Ричард Докинз
Слепой часовщик

Глава 4

Прокладываем пути по гиперпространству жизни

      В главе 2 мы видели, как трудно многим людям бывает поверить в то, что такие органы, как глаз (любимый пример Пали), столь сложный и искусно спроектированный, с таким количеством взаимопригнанных частей, смог появиться из маленькой начальной точки в результате серии постепенных, пошаговых изменений. Давайте вернёмся к этой проблеме в свете тех новых подсказок, которые нам, возможно, дали биоморфы. Ответим на два следующих вопроса:

1. Мог ли человеческий глаз появиться сразу, и из ничего – ну или от чего-то, что совсем не является глазом?
2. Мог ли современный человеческий глаз появиться модификацией чего-то слегка отличного от себя, что мы можем обозначить как X?
      Ответ на первый вопрос – ясное и решительное нет. Шансов против ответа “да” на подобные вопросы – во много миллиардов раз больше, чем количество всех атомов во вселенной. Для этого потребуется гигантский и исчезающе невероятный прыжок через генетическое гиперпространство. Ответ на второй вопрос – столь же ясное да, при условии, что разница между современным глазом, и его непосредственным предшественником X достаточно мала. Другими словами, если они достаточно близки друг другу в пространстве всех возможных структур. Если ответ на второй вопрос для некоей заданной величины различий отрицателен, то нам достаточно повторить вопрос для менее отличающейся структуры. И продолжать этот цикл, пока мы не обнаружим величину различий достаточно малую, чтобы можно было ответить на второй вопрос утвердительно.
      X определён как нечто очень подобное человеческому глазу, настолько подобное, чтобы наш глаз мог реалистично появиться в результате единственного изменения в X. Если у вас есть предполагаемая картина X, но вы находите неправдоподобным возникновение нашего глаза непосредственно из этого X, то это просто означает, что вы выбрали не тот X. Меняйте вашу мысленную картину X на более близкую к глазу, пока не придёте к X, который вы сможете счесть вероятным непосредственным предшественником человеческого глаза. Таковой Х обязательно должен быть, даже если ваше представление о вероятности чего-то может быть как более, так и менее, осторожным чем моё!
      Теперь, найдя X, положительно отвечающий на второй вопрос, задаём тот же самый вопрос по отношению к самому X. Аналогичными рассуждениями мы должны придти к тому, что сам X мог вероятно возникнуть при единственном изменении чего-то, снова слегка отличного от него, что мы можем называть X'. Очевидно, что мы можем затем проследить X' в прошлое, к чему-то снова слегка отличному – X", и так далее. Вводя достаточно длинный ряд X-ов, мы можем произвести человеческий глаз от чего-то, не слегка отличного от него, а отличного очень. Мы можем "пройти" большое расстояние по "пространству жизни", и наш путь будет вероятен, если мы делаем достаточно маленькие шаги. Теперь мы состоянии ответить на третий вопрос.
3. Существует ли непрерывный ряд X-ов, соединяющий современный человеческий глаз с полным отсутствием глаза?
      Полагаю ясным, что ответом будет “да”, если конечно мы разрешим себе построить достаточно длинный ряд этих X. Возможно, вы могли бы счесть вполне достаточным ряд из 1 000, но если вам этого кажется мало, то сделайте его больше, чтобы это перемещение представлялось вам вероятным – например 10 000 X. Если и 10 000 недостаточно, то позвольте себе 100 000, и так далее. Очевидно, что этой игре существует верхний потолок - доступное время, ибо в одном поколении может быть не более одного X. Фактически этот вопрос нужно переформулировать так: достаточно ли имелось времени для достаточного количества последовательных поколений? Мы не можем указать точное количество необходимых поколений. Мы только знаем, что геологические эпохи ужасно долги. Чтобы вы имели представление о порядке величины этого количества, скажу, что от наших самых ранних одноклеточных предков нас отделяют тысячи миллионов поколений. Допустим, сотня миллионов X, должны составить вероятный ряд крошечных градаций, связывающих человеческий глаз с чем-то изначальным.
      Итак, в процессе более-менее абстрактных рассуждений, мы заключили, что имеется ряд воображаемых X, каждый из которых достаточно близок к своим соседям, чтобы он мог реалистично превращаться в одного из них, и весь этот ряд связывает человеческий глаз с прошлым, где никакого глаза вообще не было. Но мы всё ещё не продемонстрировали вероятность фактического существования этого ряда X. У нас есть ещё два вопроса:
4. Рассматривая каждого члена ряда гипотетических X, связывающих человеческий глаз с полным отсутствием глаза, можем ли мы счесть вероятным, что каждый из них появился в результате случайной мутации своего предшественника?
      Вообще-то это вопрос эмбриологии, а не генетики; и он находится целиком за пределами проблемы, волновавшей Бирмингемского епископа и прочих. Эффект от мутации должен изменять действовавшие до неё процессы эмбрионального развития. Вряд ли некоторые ветви эмбрионального развития высоковосприимчивы к вариациям в одних направлениях, и стойки к вариации в других. Я вернусь к этому вопросу в главе 11, а здесь я только подчеркну (в который раз!) разницу между маленьким и большим изменением. Чем меньшее изменение вы постулируете, тем меньше будет разность между X" и X', и тем более эмбриологически вероятной будет нужная для данного перехода мутация. Из предыдущей главы поняли, что по чисто статистическим причинам, полезная большая мутация неизбежно менее вероятна, чем полезная маленькая мутация. Независимо от того, какие проблемы могут вытекать из вопроса 4, мы можем по крайней мере видеть, что чем меньшей мы делаем разность между любыми данными X' и X", тем меньшими будут проблемы. И я чувствую, что если разница между соседними промежуточными звеньями в нашем ряду, ведущем к глазу, достаточно мала, то необходимые мутации почти обязаны воспоследовать. Мы ведь, в конце концов, всегда говорим о незначительных количественных изменениях в текущем эмбриональном развитии. И каким бы ни был сложным в данном поколении текущий эмбриологический статус-кво, всякое его мутационное изменение может быть очень мелким и простым.
      А сейчас нужно ответить на заключительный вопрос:
5. Рассматривая каждого члена ряда X, связывающего человеческий глаз с отсутствием глаза вообще, можно ли полагать вероятным, что каждый из них был достаточно эффективен, чтобы его наличие способствовало выживанию и размножению обладающих им животных?
      Как это ни странно, но некоторые люди полагали, что ответом на этот вопрос является “самоочевидное нет". Например, я процитирую книгу Фрэнсиса Хичинга 1982 года под названием “Шея жирафа, или где Дарвин пошёл не туда”. Я мог бы процитировать в сущности те же самые слова почти любого сочинения “Свидетелей Иеговы”, но я выбираю эту книгу, потому что солидное издательство (Пан Букс Ltd) сочло допустимым издать её, несмотря множество ошибок, которые легко бы выявил безработный выпускник биологического ВУЗа, или даже ещё студент-биолог, если б их попросили взглянуть на её рукопись. (Между нами - две мои любимые шуточки, если вы позволите мне это удовольствие: это возведение в рыцари профессора Джона Мейнарда Смита, и величание профессора Эрнста Майра, самого выразительного и самого нематематического критика математической генетики “верховным жрецом” математической генетики.)
      Чтобы глаз работал, необходимо сделать следующий минимум хорошо скоординированных шагов (их гораздо больше, но даже чрезвычайно упрощённого описания достаточно, чтобы указать на сложности для дарвиновской теории). Глаз должен быть чист и влажен; в этом состоянии его поддерживают взаимодействующие слёзные железы и подвижные веки, ресницы на которых также действуют как грубый фильтр солнечного света. Затем свет проходит через маленький прозрачный участок внешнего защитного покрытия (роговицу), и далее сквозь хрусталик, который фокусирует его на сетчатке. 130 миллионов светочувствительных палочек и колбочек посредством фотохимических реакций преобразуют свет в электрические импульсы. Каждую секунду приблизительно 1000 миллионов их передаются в мозг (как именно – пока не вполне понятно), который соответственно реагирует.
