Сверхъестественное. Боги и демоны эволюции

На сегодняшний день ученым удалось по-новому взглянуть на эту проблему. Как оказалось, концепция "бросовой ДНК" не выдержала испытания временем. На самом деле эти "ненужные" части играют жизненно важную роль в регулировании клеточных процессов. И они столь же необходимы для здоровья и функционирования всего организма, как и хорошо изученные кодирующие секции. Однако я не собираюсь приводить здесь тех медицинских выкладок, которые стали результатом тщательного исследования "некодирующей" ДНК. На самом деле меня куда больше интересуют результаты других изысканий, также касающиеся информации, записанной на длинных и малоизученных цепочках этого полимера.

Послание Зипфа

Всем человеческим языкам присуща одна общая и несколько неожиданная тенденция. Она получила название закона Зипфа — по имени лингвиста Джорджа Зипфа, который открыл ее в 1939 году. Он изучал тексты на самых разных языках и организовывал слова в порядке их значимости. Как оказалось, существует точное математическое соотношение между уровнем значимости слова и частотой его употребления в тексте. И это справедливо для любого языка — будь то английский, японский, арабский, урду, коса и так далее. Вне зависимости от текста, стоило Зипфу вычертить диаграмму, которая сопоставляла частоту употребления слова и его значимость, и у ученого выходила прямая линия "с уклоном в –1 для каждого национального языка" [1232].

Для того, чтобы понять общий принцип, представьте книгу с любым количеством слов — в 60 тысяч, или в 114 тысяч, или какого-либо иного объема. И если наиболее частое слово — то есть слово со степенью значимости номер 1 — будет употребляться в этой книге 10 тысяч раз, то вы можете быть уверены в том, что десятое по частоте употребления (а следовательно, и по значимости) слово встретится в книге 1 тысячу раз, а сотое наиболее частое слово — только 100 раз. Разумеется, цифры будут варьироваться от текста к тексту — в зависимости от общей длины сочинения. Однако точная математическая пропорция между значимостью и частотой употребления слова останется все та же. В этом, вкратце, и состоит закон Зипфа [1233]

.

А вот и еще одна, даже более странная, вещь. В середине девяностых годов XX века исследователи из Бостонского университета и Гарвардского медицинского факультета изучили 37 последовательностей ДНК, в каждой из которых содержалось как минимум 50 тысяч парных базовых элементов, две более коротких последовательности и еще одну, с общим содержанием в 2,2 миллиона парных элементов. И там, где было возможно, изучались как кодирующие, так и некодирующие области ДНК [1234]. Ученые обнаружили, что во всех последовательностях существовали отчетливые узоры из трех, четырех, пяти, шести, семи и восьми парных элементов — своего рода отдельные "слова". И это побудило их применить к материалу два стандартных лингвистических теста. Один из этих тестов был основан на методе Зипфа. Все "слова" ДНК распределили в соответствии с их повторяемостью, после чего вычертили гистограмму, соотносящую значимость каждого слова с фактической частотой его употребления в "тексте".

Оценка кодирующих регионов показала, что они не подчиняются закону Зипфа. Этого-то как раз и следовало ожидать, учитывая, что подобные регионы представляют собой всего лишь коды, а не языки. И служат они всего лишь образцами для создания особых протеинов [1235]

. "В кодирующих частях нет грамматики, — замечает по этому поводу ведущий специалист Эжен Стэнли. — Каждый триплет [базовых элементов] соответствует определенной аминокислоте [входящей в состав протеина]. Здесь нет никакой высшей структуры" [1236].

Что ж, вполне предсказуемо и весьма утешительно. Разумеется, в ДНК нет никаких разумных посланий, и она не пытается передать их нам с помощью своего языка. Ведь если бы это и в самом деле было так, то все принципы современного эволюционного знания оказались бы перевернуты с ног на голову. Однако далее произошло нечто неожиданное и "по-настоящему удивительное", как сказал об этом Эжен Стэнли [1237]

. Это поистине непостижимое и удивительное открытие заключалось в том, что всякий раз, когда исследовались некодирующие регионы ДНК, они полностью подпадали под закон Зипфа [1238]. Если бы эти последовательности ДНК представляли собой книги, страницы которых оказались бы заполнены неизвестными нам буквами, то мы вынуждены были бы сделать вывод, что перед нами не просто мешанина из букв, но полноценный, организованный язык.

Сопоставление частоты употребления со значимостью "слов" в некодирующей ДНК позволяет вычертить гистограмму, характерную для обычных языков. Зато кодирующие части ДНК не соответствуют этому закону (по Эжену Стэнли, Science, 25 ноября 1994 года)