На сегодня известны геномы более чем 2 тысяч вирусов. И в принципе многие из них могут быть синтезированы. Более того, ничему не противоречит создание полностью искусственных вирусов, которые не имеют природных аналогов. Правда, для этого нужно научиться понимать, что значит в геноме каждый нуклеотид.
Но профессор Стивен Беннер из Университета Флориды полагает, что жизнь вполне можно вырастить в пробирке. В исследовании, которое было опубликовано в 2009 году, сообщается, что группа, которую возглавляет Беннер, работает над созданием специальной молекулы, которая очень похожа на нормальную ДНК, но только ее код строится не из 4-буквенного алфавита (как у традиционных форм жизни на Земле), а из 6-буквенного. Тем не менее Беннер уверен: «Мы создали первый пример искусственно синтезированных химических систем, способных к дарвиновской эволюции». Пока эта система нуждается во внешней помощи —
ее необходимо подкармливать. Профессор Беннер считает, что наше представление о «жизни» является весьма приближенным и будет уточняться и расширяться.
Есть и другое направление поиска жизни — это компьютерные вирусы и другие программы, способные к самостоятельному существованию в глобальных сетях: в принципе у них уже есть все признаки живого существа — они способны размножаться, мутировать, приспосабливаться к изменениям среды (например, к новым версиям антивирусных программ).
С начала 2000-х группа ученых из Калифорнийского технологического института и Мичиганского университета работает над проектом «Avida» [25] . Главный рабочий инструмент авторов проекта — компьютерная программа под названием «Avida». Это — генетический симулятор, создающий в памяти компьютера подобие живой природы.
Эта природная среда представляет собой виртуальный процессор, который является обычной программой, стартующей на реальном процессоре. Виртуальный процессор много проще и яснее — он заточен под обработку только одного вида программ, а эти программы представляют собой не что иное, как знакомые всем пользователям персональных компьютеров компьютерные вирусы.
Каждый живой организм в «Avida» представляет собой простую программу, инструкции к которой имитируют генетический код. Единственная задача каждой такой программы — воспроизводство себя самой. Но вследствие мутаций (случайных изменений, вносимых в код виртуальной средой) они могут получить и другие возможности.
Функция цели или функция полезности, которая и направляет эволюцию цифровых созданий, не сводится только к максимальному уровню воспроизводства. Создателям «Avida» удалось научить свои цифровые творения выполнять серию логических операций. Конечно, эти создания научились столь сложным вещам не в результате некоей одной мутации или одного решающего скрещивания, но, получая поощрение в виде дополнительной возможности оставить потомство за небольшой прогресс в нужном направлении (к примеру, за умение выполнить какую-либо логическую операцию), за 15 тысяч поколений они решили поставленную перед ними достаточно сложную задачу.
Варьируя норму мутаций — то есть вероятность случайного изменения программы, исследователи пришли к довольно неожиданным выводам. Оказалось, что сама по себе способность к очень быстрому воспроизводству хорошо работает только при довольно низком уровне мутаций. При высокой вероятности мутации очень быстрое воспроизводство может привести к тому, что большое количество особей оказывается нежизнеспособно, стремительно деградирует и вымирает.
Гораздо более устойчивыми оказываются особи с меньшим уровнем воспроизводства себе подобных — в этих случаях образуется «облако», или квазиособь, как называет это явление один из основных разработчиков Крис Адами. Квазиособь содержит множество вариантов очень близкого генетического кода — то есть это множество близких родственников, и некоторые из них оказываются жизнеспособны. И на длинных отрезках эволюции побеждают более устойчивые к мутации особи, а не те, которые наиболее быстро размножаются. Крис Адами высказал предположение, что биологические вирусы ведут себя именно как квазиособи — то есть как многовариантные генетические образования. И именно это позволяет им выживать и приспосабливаться. В то время как любой конкретный генотип оказывается неспособным противостоять губительной мутации, в «облаке» организмов обязательно найдутся некоторые особи, генотипы которых смогут приспособиться и выжить.
Читать дальше
