Мистер Томпкинс внутри самого себя. - Гамов Г.
ISBN 5-7029-0343-9
Скачать (прямая ссылка):
Но предположим, что мы изменяем правила: те игральные кости, на которых выпало по шесть очков, мы оставляем на месте, а остальные продолжаем бросать снова и снова. Как нетрудно понять, менее чем через сто бросаний на всех костях выпадет по шесть очков. Теперь вероятности стали совершенно иными: по новым правилам весьма мало вероятно, чтобы, спустя короткое время, на всех костях не выпали шестерки. Поэтому слова «вероятно» или «невероятно» относятся не к чему-то абсолютному, а характеризуют величину, имеющую смысл только в том случае, если заданы правила игры. Поэтому нам всякий раз надлежит исследовать, каковы в действительности правила игры.
172
Мистер Томпкинс внутри самого себя
Бросание игральных костей — грубая, но полезная модель того, что реально происходит в процессе эволюции. Игральные кости соответствуют генам, а бросания — мутациям. Если мутация благоприятна, то она сохраняется, так как ее носитель дает более многочисленное потомство. Это соответствует правилу, по которому кости, на которых выпало по шесть очков, исключаются из дальнейших бросаний. Неблагоприятная же мутация (а таких мутаций большинство) утрачивается, так как ее носитель либо погибает, либо репродуцируется не столь эффективно. Поэтому неблагоприятная мутация не может рассчитывать на успех. Это называется естественным отбором. Происходит он совершенно автоматически и приводит к результатам, которые на первый взгляд кажутся абсолютно невероятными. Но если взглянуть на естественный отбор глубже, то, смею сказать, было бы в высшей степени невероятно, чтобы эволюция не происходила.
— Но совершенно не обязательно, — возразил мистер Томпкинс, — чтобы особь-носитель благоприятной мутации прожила более удачно жизнь или оставила более многочисленное потомство. Гонку не всегда выигрывает тот, кто быстрее, а в битве не всегда побеждает сильнейший. Могут случиться неожиданности.
Английский натуралист снова улыбнулся:
— В Кембридже я какое-то время изучал богословие, и мне очень приятно, что вы еще помните, чему вас учили на уроках Священного Писания. Если говорить о любой отдельной особи или индивиде, ваше замечание, безусловно, верно, но в среднем, когда в гонке принимают участие много индивидуумов, побеждает быстрейший.
Предположим, что некий ген дает своему носителю весьма небольшое преимущество, скажем, с вероятностью 0,001. Это означает, что из 1 ООО носителей гена, выживающих и оставляющих потомство, 999 индивидов делают это без помощи гена. Если частота такого благоприятного гена в данной популяции первоначально составляет 1%, то через 15 000 поколений она достигнет уровня 90%, а 15 000 поколений в геологическом масштабе времени — очень короткий период. Но, разумеется, такое происходит регулярно только в том случае, если популяция достаточно велика. Если же имеется считанное количество особей, то благоприятный ген по чисто случайной причине может оказаться утраченным, а неблагоприятный — прочно укорениться. Это хорошо заметно и на примере человеческого рода. Во многих общинах, обитающих на малых островах или в каких-нибудь других удаленных и
По волнам океана
173
трудно доступных местностях, очень часто бывает, что какой-нибудь вредоносный ген, порождающий физический или умственный дефект, встречается с необычно высокой частотой. Как правило, причина такого явления заключается в том, что община была основана немногочисленными переселенцами, один или несколько основателей случайно оказались носителями этого вредоносного гена, а потомки носителя или носителей ныне составляют значительную долю населения. В небольшой популяции может произойти что угодно. Но если популяция достаточно велика и насчитывает, скажем несколько тысяч или миллионов особей, тогда то, что должно произойти в среднем, происходит в действительности. Именно так и происходит прогрессивная эволюция.
— А сколько времени уходит на создание нового вида? — поинтересовался мистер Томпкинс.
— В среднем около миллиона лет, если вы говорите о высших животных, таких, как млекопитающие и птицы. Взять хотя бы один весьма типичный пример: чтобы эволюционировать из совершенно другой формы, человеку понадобилось полмиллиона лет.
— Не кроется ли здесь некоторая трудность? — усомнился мистер Томпкинс. — Гены одного вида отличаются от генов другого вида не одним или двумя, а десятками или сотнями видов. Поэтому эволюции приходится очень долго ждать, пока носитель одного благоприятного гена в результате мутации обзаведется вторым благоприятным геном, потом третьим и т. д. Такие события очень мало вероятны, поэтому их серия должна была бы занимать очень долгий период. Но из того, что вы мне рассказали следует, что эволюция происходит (в геологическом масштабе времени) очень быстро.
— Вы совершенно забыли о существовании пола, — отметил английский натуралист.
— Пола? — удивленно воскликнул мистер Томпкинс. — А какое отношение пол имеет к эволюции?
— Биологическая функция пола заключается в том, чтобы обеспечить потомству рекомбинацию генов двух родителей. При таком способе репродукции новые мутации, где бы они не произошли в популяции, перемешиваются и подвергаются испытанию в различных комбинациях. Поэтому вовсе не нужно ждать, пока редкая мутация произойдет у какого-нибудь вполне определенного индивида — носителя другого гена, который может образовать с первым геном благоприятную комбинацию. Перемешивание и испытание генов, осуществляемое при по-
