Страница 2 из 5
Оглядываясь назад с точки зрения нашего времени, эпизод с Bathybius haeckelii кажется глупым или совершенно смущающим, но это не должно нас смущать. Геккель и Гексли вели себя естественно, подобно Кальвину: так как они не осознавали сложности клеток, они решили, что легче будет думать, что клетки могли произойти из простой грязи. На протяжении истории было много других примеров, подобных примеру с Геккелем, Гексли и клеткой, где ключевое звено данной научной загадки было не постижимо для того времени.
В науке даже есть причудливое название для машины или структуры или процесса, который делает что-то, но фактический механизм, с помощью которого он выполняет свою задачу, неизвестен: это называется "черным ящиком." Во времена Дарвина вся биология была черным ящиком: не только клетка или глаз, или система переваривания пищи, или иммунитет, но каждая биологическая структура и функция, потому что, в конечном счете, никто не мог объяснить как происходили биологические процессы.
Эрнст Майер, известный биолог, историк, движущая сила нео-Дарвинизма, отметил, что: «Любая научная революция должна принимать все возможные виды черных ящиков, потому что, если необходимо ждать до тех пор, пока все ящики открыты, то тогда нельзя совершать концептуальных продвижений».3 Это правда. Раньше, когда черные ящики в конце концов открывались, иногда казалось, что весь мир изменялся.
Биология намного продвинулась в своём развитии благодаря модели, которую выдвинул Дарвин. Но черные ящики, которые Дарвин принимал, теперь открыты, и наш взгляд на мир снова меняется. Возьмем, к примеру, наше современное представление о белках. Белки Для того, чтобы понять молекулярную основу жизни, необходимо разобраться в том, как работают белки.
Белки – это механизм живой ткани, который строит структуры и проводит необходимые для жизни химические реакции. Например, первый из многих этапов, необходимых для преобразования сахара в биологически пригодные формы энергии выполняется белком, называемым гексокиназой. Кожа в основном состоит из белка, называемого коллагеном. Когда свет соприкасается с вашей сетчаткой, он сначала взаимодействует с белком, который называется родопсин.
Типичная клетка состоит из тысяч и тысяч различных типов белков, чтобы выполнять много задач, необходимых для жизни, подобно тому, как мастерская плотника содержит много различных видов инструментов для различных работ. На что похожи эти разнообразные инструменты? Основная структура белков весьма проста: они образованы в цепочку путём сцепления отдельных элементов, называемых аминокислотами.
И хотя цепь белка может состоять из приблизительно от 50 до 1 000 аминокислот, каждое звено может содержать только одну из 20 различных аминокислот. В этом они сильно напоминают слова: слова могут быть различной длины, но они составлены от отдельного набора из 26 букв. Теперь, белок в клетке не плавает кругами как гибкая цепь; скорее, он сложен в очень точную структуру, которая может сильно отличаться у различных типов белков.
Две различные последовательности аминокислот - два разных белка - могут быть свёрнуты в структуры, которые настолько отличаются друг от друга как, например, гаечный ключ размером в три-восьмых дюйма отличается от лобзика. И, так же как и домашние инструменты, если форма белков значительно искривлена, тогда они не в состоянии выполнять свою работу.
Зрение Человека Вообще, биологические процессы на молекулярном уровне выполняются сетями белков, каждый член которого выполняет в цепи определённую задачу. Давайте вернёмся к вопросу того, как мы видим. Хотя для Дарвина основной процесс зрения был чёрным ящиком, усилиями многих биохимиков ответ на вопрос о зрении находится у нас под рукой.
4 Ответ лежит в длинной цепи шагов, которая начинается с момента соприкосновения света с сетчаткой, когда фотон поглощается органической молекулой, называемой 11-цис-ретиналь, вызывая перестраивание самой молекулы в течение пикосекунды. Это вызывает соответствующее изменение белка родопсин, который тесно связан с ней, так что он может вступать в реакцию с другим белком, называемым трансдуцин.
