Евгений Кунин - Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции

Соответственно, первые клетки могли возникнуть только в среде с «правильными» концентрациями ионов. A раз так, можно попытаться выяснить, где на Земле существуют или существовали в прошлом подходящие условия. Морская вода не подходит совершенно, в ней на порядки больше натрия, чем калия, а внутри клеток – наоборот; к тому же в морской воде почти нет фосфата, а в клетках его концентрация высока. Замечательным образом ионный состав, весьма напоминающий внутриклеточную среду, обнаруживается в конденсатах испарений наземных геотермальных источников, которые, как мы полагаем, и могли быть «колыбелями жизни». Эта гипотеза хорошо совместима с результатами сравнения структур древнейших паралогичных белков, в которых отмечается жесткая консервация сайтов связывания калия и фосфата.

Автор отдает себе полный отчет в том, что для некоторых, возможно, многих читателей содержание этого раздела не только противоречит здравому смыслу и устоявшемуся представлению о научном методе, но, что куда хуже, может подорвать доверие ко всей книге. Если у автора и были какие-то иллюзии по этому поводу, то довольно многочисленные комментарии, в том числе на сайте amazon. com , полностью их развеивают. По этому поводу хочется сделать несколько существенных замечаний. Во-первых, важно отдавать себе отчет в том, что теория бесконечной инфляции и гипотеза мультивселенной, на которых основан этот раздел, – это ни в коей мере не философские, а физические концепции. Очень важно, что, хотя прямое наблюдение других вселенных, видимо, невозможно в принципе, наша собственная Вселенная могла сохранить следы инфляционных процессов, которые с неизбежностью вели к мультивселенной (и первые такие следы, похоже, уже обнаружены – см. примечание в конце этого раздела). Вполне вероятно, что теория бесконечной инфляции научна в самом жестком смысле, то есть фальсифицируема (Adrienne L. Erickcek, Marc Kamionkowski, Sean M. Carroll. A Hemispherical Power Asymmetry from Inflation http://arxiv.org/abs/0806.0377). Во-вторых, следует подчеркнуть, что эти теории ни в коей мере не были созданы для объяснения происхождения жизни. Их авторы не имели в виду ничего подобного, их интересовало лишь объяснение некоторых важных особенностей структуры нашей Вселенной, которые трудно объяснить иначе (см. приложение II). В более субъективном плане хочется отметить, что этот раздел ни в коей мере не является главным в книге, цель которой – обсуждение новых представлений о всем эволюционном процессе, многие из которых уже хорошо обоснованы, без специального упора на гипотезы происхождения жизни. Для автора крайне огорчительно, когда читатели обращаются в первую очередь к этому разделу (было бы, однако, ошибкой предупреждать против этого в предисловии – несомненно, эффект был бы тем же самым, что и в случае Венедикта Ерофеева, предупреждения которого по поводу состоявшей полностью из ныне законодательно запрещенных в России выражений главы «Серп и Молот – Карачарово» в его бессмертной поэме привели к тому, что юные читательницы только ее и читали). Именно во избежание этого «эффекта Ерофеева» автор рассматривал возможность перенести весь этот материал в приложение. Однако это не было сделано по соображениям интеллектуальной честности – автор считает представленные здесь идеи важными, хотя и никак не центральными в книге.

Имеется в виду начало эволюции путем естественного отбора (и дрейфа), а не формирование видов, которое понимал под «дарвиновским порогом» Карл Вёзе.

Конечно, это формулировка «слабого» антропного принципа как единственно разумной научной интерпретации антропного рассуждения. Так называемый «сильный» антропный принцип – это телеологическое представление о том, что наше человеческое существование является, в некоем загадочном смысле, «целью» эволюции Вселенной. Как таковая, эта идея не принадлежит к области науки ( J. D. Barrow and F. J. Tipler. The Anthropic Cosmological Principle. Oxford: Oxford University Press, 1988).

