ЧЯД. Глава 2. 2

                ЖУК-БОМБАРДИР


Жук-бомбардир – насекомое непритязательного вида, длиной около полутора дюймов. Однако, когда ему угрожает другое насекомое, у жука есть особый метод защиты: струя раскаленного раствора в противника из отверстия в его задней части. Нагретая жидкость обжигает живую мишень, разрушая, таким образом, её планы отобедать. Как этот трюк выполняется?

Оказывается, жук-бомбардир использует химию. Перед боем специализированные структуры, называемые секреторными долями, создают очень концентрированную смесь двух химических веществ, пероксида водорода и гидрохинона (см. рис). Перекись водорода – это то самое вещество, которое можно купить в любой аптеке, а гидрохинон используется в производстве фотографий. Смесь отправляется в камеру хранения, которая называется собирающей камерой – везикулой. Она соединена со вторым отсеком, называемым реакционной или взрывной камерой. Обе камеры отделены друг от друга протоком снабженным мышечным сфинктером, очень похожим на человеческие сдерживающие физиологические отправления сфинктеры. К реакционной камере прикреплены несколько маленьких округлых выпуклостей, называемых эктодермальными железами. В них содержатся ферменты-катализаторы, попадающие во взрывную камеру. Когда жук чувствует угрозу, он сжимает мышцы, окружающие камеру хранения, одновременно расслабляя мышцы сфинктера. Это заставляет раствор перекиси водорода и гидрохинона оказаться во взрывной камере, где они смешивается с ферментами катализаторами.

Далее с химической точки зрения все становится очень интересно. Перекись водорода быстро разлагается на обычную воду и кислород, точно так же, как приобретенная в магазине бутылка перекиси водорода со временем разлагается, если ее оставить открытой. Кислород вступает в реакцию с гидрохиноном с образованием большего количества воды, а также сильно раздражающего химического вещества под названием хинон. Эти реакции выделяют большое количество тепла. Температура раствора поднимается до точки кипения и часть его превращается в пар. Пар и газообразный кислород создают большое давление во взрывной камере. В момент, когда сфинктер закрыт, выводной канал наружу из тела жука становится единственным выходом для кипящей смеси. Мышцы, окружающие выводной канал, позволяют направлять струю пара на источник опасности. В итоге противник жука обжигается парящим раствором токсичного хинона.

Вы можете задаться вопросом, почему смесь перекиси водорода и хинона не реагировала взрывом, когда она находилась в собирающей камере. Причина в том, что многие химические реакции происходят довольно медленно, если молекулы не могут легко соединиться на атомном уровне, иначе эта книга вспыхнула бы пламенем при реакции с кислородом воздуха. В качестве аналогии рассмотрим запертую дверь. Для людей (скажем, мальчиков и девочек-подростков), находящихся по разные стороны двери, нет простого способа собраться вместе, даже если бы они были рады это сделать. Однако, если у кого-то есть ключ, то дверь можно открыть и таким правильным действием добиться успеха. Ферменты катализаторы играют роль ключа, позволяя перекиси водорода и гидрохинону соединиться на атомном уровне, чтобы произошла реакция.

Жук бомбардир является фаворитом креационистов. Они насмехаются над эволюционистами с помощью этой удивительной защитной системы жука, предлагая им объяснить, каким образом она могла появиться в результате постепенной эволюции. Ричард Докинз, профессор зоологии в Оксфордском университете (на момент написания книги -ЯЗ), принял их вызов. Докинз – лучший современный популяризатор дарвинизма. Его книги, в том числе получившая признание критиков «Слепой часовщик», доступны даже интересующемуся дилетанту и к тому же весьма интересны. Докинз пишет со страстью, потому что он верит в дарвинизм. Он также считает, что атеизм является логическим выводом из дарвинизма и что мир был бы лучше, если бы больше людей разделяло подобную точку зрения.

В «Слепом часовщике» Докинз кратко упоминает о жуке-бомбардире. Вначале он цитирует отрывок из книги «Шея жирафа» Фрэнсиса Хитчинга, в которой описана защитная система жука-бомбардира как аргумент против дарвинизма:

«Жук-бомбардир впрыскивает смертельную смесь гидрохинона и перекиси водорода в лицо врагу. Эти два химических вещества, смешанные вместе, буквально взрываются. Поэтому, чтобы сохранить их в своем теле, жук-бомбардир разработал химический ингибитор, который делает их безопасными. В тот момент, когда жук выбрасывает жидкость из хвоста, добавляется антиингибитор, чтобы смесь снова стала взрывоопасной. Цепочка событий, которая могла бы привести к появлению путем эволюции такого сложного, скоординированного и тонкого процесса, не имеет биологического объяснения на простой пошаговой основе. Малейшее изменение химического баланса немедленно создаст вид взрывающихся жуков».