      Отсюда вполне очевидно, что если на этом пути произойдёт какой-нибудь небольшой сбой – или роговица помутнеет, или зрачок не сможет расшириться, или хрусталик станет непрозрачным, или фокусировка произойдёт неправильно – тогда распознаваемое изображение не будет сформировано. Глаз - или правильно функционирует весь, или его считай, что нет. Как же тогда он мог развиваться такими медленными, равномерными, бесконечно маленькими эволюционными усовершенствованиями? Так ли вероятно, что тысячи и тысячи удачных случайных мутаций оказались совпадающими так, что хрусталик и сетчатка, которые не могут работать друг без друга, развились синхронно? Какую ценность для выживания может тогда представлять глаз, который не видит?
      Этот примечательный аргумент звучит очень часто – видимо потому, что люди хотят верить выводам из него. Взять утверждение, что дескать, “что если на этом пути произойдёт какой-нибудь небольшой сбой, если фокусировка произойдёт неправильно..., тогда распознаваемое изображение не будет сформировано”. Вряд ли вероятность того, что вы читаете это текст через очки или контактные линзы далека от 50%. Снимите их, и оглядитесь вокруг. Вы согласны с тем, что “распознаваемое изображение не сформировано”? Если вы мужчина, то один шанс из 12, что вы страдаете цветовой слепотой. А ещё у вас может быть астигматизм. Не слишком маловероятно, что без очков вы видите окружающее туманным пятном. Один из наиболее выдающийся на сегодня (хотя и не удостоенный ещё рыцарского звания) теоретик эволюционизма так редко протирает свои очки, что видят окружающее туманным пятном даже в очках, но это ему кажется совсем не мешает преуспевать в жизни, и, по его собственному признанию, он обычно довольно неплохо играет в одноглазый сквош. Если вы потеряли очки, то вы возможно, будете обижать своих друзей, не узнавая их на улице. Но вы сами, думаю, будете даже больше обижены, если кто-нибудь скажет вам: “пока ваше зрение не абсолютно точно, вы могли бы пока походить с плотно закрытыми глазами, и открыть их, когда найдёте свои очки”. Примерно это по существу и предлагает автор процитированного отрывка.
      Он также заявляет, и это как бы очевидно, что хрусталик и сетчатка не могут работать друг без друга. На каком основании? Одна из моих близких перенесла операцию по удалению катаракты обеих глаз. В её глазах сейчас вовсе нет хрусталиков! Без очков она не может даже начать игру в теннис, или прицелиться из винтовки. Но она уверяет меня, что с глазами без хрусталиков жить гораздо лучше, чем без глаз вообще! Вы можете видеть хотя бы то, что вы вот-вот столкнётесь со стеной, или с другим человеком. Если бы вы были диким существом, то вы, безусловно, могли бы извлекать пользу из вашего бесхрусталикового глаза – например, чтобы обнаружить неясные очертания хищника, и направление, с которого он приближается. В примитивном мире, в котором многие существа вообще не имеют никаких глаз, обладание даже бесхрусталиковыми глазами будет давать всяческие преимущества. И легко построить непрерывный ряд X, такой, в котором каждое крошечное улучшение чёткости изображения - от расплывчатого пятна, до совершенного человеческого зрения, резонно увеличивает возможности выживания организма. Далее в книге идёт цитата Стивена Джея Гулда, видного Гарвардского палеонтолога, сказавшего, что
Мы уклонимся от превосходного вопроса – “Чем хороши 5 процентов глаза?”, полагая, что обладатель такой зачаточной структуры не использовал её для видения.
      Древнее животное, обладавшее 5 процентами нашего глаза, действительно могло использовать эту структуру для чего-нибудь иного, чем видение. Но мне представляется по меньшей мере столь же вероятным, что оно использовало её для 5-процентного видения. И я не думаю, что это превосходный вопрос. 5-процентное зрение очень многого стоит в сравнении с отсутствием зрения вообще. Даже 1-процентное зрение лучше, чем полная слепота. 6 процентов лучше, чем 5, 7 процентов лучше, чем 6, и так далее - постепенный, непрерывный ряд.
      Сходные проблемы волновали людей, изучающих животных, защищающихся от хищников посредством “мимикрии”. Насекомые-палочкники выглядят как палочки, и тем самым спасаются от птиц. Насекомые, живущие на листьях, сами напоминают листья. Многие виды съедобных бабочек защищаются, приобретя сходство с несъедобным или ядовитым видом. Их подобие впечатляет гораздо более, чем подобие облаков горностаям. Во многих случаях они впечатляют сильнее, чем сходство “моих” насекомых с реальным насекомым. Начнём с того, что реальные насекомые, имеют шесть ног, не восемь! Но реальный естественный отбор оперировал с, по крайней мере, в миллион раз большим количеством поколений, чем я, и тем самым мог достичь полного подобия.
      В таких случаях мы используем слово “мимикрия” не потому, что полагаем животных сознательно подражающих другим объектам, но потому, что естественный отбор одобрил тех особей, тела которых можно было принять за эти другие объекты. В противном случае - предки насекомых-палочников, не похожие на палочки, не оставляли потомков. Наиболее выдающимся учёным, из числа утверждавших, что первоначальное возникновение такого подобия не могло быть одобрено естественным выбором, был германо-американский генетик Ричард Голдшмидт. Как высказался насчёт насекомых, подражающих экскрементам, поклонник Голдшмидта Гулд "какое преимущество может давать 5-процентное визуальное сходство с экскрементами?" С недавних пор, в значительной степени под влиянием Гулда, стало модно говорить, что Голдшмидт при жизни был недооценен, и нам у него есть много чему поучиться. Вот образец такого рассуждения.
Форд говорит ... что любая мутация, которая придаёт "отдалённое сходство" с более защищённым видом, влечёт некоторое преимущество, однако не настолько большое, чтобы оно могло накапливаться. Нужно задаться вопросом, насколько отдалённым может быть это сходство, чтобы иметь значение при отборе. Можем ли мы предполагать, что птицы, обезьяны и даже богомолы – обладающие таким замечательным зрением (или замечательным умом) могут заметить "отдалённое" сходство, и испугаться его? Я думаю, что вы хотите слишком многого.
      Этот сарказм вряд ли укрепит что-нибудь на той зыбкой почве, по которой идёт Голдшмидт. Замечательное зрение? Замечательный ум? Кто бы подумал, что птицы и обезьяны извлекали выгоду от одурачивания их отдалённым подобием! Голдшмдт мог бы сказать чуть иначе: "Можем ли мы предполагать, что птицы, и т.д. – обладают таким плохим зрением (или скудным умом)?" Тем не менее, это дилемма. Изначальное подобие предкового палочника палочке, надо думать, было очень отдалённым. Птицам бы требовалось чрезвычайно плохое зрение, чтобы их можно было бы этим сходством одурачить. Тем не менее – подобие современного палочника палочке удивительно полно, вплоть до последних тонких деталей строения почек и прожилок листа. Птицы, на плотоядный облик которых эволюция наносит последние штрихи, должны, по крайней мере, – в среднем, иметь превосходное зрение. Их, надо полагать, было чрезвычайно трудно одурачить, иначе насекомые не развились бы в таких превосходных имитаторов - они так и остались бы довольно несовершенными имитациями. Как можно разрешить это очевидное противоречие?
