В начало: http://proza.ru/2021/09/13/908
Теория Дарвина и вера. Случайность.
-13-
Так или иначе, большинство возникающих вопросов касается одного и того же. И в опыте с искусственным разведением кишечной палочки, и в переселении с острова на остров ящериц Podarcis sicula, и эволюции глаза, черепахи, и во многих других, всё упирается в скорость эволюционных преобразований.
Почему одни эволюционируют быстрее чем другие? Причём разность в скорости отличается настолько кардинально, что невольно подкрадываются всякие ненаучные сомнения. Действительно, если механизм эволюции один для всех и в основе этого механизма лежит случайная мутация, то почему в одних примерах случайность процесса так сильно отличается от других?
Как замечательно, что некоторые учёные берутся просчитать скорость эволюции. Так, к примеру, эволюцию глаза из пятна фоторецепторных клеток уложили менее чем в 364 000 лет, пояснив, что это пессимистичный расчёт, в котором усреднено одно поколение приравняли одному году. Итого 364000 поколений, плюс-минус, хотя скорее минус, поскольку это же пессимистичный расчёт.
Напомню: что «в целом в развитие глаза вовлечено несколько тысяч генов». Грубо получается, что на одну удачную мутацию положили сто поколений. Это должно вселять в нас надежду и уверенность в завтрашнем дне. Ведь если бы (страшно об этом даже подумать) у природы в начале эволюционного восхождения не было бы никого под рукой, кроме существ эволюционирующих со скоростью бактерий, то возможно мы до сих пор не увидели свет.
Очень известной в научных кругах бактерии Escherichia coli понадобилось 45000 поколений для двух мутаций. И это в идеальных Дарвиновских условиях. При такой неважной скорости им даже в лаборатории придётся подождать где-то 350 миллионов поколений до сколько-нибудь приличного зрения. А мы можем быть совершенно спокойны в том, что ни наши дети, ни внуки не встретятся где-нибудь в грязной подворотне с глазу на глаз с какой-нибудь распоясавшейся бактерией.
На одну удачную мутацию, в среднем, сто поколений. Насколько такой срок реалистичен? Может быть у кого-то возникает соблазн считать мутации в дискретном формате: случилась плохая или хорошая? В принципе, верно, коль мутации могут быть или полезны, или вредны. Однако вероятность возникновения полезной далеко не дискретна.
Так, если взять игральный кубик, то вероятность выпадения любой из граней составляет одну из шести. Если у вас на руках колода с тридцатью двумя картами, то загаданная вами карта окажется сверху колоды с вероятностью одна тридцать вторая. Если вы захотите похимичить, то вероятность выбрать нужный химический элемент составит одну сто восемнадцатую (за исключением тех элементов, которые будут недоступны). Те, кто пробовал играть в кости, знает, что шестёрка может вообще не выпасть за всю игру. В реальности это правило вероятности работает лишь при количестве попыток близкой к бесконечности.
Какова же тогда вероятность полезной комбинации на клеточном уровне или в ДНК? Не берусь даже предположить. Остановлюсь только на одном моменте. Если речь идёт об улучшении чего-то имеющегося (пусть то будет удилище, панцирь или глаз), то вероятность ещё как-то можно просчитать. Но если создаётся случайным образом что-то новое, то вероятность вообще не поддаётся никакому анализу. На примере тех же игральных кубиков, какова вероятность выпадения цифры восемь или десять, если граней всего шесть? Я не говорю, что вероятность такого события мала. Я утверждаю, что в реальном мире вероятность такого события равна нулю.
Вернёмся к книге «Величайшее Шоу на Земле: свидетельства эволюции»:
«Многие проблемы, которые мы встречаем в эволюционной аргументации, возникают только потому, что животные так неосмотрительны, что эволюционируют с различными скоростями, и даже иногда могут быть так неосмотрительны, что не эволюционируют вообще».
Предположение о том, что Докинз тут же развеет все сомнения, остается лишь предположением. Оказывается, для него это непостижимая тайна природы:
«Если бы был закон природы, предписывающий, что число эволюционных изменений должно всегда быть обязательно пропорционально прошедшему времени, степень сходства точно отражала бы близость родственных отношений.
