Эволюция. Рациональность против Случайности

Вводное слово

В основе теории неодарвинистской эволюции лежат два основных предположения:

- что изменения в морфологии растений или животных вызваны случайными мутациями в геноме;
и
- что эти изменения в морфологии делают форму жизни более или менее успешной в борьбе за выживание.

Поскольку природа делает отбор, эволюционисты утверждают, что этот факт исключают теорию эволюции из определения случайного процесса. Нам говорят, что выбор не является случайным. Это — функция окружающей среды. Однако, случайность остается основной движущей силой, вызывающей различные мутации, из которых происходит отбор путем выживания.

Вопрос в том, могут ли случайные мутации вызвать эволюцию жизни?

Поскольку эволюция — это, прежде всего, изучение истории жизни, статистический анализ эволюции страдает от необходимости принимать во внимание многие условия, которые существовали в течение этих давно минувших эпох. Скорость мутаций, содержание «исходной ДНК» и условия окружающей среды — все это влияет на скорость и направление изменений в морфологии. И все это неизвестные величины.

С точки зрения светского человека, никогда не следует спрашивать, какова вероятность того, что произойдет определенный набор мутаций для воспроизведения конкретного животного. Это подразумевало бы наличие направления у эволюции, но основой всех дарвиновских теорий эволюции является предположение, что эволюция не имеет направления. Индуцированные изменения и, следовательно, новые морфологии, абсолютно случайны. Условия окружающей среды определяют, кто выживет, чтобы произвести новые поколения, а кто погибнет.

Белковые комбинации

На этом фоне давайте посмотрим на процесс эволюции. Жизнь по сути является симбиотической комбинацией белков (и других структур, но здесь я буду обсуждать только белки). История жизни учит нас тому, что не все комбинации белков жизнеспособны. На событии, записанном в летописи окаменелостей и известном как кембрийский взрыв животной жизни, около 50 типов (основных планов строения тела) внезапно и одновременно появилось в летописи окаменелостей. Это первое появление сложной животной жизни. Только 30 — 34 из этих типов выжили. Остальные вымерли.

С тех пор летописи окаменелостей и современная существующая фауна показывают, что новые типы не развивались. На более позднем этапе течения жизни, катастрофическое событие (возможно, столкновение Земли с массивной кометой или метеором) уничтожило 90% всех форм жизни. Экология была широко раскрыта для развития новых типов. Снова, никакие новые типы не появляются. Подразумевается, что жизнеспособным является лишь ограниченное количество жизненных форм (типов).

Неудивительно, что самый читаемый научный журнал ScientificAmerican спросил, «Не был ли механизм эволюции изменен таким образом, чтобы предотвратить фундаментальные изменения в планах тела животных?» (ноябрь 1992 г.). Дело не в том, что механизм эволюции изменился; это наше понимание того, как эволюционные функции должны изменяться в соответствии с данными, представленными в ископаемых источниках и открытиями молекулярной биологии.

Чистая случайность, как источник мутаций, больше не в силах противостоять растущему количеству научных данных.

Трудно и болезненно отказаться от укоренившихся представлений о том, что на самом деле является правдой, даже когда научные данные требуют такого отказа. Чистая случайность как источник мутаций, которых требуют неодарвинистские концепции для управления эволюцией жизни, больше не в силах противоречить растущему количеству научных данных. К сожалению, эмоциональная приверженность полностью материалистическому взгляду на жизнь делает отказ от этого понятия проблематичным.

Давайте посмотрим на вероятность того, что случайные мутации могли привести к жизнеспособным формам жизни. Жизнь, как мы ее знаем, построена в основном из комбинаций белков, работающих в симбиотической гармонии. Но, как мы видели, только определенные комбинации дают жизнеспособную форму жизни. Другие комбинации терпят неудачу.

Люди и все млекопитающие имеют около 50 000 генов. Это подразумевает, по оценке порядка, около 50 000-100 000 белков, активных в организме млекопитающих. Подсчитано, что на Земле насчитывается около 30 типов животных. Если бы геномы каждого типа животных продуцировали 100 000 белков, и среди этих типов не было ни одного общего белка (факт, который мы знаем как ложный, но такое предположение делает наши расчеты благоприятными для случайного эволюционного предположения), будет (30 x 100 000) 3 миллиона белков за всю жизнь (фактическое число значительно ниже).

