Сліпий годинникар: як еволюція доводить відсутність задуму у Всесвіті - Річард Докінз
Але таке перевикористання місця здійснюється частинами. Нові файли не є точно такими самими за розмірами, як старі. Коли комп’ютер намагається зберегти на диску якийсь новий файл, то шукає перший-ліпший придатний для цього фрагмент, записує туди стільки нового файлу, скільки влізе, потім шукає інший доступний фрагмент, записує ще трохи, і т. д., допоки весь файл не буде записаний десь на диску. У людини складається ілюзорне враження, що файл є цілісним, упорядкованим масивом, лише тому, що комп’ютер акуратно зберігає записи, що «вказують» на адреси всіх розкиданих фрагментів. Ці «вказівники» схожі на рядки внизу газетної шпальти: «Продовження на сторінці такій-то». Причиною того, що на диску можна знайти так багато копій якогось фрагмента тексту, є те, що, якби, подібно до всіх моїх розділів, цей текст редагувався та перередаговувався багато десятків разів, кожне редагування приводило б до нового збереження на диску (майже) такого самого тексту. Зберігатися взагалі може на перший погляд той самий файл. Але як ми вже бачили, фактично текст буде неодноразово розкиданий по доступних «порожніх місцях» на диску. Відповідно, множинні копії конкретного фрагмента тексту можна знайти на всій поверхні диска, причому що старіший диск і що довше він використовується, то їх більше.
Якщо ж брати ДНК якогось виду, то вона має насправді дуже й дуже стару операційну систему, і існують докази того, що в довгостроковій перспективі вона працює трохи подібно до комп’ютера з його файлами на диску. Частина цих доказів походить від захопливого феномену «інтронів» і «екзонів». За останнє десятиліття було відкрито, що будь-який «єдиний» ген (мається на увазі єдиний уривок тексту ДНК, що читається безперервно) не зберігається весь в одному місці. Якщо читати літери коду так, як вони розміщені вздовж хромосоми (тобто якщо зробити щось на кшталт відходу від дисципліни «операційної системи»), можна побачити «змістовні» фрагменти під назвою «екзони», відокремлені ділянками «маячні» під назвою «інтрони». Будь-який «ген» у функціональному сенсі фактично розбитий на послідовність фрагментів (екзонів), відокремлених беззмістовними інтронами. Немов кожен екзон закінчується вказівником: «Продовження на сторінці такій-то». Виходить, що ген складається з усієї низки екзонів, які фактично сходяться разом, лише коли врешті-решт зчитуються «формальною» операційною системою, що «перекладає їх мовою білків».
Подальші докази випливають із того факту, що хромосоми засмічені старим генетичним текстом, який більше не використовується, але зміст якого все ще можна розібрати. Комп’ютерному програмісту схема поширення цих генетичних «викопних» фрагментів надзвичайно нагадує схему тексту на поверхні старого диска, що багато разів редагувався. У деяких тварин велика частина загального числа генів фактично ніколи не «зчитується». Ці гени є або повною маячнею, або застарілими «викопними».
Однак час від часу ці текстові «викопні» вступають у свої права знову, з чим я сам зіткнувся під час написання цієї книжки. Сталася комп’ютерна помилка (хоча, якщо чесно, вона могла бути й людською), через яку я випадково «стер» диск, де був записаний третій розділ. Звісно, сам текст не був стертий у буквальному сенсі. Однозначно стерті були лише вказівники на те, де кожен «екзон» починався й закінчувався. «Формальна» операційна система не могла нічого зчитати, але «неформально» я зумів пограти в генного інженера й дослідити весь текст на диску. Я побачив там заплутану головоломку з текстових фрагментів, одні з яких були зовсім свіжими, а інші — давніми «викопними рештками». Я зібрав разом фрагменти цієї головоломки, і мені вдалося відтворити розділ. Але я здебільшого не знав, які з цих фрагментів були недавніми, а які старими. Це не мало особливого значення, бо, за винятком незначних деталей, що потребували трохи нового редагування, вони були ідентичними. Принаймні деякі з «викопних решток», чи то застарілих «інтронів», повернулися до роботи знову. Вони врятували мене від необхідності переписування всього розділу.
Існують докази того, що в живих істот «викопні гени» також час від часу повертають собі свої права й заново використовуються після сплячки, що триває іноді понад мільйон років. Заглиблення в деталі завело б нас геть далеко від основної теми цього розділу, бо, як ви пам’ятаєте, ми вже й без того від неї відхилися. Основна ідея полягала в тому, що загальна генетична ємність видів може збільшуватися за рахунок дуплікації генів. Одним зі способів, якими це може відбуватися, є повторне використання старих «викопних» копій наявних генів. Існують також інші, більш безпосередні, способи, якими гени можуть копіюватися до широко розповсюджених частин хромосом, на кшталт файлів, що дублюються до різних частин диска чи різних дисків.
Люди мають на різних хромосомах вісім окремих генів, які звуться глобіновими і, серед іншого, використовуються для створення гемоглобіну. Здається очевидним, що всі вісім були скопійовані, врешті-решт, з єдиного предкового глобінового гена. Приблизно 1100 мільйонів років тому цей предковий глобіновий ген зазнав дуплікації, утворивши два гени. Датувати цю подію дають змогу незалежні докази щодо швидкості, з якою зазвичай еволюціонують глобіни (див. розділи 5 і 11). З двох генів, породжених цією первинною дуплікацією, один став предком усіх генів, що створюють гемоглобін у хребетних. Другий став предком усіх генів, що створюють міоглобіни — споріднену родину білків, що працюють у м’язах. Різноманітні подальші дуплікації породили так звані альфа-, бета-, гама-, дельта-, епсилон- і зета-глобіни. Цікаво, що можна побудувати повне генеалогічне дерево усіх глобінових генів і навіть проставити дати всіх точок дивергенції (дельта- й бета-глобін, наприклад, розійшлися приблизно 40 мільйонів років тому; епсилон- і гама-глобіни — 100 мільйонів років тому). І всі ці вісім глобінів, породжені давніми розгалуженнями в наших далеких пращурів, усе ще присутні всередині кожного з нас. Вони розійшлися по різних частинах предкових хромосом, і кожен з нас успадкував їх у різних хромосомах. Сьогодні ці молекули ділять одне тіло зі своїми далекими молекулярними родичами. Безумовно, така дуплікація значною мірою відбувалася в усіх хромосомах і впродовж усього геологічного часу. Це є важливим аспектом, у якому реальне життя є складнішим за біоморфи з розділу 3. Усі вони мали лише дев’ять генів. Вони еволюціонували шляхом змін цих дев’яти генів і ніколи шляхом збільшення числа генів до десяти. Навіть у реальних тварин така дуплікація є достатньо рідкісною, аби не заперечувати мого загального твердження, що всі представники виду мають однакову систему «адресації» ДНК.
Дуплікація всередині виду є не єдиним способом, яким число генів, що співпрацюють, збільшилося в процесі еволюції. Ще більш рідкісною, але все ж можливою й дуже важливою