      Один вариант ответа таков: зрение птиц улучшилось по мере улучшения камуфляжа насекомого. Тут можно даже немного сострить: насекомое-прародитель, обладавший только 5-процентным сходством с экскрементами, мог дурачить птицу-прародительницу с 5-процентным зрением. Но я предпочитаю другой ответ. Я предполагаю, что вся эволюция мимикрии - от отдалённого подобия, до практически точной имитации, прошла, и довольно быстро, многократно и у различных групп насекомых тогда, когда зрение птиц было примерно столь же хорошо, как и сейчас.
      Другой вариант ответа: возможно, что каждый вид птиц или обезьян обладает ограниченным зрением и улавливает только один ограниченный признак насекомого. Возможно, один вид хищников замечает только цвет, другой – только очертание, третий – только текстуру, и так далее. Тогда насекомое, походящее на палочку в только одном ограниченном отношении, будет дурачить один вид хищника, хотя и будет поедаемо всеми другими видами хищников. В ходе эволюции, новые признаки подобия будут добавляться к репертуару защитных признаков насекомого. Итоговое многостороннее совершенство мимикрии является суммой защитных качеств, одобренных естественным отбором в ходе защиты от различных видов хищников. Ни один хищник не видит всесторонней мимикрии, только мы.
      Последняя фраза не подразумевает, что только мы с вами достаточно "умны", чтобы оценивать мимикрию во всей её красе. Нет, я не настолько сноб – просто есть другое объяснение. Оно состоит в том, что как бы ни было хорошо зрение хищника в одних условиях, оно может быть чрезвычайно недостаточным в других. Из нашего жизненного опыта мы можем легко вспомнить весь их спектр - от видения чрезвычайно скудного - до превосходного. Если я посмотрю прямо на палочника, находящегося в 8 дюймах перед моим носом при ярком дневном свете, я не буду им одурачен. Я буду видеть длинные ноги, цепляющиеся за ствол. Я смогу уловить неестественную симметрию, которой у реальной палочки не было бы. Но если я, с теми же самыми глазами и мозгом, буду идти через лес в сумерках, я запросто смогу спутать почти любое насекомое матовой окраски с прутиком, которые в изобилии имеются вокруг. Изображение насекомого может находиться с краю моей сетчатки, а не в центральной области с более острым зрением. Насекомое может находиться на расстоянии 50 ярдов, и отображаться в силу этого только крошечным образом на моей сетчатки. Освещённость может быть настолько недостаточной, что я могу вообще почти ничего не видеть.
      Фактически, на каком-то уровне освещённости, или на каком-то удалении от глаза, или при каком-то уровне отвлечения внимания хищника, не имеет значения, насколько отдалённым и скудным будет подобие насекомого палочке, ибо в этих условиях даже отдалённым подобием будет одурачен даже очень хороший глаз. Если вы не находите это вероятным для какого-то конкретного, представленного вами примера, приглушите немного предполагаемый свет, или отойдите ещё немного дальше от предполагаемого объекта! Суть в том, что многие насекомые спаслись благодаря чрезвычайно малому подобию веточке или листу или капельке экскрементов, когда находились далеко от хищника, или когда хищник смотрел на него в сумерках, сквозь туман, или когда его внимание было отвлечено готовой к спариванию самкой. А многие насекомые спаслись, возможно от того же самого хищника своим очень близким сходством с веточкой, когда хищник смотрел на них с относительно близкого расстояния, и при приличной освещённости. Важно, что эти факторы - интенсивность освещения, расстояние от насекомого до хищника, удаление образа от центра ретины, и им подобные, все являются непрерывными (не дискретными) переменными. Они плавно меняются от полной невидимости до наилучшей видимости. Такие непрерывные переменные параметры и питают непрерывную и постепенную эволюцию.
      Обрисованная Ричардом Голдшмидтом проблема – одна из множества тех проблем, которые заставили его, на протяжении большей части его профессиональной карьеры, принять крайнюю веру в то, что эволюция идёт большими прыжками, а не маленькими шагами. Но это – вовсе не проблема. И кстати, мы снова и снова убедились в том, что, 5 процентов зрения – это лучше, чем полное отсутствие зрения. Качество моего зрения на краю моей сетчатки вероятно даже хуже 5 процентов моего зрения в её центре, однако вы полагаете это очень важным! С таким качеством я, тем не менее, могу распознать наличие грузовика или автобуса на крайнем углу зрения моего глаза. Так как я каждый день езжу на работу на велосипеде, этот факт, весьма вероятно, спасал мне жизнь. Я замечаю изменения на краях поля зрения даже тогда, когда идёт дождь, и когда я в шляпе. Качество нашего зрения тёмной ночью, надо полагать, гораздо хуже, чем 5 процентов полуденного. Многие наши предки, вероятно, спаслись благодаря тому, что увидели что-то очень важное в полночь – может быть - саблезубого тигра, или пропасть.
      Каждый из нас знает из личного опыта, например – опыта хождения тёмными ночами, что существует плавно возрастающий ряд от полной слепоты до точного видения, и что каждый шаг по этому ряду даёт существенные выгоды. Если глядеть на мир в бинокль с убывающей и возрастающей фокусировкой, то можно быстро убедиться, что имеется возрастающий ряд качества фокусировки, и каждый шаг по нему является улучшением предыдущего. Вращая регулятор насыщенности цвета цветного телевизора, мы можем убедиться, что имеется возрастающий ряд улучшения изображения - от чёрно-белого, до полного цветового видения. Диафрагма, которая открывает и закрывает зрачок, предохраняет нас от ослепления ярким светом, при этом позволяет нам видеть при слабом свете. Все мы знаем, что такое незадиафрагмированный глаз, когда нас на мгновение ослепляют фары встречного автомобиля. Как ни неприятным, и даже опасным может быть ослепление, оно не означает, что глаз, как целое прекращает работать! Заявление, что "глаз - или правильно функционирует весь, или его считай, что нет", не просто ложно, но самоочевидно ложно любому, кто подумает хотя бы пару секунд насчёт своего житейского опыта.
      Давайте вернёмся к нашему вопросу 5. Рассматривая каждый член ряда X, ведущий к человеческому глазу от полного отсутствия, можем ли мы полагать вероятным, что каждый из них работал достаточно хорошо, чтобы это способствовало выживанию и воспроизводству обладающих ими животных? Мы уже поняли глупость предположения анти-эволюционистов, что ответом является очевидное нет. Но можно ли здесь ответить “да”? Это менее очевидно, но я думаю, что это так и есть. Не только потому, что часть глаза - лучше, чем его полное отсутствие. Мы можем поискать вероятный ряд промежуточных звеньев среди современных животных. Это конечно не означает, что эти современные промежуточные звенья точно отражают предковые формы. Но они хотя бы показывают, что промежуточные проекты работоспособны.
      У некоторых одноклеточных животных есть светочувствительное пятно с небольшим пигментированным экраном перед ним. Экран закрывает часть света, приходящего с одного направления, что даёт этому животному некоторые намёки насчёт направления на источник света. Многоклеточные животные – различные типы червей и некоторые моллюски имеют подобное же устройство, но закрытые с одной стороны пигментом светочувствительные клетки находятся в небольшой чашечке. Это решение даёт некоторое улучшение определения направления, так как каждая клетка выборочно ограждена от световых лучей, входящих в чашечку с её стороны. В непрерывном ряду - от плоского участка светочувствительных клеток, через неглубокую чашечку к глубокой чаше, каждый шаг в ряду, будь он мал или велик, являл собой оптическое улучшение. Теперь, если вы делаете чашу всё более глубокой, вы в конечном счёте получаете безлинзовую камеру-обскуру. Имеется непрерывный ряд от неглубокой чаши, до камеры-обскуры (для иллюстрации, можно взглянуть на первые семь поколений эволюционного ряда на рисунке 4).
