Шимпанзе и человек на молекулярном уровне

Сходство живых организмов на молекулярном уровне изучается не только путем сравнения их белков, но и посредством изучения кода ДНК и РНК, участвующих в синтезе этих белков. Шимпанзе – на молекулярном уровне наиболее близкий человеку вид. В 2004 г. ученые японского института Рикен дешифровали и сравнили 21 хромосому человека и 22 хромосомы шимпанзе [491]. (До этого подобные исследования проводились на основе сопоставления белков). В результате выяснилось, что их хромосомы различаются в 68 000 местах. Белки шимпанзе и человека могут быть похожи на 98,5%, но всего лишь в одной хромосоме они различаются в 68 000 местах [492]. Три из них в генах FOXP2, NCAM2 и GRIK1, отвечающих за нервную систему.

Некоторые исследователи, взяв в расчет только отличающиеся места, называли цифру в 1,5%. Однако следует учесть, что есть места, которые есть только у шимпанзе, но нет у человека. И наоборот. Этот факт гораздо более значим при различении видов: в этом случае различие между видами составит 4,5%. Чтобы представить насколько велико это различие, приведем пример. Допустим, расстояние между двумя галактиками равно 1% от всей Вселенной. Это не такая большая цифра, но этот 1% равен триллионам километров. Таким образом, важны не сами пропорции, а то, что за этими пропорциями стоит. Шимпанзе и человек различаются по 35 миллионам пунктам, но кроме них у человека есть 45 миллионов пунктов, отсутствующих у шимпанзе, как и у шимпанзе есть 45 миллионов пунктов, которых нет у человека [493]. В совокупности это составляет 120 миллионов, а это большая цифра. С точки зрения теории вероятности, утверждение, что индивидуальная особенность, случайно появившись и развиваясь в течение 6 миллионов лет в крайне неустойчивой молекуле ДНК, могла не потеряться в море генетического материала и стать особенностью вида, не может быть обосновано.

В четвертой главе, посвященной доказательству разумного замысла, будет детально объяснено, почему, по вероятностным расчетам, для появления одного белка понадобилось бы все вещество и время Вселенной. Допустим, человек произошел от шимпанзе за шесть миллионов лет эволюции. Если брать продолжительность жизни одного поколения в 20 лет, то в общей сложности это составит 300 тысяч поколений. То есть, в течение этих 300 тысяч поколений в неустойчивой молекуле ДНК должны постепенно сложиться 120 миллионов отличий, которые ныне разделяют шимпанзе и человека. Зная, что для образования всего лишь одной молекулы белка потребуется все вещество, время и пространство Вселенной, невозможно математически представить эволюцию шимпанзе в человека как следствие «случайных мутаций». Различие в 0,01% между ними означает различие в ста белках. В ДНК человека предположительно содержится более 3 миллиардов нуклеотидов. 0,01% равен 300 тысячам нуклеотидов. Допустим, что 1000 нуклеотидов равна одному коду белка, тогда 0,01 % ДНК человека содержит 300 кодов белков. Даже если разница между человеком и шимпанзе составляла бы 1,5%, нельзя было бы утверждать, что она образовалась случайным образом. Кроме того, результаты исследований института Рикен таковы, что только в одной хромосоме есть отличие в 68 000 местах; в общем это составляет 120 миллионов различий. Эти данные совершенно обезоружили сторонников теории случайного перехода от шимпанзе к человеку.

Живые организмы состоят из одинаковых атомов и частей, живут в общей для всех окружающей среде. Они двигаются, размножаются, поедают друг друга, используя чужие молекулы для поддержания своей жизнедеятельности. В основе пищевой цепи лежит сходство на молекулярном уровне. В течение долгого времени многие биологи полагали, что живые организмы были созданы по воле Бога и в основе их сходства лежит молекулярная общность. Таким же образом может быть объяснено и внешнее, и молекулярное сходство. Теория эволюции не имеет ни четкой парадигмы и законов, ни оснований для того, чтобы утверждать, что сходство живых организмов явилось результатом их эволюции. Изучение эмбрионального развития и молекулярной структуры не столько доказало теорию, сколько поставило перед ней новые вопросы. Теория не может быть доказана ни экспериментально, ни с помощью окаменевших находок. Но оставим споры об истинности теории эволюции (отнесемся к ней агностически) и сконцентрируем внимание на особенностях живых организмов. Этого вопроса мы коснемся в четвертой главе, которая носит название «Доказательство разумного замысла».

