Перейдем к вопросу среднего уровня сложности: как может возникнуть сложное новшество, которое состоит из множества совместно функционирующих частей? Если считать, что естественный отбор может в единицу времени изменять лишь одну часть, то сложно представить, как он будет конструировать многокомпонентные новшества. Какой смысл в сетчатке глаза без хрусталика, и наоборот? Может показаться, что это убийственный аргумент против постепенной дарвиновской эволюции, однако это не так. Если с этим согласиться, придется пополнить ряды креационистов только из-за того, что существует корпорация “Майкрософт”. Эта компания функционирует благодаря слаженной работе тысяч сотрудников: менеджеров, бухгалтеров, кадровиков, маркетологов, финансистов, программистов и многих других. Могла ли корпорация “Майкрософт” стать такой успешной, если бы нанимала сотрудников постепенно – скажем, по одному? Логика говорит нам, что нет. Если бы сотрудник номер один был программистом, корпорация не выжила бы потому, что некому было бы продвигать продукт, начислять зарплату и защищать интеллектуальные права. А если бы номером один был маркетолог, продавать было бы нечего. И так далее. Как так могло получиться, что корпорация, в штате которой десятки специалистов разного профиля, сформировалась всего за 20 лет и именно путем последовательного найма сотрудников? Разгадка проста: первые сотрудники не были узкопрофильными, каждый выполнял сразу несколько функций. Когда “Майкрософт” состояла всего из двух человек – юных Билла Гейтса и Пола Аллена, – они делили все обязанности между собой. По мере того как компания росла, обязанности распределялись между бо́льшим числом людей и функции каждого специализировались. Если вы согласны, что вырастить огромную корпорацию со сложной структурой можно, нанимая по одному сотруднику в единицу времени, то вас не должно удивлять умение эволюции создавать новшества, накапливая одну мутацию за другой. Еще в 1850-х Герберт Спенсер подчеркивал, что и общественная организация, и биологические приспособления должны развиваться постепенно за счет поступательной дифференциации и специализации.
Порог новшеств
А вот и действительно сложный вопрос: как может естественный отбор поддерживать новшества на начальных стадиях развития, когда они лишь требуют вложений и не предоставляют никаких преимуществ для выживания? Дарвин много размышлял над этой проблемой. Как естественный отбор мог благоволить протоглазам или протокрыльям еще до того, как они стали достаточно большими и сложными, чтобы приносить пользу для выживания? Ведь этот отбор экономен: он отсеивает дорогостоящие признаки, от которых нет никакой отдачи. Если новшества в большинстве своем становятся выгодными для выживания только после преодоления некоего порога сложности и эффективности, то непонятно, как эволюция может способствовать их развитию до достижения порога. Это всегда было единственным серьезным возражением против дарвиновской теории эволюции путем естественного отбора. Энергичнее всех на нем настаивал зоолог Сент-Джордж Майварт сразу же после выхода “Происхождения видов…”, и с тех пор оно так и оставалось камнем преткновения.
На мелкие новшества принцип порога не распространяется. Например, шея жирафа могла удлиняться постепенно, и каждый небольшой прирост давал немедленную выгоду – позволял достать листья акации, растущие чуть выше. Покровительственная окраска насекомых могла развиваться постепенно, с каждым изменением уменьшая вероятность обнаружения особи хищником. Удлинение шеи и изменение окраски могли непрерывно давать чистую выгоду.
По мнению некоторых теоретиков эволюции, таких как Ричард Докинз и Манфред Эйген, значимость порогового эффекта для многих важнейших новшеств преувеличена. Они считают, что глобальные новшества вполне могут развиваться в ходе постепенного процесса, где каждый шаг прямо от начальной точки дает преимущества для выживания. Возможно, Докинз и Эйген правы. Мы знаем об эволюционной динамике сложных признаков слишком мало, чтобы понять, насколько широко распространена проблема порога. Многие биологи по сей день считают, что она имеет огромное значение, и именно к ее решению должны в первую очередь стремиться теории эволюционных новшеств. Я разделяю эту точку зрения. Мой опыт работы с компьютерными симуляциями генетических алгоритмов говорит, что проблема порога – весомое препятствие на пути развития новшеств. Если, запуская симуляцию естественного отбора, вы хотите получить что-нибудь сложное и полезное, вас, скорее всего, ждет разочарование. Эволюция в таких симуляциях часто останавливается без всякой видимой причины, застревает на одном месте на тысячи поколений и упрямо избегает интересных новшеств везде, где только можно. Специалисты, которые занимаются генетическими алгоритмами, сильно расстраиваются от того, насколько редко подобные симуляции порождают новшества.