Трансдуцин, до реакции с радопсином, тесно связан с маленькой молекулой, называемой GDP. Но когда он связывается с радопсином, GDP отделяется от радопсина, и молекула, называемая GTP, которая имеет отношение к GDP, но при этом сильно от нее отличается, связывается с радопсином. Если коротко, то эти реакции и обмен инициируют длинную серию дальнейших связываний между еще более специализированными молекулярными механизмами.
Теперь учены знают многое о системах ворот, насосов, ионных каналов, критических концентраций и утонченных сигналов, которые в конце концов порождают ток, передаваемый по оптическому нерву в мозг – он и интерпретируется мозгом как зрение. Объяснение Жизни Размеры отведённого для этой статьи места не позволяют мне здесь изложить детали биохимии зрения.
Биохимики знают, что означает "объяснить" принцип работы зрения. Они знают уровень объяснения, к которому, в конце концов, и должна стремиться биологическая наука. Для того, чтобы утверждать, что определённая функция понята, необходимо пролить свет на каждый существенный шаг процесса. Существенные шаги в биологических процессах происходят, в конечном счете, на молекулярном уровне, поэтому удовлетворительное объяснение биологического явления, такого как зрения, или переваривания пищи, или иммунитета, должны включать молекулярное объяснение.
Теперь, когда чёрный ящик зрения открыт, для "эволюционного объяснения" той силы уже не достаточно ссылаться только на анатомическое строение глаз, как это делал Дарвин в 19-ом столетии, и как большинство распространителей теории эволюции продолжают делать и сегодня. Анатомия, просто напросто, здесь не причём, так как и летопись окаменелостей.
Соответствуют ли летопись окаменелостей эволюционной теории, значит не больше, чем значило для физики то, что теория Ньютона соответствовала ежедневному опыту. Окаменелости ничего не смогут нам рассказать, ну, скажем, как могли развиться или как развивались шаг за шагом взаимодействия 11-цис-ретиналя с родопсином, трансдуцином и фосфодиэстеразой.
"То, каким образом нерв становится чувствительным к свету, едва ли беспокоит нас больше, чем вопрос о возникновении самой жизнь", сказал Дарвин в 19-ом столетии. Но за прошедшие несколько десятилетий оба эти явления привлекли внимание современной биохимии. История медленного паралича в исследованиях происхождения жизни весьма интересна, но ограниченное место этой статьи препятствует её дательному изложению.
Достаточно сказать, что в настоящее время область исследований происхождения жизни распалась на какофонию противоречивых моделей, каждая из которых неубедительна, серьезно неполноценна и несовместима с конкурирующими моделями. В частных беседах даже наиболее эволюционные биологи признают, что наука не имеет никакого объяснения происхождения жизни.
5 Те же проблемы, которые окружают исследование происхождения жизни, мучают при попытке показать, откуда на самом деле произошла любая сложная биохимическая система. Биохимия открыла молекулярный мир, который решительно противостоит объяснению теорией, которая долго применялась на уровне целого организма. Ни один из черных ящиков Дарвина – будь то происхождение жизни или происхождения зрения (
или другие сложные биохимические системы) - не был объяснен с помощью его теории. ____________________________________________________________________________ Ни один из черных ящиков Дарвина – будь то происхождение жизни или происхождения зрения (или другие сложные биохимические системы) - не был объяснен с помощью его теории. ____________________________________________________________________________ Неснижаемая Сложность В своей работе «Происхождение Видов» Дарвин утверждал:6 «Если можно было бы показать, что существует какой-либо сложный орган, который не возможно было образовать путём многочисленных, последовательных, небольших видоизменений, моя теория, безусловно, разрушилась бы».
Система, которая отвечает критерию Дарвина – это та, которая демонстрирует неснижаемую сложность. Под неснижаемой сложностью я подразумеваю отдельную систему, состоящую из нескольких взаимодействующих частей, каждая из которых вносит свой вклад в работу основной функции. Это система, в которой удаление любой из её частей заставляет эту систему фактически прекращать функционирование.
Система неснижаемой сложности не может быть произведена непосредственно маленькими последовательными модификациями системы предшественника, так как любой предшественник по отношению к системе неснижаемой сложности по определению является нефункционирующим. Так как естественному отбору необходима функция, чтобы ее отбирать (или забраковывать, не отбирая ее)