилась, но в ней для этого содержится слишком мало информации. Митохондриальный апокриф идеально подходит для датировки общих предков внутри одного вида.

Митохондриальную ДНК использовала группа исследователей, работавших вместе с покойным Алланом Уилсоном в Беркли, штат Калифорния. В 1980-е годы Уилсон и его коллеги взяли образцы ДНК у 135 современных женщин, принадлежавших к разным народам мира: австралийским аборигенам, жителям высокогорий Новой Гвинеи, коренным американцам, европейцам, китайцам и различным африканским этносам. Исследователи подсчитали число буквенных различий между каждой отдельно взятой женщиной и всеми остальными. Полученные числа они ввели в компьютер и попросили его выстроить самое экономное генеалогическое древо, какое только возможно. Под «экономным» подразумевалось такое древо, в котором необходимость постулировать случайные совпадения была бы наименьшей. Это требует кое-каких пояснений.

Давайте вернемся к нашим рассуждениям о лошадях, свиньях, дрожжах и анализе последовательностей цитохрома c . Вы помните, что лошади отличаются от свиней всего тремя буквами, свиньи от дрожжей — сорока пятью, а лошади от дрожжей — сорока шестью. Мы обратили внимание на то, что, поскольку лошади и свиньи связаны родством через относительно недавнего общего предка, степень их родства с дрожжами должна быть одинаковой. Имеющаяся разница в одну букву — это аномалия, то, чего в идеальном мире никогда бы не было. Она связана то ли с дополнительной мутацией на пути к лошадям, то ли с обратной мутацией на пути к свиньям.

А теперь смотрите. Сколь бы абсурдной ни выглядела эта идея в реальности, теоретически допустимо, что на самом деле свиньи родственнее дрожжам, чем лошадям. В принципе возможно, что все близкое сходство между свиньями и лошадьми (текст их цитохрома c различается лишь тремя буквами, а их организмы устроены практически по одному и тому же свойственному всем млекопитающим образцу) возникло благодаря поразительному совпадению. Причина, по которой мы так не считаем, состоит в том, что у свиней неизмеримо больше общих черт с лошадьми, чем с дрожжами. Бесспорно, в том, что касается одной-единственной буквы ДНК, свиньи выглядят ближе к дрожжам, чем к лошадям, но это теряется на фоне миллионов других признаков, свидетельствующих о противоположном. Данное рассуждение базируется на принципе экономии. Предполагая, что свиньи родственнее лошадям, мы вынуждены допустить только одно случайное совпадение. А предположив, что они родственнее дрожжам, мы должны будем постулировать непомерно огромную и невероятную цепь случайностей, приведшую ко стольким независимо приобретенным чертам сходства.

В случае с лошадьми, свиньями и дрожжами аргумент от экономии слишком убедителен, чтобы подвергаться сомнению. Однако в схожести митохондриальной ДНК у различных человеческих рас нет ничего столь же неоспоримого. Принцип экономии тут по-прежнему применим, но теперь уже речь идет о мелких доводах, имеющих количественный характер, а не о мощных аргументах, разящих наповал. В теории компьютер должен сделать следующее. Составить список всех родословных, какие могли бы связывать 135 исследуемых женщин друг с другом. А затем изучить получившийся набор генеалогических деревьев и выбрать из них самое экономное — то, в котором количество случайных совпадений минимально. Нам придется смириться с тем, что даже самое лучшее древо не будет свободно от нескольких незначительных совпадений, — точно так же как мы были вынуждены признать тот факт, что дрожжи по одной из букв ДНК ближе к свинье, чем к лошади. Но компьютер — в теории, по крайней мере — должен быть способен принять это во внимание и сообщить нам, какое из множества возможных деревьев окажется самым экономным, наименее засоренным совпадениями.

Так обстоит дело в теории. На практике же имеется загвоздка. Число возможных деревьев здесь так велико, что ни вы, ни я и ни один математик не в состоянии его себе вообразить. Для лошади, свиньи и дрожжей количество возможных деревьев равнялось всего-навсего трем. Очевидно, что правильным древом является [[свинья лошадь] дрожжи] , где свинья и лошадь объединены внутренними скобками, а дрожжи — не имеющий к ним отношения «чужак». Другие два теоретически возможных древа — это [[свинья дрожжи] лошадь] и [[дрожжи лошадь] свинья] . Если добавить сюда еще одно живое существо — скажем, кальмара, — число деревьев возрастет до двенадцати. Не буду перечислять их все, но верным (самым экономным) является [[[свинья лошадь] кальмар] дрожжи] . Опять-таки свинья и лошадь, как близкие родственники, уютно устроились вместе во внутренних скобках. Следующим к их компании присоединяется кальмар, имевший более недавнего, чем у дрожжей, общего предка со свиньями и лошадьми. Любое из одиннадцати других деревьев — например, такое: [[свинья кальмар] [лошадь дрожжи]] — будет определенно менее экономным. Если бы свиньи действительно были более близкими родственниками кальмарам, а лошади — дрожжам, то независимое возникновение у свиней и у лошадей стольких общих черт было бы крайне маловероятным.

Раз для трех существ количество возможных генеалогий — три, а для четырех — уже двенадцать, то сколько же генеалогических деревьев можно нарисовать для ста тридцати пяти женщин? Это число настолько смехотворно велико, что не стоит и пытаться записать его. Если бы самый большой и быстродействующий компьютер в мире взялся составить список всех этих деревьев, то конец света наступил бы куда раньше, чем он успел бы хоть сколько-нибудь заметно продвинуться в своей работе.

Как бы то ни было, ситуация не безвыходна. Мы привыкли обуздывать непомерно большие числа путем разумного взятия выборок. Невозможно сосчитать всех насекомых, живущих в бассейне Амазонки, но можно оценить их количество, обсчитав случайно выбранные небольшие участки леса и исходя из допущения, что эти участки типичны. Наш компьютер не в состоянии проверить каждое из возможных генеалогических деревьев, связывающих 135 женщин, но ему под силу взять случайные выборки деревьев из этого множества. Если каждый раз, выхватывая выборку из гигамиллиардов возможных деревьев, вы замечаете, что наиболее экономные ее представители обладают некими общими признаками, то вы вправе заключить, что, вероятно, такими же признаками будут обладать и наиболее экономные из всех деревьев вообще.