В реальном мире, однако, мы должны устоять перед эволюционными спринтерами, такими как птицы, которые оставили свои рептилийные корни стоящими в мезозойской пыли, и уникальности которых в нашем восприятии помогло то стечение обстоятельств, что все их соседи по эволюционному дереву были убиты астрономической катастрофой. В другой крайности, мы не должны поддаваться «живым ископаемым», таких как Lingula, которые, в крайних случаях, изменились так немного, что почти могли бы скрещиваться со своими отдаленными предками, если бы только сватающая машина времени могла обеспечить им свидание. Lingula — не единственный известный пример живого ископаемого. Другие включают в себя Limulus, мечехвостов, и целакантов,…»
Мечехвосты, целаканты, Lingula, Limulus могли бы скрещиваться со своими предками, жившими миллионы лет назад. Как такое возможно? И это при том, что наши предки тогда даже на обезьян-то не очень были похожи. Чему мы обязаны опережающему темпу нашей эволюции? Или что так сильно затормозило прогресс мечехвостов и компании? Разве не интересно в этом разобраться?
Хорошо. Что такое эволюция? Согласно теории Дарвина эволюция - это случайная мутация плюс естественный отбор. Правильнее здесь поставить знак "минус", поскольку естественный отбор отсеивает недостойные мутации. Но это, так к слову, чтобы не забывать о простых математических правилах.
Итак, является ли частота мутаций непредсказуемой?
Каждый выпускник технического института знаком с теорией вероятностей. Основы этой науки были заложены ещё в средние века, хотя и не сразу обзавелись строго математическим обоснованием. Зато исследования Христиана Гюйгенса, опубликованный в 1657 году, и независимо от него Паскалем и Ферма, изданные в 1679 году, ввели основные понятия теории и открыли первые вероятностные закономерности.
Случайные величины и вероятность наступления какого-то события (хотя бы и мутации) - это основные понятия теории вероятности. Согласно теории вероятностей, если взять небольшую выборку или короткий период времени, что тоже самое для нашего случая, то вероятность случайной мутации мало предсказуема. В рамках истории планеты мы имеем почти бесконечный промежуток времени в мегалионы лет. В таком временном диапазоне любая случайность прекрасно прогнозируется математическими методами.
Количество мутаций на длинном промежутке времени можно усреднено считать равно распределенным по всей временной шкале. А сами мутации вполне предсказуемо должны происходить через приблизительно одинаковые промежутки времени.
Известно, что некоторые внешние факторы, такие как радиация, могут существенно влиять на скорость возникновения мутаций. Причиной могут быть выбросы радиоактивных веществ при авариях на атомных станциях или от ядерных бомбардировок.
Мы не будем до такой степени скрупулёзны, что станем учитывать последнее столетие в великом эволюционном процессе. Нам хватит и предшествующих сотен миллионов лет, которые сугубо случайным образом привели планету к авариям атомных станций, ядерным бомбардировкам и прочим «достижениям» человеческой цивилизации.
С одним слагаемым эволюционного процесса разобрались. На длительном промежутке времени оно может считаться неизменной и в большей степени величиной постоянной для любых живых организмов.
Что же касается второго слагаемого (или как мы заметили - вычитающего), то с ним всё ещё проще. Естественный отбор - это давление хищников и нехватка пищевых ресурсов. Этот механизм призван отсеивать вредные мутации и поощрять полезные. Увеличить скорость эволюции естественный отбор никак не может. Разве что замедлить. В истории Земли были периоды глобального похолодания и иные катаклизмы, которые существенно усложнили жизнь её тогдашним обитателям. В таких условиях естественный отбор мог ненароком уничтожить и тех, чьи мутации были весьма полезны. К счастью это чрезмерное давление носило эпизодический характер, конечно же, если смотреть в масштабе жизни планеты.
В любом случае, естественный отбор не делает никому снисхождения и оказывает одинаковое давление на всех живых существ. Как и случайные мутации, так и естественный отбор в рамках теории Дарвина должны задавать примерно одинаковую скорость для любых ветвей эволюционного дерева.
Каждый листок этого дерева тянется к солнцу, удлиняются ветви и само дерево растёт. Нехватка солнца или влаги, вызванная засухой или иным природным катаклизмом, одинаково сказывается на всех ветвях и на всем дереве в целом.
Продолжение:http://proza.ru/2021/10/03/1176