Глава 2 – Репликаторите

В началото беше простотата. Дарвиновата теория на еволюцията чрез естествен подбор е убедителна, защото тя ни показва как простото може да се превърне в сложно, как неподредената смес от атоми могат да се групират във все по-сложни структури, докато в крайна сметка това не довело до създаването на човека.

Дарвиновото “оцеляване на най-приспособените” – това е всъщност частен случай на по-общия закон за оцеляване на стабилното. Светът около нас е населен със стабилни обекти.

Важно е да се подчертае, че до възникването на живота на Земята, вероятно се е извършвала някаква рудиментарна еволюция на молекулите с помощта на обикновени физични и химични процеси. Няма нужда да се измисля някаква предначертаност, цел или умисъл. Ако групата атоми в присъствие на източник на енергия образува някаква стабилна структура, то тя ще има тенденция да съхрани тази структура. Най-ранната форма на естествен подбор се състояла просто в подбор на стабилни форми и отхвърляне на нестабилните. В това няма нищо тайнствено.

В някакъв момент в първичния бульон случайно се образувала една забележителна молекула, наречена Репликатор, способна да създава копия на себе си.

play stop Схема: bgchaos.com

Репликаторът е като матрица, състояща се от сложна верига от различни видове по-малки молекули, играещи ролята на строителни блокове. Такива блокове в изобилие се съдържали в бульона около репликатора. Да допуснем, че всеки строителен блок има някакво сродство с други блокове и ако някой от тях се окаже близо до такава част от репликатора, с която има сродство, той се прикепя към нея. По този начин строителните блокове автоматично се разполагат в същата последователност, като блоковете на репликатора. Двете вериги могат да се разделят и отново да създават свои копия. Сродството между блоковете може да бъде комплементарно (взаимно) от типа “позитив-негатив”- по този принцип се реплицират съвременните еквиваленти на първия репликатор – молекулата на ДНК. С възникването на репликатора, неговите копия, вероятно, бързо се разпространили по моретата, докато запасите от малки строителни блокове не започнали да се изтощават.

При копирането се случват грешки и тези грешки са се натрупвали. В края на краишата именно тези грешки правят еволюцията възможна и без граници на усъвършенстването на методите и средствата на репликаторите за продължението на собственото им съществуване.

Каква е съдбата на древните репликатори сега, след 4×10⁹ години? Те не са изчезнали, защото са ненадминати майстори на оцеляването. Но не са свободни в океана, а са събрани в огромни колонии в пълна безопасност в гигантски недодялани роботи, изолирани от външния свят, общувайки с него и въздействайки му с помощта на дистанционно управление. Те присъстват във вас и в мене, те са създали нас, нашите души и тела и единственният смисъл на нашето съществуване е тяхното запазване. Преминали са дълъг път и сега тези репликатори съществуват под името гени, а ние им служим като машини за оцеляване.

Глава 3 – Безсмъртните спирали

Нашето ДНК живее в нашите тела, но не е концентрирано в определена част от тялото, а е разпределено между клетките. Има около хиляда милиона по милион клетки – 10¹⁵ , изграждащи тялото на човека и с няколко изключения, които можем да пренебрегнем, всека от тези клетки съдържа пълно копие на ДНК, свойствена за дадено тяло .

Еволюционното значение на факта, че гените контролират зародишно развитие се състои в това, че гените поне частично са отговорни за собствено си оцеляване в бъдещето, защото тяхното оцеляване зависи от ефективността на телата, в които живеят и които се изграждат с тяхна помощ.

Определението, което Докинс приема за ген е: каквато и да е порция хромозомен материал, който се съхранява достатъчно поколения за да служи като единица на естествен подбор. Ако се използват термините от гл. 2, генът е репликатор с висока точност на копиране.

Схема Gateway to U.S. DOE Biological and Environmental Research Image Galleries преработена от bgchaos.com

Състезанията по гребане

За да обясни конкуренцията и взаимодействието между гените Докинс предлага следната аналогия: Състезанията по гребане между университетите в Оксфорд и Кембридж става с отбори по осем гребци. Всеки състезател е специалист в своята област и винаги заема в лодката определено място. Да допуснем, че треньорът разполага с известен брой кандидати, с различна специалност. Подборът става по следния начин. Всеки ден треньорът създава три нови пробни екипа, произволно прехвърляйки кандидатите за всяка позиция в лодката от един подбор в друг и устройвайки след това състезания между екипите. След няколко седмици се изяснява, че в печелившия отбор участват едни и същи отделни спортисти.