      Камера–обскура формирует изображение, причем, чем меньше её отверстие - тем оно резче (но тусклее), а чем больше – тем ярче (но нерезче). Плавающий моллюск наутилус - довольно странное кальмароподобное существо, которое живёт в раковине, подобно вымершему аммониту (см. "панцирный головоногий моллюск" на рисунке 5), имеет пару камер-обскур в качестве глаз. У этих глаз в основном такая же форма, как и у наших, однако хрусталик отстутствует, а зрачок - только дырка, которая позволяет морской воде заполнять полый интерьер глаза. Наутилус - весьма загадочное существо. Почему, за сотни миллионов лет с того момента, когда его предки развили глаз-обскуру, они так и не открыли принцип линзы? Преимущество линзы состоит в том, что она формирует изображение ярко, и в то же время резко. Озадачивает у Наутилуса качество его сетчатки, которое таково, что животное реально извлекло бы выгоду, большую и сразу, от наличия хрусталика. Она подобна высококлассной музыкальной установке с превосходным усилителем, усиливающим звук граммофона с тупой иглой. Система вопиёт о необходимости этого конкретного изменения. Наутилус кажется, сидит генетическом гиперпространстве прямо по соседству с очевидным и немедленным улучшением, но так и не делает этого маленького, но нужного шага. Почему? Майкл Лэнд из университета Суксесса, наш высший авторитет по глазам беспозвоночных, озадачен, и я - также. Говорит ли это о том, что необходимые мутации не могут возникнуть, учитывая способ развития эмбриона наутилуса? Не хочется в это верить, но у меня нет лучшего объяснения. Но по крайней мере, наутилус подчёркивает мысль о том, что бесхрусталиковый глаз лучше, чем его полное отсутствие.
      Когда ваш глаз имеет форму кубка, то почти любой, минимально выпуклый, как-то прозрачный, или даже полупрозрачный материал, закрывающий его горлышко, привнесёт улучшение – благодаря небольшой способности фокусировать свет. Он собирает свет по всей своей площади, и концентрирует его на меньшей площади сетчатки. И как только такой примитивный прото-хрусталик возник – так появился непрерывно возрастающий ряд улучшений, в ходе которых хрусталик утолщается, делается прозрачнее, вносит меньше искажений – и эта тенденция достигает высшей точки в том, что все мы называем настоящим хрусталиком. Родственники наутилуса, кальмары и осьминоги, обладают настоящим хрусталиком, очень похожим на наш, хотя их прародители развили принципиально тот же вид глаза полностью независимо от наших. Кстати, Майкл Лэнд насчитывает девять основных принципов формирования изображения, которые используются в глазах, и большая их часть независимо развивалась много раз. Например, принцип объектива-рефлектора радикально отличается от нашего глаза-рефрактора (мы используем принцип рефлектора в радиотелескопах, а также в наших самых крупных оптических телескопах, потому что легче сделать большое зеркало, чем большую линзу), и он был независимо "изобретён” некоторыми моллюсками и ракообразными. Другие ракообразные имеют фасеточный глаз, как у насекомых (в самом деле – это батарея из большого количества крошечных глазков), а другие моллюски, как мы видели, обладают линзовым глазом (как у нас), или глазом-обскурой. У каждого из этих типов глаз существовали различные эволюционные стадии, которым (стадиям) соответствуют работающие глаза каких-то других, ныне здравствующих современных животных.
      Анти-эволюционная пропаганда полна предполагаемыми примерами сложных систем, которые "вряд ли могли" развиться как постепенный ряд промежуточных звеньев. Часто это только другой случай довольно патетического "аргумента субъективного неверия", с которым мы встретились в главе 2. Например, сразу после раздела про глаз, “Шея жирафа” переходит к обсуждению жука – “бомбардира трескучего”, который…
      впрыскивает струю смертельной смеси гидрохинона и перекиси водорода в лицо своему врагу. Эти две химикалии, смешанные вместе, буквально взрываются. Поэтому, чтобы хранить их внутри своего тела, жук-бомбардир выработал химический ингибитор, делающий их смесь безопасной. В момент, когда жук выпрыскивает жидкость на своего врага, он добавляет анти-ингибитор, чтобы снова придать смеси взрывчатые свойства. Цепь событий, которые могли бы привести к развитию такого сложного, скоординированного и тонкого процесса - вне биологического объяснения на базисе простых пошаговых преобразований. Самый небольшой сдвиг в химическом балансе немедленно бы привел к породе взорванных жуков.
      Коллеги-биохимики любезно снабдили меня бутылочкой перекиси водорода, и достаточным количеством гидрохинона – его бы хватило для заправки 50 жуков-бомбардиров. Вот-вот я смешаю их вместе. Согласно вышеизложенному, они взорвутся мне в лицо. Приступаю...
      Спокойно, я всё ещё здесь. Я вливал перекись водорода в гидрохинон, и абсолютно ничто не случалось. Смесь даже не нагрелась! Конечно же, я знал, что так и будет - я не настолько безрассуден! Утверждение, что "эти две химикалии, смешанные вместе, буквально взрываются", просто-напросто ложно, хотя регулярно повторяется во всей креационистской литературе. Если же вам интересно, что делает жук-бомбардир, то фактически происходит следующее. Верно, что он прыскает едкую и горячую смесь перекиси водорода и гидрохинона на врага. Но перекись водорода и гидрохинон не вступают в бурную реакцию, пока не добавлен катализатор. Именно это и проделывает жук-бомбардир. Что касается эволюционных предшественников этой системы, то и перекись водорода, и различные виды хинонов широко используются для других целей в обмене веществ живого тела. Предки жука-бомбардира просто заставили уже имеющиеся химикалии делать и другую работу. Эволюция так делает часто.
      На той же странице книги Хичинга, вмести с пассажем про жука-бомбардира, имеется вопрос: “какая польза могла бы быть от половины легкого? Естественный отбор конечно устранил бы существа с причудами, которые не способствуют их выживанию". У здорового взрослого человека, каждое из двух его лёгких разделено на примерно 300 миллионов крошечных камер на кончиках разветвлённой системы трубок. Архитектура этих трубок похожа на дерево-биоморф в нижней части рисунка 2 предыдущей главы. В упомянутом дереве количество последовательных ветвлений, определяемых "геном 9", составляет восемь, а количество кончиков веток - 2 в степени 8, то есть 256. По мере вашего спуска по рисунку 2, количество кончиков веточек последовательно удваивается. Чтобы породить 300 миллионов кончиков веток, нужно только 29 последовательных ветвлений надвое. Обратите внимание, что имеется непрерывный ряд от единственной камеры к 300 миллионам крошечных камер, каждый шаг этого ряда, обеспечивается новым двухветочным ветвлением. Этот переход может быть выполнен за 29 ветвлений, которые мы можем простодушно представить величавой прогулкой из 29 шагов в генетическом гиперпространстве.
      Результат всей этой разветвлённости состоит в том, что площадь газообменной поверхности каждого лёгкого оказывается больше 60 квадратных метров. Площадь - важный параметр лёгкого, поскольку она определяет скорость поглощения кислорода и выделения ненужного углекислого газа. Особенность площади состоит в том, что она является непрерывной (не дискретной) переменной. Площадь - не такая вещь, которой вы или обладаете, или нет. Это такая вещь, которой вы можете обладать в большем или меньшем количестве. Более, чем большинство других параметров, площадь лёгкого доступна для постепенных, пошаговых изменений, от 0 квадратных метров, до 60 квадратных метров. У многих людей одно лёгкое удаляется хирургическим путём, а у некоторых от нормальной площади лёгкого осталась всего треть. Они могут ходить, разве что не очень далеко, или не очень быстро. В этом вся суть. Влияние постепенно сокращения площади лёгкого на выживание не дискретно, это не эффект "всё или ничего". Это влияние плавно меняет ваши возможности ходить на далёкие расстояния или возможную для вас скорость перемещения. Этот постепенный, плавно изменяющийся эффект действительно меняет вероятную продолжительность вашей жизни. Смерть не наступает скачкообразно при снижении площади лёгкого ниже конкретного порогового значения! Хотя она постепенно становится более вероятной при снижении этой площади ниже оптимума (и не увеличивается при превышении этого оптимума - по различным причинам, связанным с экономическими издержками).
