Читать книгу Романтика реальности. Как Вселенная самоорганизуется, порождая жизнь, сознание и сложность Космоса - - Страница 5

Хотя оригинальная теория Дарвина проливает свет на очень многое, что касается удивительного разнообразия биосферы, есть некоторые моменты, недоступные ей в деле объяснения адаптивной сложности, наблюдаемой вокруг нас, например ее происхождение.

Биологическая эволюция в результате естественного отбора – это элегантная концепция, которую довольно легко подытожить благодаря современному пониманию генетики. Живые организмы – это самовоспроизводящиеся системы, использующие набор встроенных инструкций (закодированных в ДНК) для создания собственных копий. Клетки делятся, организмы размножаются. Именно так жизнь сохраняется на Земле в невероятно длительных временных рамках, хотя отдельные организмы быстро появляются и исчезают. Жизнь – это, помимо всего прочего, копировальный аппарат.

Однако процесс копирования никогда не происходит идеально, и ошибки неизбежны. Эти ошибки вызывают генетические мутации, создающие удивительно разнообразный набор новых и измененных организмов, отличающихся от родителей и друг от друга, со сходными, но различающимися физическими чертами, формами, функциями и поведением.

Чтобы размножиться и передать новые характеристики следующему поколению, организм должен прежде всего уметь выживать достаточно долго, причем в конкурентной и часто суровой среде. Особенности и функции, лучше всего позволяющие организмам выживать и размножаться, сохраняются в популяции, а прочие исчезают вместе с организмами – их носителями. Таким образом, давление окружающей среды сокращает разнообразие, порождаемое генетическими мутациями, подобно тому, как садовник отрезает ветви дерева бонсай. Вот что подразумевается под естественным отбором. Природа выбирает наиболее «подходящие» признаки выживания из всех возможностей, предлагаемых генетической лотереей. Формируемые силами природы, организмы со временем становятся лучше адаптированными к среде обитания. Простые ниши, как правило, порождают относительно простые организмы, в то время как ниши, представляющие собой более сложный набор вызовов, чаще всего порождают более сложные организмы.

Многим казалось, что тайна сложности полностью разгадана теорией биологической эволюции. В сущности, все живые организмы от тюльпана до тюленя могут быть сведены к одному общему механизму – естественному отбору, влияющему на генетические мутации. Проблема с этой историей в том, что встает вопрос: как вообще появился первый живой организм, первая самовоспроизводящаяся система? Даже РНК – более простая сестра молекулы ДНК – представляет собой чрезвычайно сложную структуру, богатую информацией и химическими хитростями. Кроме того, самовоспроизведение – это механический процесс, который должен подпитываться энергией. Следовательно, в дополнение к генетическому материалу биологическая система требует сложного химического процесса, называемого метаболизмом, который опирается на структурную химическую сеть, выполняющую сложный набор реакций. Биологическая эволюция может объяснить лишь развитие этих особенностей, а не их появление.

Не имея вразумительного механизма, который бы объяснял, как совокупность неживых частиц могла собраться в функционирующую клетку, ученые того времени были вынуждены приписывать абиогенез одной гигантской статистической удаче, а не какому-то еще не открытому протодарвиновскому эволюционному процессу. Эта точка зрения, основанная на идее случайной сборки, стала известна как гипотеза случайности.