Восхождение на гору Невероятности - Ричард Докинз

В каждом из этих случаев пессимистичность оценки подразумевает, что в результате продолжительность эволюции глаза окажется достаточно велика. Глубокий пессимизм гораздо более обоснован, нежели оптимизм. Недоверчивый скептик – например, Эмма Дарвин, – который сомневается в силе эволюции, скорее согласится с тем, что такой чрезвычайно сложный, многокомпонентный орган, как глаз, будет развиваться очень и очень долго, если вообще когда‐нибудь разовьется. По итоговой оценке Нильссона и Пелгер, этот период оказался поразительно коротким. В конце концов расчеты показали, что полноценный рыбий глаз с хрусталиком сформировался всего за каких‐то 364000 поколений. Если бы они выбрали более оптимистичные – то есть, наверное, менее реалистичные – параметры, все случилось бы еще быстрее.

Сколько лет можно отвести 364000 поколениям? Безусловно, это зависит от времени жизни поколения. Мы говорим о мелких морских животных – червях, моллюсках, небольших рыбах. Их поколение сменяется, как правило, за год или меньше. Таким образом, вывод Нильссона и Пелгер эквивалентен тому, что эволюция хрусталика могла бы завершиться менее чем за полмиллиона лет. По меркам геологии это очень-очень мало. Так мало, что в масштабе древних эр, о которых идет речь, это почти мгновение. Жаловаться, что для эволюции глаза было мало времени, – просто грех, это чудовищная, постыдная ложь.

Конечно, Нильссон и Пелгер учли не все особенности правильно сформированного глаза, которые, возможно, развивались гораздо дольше (хотя авторы исследования думают иначе). Скажем, предварительная эволюция светочувствительных клеток – ранее я называл их фоторецепторами, – по мнению Нильссона и Пелгер, закончилась еще до старта их модельной эволюционной системы. У современных глаз есть и другие полезные свойства, такие как способность менять фокусное расстояние и размер зрачка (“диафрагму объектива”) или подвижность в глазнице. Способность вращать глазами – это большой плюс не только по вполне очевидным причинам, но и потому, что жизненно важно уметь фиксировать взгляд при движении тела. Птицы удерживают голову в неподвижности – и тем самым фиксируют взгляд – с помощью мышц шеи даже при резких движениях всего туловища. В более сложных системах, обеспечивающих эту способность, задействованы тонкие механизмы мозга. Но ясно, что лучше иметь возможность хоть как‐то, на примитивном уровне, управлять движением глаз, чем не иметь ее вовсе, поэтому для нас не составит труда на пути следования к вершине горы Невероятности по пологому склону сложить фрагменты наследственных линий.

Если предмет расположен очень далеко от вас, для фокусировки исходящих от него лучей требуется линза с меньшей оптической силой, чем если бы он находился вблизи. Возможность в равной мере хорошо фокусировать лучи на дальних и ближних дистанциях – роскошь, без которой можно обойтись, но в природе ценен любой малейший шажок к увеличению шансов на выживание, и, действительно, самые разные животные могут разными способами менять фокусное расстояние хрусталика. Мы, млекопитающие, вытягиваем хрусталик, меняя его форму, с помощью мышц. Так же поступают птицы и большинство рептилий. Хамелеоны, змеи, рыбы и лягушки используют тот же принцип, по которому работает объектив камеры – слегка выдвигают хрусталик вперед или назад. Животные с маленькими глазками даже не пытаются этого делать. Их глаза подобны примитивному фотоаппарату “Кодак Брауни” – худо-бедно фокусируются на любое расстояние, пусть и неидеально. К сожалению, и наши глаза с возрастом начинают работать, как “Кодак Брауни”, а чтобы мы хорошо видели и вблизи, и вдали, нам выписывают бифокальные очки.

Нетрудно предположить, как постепенно развивался механизм регулировки фокусного расстояния. Во время опытов с полиэтиленовым пакетом и водой я сразу заметил, что могу увеличить или уменьшить резкость изображения, если сожму рукой пакет. Меня не интересовала форма пакета, я вообще не обращал на него внимания, а следил только за качеством проектируемой картинки, поэтому просто мял пакет по‐всякому, пока не добивался более четкого изображения. Любая прилегающая к какой‐либо зоне стекловидной массы мышца, предназначенная совсем для других целей, заодно могла бы скорректировать фокусное расстояние хрусталика. Это открывает широкие возможности для планомерных усовершенствований на всем пути к вершинам горы Невероятности, а высшим достижением мог бы стать способ фокусировки, которым пользуются млекопитающие или хамелеоны.

Может быть, несколько труднее, хотя и ненамного, изменить апертуру – диаметр отверстия, через которое поступают световые лучи. Нужда в этом возникает по той же причине, что и при фотосъемке. При фиксированной светочувствительности фотопленки/фоторецепторов света может поступать как слишком много (иногда он даже слепит), так и слишком мало. Более того, чем уже отверстие, тем больше глубина фокусировки – диапазон расстояний, в пределах которого изображение получается резким. Хорошая камера, как и хороший глаз, снабжена встроенным экспонометром, который автоматически затемняет линзу диафрагмой, когда солнце выходит, и открывает ее в противном случае. Зрачок человеческого глаза – пример самой умной автоматики, японские инженеры могли бы гордиться такой технологией.

Но и здесь нетрудно догадаться, как можно было бы запустить столь изощренный механизм уже на нижних уровнях горы Невероятности. Круглый зрачок, хотя мы к нему и привыкли, отнюдь не догма. Форма зрачка может быть любой. У овец и крупного рогатого скота зрачки удлиненные, ромбовидные, расположенные горизонтально. Такие же у осьминогов и некоторых змей, а у других видов змей зрачок представляет собой вертикальную щель. Кошачий зрачок меняет форму от круглой до щелевидной, ориентированной по вертикали (рис. 5.15):

Даже у многих дорогих камер зрачок объектива представляет собой не ровный круг, а многоугольник. Главное – регулировать световой поток, входящий в глаз. Если вы это поймете, то и первые этапы эволюции меняющегося зрачка покажутся вам очевидными. По низлежащим склонам горы Невероятности проходит множество удобных троп. Иридо-хрусталиковая диафрагма создает не больше препятствий на пути эволюции, чем анальный сфинктер. Важнее всего, наверное, ускорить реакцию зрачка. Раз нервная система уже есть, то и подстегнуть ее на подъеме в гору – тоже не проблема. Встаньте перед зеркалом и посветите фонариком себе в глаз – вы сможете на практике убедиться, что человеческий зрачок реагирует мгновенно. Можно провести и более эффектный эксперимент: направьте фонарик в один глаз, наблюдая за другим, и вы увидите, что оба зрачка реагируют одновременно.