Гены походят на рукописи, написанные в четырёх-буквенном алфавите. Во многом также, как сообщение может принимать много форм на обычном языке (выразить идею с использованием совершенно различных слов – не слишком трудно), также различные генетические слова могут направить строительство идентичных белковых молекул. Более того, белковые молекулы с различными особенностями устройства могут выполнять одинаковые функции. Совокупности генов в клетке подобны целой книге, а гены – подобны старым рукописям, они копировались и перекопировались неаккуратными переписчиками.
Подобно ученым, изучающим древние тексты, биологи вообще работают с современными копиями своего материала (увы, нет биологических свитков Мертвого моря ранних дней жизни). Они сравнивают организмы с похожей внешностью (львы и тигры, лошади и зебры, крысы и мыши) и находят, что они дают подобные ответы на вопросы контрольного сочинения в своих генах и белках. Чем больше два организма различаются (львы и ящерицы, люди и подсолнухи), тем более разные ответы различаются, даже у молекулярных машин, выполняющих одинаковые функции. Продолжая в этом же духе, одинаковые животные делают те же самые ошибки, например, все приматы обделены ферментами для производства витамина С, это упущение, которое разделяется всего лишь двумя другими видами – гвинейской свиньёй и фруктовой летучей мышью. Это намёк на то, что мы, приматы, скопировали наши генетические ответы с общего источника много времени назад.
Тот же самый принцип, который показывает линии происхождения древних текстов (а это помогает исправить их ошибки копирования) таким образом также показывает линии происхождения современной жизни. Действительно, это указывает на то, что вся известная жизнь происходит от общего предка.
Выращивание репликаторов
Первые репликаторы на Земле развили способности, превышающие способности молекул РНК, копирующиеся в испытательных пробирках. К моменту, когда они достигли бактериальной стадии, они развили «современную» систему использования ДНК, РНК и рибосом для построения белка. Далее мутации изменили не только саму копирующуюся ДНК, но и белковые машины, а также живые структуры, которые они строят и которым придают форму.
Команды генов, формировали более сложные клетки, чем когда-либо, а затем направляли кооперацию клеток, что сформировало сложные организмы. Вариация и селекция благоприятствовали командам генов, которые формировали животных с хорошо защищающей кожей и голодными ртами, оживляемых нервами и мускулами, ведомых глазами и мозгом. Как это выразил Ричард Давкинс, гены строили всё более сложные машины выживания, чтобы помочь своему собственному копированию.
Когда гены собаки копируются, они часто перемешиваются с генами других собак, которые были отобраны людьми, которые затем отбирают, каких щенков держать и каким размножаться. В течение тысячелетий, люди превратили волко-подобных животных в серых гончих, декоративных пуделей, такс, и сенбернаров. Путём отбора, каким генам выживать, люди изменили и тело, и характер собак. Человеческие желания определили успех для генов собак; иные факторы определили успех для генов волка.
Мутация и отбор генов на протяжение многих эпох заполняли мир травой и деревьями, насекомыми, рыбой и людьми. Более недавно появлялись и умножались другие объекты – инструменты, здания, самолеты, и компьютеры. И подобно безжизненным молекулам РНК, эти аппаратные средства эволюционировали.
Эволюция технологии
Также как камни Земли записывают возникновение всё более сложных и дееспособных форм жизни, так что реликвии и письма человечества записывают появление всё более сложных и дееспособных форм средств производства. Наши самые старые выжившие средства производства – это сам камень, погребённый вместе с останками наших предков; наши самые новые средства производства летают над нашими головами.