Докинз отвечает:

«Коллега-биохимик любезно предоставил мне бутылку перекиси водорода и достаточное количество гидрохинона, которых хватило бы для 50 жуков-бомбардиров. Я собираюсь смешать их вместе. По словам Хитчинга, они взорвутся мне в лицо. Так, делаем .... Ну, и я все еще живой. Я налил перекись водорода в гидрохинон, и ничего не произошло. Смесь даже не нагрелась ... Утверждение о том, что «эти два химических вещества, когда смешаны вместе буквально взрываются» - просто ложно, хотя об этом регулярно повторяется в креацинистской литературе. Если вас интересует жук-бомбардир, то вот что на самом деле происходит.

Это правда, что он брызгает в противников обжигающе горячей смесью перекиси водорода и гидрохинона. Но перекись водорода и гидрохинон не вступают в бурную реакцию, если не добавить катализатор. Вот это то, что проделывает жук бомбардир. Что касается эволюционных предшественников системы, то как пероксид водорода, так и различные виды хинонов используются для других целей в химии организма. Предки жука-бомбардира просто заставили уже имеющиеся химические вещества делать другую работу. Вот как работает эволюция».

Хотя Докинз и «одерживает верх», ни он, ни креационисты не правы в этом случае. Объяснение Докинза эволюции системы основывается на том факте, что элементы системы «случайно оказались рядом». И таким образом, эволюция может быть возможна. Но Докинз не объяснил, как перекись водорода и хиноны стали секретироваться вместе в очень высоких концентрациях в один отсек, который соединен через снабженную сфинктером трубку со вторым отсеком, содержащем ферменты, необходимые для быстрой реакции химических веществ.

Ключевой вопрос заключается в следующем: как могут постепенно создаваться сложные биохимические системы? Проблема вышеупомянутой «дискуссии» состоит в том, что обе стороны говорят друг за другом. Одна сторона приводит неправильные факты, другая сторона просто их исправляет. Но бремя дарвинистов состоит в том, чтобы ответить на два вопроса: во-первых, каковы конкретно этапы эволюции жуков во всей их сложной красе? Во-вторых, с учетом этих этапов, как дарвинизм объясняет нам переход от одного к другому?

Докинз не сообщил нам никаких подробностей о том, как могла развиваться система защиты жука-бомбардира. Чтобы понять в чем проблема с его аргументами, давайте воспользуемся тем, что мы знаем об анатомии жука, и построим наиболее возможный путь для эволюции жука бомбардира. Во-первых, мы должны отметить, что функция защитного аппарата жука-бомбардира заключается в отражении нападающих. Компоненты системы: (1) перекись водорода и гидрохинон, которые вырабатываются секреторными долями; (2) ферменты-катализаторы, производимые эктодермальными железами; (3) собирающий пузырек; (4) сфинктерная мышца; (5) взрывная камера; и (6) выпускной канал. Однако не все эти компоненты необходимы для функционирования системы. Сам гидрохинон вреден для хищников. Большое количество видов жуков синтезирует хиноны, которые даже не выделяются наружу, но имеют «плохой вкус». Первоначально несколько отдельных жуков пережевываются и выплевываются хищником, и он таким образом учится избегать своих вредных собратьев в будущем, а вид в целом получает выгоду от такой защиты.

Таким образом, один гидрохинон выполняет защитную функцию, которую мы приписываем всей системе. Могут ли другие компоненты быть добавлены в систему бомбардира таким образом, чтобы функция постоянно улучшалась? Казалось бы, могут. Мы можем представить, что жук выиграет от концентрации гидрохинона в удерживающем объеме, таком как собирающая камера. Это позволило бы жуку производить большое количество вредного химического вещества и при этом стать очень невкусным, не вызывая внутренних проблем.  Если собирающая везикула каким-то образом создаст канал наружу, гидрохинон может вытечь и, возможно, дать отпор злоумышленникам, прежде чем они действительно съедят жука. У многих жуков есть защитные аппараты, называемые пигидиальными железами, которые имеют такие основные структуры: простое удерживающее пространство с каналом, ведущим наружу, часто окруженным мышцей, чтобы помочь изгнать содержимое пространства. Систему можно улучшить, развив мышцу сфинктера, которая предотвратит утечку содержимого до нужного времени.

