Знаете ли вы, что компьютерные мастерские зарабатывают на эволюции огромные деньги?
Представьте себя на должности писаря. Перед вами – листок с исходным кодом и чистая бумага. Ваша работа — переписывать код с листка на листок.
Смотрим на листок слева, переписываем на листок справа- и так десятки раз подряд, пока не наберётся целая стопка переписанных кодов.
И вот приходит проверяющий, чтобы оценить качество проделанной работы – увы, его ждёт неприятный сюрприз. Сравним исходник и самую последнюю копии:
Что-то здесь не так. Всё понять можно, но чтобы сделать аж двадцать (!) ошибок на листе – это каким криворуким и слепым надо быть? Что же, чёрт возьми, произошло?
Чтобы разобраться в этом нелёгком деле, давайте попробуем повторить эксперимент, только на этот раз каждое несоответствие исходному коду будет подсвечиваться для нас ярким цветом:
Процесс, который мы наблюдаем – неотъемлемый спутник последовательного копирования, и называется он накоплением ошибок. Протекает он всегда по одной и той же схеме:
- Информация последовательно копируется из раза в раз.
- Рано или поздно в одной из копий допускается ошибка.
- Поскольку каждая новая копия всегда снимается с предыдущей, эта ошибка перекочует во все последующие копии.
- Неизбежно, будут допскаться всё новые и новые ошибки – они будут приплюсовываться к уже имеющимся.
- Общее число ошибок в каждой новой копии будет всё расти и расти.
На самом деле, этот писарь не такой уж и криворукий: ну ошибался иногда. Вот только каждая сделанная им ошибка автоматически попадала и в следующую копию, и в копию копии, и в копию копии копии.
В итоге, на последнем листке он допустил всего-то одну ошибочку, а никак не двадцать. Все остальные ошибки он просто переписал с предыдущего листа. Самую первую ошибку он допустил аж двадцать копий назад, но слепо протащил её до самого конца.
При последовательном копировании каждая новая копия будет всё сильнее и сильнее отличаться от исходника, даже при том, что две “соседних” копии могут и не отличаться друг от друга вовсе.
Именно этот процесс, друзья, и лежит в основе эволюции.
Q: Но ведь можно и не ошибаться!
Нельзя. Каким бы флегматичным задротом ни был этот писарь, он в любом случае будет допускать ошибки. Вопрос только в том, когда и как часто. Не на первом листке – так на десятом. Не на десятом – так на сотом. Не забываем также, что частота ошибок зависит и от объёма работы. Если переписывать код из десяти цифр, то ждать ошибки и впрямь придётся очень и очень долго, но что если цифр будет не десять, а десять миллионов? В человеческом геноме, например, более трёх миллиардов (!) пар оснований. Попробуй откопируй его без ошибок сто раз подряд.
Откуда именно берутся ошибки — из спешки, невнимательности, криворукости или просто невезения — не суть важно: откуда нибудь да возьмутся. Можно назвать это такой неприятной особенностью нашего мира: невозможно в принципе копировать что-то бесконечно долго с идеальной точностью. Даже если листки не переписывать от руки, а ксерокопировать, то на копиях всё равно будут возникать “артефакты”, и чем дальше, тем их будет больше.
Попробуйте для интереса: включите ксерокс и “пропустите” какое-нибудь изображение через него раз пятьдесят.
Q: Человек, может, и ошибётся, но ДНК же копирует особо точный аппарат репликации — разве нет?
Дискуссия на эту тему малосущественна, потому что ошибки по факту происходят. Поздно спорить о непотопляемости Титаника, который уже лежит на дне океана.
Ошибки при копировании ДНК (они же мутации) не просто доказаны – их частоту даже измерили. Мутации — это факт, подтверждённый как теоретически, так и эмпирически.
Более того, в мире в принципе не может быть ничего на сто процентов точного. Компьютеры, например, копируют информацию в сотни и тысячи раз точнее, чем аппарат репликации ДНК, но даже они иногда дают сбой – иначе откуда в компьютерных мастерских стабильный поток клиентов с “битыми” жёсткими дисками. У меня уже лет десять пылится на полке один такой…
Совет дня: не забывайте сохранять резервные копии всех важных данных. Я, например, храню файлы Delifort’а на трёх разных флешках.
Q: Есть ли способы избежать накопления ошибок?
Первый способ: просто писать цифры на каждом новом листке от балды. Наследственность — ключевое требование для протекания эволюции. Если каждая новая копия не будет никак связана с предыдущей, то и накопления ошибок не будет.
Второй способ: вместо того, чтобы переписывать каждый новый листок с предыдущей копии, надо положить перед собой исходник и делать все копии напрямую с него. В таком случае, даже если ошибки будут происходить, они не будут накапливаться.
Q: В чём именно проблема второго способа?
Ни в чём. Но в случае с живыми организмами, он просто не имеет место быть. Все люди, которые живут на земле, перенимают код от своих родителей, а не от бабушек с дедушками, или не от какого-нибудь Адама, минуя всех непосредственных потомков.
Последовательная преемственность генетического материала — основа размножения живых организмов.
Что же такое “эволюция”?
Несмотря на кажущуюся сложность, суть эволюционного процесса крайне проста. Эволюция – это всего лишь неточное копирование из раза в раз. И именно неточному копированию мы и обязаны огромным разнообразием жизни на Земле.
Рекомендуемое чтиво: