Марио Ливио - От Дарвина до Эйнштейна. Величайшие ошибки гениальных ученых, которые изменили наше понимание жизни и вселенной

Разработка количественного подхода к феномену вариации и выживаемости и полное согласование Дарвинова естественного отбора и менделевской генетики заняла около 70 лет. Поначалу, в первые годы после того, как программная статья Менделя 1865 года была открыта заново – напомню, это произошло в 1900 году, – считалось даже, что законы наследственности Менделя противоречат дарвинизму. Генетики настаивали, что мутации – единственно приемлемая форма наследственной вариации – происходят резко и целиком, а не постепенно, в результате отбора. В 1920 годы это противоречие удалось разрешить в результате целого ряда масштабных исследовательских проектов. Сначала эксперименты по разведению плодовой мушки семейства Drosophila , проведенные биологом Томасом Хантом Морганом и его сотрудниками, неопровержимо доказали, что принципы Менделя универсальны. Затем генетик Уильям Эрнест Касл сумел продемонстрировать, что может добиться наследуемых изменений при помощи отбора мелких вариаций в популяции крыс. Наконец, английский генетик Сирил Дин Дарлингтон открыл конкретную механику хромосомного обмена генетическим материалом. Все эти и им подобные исследования показали, что мутации случаются нечасто и в большинстве случаев невыгодны. В тех редких случаях, когда возникали благоприятные мутации, естественный отбор оказался единственным механизмом, способствующим их распространению в популяции. Далее биологи поняли, что стойкую вариацию признака обеспечивает множество независимо действующих генов. Градуализм Дарвина одержал верх, и стало ясно, что естественный отбор, способствующий мелким изменениям, действительно приводит к адаптации.

Ляпсус Дарвина и критика Дженкина привели и еще к одному неожиданному последствию: они, по сути, открыли дорогу математической популяционной теории генетики, которую создали Рональд Фишер, Дж. Б. С. Холдейн и Сьюэл Райт. Этот труд и стал окончательным доказательством, что менделевская генетика и Дарвинов естественный отбор дополняют друг друга и неотделимы друг от друга. Если учесть, насколько неверно Дарвин понимал генетику как таковую, поразительно, насколько он оказался прав.

Потому-то история эволюции – не простой рассказ, ведущий от легенде к познанию, а пестрое собрание отклонений, ляпсусов, тупиков и крутых поворотов. Впоследствии все эти перепутанные течения стеклись к одному выводу: понимание жизни требует понимания весьма хитроумных химических процессов с участием весьма сложных молекул. Мы еще подберем эту красную нить повествования в главах 6 и 7, где обсудим открытие молекулярной структуры белков и ДНК.

Я уже говорил, что статья Дженкина натолкнула оппонентов Дарвина и на другие доводы против теории эволюции. В частности, Дженкин опирался на выкладки своего друга и партнера – знаменитого физика Уильяма Томсона (впоследствии – лорда Кельвина), согласно которым получалось, что возраст Земли гораздо меньше, чем колоссальные интервалы времени, необходимые, чтобы теория эволюции по Дарвину состоялась на практике. Вокруг этого противоречия начались жаркие споры – и это подводит нас к восхитительным открытиям, которые касаются не только методологических различий между разными областями науки, но и, до некоторой степени, устройства и работы человеческого мозга.

Возраст Земли интересовал людей с доисторических времен. Однако нечасто случается, чтобы одно конкретное число – возраст Земли – так сильно влияло на столь различные отрасли знания, как богословие, геология, биология и астрофизика. Если учесть, что в каждой из этих дисциплин предостаточно ученых, твердо уверенных в собственной правоте, не стоит удивляться, что к XIX веку попытки вычислить возраст Земли уже успели вызвать целую череду ожесточенных научных дискуссий.

Концепция универсального линейного времени появилась далеко не сразу. Например, согласно древнеиндийской традиции [84], у времени нет никаких границ, а Вселенная проходит постоянные циклы разрушения и восстановления, о чем и свидетельствует древний символ уроборос – змея, кусающая собственный хвост. Однако древнеиндийские мудрецы все же вычислили довольно «точный» возраст Земли, который в 2010 году составлял 1 972 949 111 лет. Платон и Аристотель гораздо больше интересовались тем, как и почему сложился нынешний порядок вещей, а не тем, когда это произошло, однако и они так и этак играли с идеей повторяющихся циклов, согласованных с движением светил. А вот христианский мир отказался от идеи циклического времени в пользу единого неповторяющегося прямолинейного его течения – оси времени, которая идет от сотворения мира до самого Страшного суда. В этом религиозном контексте определение возраста Земли в течение столетий оставалось прерогативой богословов. Одну из первых попыток такого рода предпринял Феофил, шестой епископ Антиохийский [85], в 169 году: по его оценкам, миру на тот момент сравнялось примерно 5698 лет. Феофил говорил, что решил подсчитать возраст Земли в основном не для того, чтобы «предоставить повод для досужих разговоров», а для того, чтобы «пролить свет на количество лет со дня сотворения мира». Он признавал, что его подсчеты выполнены не без погрешности, однако считал, что эта погрешность составляет не более 200 лет.