Перекись водорода также является раздражителем, и поэтому жук мог бы быть в большей безопасности, если бы он мог выделять, даже при низкой температуре, как гидрохинон, так и перекись водорода, чтобы усилить раздражающий эффект.  Почти все клетки несут фермент каталазу, которая расщепляет перекись водорода на воду и кислород с выделением тепла. Если клетки, выстилающие тракт наружу, выделят немного каталазы, то во время выброса часть перекиси водорода разложится, нагревая раствор и, тем самым, делая его более раздражающим. Разновидности жуков-бомбардиров Австралии и Папуа-Новой Гвинеи, выбрасывают струю раствора,  температура которой варьирует от теплой до горячей, но не кипящей. Если клетки выпустят больше каталазы, раствор станет более горячим. В конечном итоге будет достигнут оптимальный баланс между температурой раствора и стойкостью выходного канала. Со временем выходной канал может стать более прочным и пригодным для более высоких температур, вплоть до точки кипения раствора. Последующее выделение пероксидаз в каталитическую смесь сделало бы устройство, по существу идентичным устройству, изображенному на рисунке.

Теперь у нас есть сценарий, подходящий для эволюционной литературы. Но действительно ли было объяснено развитие защитного аппарата жука-бомбардира? К сожалению, объяснение здесь не более подробное, чем рассказ Дарвина о глазе в девятнадцатом веке. Хотя у нас, кажется, есть постоянно меняющаяся система, компоненты, которые управляют ее работой, неизвестны. Например, сборный пузырь представляет собой сложную, многоклеточную структуру. Что в нем содержится? Почему у него такая особая форма? Сказать, что «жук выиграет от концентрации гидрохинона в удерживающем пространстве», это все равно, что сказать, что «общество выигрывает от концентрации власти в централизованном правительстве»: в обоих случаях способ концентрации и сосуд для хранения необъяснимы, а преимущества любого из них будут сильно зависеть от деталей.  Собирающая везикула, мышца сфинктера, камера взрыва и порт выхода – все это сложные структуры со многими непознанными компонентами. Кроме того, фактические процессы, ответственные за развитие взрывной способности, неизвестны: что вызывает развитие собирающего пузырька, выделение перекиси водорода или мышца сфинктера обернутая вокруг?

Все, что мы можем утверждать на данном этапе, это то, что эволюция Дарвина могла иметь место. Если бы мы могли проанализировать структурные детали жука вплоть до последнего белка и фермента, и если бы мы могли объяснить все эти детали дарвиновским объяснением, то мы могли бы согласиться с Докинзом. На данный момент, однако, мы не можем сказать, являются ли пошаговые наросты нашего гипотетического эволюционного потока «прыжками» с одной мутацией или полетами на вертолете между отдаленными холмами.

                ПОКА НЕ УВИЖУ, НЕ ПОВЕРЮ


Давайте вернемся к человеческому глазу. Докинз и Хитчинг  расходятся в оценке этого классически сложного органа. Хитчинг заявил в «Шее жирафа», что совершенно очевидно, если малейшая деталь глаза будет неверно организована – или роговица нечеткая, или зрачок не расширяется, или линза-хрусталик непрозрачная, или фокусировка неправильная – тогда узнаваемый образ не сформируется. Глаз либо функционирует как единое целое, либо не функционирует вообще. Так как же это произошло благодаря медленным, устойчивым, бесконечно малым дарвиновским улучшениям? Действительно ли правдоподобно, что тысячи и тысячи случайных мутаций так совпали, что хрусталик и сетчатка, которые не могут работать друг без друга, развивались синхронно? Какую ценность для выживания имеет глаз, который не видит?

