Волны и галька являются простым примером системы, которая автоматически генерирует какую-то упорядоченность. Наш мир полон таких систем. В качестве простейшего примера я могу предложить отверстие. Через отверстие могут проходить только объекты меньшие его. Это означает, что, если вы начнёте хаотично собирать объекты над отверстием и с какой-то силой трясти и толкать их в случайных направлениях, то через какое-то время объекты выше, и объекты ниже отверстия приобретут неслучайную отсортированность. Пространство ниже отверстия будет склонно содержать объекты, меньшие отверстия, а пространство выше — большие. Конечно же, человечество уже давно использует этот простой принцип генерации неслучайности в таком полезном устройстве, как сито.
Солнечная система — это устойчивая система из планет, комет и разных осколков, вращающихся по орбитам вокруг Солнца; возможно, это одна из многих таких систем во Вселенной. Чем ближе такой спутник к своему солнцу, тем быстрее он должен двигаться по орбите, чтобы противостоять его притяжению и оставаться на устойчивой орбите. Для любой заданной орбиты существует только одна скорость, с которой спутник может двигаться, оставаясь на этой орбите. Если он приобретёт любую другую скорость, то или улетит в глубокий космос, или врежется в Солнце, или перейдёт на другую орбиту. И если мы посмотрим на планеты нашей солнечной системы, то увидим, что каждая из них двигается с именно той скоростью, чтобы держатся на своей устойчивой орбите вокруг Солнца. Что это — благословенное чудо преднамеренного проекта? Нет — лишь другое естественное «сито». Очевидно, что все планеты, которые мы видим на орбитах вокруг Солнца, должны двигаться со строго определённой скоростью, чтобы держаться на своих орбитах — в противном случае мы бы не видели их там, потому что их бы там не было! Но столь же очевидно, что это не есть свидетельство сознательности проекта. Это — лишь другой вид сита. Но отсеивания такого порядка из исходного беспорядка само по себе недостаточно, чтобы объяснить массовую упорядоченность, которую мы видим у живых существ — даже отдалённо. Вспомните аналогию с кодовым замком. Упорядочивать простым просеиванием — примерно то же самое, что открывать кодовый замок с одним диском: он легко открывается при минимальном везении. Живые системы эквивалентны гигантскому кодовому замку с почти неисчислимым количеством дисков. Изготовление биологической молекулы, такой, как гемоглобин (красный пигмент крови), простым просеиванием было бы эквивалентно тому, чтобы смешивать наугад все аминокислотные остатки гемоглобина в надежде, что молекула гемоглобина спонтанно воссоздастся по счастливой случайности. Степень везения, которая бы потребовалась для этого подвига, невероятна и образно названа Айзеком Азимовым «мысленным монстром».
Трёхмерная молекула гемоглобина состоит из четырёх переплетающихся аминокислотных цепей. Давайте рассмотрим только одну из них. Она состоит из 146 аминокислот. Всего в живой материи встречается 20 различных аминокислот. Количество возможных способов взаимосоединения 20 видов звеньев в цепь из 146 штук длиной — это немыслимо большое число, которое Азимов назвал «числом гемоглобина». Его легко вычислить, но невозможно представить. Первым звеном этой цепи из 146 звеньев могла быть любой из 20 возможных аминокислот. Вторая также могла быть любой из этих же 20, всего возможных вариантов двухзвенной цепи — 20 x 20 = 400. Количество возможных вариантов трёхзвенной цепи — 20 x 20 x 20 = 8000. Количество возможных вариантов 146-звенной цепи — 20 умноженное само на себя 146 раз. Это потрясающе большое число. Миллион — это единица с 6 нулями. Миллиард (1000 миллионов) — единица 9 нулями. Искомое нами «число гемоглобина», это, округлённо — единица 190 нулями! Один против этого числа — вот наш шанс натолкнуться на гемоглобин наудачу. А ведь сложность молекулы гемоглобина — ничтожная часть сложности живого тела. Очевидно, что само по себе простое просеивание даже отдалённо не способно к созданию той упорядоченности, что имеется в живом существе. Просеивание — это существенный компонент в генерации живой упорядоченности, но это далеко-далеко не весь рассказ. Нужно ещё кое-что. Чтобы пояснить эту мысль, мне будет нужно подчеркнуть различие между «одноразовым» и «нарастающим» отбором. Простые сита, которые мы пока рассматривали в этой главе — это всё примеры одноразового отбора. Организация живой материи — это плод нарастающего отбора.
Принципиальное различие между одноразовым и нарастающим отбором состоит вот в чём. При одноразовом отборе отбираемые или сортируемые объекты — гальки или что бы то ни было ещё — сортируются раз и навсегда. При нарастающем отборе, напротив, они «размножаются»; или как-то иначе передают результаты одного просеивания в последующее просеивание, которое передает его далее …, и так бесконечно. Объекты подвергаются отбору или сортировке в течение многих последовательных поколений. Конечный продукт одного поколения — отправная точка отбора следующего поколения, и так много раз. Применение таких слов как «воспроизводство» и «поколение», которые мы ассоциируем с живыми существами естественно, ибо живые существа — главные примеры известных нам сущностей, участвующих в нарастающем отборе. На практике они, возможно, единственные сущности, которые в нём участвуют. Но в этот момент я не хочу ставить вопрос столь жёстко.