Интересно и важно отметить, что, в то время как готовился русский перевод этой книги, анализ наблюдений радиоастрономического зонда «Планк» выявил гетерогенность реликтового микроволнового излучения, которая предсказывается теорией инфляции (Planck Collaboration: P. A. R. Ade, N. Aghanim, C. Armitage-Caplan, M. Arnaud, M. Ashdown, F. Atrio-Barandela, J. Aumont, C. Baccigalupi, A. J. Banday, R. B. Barreiro, M. Bartelmann, J. G. Bartlett, E. Battaner, K. Benabed, A. Benoot, A. Benoit-L è vy, J.-P. Bernard, M. Bersanelli, P. Bielewicz, J. Bobin, J. J. Bock, A. Bonaldi, J. R. Bond, J. Borrill, F. R. Bouchet, F. Boulanger, J. W. Bowyer, M. Bridges, M. Bucher, C. Burigana, R. C. Butler, B. Cappellini, J.-F. Cardoso, R. Carr, M. Casale, A. Catalano, A. Challinor, A. Chamballu, R.-R. Chary, X. Chen, L.-Y Chiang, H. C. Chiang, P. R. Christensen, S. Church, D. L. Clements, S. Colombi, L. P. L. Colombo, F. Couchot, A. Coulais, B. P. Crill, A. Curto, F. Cuttaia, L. Danese, R. D. Davies, R. J. Davis, P. de Bernardis, A. de Rosa, G. de Zotti, et al. (218 additional authors not shown). Planck 2013 results. I. Overview of products and scientific results. arXiv :1303.5062 [astro-ph. CO]; Planck Collaboration. Planck 2013 results. XXII. Constraints on inflation arXiv :1303.5082 [astro-ph.CO]). И хотя это предварительные данные, от которых далеко до прямой поддержки МММ, вероятность того, что рассуждения в этом разделе книги вообще ни на чем не основаны, по-видимому, сильно упала.

Хотя и это не стоит сбрасывать со счета, поскольку ситуация с фондированием фундаментальных исследований, не имеющих немедленного практического выхода, мягко говоря, не улучшается.

Используя термин «ризома», я следую авторитетнейшему микробиологу Дидье Раулю ( D. Raoult. The Post-Darwinist Rhizome of Life. Lancet 375 [2010]: 104–105) и цитирую знаменитый постмодернистский текст Делёза и Гваттари, которым «ризома» служила метафорой сложности мира в целом ( G. Deleuze and F. Guattari. Thousand Plateaus: Capitalism and Schizophrenia. Minneapolis, MN: University of Minnesota Press, 1987; перевод: Делёз Ж., Гваттари Ф. Тысяча плато. Капитализм и шизофрения / Пер. с франц. Я. Свирский. Екатеринбург: У-Фактория, 2010). Замена одной биологической метафоры (дерева) другой (ризомой) весьма уместна.

Подобно взаимодействию между частицами в жидкости или твердом теле, в отличие от идеального газа.

Исследование весьма общих моделей эволюции на пересеченных ландшафтах показывает, что во многих случаях дело обстоит именно так (Lobkovsky AE, Koonin EV. Replaying the tape of life: quantification of the predictability of evolution. Front Genet. 2012;3:246).

Совсем недавно этот вездесущий транскрипционный шум послужил поводом для беспрецедентной шумихи и чуть ли не скандала вокруг заявлений проекта ENCODE о функциональности 80 % последовательностей в геноме человека, к тому же не совсем точно истолкованных журналистами (ENCODE Project Consortium. An integrated encyclopedia of DNA elements in the human genome. Nature 2012;489:57–74). С точки зрения эволюционной биологии подобные утверждения смехотворны. С одной стороны, в небольших популяциях, как у млекопитающих, очищающий отбор в принципе не может контролировать эволюцию таких гигантских количеств генетического материала, а с другой стороны, совершенно бессмысленная транскрипция большей части генома неизбежна по той же самой причине: слабый отбор не в состоянии ей эффективно препятствовать. Эти и подобные аргументы приводятся в нескольких интересных статьях, направленных на опровержение утверждения авторов ENCODE (Graur D, Zheng Y, Price N, Azevedo RB, Zufall RA, Elhaik E. On the Immortality of Television Sets: «Function» in the Human Genome According to the Evolution-Free Gospel of ENCODE. Genome Biol Evol. 2013 Jan;5(3):578-90; Niu DK, Jiang L. Can ENCODE tell us how much junk DNA we carry in our genome? Biochem Biophys Res Commun. 2013 Jan 25;430(4):1340-3. Doolittle WF. Is junk DNA bunk? A critique of ENCODE. Proc Natl Acad Sci USA. 2013 Apr 2;110(14):5294-300). Эта громкая история чрезвычайно поучительна: она показывает, что понимание простых принципов эволюционной теории незаменимо для самых актуальных и практически важных исследований в современной биологии.