Инопланетяне и инопланетные общества. Руководство для писателя по созданию внеземных форм жизни (ЛП)

В целом ключом ко всему этому является своеобразный механизм типа «замок-и-ключ». Изображение на рисунке 4-1 может показаться вам похожим на скрученную в спираль лестницу с перекладинами, состоящими из пар оснований, торчащих по одному из нуклеозидфосфата на каждой из двух нитей. Существуют четыре основания, которые могут использоваться для этого: аденин (A), цитозин (C), гуанин (G) и тимин (T). Из них могут складываться, образуя ступени лестницы ДНК, лишь строго определённые пары: аденин будет соединяться только с тимином, а цитозин — только с гуанином. Нуклеозидфосфаты, содержащие четыре основания, могут быть расположены вдоль одной нити молекулы ДНК в любом порядке, но как только вы задаёте последовательность оснований вдоль одной из нитей, их последовательность вдоль другой нити определяется автоматически. Например, если одна нить содержит последовательность A T T G C A, соответствующий участок другой нити должен быть T A A C G T. Таким образом, инструкция по выращиванию морского ежа или сенатора написана четырёхбуквенным кодом, который состоит просто из порядка расположения оснований вдоль одной нити ДНК.

Клетки размножаются путем деления, и в ходе этого процесса две нити ДНК разделяются, каждая перекладина разрывается там, где соединяются два её основания, несколько напоминая расстёгивающуюся молнию. У каждой нити есть ряд торчащих оснований, каждому из которых хотелось бы объединиться с другим основанием такого вида, какой ему подходит. Важной функцией упомянутых ранее «поддерживающих реакций» является создание нуклеозидфосфатов из более простого сырья, поступающего в виде пищи, так что каждая отдельная нить ДНК далее окажется в среде, в изобилии снабжённой строительными блоками для замены «недостающей» нити. Когда нуклеозидфосфат, содержащий аденин, натыкается на тимин, торчащий из одиночной нити, он может прицепиться к нему. В итоге к каждому из оснований вдоль каждой из двух нитей исходной двойной спирали будут прикрепляться комплементарные нуклеозидфосфаты. Когда этот процесс завершается, каждая нить превращается в новую двойную спираль — точно такую же, как исходная. Этот процесс является важнейшим событием во всех процессах воспроизводства земного типа.

Если бы этот механизм всегда работал идеально, каждый организм был бы точно таким же, как любой другой организм — а поскольку первые организмы должны были быть чрезвычайно простыми, мы все были бы слишком простыми, чтобы написать или прочитать эту книгу. К счастью для нас как вида, пусть и к сожалению для некоторых индивидуумов, репликация ДНК не всегда работает идеально. Такие факторы, как радиация или химические вещества в окружающей среде, могут вызвать мутацию — изменение последовательности в цепочке ДНК. Основание может исчезнуть, замениться на другое или поменяться с ним местами. Например, если каким-то образом удалить второй тимин в последовательности моего образца A T T G C A, у вас останется A T G C A. Это другое генетическое «слово», и в организме, построенном на основе пересмотренных инструкций, что-то будет отличаться от оригинала — например, глаза могут быть карими вместо голубых. (Понять, что именно будет отличаться, — это куда более сложный вопрос, чем вы могли бы предположить, поскольку каждый сегмент ДНК может влиять больше, чем на один признак, и на один признак может оказывать влияние не один участок ДНК, а больше.)

Таким образом, ДНК при помощи повреждений под воздействием окружающей среды даёт нам не только механизм для создания идентичных копий в типичном случае, но и механизм, позволяющий изредка создавать что-то новое. Это первое, что требуется для эволюции. Как только случилась такая мутация, у нового организма появляется шанс воспроизводиться, потому что мутировавшая ДНК (обычно) будет реплицировать себя точно так же, как любая другая ДНК. Однако влияние иных факторов на уровне организмов может помешать мутировавшему организму в деле создания множества собственных копий.

Мутация — это, по сути, случайный процесс. Иногда возникающие в итоге изменения в организме повышают его шансы выживать достаточно долго, чтобы оставить потомство, но чаще всего эффект будет несущественным или вредным. Это немного напоминает попытку починить часы тонкой работы, сбросив их с высокого здания. Если вы сбрасываете достаточное количество часов с достаточно высоких зданий, в одном случае из множества одни из них могут упасть на землю как раз нужным образом, чтобы неисправность устранилась, — однако подавляющему большинству повезёт куда меньше.