Атавизмы

Сторонниками теории эволюции была озвучена идея о том, что с течением времени некоторые органы могут терять свое функциональное значение, как это произошло с крыльями пингвинов, щитовидной железой и копчиком человека. Дарвин, как и Ламарк, пытался объяснить наличие рудиментарных органов атрофией (т. е. неиспользующиеся органы отмирают). Но эти взгляды ушли в прошлое после того, как было доказано, что свойства, возникшие в результате онтогенеза, не могут быть переданы потомкам. Это доказано даже на генетическом материале, который не содержит в себе сведений о необходимости использования того или иного органа или об отсутствии таковой. Вопреки достижениям генетики, неодарвинисты пытаются объяснить эту проблему рудиментов мутацией и естественным отбором.

Вместе с рудиментарными органами существуют органы, которые не выполняют никакой функции. Даже сторонниками независимого происхождения видов был признан факт, что во Вселенной действует закон энтропии, который воздействует и на гены. Даже самому прочному зданию и мосту с течением времени суждено обветшать, а генетическому материалу – деформироваться в процессе передачи потомкам. Знаменитый биолог XVIII в. Бюффон предположил, что в первую очередь возникают «корневые» виды, из которых возникают другие виды. В результате скрещивания и действия других факторов генетический материал предков меняется. Если соглашаться с этим, то нужно также признать существование рудиментов, даже если мы не верим в теорию эволюции. По сути дела, существование подобных органов – довольно слабое доказательство в пользу теории Дарвина, поскольку оно никак не подтверждает той идеи, что все биологические виды в процессе эволюции произошли друг от друга.

Наука шла вперед, и было выяснено, что рудиментарные и потерявшие свою функцию органы играют довольно заметную роль в анатомии тела. Раньше считалось, что тонкие соединительные нити в сухожилиях лошадей попросту «бесполезны». Но последние исследования показали, что эти нити защищают сухожилия при беге[494]. Предполагалось, что бедренные кости китов – рудименты, доставшиеся от их сухопутных предков. Но Хоу и Бергман выяснили, что их строение различается у мужских и женских особей. У самцов эти кости участвуют в процессе эрекции, а у самок – при спаривании. Крылья пингвинов также трудно назвать рудиментарным органом, поскольку они активно используются при плавании.

Эрнст Видерсгейм в конце XIX в. установил, что в теле человека имеется 86 органов-рудиментов, функции многих из которых были выяснены позднее, как это случилось с щитовидной железой, являющейся источником важных для человека гормонов. Миндалины защищают от инфекций. Эпифиз участвует в выработке гормона мелатонина. Копчик – место крепления нескольких мышц. Ко всему прочему он позволяет нам удобно сидеть.

Список рудиментов существенно сократился с развитием науки. Однако во многих книгах еще можно встретить описания аппендикса как «бесполезного» органа. (Здесь читателю было бы полезно вспомнить о влиянии парадигмы на систему мышления и образования). Аппендикс является частью лимфатической системы, в нем находятся лимфатические узлы. Бактерии кишечника приносят пользу, но при их попадании в кровь и другие части тела они создают большой риск заражения. Аппендикс, как часть лимфатической системы, защищает организм младенцев от бактерий. Дарвин ошибался не только в том, что считал аппендикс, вслед за Ламарком, «атрофировавшимся органом», но и в том, что называл его утратившим свои функции органом. Между тем, среди млекопитающих наблюдается следующая картина: у мышей и кроликов есть аппендикс, а у многих видов обезьян он отсутствует[495]. Это довольно важный вопрос с точки зрения эволюции.

С увеличением исследовательского интереса к физиологии были открыты функции органов, которые до этого считались атрофировавшимися. Подобные открытия совершаются в молекулярной биологии: в структуре ДНК есть псевдогены, назначение которых было не известно. В недавнем времени было установлено, что они выполняют в теле функции упорядочивания, а также связаны с имунной системой[496]. Есть крайне ограниченные сведения о том, как из ДНК постепенно развивается целый человек, поэтому совершенно естественно, что функции некоторых ее частей до сих пор остаются загадкой. Хотя главным предназначением ДНК является хранение кодов белков и РНК, только этим оно не ограничивается.

Подводя итог, можно сказать, что рудименты и органы, утратившие свою первоначальную функцию, не могут служить доказательством теории эволюции. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что они выполняют крайне важные для жизнедеятельности функции, которые были проигнорированы некоторыми исследователями.