Дэниэл Деннет - Опасная идея Дарвина: Эволюция и смысл жизни

Известны случаи и более изощренных спекуляций, заставляющих вспомнить о дедуктивном методе Шерлока Холмса. Вот, например, загадка весьма общего характера: «Почему некоторые гены меняют свой профиль экспрессии в зависимости от того, наследуются ли они по материнской или по отцовской линии?» 336Это явление, при котором механизмы считывания генома, по сути дела, уделяют больше внимания либо материнскому, либо отцовскому тексту, известно как геномный импринтинг ; доказано, что оно наблюдается в особых случаях 337. Что общего у этих особых случаев? Хэйг и Вестоби 338разработали модель, которая должна была разрешить эту загадку, предсказав , что геномный импринтинг обнаруживался бы лишь в организмах, «у которых самки в течение жизни приносят потомство от более чем одной мужской особи, и есть система заботы о потомстве, при которой зародыши после оплодотворения получают большую часть питательных веществ от одного из родителей (обычно матери) и, таким образом, соперничают с потомками других мужских особей». В подобных обстоятельствах – рассуждали исследователи – должен возникать конфликт между материнскими и отцовскими генами: отцовские гены будут стремиться как можно больше использовать материнское тело, но материнским генам такая стратегия будет «казаться» практически суицидальной – и в результате соответствующие гены будут, по сути, занимать стороны в этом перетягивании каната – результатом станет геномный импринтинг 339.

Рассмотрим, как работает эта модель. Есть протеин, «инсулиноподобный фактор роста II» ( IGF-II ), который, как подсказывает его название, способствует росту. Неудивительно, что генетические рецепты многих видов требуют выработки большого количества IGF‐II на стадии эмбрионального развития. Но, как и любой функционирующий механизм, IGF-II нуждается для работы в подходящем, благоприятном окружении – в данном случае нужны вспомогательные молекулы, известные как «рецепторы 1‐го типа». Пока что все идет как и в случае эндорфинов: у нас есть определенный ключ ( IGF-II ) и определенный замóк (рецепторы 1‐го типа), к которому ключ подходит, выполняя безусловно важную роль. Но у мышей, например, есть другой замóк (рецепторы 2‐го типа), к которому наш ключ тоже подходит. Для чего нужны эти дополнительные замки? По-видимому, ни для чего: они являются потомками молекул, которые у других видов (например, жаб) играют роль систем удаления отходов их клеток, но, связываясь с IGF-II в организме мыши, они делают вовсе не это. Тогда зачем они нужны? Потому что их присутствия «требует» генетический рецепт изготовления мыши, разумеется, но вот вам любопытный поворот сюжета: хотя инструкции, по которым можно «сделать» мышь, содержатся как в материнских, так и в отцовских генах, эти инструкции преимущественно экспрессируются из материнской хромосомы. Зачем? В противовес инструкциям рецепта, требующего слишком большого количества усилителя роста. Рецепторы 2‐го типа нужны просто для того, чтобы впитать – «захватить и разрушить» – весь избыточный усилитель роста, который в противном случае накачала бы в плод отцовская хромосома. Поскольку мыши – вид, в котором самки обычно спариваются более чем с одним самцом, самцы, по сути дела, соперничают за использование ресурсов каждой самки – соревнование, от которого самки должны защитить себя (и свой собственный генетический вклад).

Модель Хэйга и Вестоби предсказывает, что гены в мышах должны эволюционировать, чтобы защитить самок от подобной эксплуатации, и, таким образом, было подтверждено наличие у них импринтинга. Более того, эта модель предсказывает, что рецепторы 2‐го типа не должны таким же образом срабатывать у видов, не сталкивающихся с подобным генетическим конфликтом. Они не должны так работать у кур, поскольку зародыш не может повлиять на то, сколько яичного желтка он усвоит, а потому никакого перетягивания каната не случится. И действительно, рецепторы 2‐го типа у кур не связывают IGF-II . Некогда Бертран Рассел шутливо охарактеризовал определенную форму неправомерного аргумента как имеющую все преимущества кражи перед честной работой, и можно с сочувствием отнестись к трудолюбивым молекулярным биологам, которые испытывают определенную зависть, когда кто-нибудь вроде Хэйга внезапно врывается к ним с, по сути, следующими словами: «Идите, поищите вон под тем камнем – вы найдете сокровище вот такого вида!»

Но Хэйг мог сделать именно это: он предсказал, какой ход совершила бы Мать-Природа в стомиллионолетней игре проектирования млекопитающих. Он увидел, что есть веское основание выбрать из всевозможных доступных ходов именно этот – следовательно, он и был совершен. Можно оценить масштаб скачка в рассуждениях, которого потребовал этот вывод, сравнив его с аналогичным скачком, который можно сделать в игре «Жизнь». Напомню, что один из вероятных обитателей «Жизни» – Универсальная машина Тьюринга, состоящая из триллионов пикселей. Поскольку Универсальная машина Тьюринга способна вычислить любую вычислимую функцию, она может играть в шахматы, попросту подражая программе любого из играющих в шахматы компьютеров. Представим тогда, что подобная сущность обитает на плоскости «Жизни», играя сама с собой в шахматы, подобно играющему в шашки компьютеру Сэмюэла. Рассматривание конфигурации образующих такое диво точек почти наверняка ничего не дало бы тому, кто и не догадывается о возможности существования конфигурации с подобными возможностями. Для любого, кто предположил бы, что это огромное скопление черных точек является играющим в шахматы компьютером, доступными оказались бы невероятно эффективные способы предсказания будущего этой конфигурации.

Подумайте, сколько усилий вы могли бы сэкономить. Сначала перед вами оказался бы экран, на котором загораются и гаснут триллионы пикселей. Поскольку вам известно единственное правило физики «Жизни», вы можете, если захотите, кропотливо вычислять поведение каждого пятна на экране – но на это ушла бы целая вечность. В качестве первого шага по сокращению расходов можно перейти от анализа отдельных пикселей к анализу планеров, пожирателей, натюрмортов и т. д. Каждый раз, когда планер приближается к пожирателю, можно предсказать «поглощение в течение четырех поколений» не тратя время на вычисления индивидуальных траекторий каждого пикселя. Вторым шагом может быть переход к пониманию планеров как символов на «ленте» гигантской машины Тьюринга, а затем, заняв такую более высокого уровня позицию замысла, можно предсказать будущее рассматриваемой конфигурации как машины Тьюринга. На этом уровне вы будете «вручную моделировать» «машинный язык» играющей в шахматы компьютерной программы: такой процесс получения предсказания все еще трудоемок, но на порядок эффективнее анализа физики процессов. На третьем и еще более эффективном шаге можно игнорировать подробности самой программы игры в шахматы и просто согласиться, что, каковы бы они ни были, они целесообразны ! То есть можно допустить, что проигрываемая машиной Тьюринга программа игры в шахматы приводит к тому, что планеры и пожиратели не просто играют в настоящие шахматы, но играют хорошо, – она была разработана так, чтобы находить удачные ходы (возможно, подобно программе Сэмюэла для игры в шашки, она разработала себя сама). Это позволяет вам анализировать расстановку фигур, возможные ходы в игре и основания для их оценки – перейти к размышлениям о мотивах.