Облака, под действием хаотичных порывов ветра, принимают форму, похожую на знакомые нам предметы. Есть публикация большой фотографии, сделанной пилотом маленького самолета, на которой облако выглядело как лицо Иисуса, пристально глядящего с неба. Все мы видели облака, которые напомнили нам что-нибудь — скажем, морского конька или улыбающееся лицо. Эти совпадения возникли в результате одноразового отбора, то есть — совпадение было единственным. Следовательно, они не очень выразительны. Подобие зодиакальных созвездий тем животным, в честь которых они были названы — Скорпион, Лев и так далее, столь же невыразительны, как и предсказания астрологов. Мы не видим при этом такого ошеломляющего подобия, какое мы видим в биологических адаптациях — продукте нарастающего отбора. Подобие насекомого листу растения или подобие богомола соцветию розовых цветов мы описываем как сверхъестественное, жуткое или захватывающее. Подобие облака хорьку только слегка развлекает и достойно лишь привлечения внимания нашего компаньона. Не говоря уж о том, что мы, весьма вероятно, тут же изменим своё мнение насчёт того, на что это облако похоже точнее.
Гамлет: Видите вы вон то облако в форме верблюда?
Полоний: Ей-богу, вижу, и действительно, ни дать ни взять верблюд.
Гамлет: По-моему, оно смахивает на хорька.
Полоний: Правильно: спинка хорьковая.
Гамлет: Или как у кита.
Полоний: Совершенно как у кита.[7]
Я не знаю, кто сказал первым, что при наличии достаточного времени обезьяна, беспорядочно стучащая по клавишам пишушей машинки, смогла бы когда-нибудь напечатать все произведения Шекспира. Ключевая фраза здесь, конечно, «при наличии достаточного времени». Давайте несколько сузим задачу, стоящую перед нашей обезьяной. Предположим, что ей нужно воспроизвести не все произведения Шекспира, а только короткое предложение «Methinks it is like a weasel» («По-моему, оно смахивает на хорька»), и облегчим её работу, предоставив ей пишущую машинку с клавиатурой, состоящей только из 26 букв (заглавных) и клавиши пробела. Сколько времени ей потребуется, чтобы написать это небольшое предложение?
Предложение состоит из 28 символов, так что давайте предположим, что обезьяна будет производить серию попыток, состоящих из 28 ударов по клавиатуре. Если она напечатает фразу правильно, то это будет окончанием эксперимента. Если нет, то мы предоставляем ей другую 28-символьную «попытку». У меня нет знакомых обезьян, но, к счастью, моя 11-месячная дочь — опытный генератор случайных символов, она лишь продемонстрировала слишком большое нетерпение, чтобы продвигаться в работе обезьяны-машинистки поэтапно. Вот что она напечатала на компьютере:
UMMK JK CDZZ F ZD DSDSKSM
S SS FMCV PU I DDRGLKDXRRDO
RDTE QDWFDVIOY UDSKZWDCCVYT
H CHVY NMGNBAYTDFCCVD D
RCDFYYYRM N DFSKD LD K WDWK
JJKAUIZMZI UXDKIDISFUMDKUDXI
Поскольку у дочери есть другие важные дела, то роль такой машинистки я поручил компьютерной программе, имитирующей беспорядочно печатающего младенца или обезьяну:
WDLDMNLTDTJBKWIRZREZLMQCO P
Y YVMQKZPGJXWVHGLAWFVCHQYOPY
MWR SWTNUXMLCDLEUBXTQHNZVJQF
FU OVAODVYKDGXDEKYVMOGGS VT
HZQZDSFZIHIVPHZPETPWVOVPMZGF
GEWRGZRPBCTPGQMCKHFDBGW ZCCF
И так далее в том же духе. Несложно подсчитать, как долго нам придётся ждать, пока генератор случайных символов (младенец или обезьяна) напечатают «METHINKS IT IS LIKE A WEASEL». Оценим общее количества возможных фраз заданной длины, которые обезьяна, младенец или генератор случайных символов могли бы напечатать. Вычисления будут теми же самыми, какие мы делали для гемоглобина, и приведут к аналогично большому результат. На первой позиции этой строки возможно 27 возможных символов (включая символ пробела). Шанс, что обезьяна, напечатает букву «M» прямо следует из количества символов — 1 из 27. Шанс, что вторая буква будет «E» аналогичен шансу, что первая буква будет «M», а шанс, что первые две буквы будут «ME» равен их произведению 1/27 x 1/27, что даст 1/729. Шанс на то, что первое слово будет «METHINKS» — это шанс на появление каждой буквы на своём месте — 1/27 для каждой, итого (1/27) x (1/27) x (1/27) x (1/27) … и так далее 8 раз, то есть (1/27) в степени 8. Шанс на получение всей этой фразы из 28 символов, есть (1/27) в степени 28, то есть (1/27) умножимое само на себя 28 раз. Это очень маленький шанс, примерно 1 из 10000 миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов. Искомую фразу, таким образом придётся ждать, мягко говоря, долго, не говоря уж о всех произведениях Шекспира.