Теперь давайте рассмотрим вероятность того, что эти 3 миллиона жизнеспособных комбинаций белков образуются случайно, напомнив, что события, последовавшие за кембрийским взрывом жизни животных и более поздним истреблением 90% жизни, научили нас, что жизнеспособны только определенные комбинации белков.

Белки представляют собой сложные спирали из нескольких сотен аминокислот. Возьмите типичный белок, являющийся цепочкой из 200 аминокислот. Наблюдаемый диапазон составляет от менее 100 аминокислот на белок до более 1000. Существует 20 часто встречающихся аминокислот, которые объединяются в различных комбинациях для получения белков необходимых для жизни. Это означает, что число возможных комбинаций аминокислот в нашем модельном белке из 200 аминокислот составляет от 20 в степени 200 (то есть 20 умножается на себя 200 раз), или в более привычной системе основанной на степени числа 10, приблизительно 10 в степени 260 (то есть единица, а затем 260 нулей!). У природы есть выбор из 10 в степени 260 возможных белков, из которых 3 миллиона белков составляют жизнеспособную форму жизни. Другими словами, для каждого правильного выбора существует минимум 10 в степени 254 неправильных выборов!

Саймон Конвей Моррис, профессор эволюционной палеонтологии в Кембриджском университете и сотрудник Королевского общества Англии, является ученым, который раскрыл значение кембрийского взрыва животной жизни. Он называет эту обширную биологическую пустошь несостоявшихся форм жизни «многомерным гиперпространством биологической реальности».

Может ли это произойти в результате случайных мутаций генома? Нет, если наше понимание статистики верно. Это выглядело бы так, как если бы природа попала в мешок, содержащий миллиард миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов миллиардов нежизнеспособных белков — и вытащила именно тот единственный, который работал.

А потом повторила этот трюк еще миллион раз.

С такими шансами удивительно, что природе и нашим телам когда-либо выпал или выпадает сейчас такой удивительно счастливый случай.

Но, возможно, не каждая аминокислота может соединиться с любой другой аминокислотой. Если это так, то количество возможных комбинаций будет уменьшено. Чтобы понять, как это повлияет на гиперпространство неудачных выборов, я рассмотрел комбинации аминокислот, которые на самом деле существуют только в шести белках. Среди белков, которые я использовал, были бычий инсулин и бычья рибонуклеаза. Число возможных комбинаций аминокислот только из этой скромной выборки белков составляло 10 в степени 20. Опять же, природе пришлось бы выбирать одну жизнеспособную комбинацию из 100 миллиардов миллиардов неправильных выборов. Либо наши знания о статистической вероятности невероятно искажены, либо здесь действует нечто иное, чем случайность.

Покойный профессор Гарварда, Стивен Джей Гулд, предположил, что поток жизни «направляется» вдоль этих основных типов животных.

Нобелевский лауреат, химик-органик и лидер в области изучения происхождения жизни, профессор де Дьюв пишет в своей превосходной книге «Путешествие к живым клеткам»:

«Если вы приравниваете вероятность рождения бактериальной клетки к случайной совокупности ее атомов, вечности не хватит, чтобы произвести хотя бы одну … Столкнувшись с огромным количеством удачных розыгрышей, стоящих за успехом эволюционной игры, можно закономерно задаться вопросом, в какой степени этот успех фактически записан в ткани вселенной».

Жизнь, записанная в ткани вселенной, звучит немного метафизически.

Моррис в своей книге Life'sSolutions (издательство Кембриджского университета, 2003 г.) пишет: «Жизнь слишком сложна, чтобы ее можно было сконструировать в любом правдоподобном масштабе времени … У эволюции есть странная способность находить короткие пути в многомерном гиперпространстве биологической реальности. Я подозреваю, что исследования могут выявить более глубокую структуру для биологии…» В других местах Моррис определяет эту «более глубокую структуру», как имеющую «метафизические последствия».

Эта невозможность генерации порядка случайностью ничем не отличается от попытки генерации случайного письма Шекспира или какой-либо значимой цепочки букв длиной более нескольких слов. В результате всегда получается тарабарщина. Это происходит просто потому, что количество бессмысленных буквенных комбинаций значительно превышает количество значимых комбинаций.

В жизни такая тарабарщина была и остается смертельной.

Короче говоря, случайность не могла быть движущей силой успеха жизни. Наше понимание статистики и молекулярной биологии явно поддерживает идею о том, что за успехом возникновения жизни должно стоять направление и Направляющий.

Перевод: доктор Андрей Долгин

С сайта aish.com