Взгляните на комплекс предков космического челнока. Со стороны самолетов, он происходит от алюминиевых реактивных самолетов шестидесятых, которые сами произошли по линии, идущей в прошлое через алюминиевые этажерки Второй Мировой Войны, к бипланам из дерева и материи времён Первой Мировой, и к планёрам с мотором братьев Райт, и, наконец, к игрушечным планёрам и воздушным змеям. Со стороны ракет, космический челнок восходит к ракетам для полётов на луну, к военным ракетам, к артиллерийским ракетам прошлого века ("и ракет красные вспышки…"), и наконец к фейерверкам и игрушкам. Этот гибрид из самолёта и ракеты летает и путём варьирования компонентов и конструкции, аэрокосмические инженеры будут разрабатывать ещё лучшие челноки.
Инженеры говорят о «поколениях» технологии; Японский проект компьютера "пятого поколения" показывает, насколько стремительно растут и множатся некоторые технологии икра. Инженеры говорят о «гибридах», "конкурирующих технологиях" и их "быстром размножении". Директор по исследованиям фирмы IBM, Ральф. Е. Гомори подчёркивает эволюционную природу технологии, когда пишет о том, что "развитие технологии – намного более эволюционно, чем революционно или ориентированно на прорывы, чем большинство людей себе представляет." (Действительно, даже прорывы, такие важные, как молекулярные ассемблеры, будут развиваться через много маленьких шагов.) В цитате, которая предшествует этой главе, профессор Герберт А. Симон университета Карнеги-Мелон подталкивает нас к тому, чтобы "думать о процессе конструирования как о включающем, во-первых, генерацию альтернатив, а затем тестирования этих альтернатив по целому ряду требований и ограничений." Генерация и тестирование альтернатив – это синонимы вариации и селекции.
Иногда различные альтернативы уже существуют. В "Одном высоко развитом комплекте инструментов" в "Следующем всеобъемлющем земном каталоге", Дж. Болдуин пишет: "Наш портативный магазин развивается уже примерно в течении двадцати лет. На самом деле нет ничего особого в нём за исключением непрерывного процесса удаления устаревших и не отвечающих требованиям инструментов и замены их на более подходящие, что имеет результатом коллекцию, которая стала системой для производства вещей, а не просто грудой оборудования."
Болдуин точно использует термин «развивающийся». Изобретение и изготовление на протяжение тысячелетий производили изменения в конструкции инструментов, и Болдуин отсеивал текущий урожай конкурентным отбором, сохраняя те, что работали лучше всего с другими его инструментами, чтобы служить его нуждам. За годы вариации и селекции его система эволюционировала – процесс, который очень рекомендуется. На самом деле, он настаивает на том, что никогда не надо планировать покупку полного набора инструментов. Вместо этого, он предлагает покупать инструменты, которые часто приходится занимать, инструменты, отобранные не теорией, а опытом.
Технологические изменения часто делаются специально, в том смысле, что инженерам платят, чтобы они изобретали и тестировали. Однако, некоторые новинки есть чистая случайность, подобно открытию сырой формы тефлона в цилиндре, в котором предположительно должен был быть газ тетрафлюороэтилен: когда открыли клапан, она остался внутри; когда клапан распилили, чтобы расширить отверстие, там оказалось странное, твердое вещество, похожее на воск. Другие новинки произошли от систематических просчётов. Эдисон пробовал обугливать все от бумаги до бамбука и паутины паука, пытаясь найти хорошую нить накаливания для лампочки. Чарльз Гудиар просиживал на кухне в течение долгих лет, пытаясь превратить клейкую натуральную резину в прочное вещество, пока наконец случайно не уронил сульфурированную резину в горячую печку, выполнив первую грубую вулканизацию.
В разработке, метод информированных проб и ошибок, а не планирование безупречного интеллекта, принесло большинство продвижений вперёд; вот почему инженеры строят опытные образцы. Петерз и Ватерман в своей книге "В поиске совершенства" показывают, что тот же самое продолжает быть истинным и для совершенствования продуктов, и для совершенствования политики компаний. Вот почему наилучшие из компаний создают "среду и комплекс отношений, которые поощряют экспериментирование", и почему они развиваются "очень по-дарвински".