      Первые из наших прародителей, начинающие развивать лёгкие, почти наверняка жили в воде. Мы можем получить представление о том, как они могли бы дышать, поглядев на современную рыбу. Большинство современных рыба дышит в воде жабрами, но многие виды, живущие в грязных, болотистых водоёмах, делают это, глотая воздух с поверхности. Они используют внутреннюю полость рта, как своего рода примитивное протолёгкое, и эта полость иногда возрастает до дыхательного кармана, богатого кровеносными сосудами. Мы видели, что нет никаких проблем в представлении непрерывного ряда X связывающего единственную полость, и множеству разветвлений на 300 миллионов полостей современного человеческого лёгкого.
      Интересно, многие современные рыбы сохранили это полость как единый объём, но используют его для совершенно другой цели. Хотя он вероятнее всего начался как примитивное лёгкое, но в ходе эволюции стал плавательным пузырём - изобретательным устройством, посредством которого рыба поддерживает себя в постоянном гидростатическом равновесии. Животное без воздушных полостей обычно чуть тяжелее воды, и погружается на дно. Именно поэтому акулам приходится непрерывно двигаться, чтобы остановить своё погружение. Животное с большими воздушными полостями внутри – как мы с нашими большими лёгкими, склонны подниматься к поверхности. Где-то в середине этого континуума, животное с воздушным пузырем строго правильного размера ни погружается, ни всплывает, а стабильно плавает в равновесии, не прилагая усилий. Современный рыбы (иные, чем акулы) усовершенствовали этот приём. В отличие от акул, они не расходуют энергию на предотвращение своего погружения. Их хвост и плавники свободны для управления и быстрого толчка. Для наполнения пузыря они больше не полагаются на внешний воздух, а используют специальные железы для выработки газа. Используя эти железы, и другие средства, они точно регулируют объем газа в пузыре, и тем самым поддерживают себя в точном гидростатическом равновесии.
      Несколько видов современных рыб могут покидать воду. Крайний случай – индийский анабас (рыба-ползун), который почти не заходит в воду. Он независимо развил лёгкие, весьма отличные от таковых у наших прародителей – у него они представляют собой воздушную камеру, окружающую жабры. Другие рыбы, живя в основном в воде, делают краткие набеги из неё. Вероятно, что наши предки именно так и делали. Особенность таких набегов состоит в том, что их продолжительность может плавно меняться - от нуля, до неограниченного пребывания вне воды. Если вы - рыба, живущая в основном в воде и дышащая там, но при случае отваживающаяся выходить на сушу, возможно чтобы перебраться из одной грязной лужи до другой, и таким образом пережить засуху, то вы могли бы извлечь выгоду не только из половины легкого, но и от одной сотой лёгкого. Не имеет значения, насколько мало ваше изначальное лёгкое, но с лёгким вы выдержите несколько большее время вне воды, чем без него. Время – тоже непрерывная переменная. Не существует никакой качественной границы между животными, дышащими в воде, и в воздухе. Разные животные могут проводить в воде 99 процентов своего времени, другие – 98, далее 97, и так до 0 процентов. На каждом шаге этого пути, какое-то незначительное увеличение площади лёгкого даст преимущества. И на всём пути имеет место непрерывность и градуализм.
      Какая польза от половины крыла? Что было началом крыльев? Многие животные прыгают с ветки на ветку, но иногда падают на землю. Поверхность всего тела, особенно у маленьких животных, опирается на воздух, и помогает прыжку - или даже предотвращает падение, действуя как аэродинамическая несущая плоскость. Какая-то тенденция на увеличение отношения площади поверхности к весу тела тут весьма кстати – например, складки кожи, растущие в местах сочленений конечностей. Отсюда может начаться непрерывный ряд градаций до планирующих крыльев, и далее - к машущим крыльям. Очевидно, что какие-то расстояния древние обладатели прото-крыльев не могли перепрыгнуть. Столь же очевидно, для любой степени примитивности (и/или невеликости) древних аэродинамических поверхностей, имеется какое-то расстояние, пусть небольшое, который можно перепрыгнуть со складкой кожи, и нельзя – без неё.
      Даже если прототип складчатых крыльев работал на предотвращение падения животного, вы не можете говорить, что "ниже некоторого минимального размера, складки были бы совсем бесполезны". Опять же - не имеет значения, насколько малы и малоэффективны были первые крыльевые складки. Имеется некоторая высота, назовём её h, при падении с которой животное ломало бы себе шею, но выжило бы при падении с чуть меньшей высоты. В этой критической зоне, любое улучшение несущей способности поверхности тела замедляет падение, и сколь ни мало это улучшение, оно может быть границей между жизнью и смертью. В этом случае естественный отбор будет одобрять небольшие, зачаточные складчатые крылья. Когда эти маленькие крылья станут нормой, тогда критическая высота h станет чуть большей, и тогда дальнейшее небольшое их увеличение будет далее отодвигать границу между жизнью и смертью. И так далее, пока мы не получим полноценные крылья.
      Живущие сегодня животные красиво иллюстрируют каждую стадию этого континуума. Существуют лягушки, планирующие с помощью больших перепонок между пальцами их лапок, древесные змеи с уплощённым телом, которое опирается на воздух, ящерицы с откидными складками по бокам тела; и несколько различных видов млекопитающих, которые планируют посредством перепонок, натянутых между конечностями, показывая нам, с чего могли начинать свой эволюционный путь летучие мыши. Вопреки утверждениям креационистской литературы, обычными являются животные не просто с “половиной крыла”, но и животные с четвертью крыла, тремя четвертями крыла, и так далее. Идея континуума летунов становится ещё более убедительной, когда мы вспомним, что очень мелкие животные способны мягко плавать в воздухе, независимо от их формы. Причина этой убедительности в том, что существует гладко возрастающий континуум от малого до большого.
      Идея крошечных изменений, накопленных в ходе многих шагов - очень мощная идея, способная объяснить огромное множество явлений, которые иначе были бы необъяснимы. Откуда пошёл змеиный яд? Многие животные кусаются, а слюна любого животного содержит белки, которые, попадая в рану, могут вызывать аллергическую реакцию. Укус даже так называемых неядовитых змей может вызывать у некоторых людей болезненную реакцию. И опять же – существует непрерывный, возрастающий ряд от обычной слюны до смертельного яда.
      Как возникли уши? Любая часть кожи может распознавать колебания, если входит в контакт с вибрирующими объектами. Это естественный побочный эффект работы осязания. Естественный отбор с лёгкостью мог постепенно усиливать эту способность, пока не будет достигнута достаточная чувствительность к легчайшим контактным колебаниям. В этот момент она была бы достаточно чувствительна к вибрациям, передаваемым по воздуху, если они были достаточно громки и/или достаточно близки. Естественный отбор одобрил бы тогда развитие специальных органов – ушей – для восприятия переносимых по воздуху колебаний, приходящих с всё более возрастающих расстояний. Легко видеть, что на всём протяжении это была бы непрерывная траектория пошагового улучшения. Как возникла эхолокация? Любое животное, обладающее слухом, может слышать эхо. Слепые люди часто умеют использовать этот эхо. Рудиментарная версия этого навыка у древних млекопитающих была бы вполне достаточным сырьём для естественного отбора, который, шаг за шагом довёл бы его до высокого совершенства летучих мышей.