Гребците са гените. Лодките са индивидите. Съперниците за всяко място в лодката са алелите, способни да заемат едно и също място в хромозомата. Бързото гребане съответства на способността да се построи тяло, достигащо успех, т.е. оцеляващо. Вятърът е външната среда. Алтернативните кандидати са генофонда.

Много от гените потъват на дъното, защото са се оказали в едно тяло заедно с лоши гени, много загиват заради инциденти, например ако тялото е ударено от мълния. Обаче късметът се разпределя случайно и генът, който постоянно губи, не е просто неудачник – това е просто лош ген.

Едно от качествата на добрия гребец е способността към съгласувано взаимодействие с другите членове на отбора. Това е не по-малко важно, отколкото силните мускули. Естественният отбор може несъзнателно да “редактира” даден генен комплекс с помощта на инверсия и други големи премествания на късове хромозоми, в резултат на което гените, които добре се кооперират, образуват тясно сплотени групи. “Средата” на всеки отделен ген в значителна степен се състои от други гени, всеки от които сам се подлага на подбор.

Индивидите не са вечни, те са преходни. Хромозомите също отиват в небитието, подобно на ръце на карти, скоро след като са изиграни. Но картите преживяват разместването. Картите са гените. Те просто сменят партньорите и продължават нататък. Те са репликатори и ние сме техните машини за оцеляване. Като изпълним задачата си, те ни захвърлят. Гените измерват времето си в геоложки мащаби, те са вечни.

Прародителите не умират млади

На генно ниво алтруизмът е лоша черта, а егоизмът – добра. Гените се състезават непосредственно със своите алели за оцеляване, защото тези алели се стремят да заемат мястото им в хромозомите на следващите поколения. Всеки ген, ще се държи по такъв начин, че да увеличи шансовете на собственото си оцеляване в генофонда. Генът е основна единица за егоизъм.

Ако някои от вашите братовчеди и прачичовци са умрели в детството си, то нито един от вашите прародители не го е правил. Прародителите просто не умират млади!

Дълговременните последствия от неслучайните смъртни случаи и успешни размножения на индивидите се изразяват под формата на изменящи се честоти на гените в генофонда. Генофондът играе за съвременните репликатори същата роля, която първичния бульон е играел за първите репликатори. Благодарение на половото размножаване и рекомбинацията (кросинговера) на хромозомите генофондът през цялото время добре се разбърква подобно на течния бульон. Еволюцията е процес, с помощта на който броя на едни гени в генофонда нараства, а броя на други намалява.

Хубаво би било, ако всеки път, когато се опитваме да обясним еволюцията на някакъв признак, например алтруистичното поведение, просто да се попитаме: “А какво въздействие ще окаже този признак на честотата на гените в генофонда?”

Глава 4 – Машината на гена

Машините за оцеляване започнаха като пасивни контейнери за гените, предоставяйки им не повече от стени за да ги защитават от химическата война на техните съперници и опустошенията на случайната молекулярна бомбардировка. В ранните дни те “се възползват” от наличните свободни органични молекули в бульона. Този безгрижен живот свършва, когато запасите органична храна се изчерпат. Един от главните клонове машини за оцеляване, наречени сега растения, започват да използват слънчевата светлина за да изграждат от прости молекули по-сложни.

Снимка: The Jungle Store

Друг клон, наречен сега животни, “открил” за себе си възможността да експлоатира растенията, изяждайки или непосредствено плодовете на биохимичната им дейност или други животни. В процеса на еволюцията двата главни клона машини за оцеляване създавали все по-съвършенни методи за повишаване своята ефективност в съответствие със своите различни начини на живот, непрекъснато разширявайки кръга на достъпни ниши и местообитания.

Координацията на многоклетъчните тела -> нервна система

В резултат на еволюцията възникнали многоклетъчните тела, при това всяка клетка получила пълни копия на всички гени на дадения вид. Някои описват тялото като колония от клетки. Докинс предлага талото да се представя като колония от гени, а клетката – като удобна рабона единица за химическата дейност на гените.

Но даже представлявайки колонии от гени, телата се движат като съгласувано цяло. Естественият отбор облагодетелста тези гени, които са способни да сътрудничат с други гени. В отчаяната конкуренция за оскъдните ресурси, в непрекъсната борба за изяждане на другите машини за оцеляване или в стремежа да се избегне това, централната координация на активността на тази “комуна” несъмненно давала преимущество в сравнение с анархията.