Докинз, благодарный за то, что Хитчинг опять дает себя ухватить за бороду, не упускает такой возможности:

«Рассмотрим утверждение, что «если малейшая деталь неверно организуется ... [если] фокусировка идет не так ... узнаваемое изображение не формируется». Вероятность того, что вы читаете эти слова через стеклянные линзы, пятьдесят на пятьдесят. Снимите их и осмотрись. Согласны ли вы, что «узнаваемый образ не формируется»?  (Хитчинг) также утверждает, как очевидный факт, будто хрусталик и сетчатка не могут работать друг без друга. Кто ему об этом сказал? У одной из моих близких была операция по удалению катаракты на обоих глазах. У неё нет хрусталиков в глазах вообще. Без очков она не может даже играть в большой теннис или прицелиться из винтовки. Однако она уверяла меня, что гораздо лучше быть с глазами без хрусталиков, чем вообще без глаз. Вы все же можете определить, наткнетесь ли вы на стену или другого человека. А если бы вы были диким существом, вы наверняка могли бы использовать свои глаза без хрусталиков, чтобы обнаружить тень надвигающегося хищника и направление, откуда он приближается».

После нападения на Хитчинга, а также на ученых Ричарда Голдшмидта и Стивена Джея Гулда, обеспокоенных сложностью глаза, Докинз продолжает перефразировать аргумент Чарльза Дарвина о правдоподобности эволюции глаза:

«У некоторых одноклеточных животных есть светочувствительное пятно с небольшим количеством пигмента. Экран защищает его от света, идущего в одном направлении, что дает ему некоторое «представление» о том, откуда исходит свет. Среди многоклеточных животных ... светочувствительные клетки на пигментной основе расположены в маленькой чашке. Это дает немного лучшую возможность определения направления. ... Теперь, если вы сделаете чашку очень глубокой и перевернете ее на бок, вы в конечном итоге получите камеру без объектива ...  Когда у вас есть чашка для глаза, почти любой смутно выпуклый, смутно прозрачный или даже полупрозрачный материал над его отверстием будет представлять собой улучшение из-за его небольших линзоподобных свойств. Как только появляется такая грубая протолинза, происходит непрерывная постепенная серия улучшений, которые утолщают ее и делают ее более прозрачной и менее искажающей, причем эта тенденция достигает кульминации в том, что мы все признаем как настоящий хрусталик».
 
Докинз и Дарвин предлагают нам поверить, что эволюция глаза протекала шаг за шагом через ряд правдоподобных промежуточных звеньев с бесконечно малыми приращениями. Но бесконечно ли они малы? Вспомним, что «светочувствительное пятно», которое Докинз берет в качестве отправной точки, требует каскада факторов, включая 11-цис-ретиналь и родопсин, чтобы функционировать. Докинз не упоминает о них. И откуда взялась «маленькая чашечка»? Клубок клеток, из которого должна быть сделана чашка, будет иметь тенденцию к округлению, если не удерживать его в правильной форме с помощью молекулярных опор. На самом деле, существуют десятки сложных белков, участвующих в поддержании формы клетки, и еще десятки контролируют внеклеточную структуру. Если их не будет,  клетки примут форму мыльных пузырей. Представляют ли собой эти структуры одношаговые мутации?  Докинз не рассказал нам, как появилась кажущаяся простой форма «чашки». И хотя он уверяет нас, что любой «полупрозрачный материал» был бы улучшением (вспомним, что Геккель ошибочно полагал, что будет легко получить клетки, поскольку они, безусловно, являются просто «простыми комочками»), нам не говорят, насколько трудно получить «простую линзу». Короче говоря, объяснения Докинза уровня грубой анатомии.

И Хитчинг, и Докинз сосредоточили свое внимание не на том. Глаз, как и практически любая большая биологическая структура, состоит из ряда дискретных систем. Функция сетчатки заключается в восприятии света. Функция объектива - собирать свет и фокусировать его. Если хрусталик используется с сетчаткой, работа сетчатки улучшается, но сетчатка и хрусталик могут работать отдельно друг от друга. Точно так же мышцы, которые фокусируют хрусталик или поворачивают глаз, функционируют как сжимающая машина, которая может применяться во многих других системах. Восприятие света сетчаткой не зависит от них. Слезные протоки и веки также являются сложными устройствами, отделимыми от функции сетчатки.

Аргумент Хитчинга уязвим, потому что он ошибочно принимает интегрированную систему за единую систему, и Докинз справедливо указывает на разделимость ее компонентов. Однако, Докинз просто добавляет сложные системы к сложным системам и называет это объяснением.

Это можно сравнить с ответом на вопрос «Как сделать стереосистему?» словами «Подключи набор динамиков к усилителю и добавь CD-плеер, радиоприемник и магнитофон». Дарвиновская теория либо может объяснить производство динамиков и усилителя, либо нет.

Продолжение http://proza.ru/2024/07/13/481