      Пять процентов зрения – лучше, чем его полное отсутствие. Пять процентов слуха – лучше, чем его полное отсутствие. Пятипроцентная эффективность полёта лучше, чем полная неспособность к полёту. Совершенно правдоподобно, что каждый фактически имеющийся орган или система – результат ровной траектории по живому гиперпространству, траектории, каждая точка которой улучшала выживание и воспроизводство. Где бы мы ни видели X у реального живого животного (где X - некий орган – слишком сложный, чтобы возникнуть спонтанно, за один шаг), там, согласно теории эволюции посредством естественного отбора, должно быть так, что часть X – лучше, чем его отсутствие; две части X - лучше чем одна; а всё X – лучше, чем 9/10 X. У меня нет никаких затруднений в принятии истинности этих тезисов применительно к глазам, ушам, включая уши летучей мыши, крыльям, защитной окраске и мимикрии насекомых, укусов змей, ядовитости, навыков кукушки, и всех других примеров, сыплющихся из рога пропаганды антиэволюции. Разумеется, возможно множество мыслимых X, для которых эти утверждения не были бы истинны, множество мыслимых эволюционных треков, у которых промежуточные звенья не будут усовершенствованиями их предшественников. Но такие X не найдены в реальном мире.
      Дарвин писал в “Происхождении видов”:
      Если можно было бы продемонстрировать существование какого-нибудь сложного органа, который вряд ли мог быть сформирован множеством небольших последовательных модификаций, то моя теория будет безусловно повержена.
      Прошло 125 лет; о животных и растениях мы знаем намного больше Дарвина, и тем не менее, мне ещё не известен ни один пример сложного органа, который не мог быть сформирован множеством небольших последовательных модификаций. И я не верю, что такой орган когда-либо будет найден. Если же это случится, а это должно будет быть действительно сложный орган, и, как мы увидим в последующих главах, мы должны хорошо представлять себе, что такое "небольшая модификация", то я перестану верить в дарвинизм.
      Иногда история последовательных промежуточных стадий ясно написана в облике современных животных, даже в форме явных несовершенств в итоговом проекте. Стивен Гулд, в своей превосходной статье про большой палец Панды, высказал мысль, что эволюция может быть более наглядно проиллюстрирована свидетельствами наличия кричащих недостатков, чем свидетельствами совершенства. Я приведу только два примера.
      Рыбам, живущим на морском дне, выгодно быть плоскими и широкими. Существуют две очень различные группы плоских рыб, живущих на морском дне, и они развили свою плоскую форму совершенно различно. Скаты и манты, родственники акул, стали плоскими, что называется, очевидным путём. Их тела выросли вбока, и сформировали большие "крылья”. Они похожи на акул, пропущенных через паровой прокатный стан, но сохранили симметрию и "правильную" ориентацию наверх. Камбала, морской язык, палтус и их родственники стали плоскими иначе. Это костистые рыбы (с плавательным пузырём) родственные сельдям, форели, и т.д.; они имеют мало общего с акулами. В отличие от акул, костистые рыбы, как правило, отличаются сжатостью в вертикальном направлении. Например, сельдь намного "выше", чем “шире”. Она использует всё своё вертикально уплощенное тело как гребную поверхность, которая волнообразно изгибается в воде при плавании. Поэтому естественно, что когда прародители камбалы и морского языка осваивали морское дно, им приходилось ложиться на одну сторону, а не на живот, подобно прародителям скатов. Но это породило проблему с глазом. Один глаз всегда смотрел вниз, в песок и был тем самым бесполезен. Эволюция разрешила эту проблему перемещением “низового” глаза на верхнюю сторону.
      Мы видим повтор этого процесса перемещения при развитии малька костистой плоской рыбы. Малёк начинает жизнь, плавая близ поверхности - при этом он симметричен и вертикально уплощен - как сельдь. Но затем его череп начинает становиться странно асимметричным, искривлённым так, чтобы один глаз - например левый, перемещаясь через “темя”, и остановился на другой стороне. Замершая на дне плоская рыба, глядящая обеими глазами вверх, являет собой странное зрелище в духе Пикассо. Кстати, некоторые виды плоских рыб укладываются на правой стороне, другие - левой, и третьи могут с обеих сторон.
      Череп плоской костистой рыбы хранит искривлённое и искажённое доказательство своего происхождения. Само его несовершенство - сильное доказательство его древнего происхождения, история скорее постепенных изменений, чем преднамеренного проекта. Ни один разумный проектировщик не задумал бы такую уродливость, если бы его руки были бы свободны для сотворения рыбы на чистом листе. Я подозреваю, что самые разумные проектировщики задумали бы что-то вроде ската. Но эволюция никогда не начинается с чистого листа. Она должна начаться с того, что уже есть. В случае прародителей скатов это были свободно плавающие акулы. Акулы, в общем, не уплощены с боков, как это имеет место у свободно плавающих костистых рыб, таких, как сельдь. Пожалуй, акулы уже слегка уплощены в горизонтальной плоскости. Это означает, что когда некоторые древние акулы стали осваивать морское дно, у них наметилась легкая гладкая прогрессия к форме ската, где каждое промежуточное звено было небольшим улучшением, учитывающим условия жизни на дне, в сравнении с несколько менее плоским предшественником.
      С другой стороны, когда свободно плавающее предки камбалы или палтуса, будучи, подобно сельди, сжатыми вертикально, осваивали дно, то им было выгодно лежать на боку, а не сомнительно балансировать на своем остром брюшке! Даже при том, что этот эволюционный курс повлёк сложные и вероятно дорогостоящие искажения, вызванные перемещением двух глаз на одну сторону, и даже при том, что способ становления ската плоской рыбой был бы конечном счёте лучшим проектом и для костистой рыбы, но потенциальные промежуточные звенья, которые шли по этой эволюционной тропе, были очевидно менее хороши в краткосрочной перспективе, чем их конкуренты, ложащиеся на бок. Эти лежащие на боку конкуренты были в краткосрочной перспективе лучше - в смысле прижатия ко дну. В генетическом гиперпространстве имеется гладкая траектория, соединяющая свободно плавающую древнюю костистую рыбу, и плоскую рыбу, ложащуюся на бок с искривлённым черепом. Но нет гладкой траектории, соединяющей костистых предков этих рыб, и плоскую рыбу, лежащую на животе. Это предположение не может быть всей правдой, потому что есть одна костистая рыба, которая развила плоскостность в симметричной, скатоподобной манере. Возможно, что их свободно плавающие прародители уже были слегка уплощены по горизонтали по какой-то другой причине.
      Мой второй пример эволюционной прогрессии, которая не свершилась из-за невыгодности промежуточных звеньев, даже при том, что она в конечном счёте могла бы привести к лучшему результату, чем есть, относится к сетчатке наших глаз - как и глаз всех позвоночных. Зрительный нерв, как и любой другой нерв – это своего рода “многожильный кабель”, связка отдельных "изолированных проводов", в данном случае их примерно три миллиона. Каждая из этих трёх миллионов жил ведёт от одной клетки сетчатки к мозгу. Можно полагать их проводами, ведущими от банка из трёх миллионов фотоэлементов (точнее - трёх миллионов ретрансляционных станций, собирающих информацию с большего количества фотоэлементов) на компьютер, который должен обрабатывать эту информацию в мозгу. Эти “провода” проходят по всей сетчатке, и собираются в одну связку, которая и является зрительным нервом этого глаза.