Животните станали активни предприемчиви носители на гените – генни машини. Необходимостта от съгласуването на движенията довело до появата на нервната система. Основният начин, с който мозъкът помага на машините за оцеляване да постигнат успех, е регулацията и координацията на мускулните съкращения, като ритъма на тези съкращения се съгласува по някакъв начин с ритъма на събитията, ставащи във външния свят. Затова естествения подбор благоприятствал запазването на животни, придобили органи на чувствата ( очи, уши, вкусови луковици) позволяващи да се превеждат образите, ставащи във външния свят от физически събития в импулсния код на невроните.

Снимката е на BIRDS AS ART

Върховните програмисти – обучение и моделиране

Гените регулират поведението на своите машини за оцеляване не непосредственно, дърпайки конците като кукловод, а косвенно, като програмист. Гените са върховни програмисти, те съставят програмата за собственото си съществуване. За тях съдят според това, колко успешно се справят с всички опасности, с които се сблъскват в живота техните машини за оцеляване, а безмилостният съд е само съдът на оцеляването. Те могат само да вложат необходимите инструкции, после машините действат самостоятелно, а гените пасивно си седят вътре в тях, защото могат да програмират само когато се създава машината. Гените трябва да имат способността да предвиждат. В периода, когато ембрионалната машина за оцеляване само се строи, опасностите и проблемите, чакащи я в бъдещия живот са неизвестни.

Един от начините, позволяващи на гените да решат проблема с непредсказуемите условия на средата, е да се снабди машината за оцеляване с умение за обучение. Съответната програма може да бъде под формата на следните инструкции: “Ето списък на усещания, определени като възнаграждение: сладкия вкус в устата, оргазма, комфортната температура, вида на усмихващо се дете. И ето списък на неприятни усещания: болка, повръщане, чувство на глад, плачещо дете. Ако извършите нещо, след което следва една от тези неприятности, не правете това повече, но затова повтаряйте всички тези действия, които предизвикват възнаграждение” .

Когато ви предстои да предприемете трудно решение, касаещо неизвестни величини в бъдещето, прибягвате до някаква форма на моделиране. Вие се стараете да си представите, какво ще стане в случай на приемане на всяка от възможните алтернативи. Вие строите мислен модел не на всичко, а само на ограничен набор същности, които по ваше мнение, имат отношение. Можете ясно да ги видите със своята мисъл или можете да видите техните традиционни абстракции и да манипулирате с тях. Машините за оцеляване, способни да моделират бъдещето, са с няколко стъпки напред в сравнение с тези, които са способни да се обучават само по пътя на пробите и грешките – метод, за които отива повече време и енергия, а и грешките нерядко се оказват и фатални. Моделирането е и по-безопасно и по-бързо.

Разумът – нашата еманципация от строгите ни господари – гените

Еволюцията на способността за моделиране стига кулминацията си в субективното съзнание. Защо това се случва е най-дълбоката загадка за съвременната биология. Може би, съзнанието възниква тогава, когато модела на света, създаван от мозъкът, достига такава пълнота, че му се налага да включи в него модела на самия себе си. ..

Диктувайки, как трябва да бъдат построени машините за оцеляване и техните нервни системи, гените в крайна сметка държат в своите ръце върховната власт над поведението. Обаче във всеки даден момент решението за това, какво трябва да се прави понататък, приема нервната система. Гените изработват политиката, а мозъкът е изпълнител.

С развитието си мозъкът във все по-голяма степен приема собствени решения, използвайки такива методи като обучение и моделиране. Логичният завършек на това направление, не достигнат от нито един вид, би било положението, при което гените дават на машината за оцеляване една всеобхватна инструкция: прави това, което смяташ за най-важно за нашето оцеляване.

Снимка Steve Hoffmann’s Nature and Landscape Photography

Съзнанието, може да се представи като кулминацията на някакво еволюционно направление към независимост на машините за оцеляване, способни да предприемат решение независимо от своите върховни господари – гените. Мозъкът се занимава с все повече дейности на машините за оцеляване; той е способен да предсказва бъдещето и да реагира съответно. Може даже да се разбунтува против диктата на гените, например да се откаже да има толкова деца, колкото е в състояние да има. Но в това отношение човекът заема особено положение.

Винаги когато система на комуникацията се развива, има опасност някои да експлоатират системата за собствени користни цели. Както и да е, ние трябва да очакваме лъжи и измама, и егоистична експлоатация на комуникацията да възникват винаги, когато интересите на гените от различни индивиди се разминават. Това може да включва и индивиди от един и същи вид. Както ще видим, трябва да очакваме, че дори децата ще измамват родителите си, че съпрузи ще мамят жените си, че брат ще лъже брата.