      Любой инженер естественно решил бы, что фотоэлементы нужно располагать на стороне падающего света, а провода от них отводить с обратной стороны, обращённой к мозгу. Он посмеялся бы над предложением сделать наоборот - чтобы фотоэлементы располагались ниже слоя проводников, которые бы их заслоняли. Но именно так сделано в сетчатка всех позвоночных! Каждая светочувствительная клетка располагается глубине ретины, а выходящий из неё нерв идёт туда, откуда падает свет. Проводнику приходится путешествовать по поверхности ретины, к некоей точке, где он проникает через отверстие в ней (называемое "слепым пятном") чтобы присоединиться к зрительному нерву. Это означает, что свет, вместо того, чтобы свободно проходить к светочувствительным клеткам, должен продираться сквозь лес проводников, страдая от, по крайней мере какого-то ослабления и искажения (фактически искажения невелики, но, тем не менее, это в принципе нечто, что оскорбило бы любого аккуратного инженера!).
      Я не знаю точного объяснения этого странного положения дел. Эволюция этой структуры проходила очень давно. Но я готов держать пари, что это связано с траекторией, тропой по реально-жизненному эквиваленту Страны Биоморф, которую нужно пересечь, чтобы направить сетчатку на правильный путь, начинающийся с какого-то древнего органа, предшествовавшего глазу. Вероятно, такая траектория есть, но чисто гипотетическая. Но будучи реализованной в настоящих телах промежуточных животных, доказала свою невыгодность – только лишь временно! но этого достаточно. Промежуточные звенья могли видеть даже хуже, чем их примитивные предки, но их не могло спасти утешение, что они строят лучшее зрение для своих отдалённых потомков! Эти вопросы являются вопросом выживания здесь и сейчас.
      "Закон Долло" гласит, что эволюция необратима. Его часто путают с необозримой идеалистической чепухой насчёт неизбежности прогресса, часто вместе с невежественным бредом насчёт эволюции, "нарушающей второй закон термодинамики” (люди, принадлежащие образованной половине общества, согласно романисту К. P. Сноу, и знающие, что такое второй закон, поймут, что эволюция его нарушает не более, чем его нарушает рост младенца). Нет никаких причин полагать, что общие тенденции эволюции не могут быть реверсированы. Если некоторое время действует эволюционная тенденция к увеличению рогов, то легко может появиться в последующем тенденция к их уменьшению. Закон Долло - это только утверждение о статистической невозможности следования точно той же эволюционной траектории второй раз (точнее – любой конкретной траектории), в обеих направлениях. Единственный мутационный шаг может быть легко реверсирован. Но для большого числа мутационных шагов, даже в случае биоморфов с их девятью маленькими генами, математическое пространство всех возможных траекторий настолько обширно, что шанс двух траекторий когда-либо достигнуть той же самой точки становится исчезающе малым. И это даже более верно в отношении реальных животных с их значительно большими количеством генов. Нет ничего таинственного или мистического ни в Законе Долло, ни в том, что мы видим в природе. Это всего лишь вытекает из элементарных законов вероятности.
      Из тех же самых рассуждений следует невероятность того, что в точности одна и та же эволюционная дорожка может быть пройдена дважды. И должно быть аналогично невероятно, по тем же самым статистическим причинам, что две линии эволюции сойдутся в точно той же самой конечной точке, начинаясь из различных отправных.
      Ещё более доказывают мощность естественного отбора многочисленные примеры живой природы, когда независимые линии развития выглядят сходящимися (конвергентными) от очень различных отправных точек к тому, что выглядит очень похоже на одну и ту же конечную точку. Когда мы смотрим более внимательно, то видим - а если не видим, то подозреваем, что сходимость не тотальна. Различные линии развития выдают своё независимое происхождение многочисленными деталями. Например, глаза осьминога весьма подобны нашим, но проводники, идущие от светочувствительных клеток, не вынесены вперёд ретины, как сделано у нас. Осьминожьи глаза, в этом отношении, спроектированы более "разумно". Они достигли подобной конечной точки, исходя из очень отличной отправной. И этот факт выдают детали, вроде этой.
      Такие поверхностно конвергентные подобия часто поразительны, и я посвящу остальную часть главы описаниям некоторым из них. Они являют собой наиболее внушительные демонстрации мощи естественного отбора, собирающего вместе хорошие проекты. Тем не менее, тот факт, что поверхностно подобные проекты всё же отличаются, свидетельствует об их независимом эволюционном происхождении и истории. Основное объяснение этого состоит в том, что, если проект достаточно хорош, чтобы развиться однажды, то значит аналогичный принцип проекта достаточно хорош, чтобы развиться второй раз от другой отправной точки, в другой части животного мира. Ничто не иллюстрирует эту мысль лучше, чем пример, который мы использовали для нашей основной иллюстрации хорошего проекта – самой эхолокации. Большую часть того, что мы знаем об эхолокации, мы узнали у летучих мышей (и человеческих приборов), но она также используется у многих других неродственных групп животных. Эхолокацию практикуют по крайней мере две отдельные группы птиц, а дельфины и киты довели её до очень высокого совершенства. Кроме того, она была несомненно независимо "открыта” по крайней мере двумя различными группами летучих мышей. Птицы, которые её практикуют, это – гуахаро из Южной Америки, и пещерные саланганы с дальнего востока, те самые, чьи гнёзда используются китайцами для приготовления знаменитого супа. Обе птицы гнездятся глубоко в пещерах, где света нет, или почти нет, и обе пролетают через темноту, используя эхо от своих вокальных щелчков. В обоих случаях звуки слышны людям, они не ультразвуковые, как у более специализированных щелчков летучих мышей. Ни одна из птиц не развила эхолокацию до такого совершенства, как летучие мыши. Их щелчки не частотно-модулированные, и при этом они не выглядят подходящими для измерения скорости с помощью допплер-эффекта. Вероятно, что как и плодовая летучая мышь Rousettus, они измеряют только интервал между щелчком и его эхо.
      В этом случае мы можем быть абсолютно уверены в том, что два вида птиц изобрели эхолокацию независимо от летучих мышей, и независимо друг от друга. Ход рассуждения здесь обычен для эволюционистов. Мы смотрим на все многие тысячи видов птиц, и отмечаем, что почти никто из них не использует эхолокации. Только два маленьких изолированных рода птиц используют её, и они не имеет ничего общего между собой, за исключением того, что оба живут в пещерах и используют эхолокацию. Да мы полагаем, что все птицы и летучие мыши имеют общего предка (если проследить их линии достаточно далеко), и что этот общий предок был одновременно общим предком всех млекопитающих (включая нас самих) и всех птиц. Подавляющее большинство млекопитающих и птиц не используют эхолокацию, и крайне вероятно, этот предок также не использовал её (и при этом он не летал; полёт – еще один пример технологии, которая “изобреталась” неоднократно и независимо). Из этого следует, что технология эхолокации возникла независимо у летучих мышей и птиц - также, как она была независимо разработана британскими, американскими и немецкими учёными. Аналогичные рассуждения - в меньшем масштабе, приводят к заключению, что общий предок гуахаро и пещерного салангана также не использовал эхолокацию, и что эти два рода развили одну и ту же технологию независимо друг от друга. В классе млекопитающих, летучие мыши - не единственная группа, независимо развившая технологию эхолокации. Несколько различных видов млекопитающих, например землеройки, крысы и тюлени, кажется немного используют эхо, как и слепые люди, но единственные животные, способные конкурировать с летучими мышами в совершенстве эхолокации – китообразные. Китообразные подразделяются на две большие группы - зубастых и усатых китов. Обе группы, конечно, являются млекопитающими, происходящими от живших на земле предков, и они, возможно, "изобрели" китовый образ жизни независимо друг от друга, и даже происходят от различных сухопутных форм. Зубастые киты включают кашалотов, касаток и различные разновидности дельфинов. Все они охотятся на относительно крупную добычу, такую, как рыба и кальмары, которых они хватают челюстями. Из зубастых китов только дельфины полностью освоили и развили совершенное эхолокационное оборудование в своих головах.
      Дельфины испускают быстрые трели высокочастотных щелчков, как звуковые, так и ультразвуковые. Вероятно что "дыня" - вспученный купол в передней части головы дельфина, выглядящий (забавное совпадение!) похожим на причудливо вспученный купол радара самолёта “раннего предупреждения о нападении” Нимрод, имеет некоторое отношение к излучению звуковых сигналов вперёд, но в точности его работа непонятна. Как и у летучих мышей, у дельфинов есть относительно низкая "круизная частота" щелчков, повышающаяся до высокоскоростного гудения (400 щелчков в секунду), когда животное близко к добыче. Даже "низкая" круизная частота довольно велика. Живущие в грязной воде речные дельфины вероятно наиболее квалифицированные эхолокаторы, но некоторые дельфины открытого моря тоже показали на испытаниях довольно хорошие результаты. Атлантический дельфин-бутылконос может различать круги, квадраты и треугольники (и аналогичные стандартизированные фигуры), используя только гидролокатор. Он может распознать, какая из целей ближе, когда разность расстояний всего 7 сантиметров с расстояния примерно 6 метров. Он также может обнаружить стальную сферу размером в половину размера мяча для гольфа на удалении 60 метров. Эти результаты не столь хороши, как зрение человека при хорошем свете, но вероятно лучше, чем зрение человека при свете луны. Есть интригующее предположение, что у дельфинов есть потенциальные возможности без особого труда передавать друг другу "мысленные картины”. И всё, что им бы потребовалось для этого – это использовать свои многосторонние таланты имитаторов звуков, которыми они бы имитировали эхо от конкретного объекта. Так они могли передавать друг другу мысленные картины таких объектов. Нет свидетельств, что дельфины так и делают. Теоретически так же могли бы делать летучие мыши, но дельфины представляются более вероятными кандидатами, потому что они сами по себе более социальны. Вероятно, они к тому же "умнее", но не факт, что уместная характеристика. Инструментарий, который был бы необходим для коммуникации эхокартинами, не сложнее того, которым и летучие мыши, и дельфины уже располагают для эхолокации. И, казалось бы, имеется нетрудный, постепенный континуум между использованием голоса для производства эхо, и использованием его для подражания эхо.
      Получается, что по крайней мере две группы летучих мышей, две группы птиц, зубастых китов, и вероятно, в меньшей степени - несколько других видов млекопитающих, независимо сошлись на технологии сонара в продолжении последней сотни миллионов лет. У нас нет способа узнать, использовали ли какие-то другие, ныне вымершие животные (может быть птеродактиль?) – эту технологию независимо. Не найдено ни насекомых, ни рыб, которые бы использовали сонар, но есть две весьма различающиеся группы рыб, одна в Южной Америке, другая - в Африке, которые развили в чём-то подобную навигационную систему, и которая выглядит примерно столь же совершенной, и которая может быть связана с решением (но другим) той же самой проблемы. Это так называемые “слабоэлектрические рыбы”. “Слабоэлектрические" рыбы отличаются от сильноэлектрических тем, что последние используют электрическое поле не для навигации, а оглушения добычи. Кстати, техника оглушения тоже была независимо изобретена несколькими неродственными группами рыб, например “электрическими угрями" (которые не являются настоящими угрями, но их форма конвергентна с настоящими) и электрическими скатами.
      Южноамериканские и африканские слабо-электрические рыба неродственны друг другу, но обе живут сходных водах своих континентов, водах, которые слишком мутны, чтобы зрение в них было эффективными. Используемая ими физическая сущность – электрические поля в воде - даже более чужда нашему сознанию, чем таковая у летучих мышей и дельфинов. У нас есть хотя бы какое-то субъективное восприятие эхо, но у нас нет почти никаких субъективных представлений о том, на что могло бы быть похоже восприятие электрического поля. Пару столетий назад мы даже не знали о существовании электричества. Как субъективные личности, мы не можем эмпатизировать электрической рыбе, но как физики, мы можем их понять. На обеденной тарелке легко увидеть, что мышцы с каждой стороны любой рыбы построены, как ряд сегментов в батарею мускульных элементов. У большинства рыб они сокращаются последовательно, изгибая тело волнами, продвигающими его вперёд. У электрических рыб, как сильно, так и слабо электрических, они стали батареей в электрическом смысле. Каждый сегмент ("элемент") батареи вырабатывает напряжение. Эти элементы соединены последовательно по длине рыбы, и их напряжения суммируются так, что у сильноэлектрической рыбы (типа электрического угря) вся батарея вырабатывает импульс до 650 вольт при токе до 1 ампера. Батарея электрического угря достаточно мощна, чтобы оглушить человека. Слабо электрическая рыба не нуждается в высоких напряжениях и токах для своих целей, которые состоят только в сборе информации.
      Принцип электролокации (как это было названо) довольно хорошо понятен на уровне физики, хотя конечно не на субъективном уровне ощущений - попытки представить себя электрической рыбой. Следующие рассуждения равно применимы и к африканской, и к южноамериканской слабоэлектрической рыбе: конвергентность в этом отношении полная. Токи, текущие через воду из передней половины рыбы, изгибаюся назад и возвращаются к хвосту. В действительности не существует никаких дискретных "линий”, а есть непрерывное "поле", невидимый кокон электричества, окружающий тело рыбы. Однако человеку легче всего представлять это поле в понятиях пучка изогнутых линий, исходящих из рыбы через ряд эмиттеров, размещённых на передней половине тела, изгибающихся в воде, и входящих в рыбу в кончике её хвоста. У рыбы есть крошечные вольтметры, контролирующие напряжение в каждом эмиттере. Если рыба зависнет в свободной воде без рядом расположенных препятствий, и линии будут представлять собой плавные кривые. Все вольтметры в каждом эмиттере регистрируют напряжение как "нормальное" для этого эмиттера. Но если поблизости появляется некоторое препятствие, скажем, скала, или нечто съестное, тогда линии тока, проходящие через препятствие, изменятся. В результате изменится напряжение на каком-то эмиттере, чья линия тока затронута, и соответствующий вольтметр регистрирует этот факт. Так мог бы действовать теоретически и компьютер, сравнивая эталоны напряжений, зарегистрированных вольтметрами всех эмиттерах, вычислять схему препятствия около рыбы. Очевидно, что мозг рыбы это и делает. Опять же, это не означает, что рыба – умный математик. У них есть аппарат, решающий необходимые уравнения - также, как наш мозг подсознательно решают уравнения каждый раз, когда мы ловим шарик.
      Очень важно, чтобы тело самой рыбы оставалось абсолютно негибким. Компьютер в голове рыбы не смог бы справтиться с дополнительными искажениями, которые последуют, если тело рыбы будет изгибаться и скручиваться подобно телу обычной рыбы. Электрические рыбы, по крайней мере дважды, независимо натолкнулись на этот изобретательный метод навигации, но они должны были за него заплатить: они должны были отказатся от нормального, высокоэффективного метода плавания, метода изгиба всего тела змееподобным образом. Они решили проблему, поддерживая тело негнущимся, как кочерга, но у них есть один длинный плавник по всей длине тела. Тогда вместо волнообразного изгиба всего тела, они изгибают только длинный плавник. Продвижение рыбы получается довольно медленным, но она двигается, и очевидно, что принесение в жертву быстрого движения стоит этого: прибыль в лучшей навигации, кажется перевешивает издержки от снижения скорости плавания. Замечательно, что южноамериканская электрическая рыба натолкнулась на почти такое же решение, как и африканская, но не совсем. Различие красноречиво. У обеих групп развился единый длинный плавник, проходящий по всей длине тела, но у африканской рыбы он проходит по спине, а у южноамериканской - по животу. Как мы видели, подобное различие в деталях очень характерно для конвергентной эволюции. Конечно, это столь же характерно и для конвергентных проектов людей-инженеров.