которых написано название аминокислоты – колоду, в которой соблюдено среднее процентное соотношение каждой из двадцати аминокислот. Перетасовав карты, начнем переворачивать их одну за другой: случайную последовательность, в которой мы их открываем, нельзя отличить от последовательности остатков в полипептидах ни по одному объективному критерию.

Хотя в этом смысле любое звено первичной структуры белка представляется продуктом случайного выбора одного из двадцати доступных остатков, мы, однако, не можем не согласиться, что в другом, не менее важном, смысле фактическая последовательность не была синтезирована случайным образом, ибо тот же самый порядок воспроизводится практически без ошибок во всех молекулах рассматриваемого белка. Будь оно иначе, установить последовательность популяции молекул с помощью химического анализа было бы заведомо невозможно.

Таким образом, необходимо признать, что «случайная» последовательность каждого белка воспроизводится тысячи и тысячи раз в каждом организме, в каждой клетке, в каждом поколении с помощью высокоточного механизма, гарантирующего инвариантность (неизменность) структуры.

Интерпретация информации, закодированной в первичной структуре

Сегодня известен не только принцип, но и большинство элементов этого механизма. Мы еще вернемся к нему в следующей главе. Чтобы понять значение таинственного послания, закодированного в последовательности аминокислотных остатков полипептидной цепи, не требуется знания его деталей. Это послание, независимо от критериев оценки, кажется составленным совершенно случайно; тем не менее в нем заложен глубокий смысл, проявляющийся в различительных, функциональных, непосредственно телеономических взаимодействиях глобулярной структуры: трехмерной трансляции линейной последовательности. На молекулярном уровне глобулярный белок представляет собой подлинную машину – машину по функциональным свойствам, но не по фундаментальной структуре, в которой, как мы видим, нельзя различить ничего, кроме игры слепых комбинаций – случайности, подхваченной, сохраненной и воспроизведенной механизмами инвариантности и таким образом превращенной в порядок, правило, необходимость. Абсолютно слепой процесс может по определению привести к чему угодно, включая само зрение. В онтогенезе функционального белка отражены происхождение и преемственность всей биосферы. Основной источник замысла, или «проекта», который представляют и реализуют живые существа, раскрывается в этом коде – в этом подробном, точном, но, по существу, не поддающемся расшифровке тексте, который составляет первичная структура. Не поддающемся расшифровке, ибо до выражения физиологически необходимой функции, выполняемой самопроизвольно, он не обнаруживает в базовой структуре ничего, кроме чистой случайности своего происхождения. Но именно в этом и кроется глубинный смысл послания, дошедшего до нас с незапамятных времен.

VI

Инвариантность и случайные возмущения

Платон и Гераклит

Зародившись на Ионических островах почти три тысячи лет назад, западная философия разделилась на два, казалось бы, противоположных течения. Согласно одному из них, подлинная и конечная реальность может существовать только в совершенно неизменных формах, по существу, инвариантных. Согласно другому, единственная реальность вселенной заключена в постоянном движении и эволюции. От Платона до Уайтхеда и от Гераклита до Гегеля и Маркса эти метафизические эпистемологии всегда были тесно связаны с этическими и политическими предубеждениями их авторов. Данные идеологические построения, представляемые как априорные, в действительности были апостериорными конструкциями, призванными оправдать ранее сложившиеся этико-политические воззрения[40].

Для науки единственным априорным является постулат объективности, который уберегает ее от участия – или, скорее, запрещает ей участвовать – в этом споре. Наука изучает эволюцию, будь то вселенной или систем, которые она содержит, – например, биосферы, включая человека. Мы знаем, что любое явление, любое событие, любое познание предполагает взаимодействия, сами по себе порождающие изменения в элементах системы. Из этого, однако, не следует, что в структуре вселенной не могут существовать неизменные сущности. Как раз наоборот: основная стратегия науки состоит в анализе явлений и выявлении постоянных. Каждый закон физики, как и всякий математический вывод, уточняет некое инвариантное отношение; фундаментальные положения науки суть универсальные постулаты сохранения. Какой бы пример мы ни выбрали, мы увидим, что в действительности невозможно анализировать любое явление иначе, кроме как с точки зрения инвариантов, которые сохраняются через это явление. Вероятно, наиболее ярким таким примером может послужить формулирование законов кинетики, потребовавшее изобретения дифференциальных уравнений, то есть средства для определения изменения сквозь призму неизменного.

Можно, конечно, спросить, не является ли любая инвариантность и симметрия, составляющая ткань научного дискурса, фикцией, искажающей реальность с тем, чтобы получить ее операторный образ – образ, частично лишенный субстанции, но доступный для логики, основанной на чисто абстрактном, возможно, «конвенциональном» принципе тождества – условности, без которой человеческий разум, по-видимому, не может обойтись.

Я упоминаю об этой классической проблеме только потому, что «квантовая революция» в корне изменила ее статус. Принцип тождества не принадлежит к постулатам классической физики. Там он используется только как логический прием. В этой сфере ничто не обязывает нас полагать, что он соответствует субстанциальной реальности. Совсем иначе обстоят дела в современной физике, одним из ключевых допущений которой является абсолютное тождество двух атомов, находящихся в одном и том же квантовом состоянии[41]. Отсюда и абсолютное, не поддающееся уточнению репрезентативное значение, которое квантовая теория приписывает атомным и молекулярным симметриям. По этой причине принцип тождества уже не может довольствоваться статусом простого правила логического вывода: он должен рассматриваться как выражение, хотя бы в квантовом масштабе, субстанциальной реальности.

Как бы то ни было, в науке есть и останется платоновский элемент, который нельзя изъять, не разрушив при этом все здание. Среди бесконечного разнообразия единичных явлений наука может искать только инварианты.

* * *

Анатомические инварианты

В основе систематических поисков анатомических инвариантов, которым посвятили себя после Кювье и Гете великие естествоиспытатели XIX века, лежали «платонические» устремления. Современные биологи не всегда отдают должное гению людей, которые за ошеломляющим разнообразием морфологии и образа жизни живых существ сумели выделить если не уникальную «форму», то по крайней мере конечное число анатомических архетипов, каждый из которых инвариантен в пределах той группы, которую он характеризует. Без сомнения, не требовалось особой проницательности, дабы понять, что тюлени – млекопитающие и близкие родственники плотоядных, обитающих на суше. Гораздо сложнее было обнаружить ту же самую фундаментальную схему в анатомии оболочников и позвоночных, позволяющую отнести их к хордовым. Еще большим подвигом было осознание родства между хордовыми и иглокожими. Несомненно – и биохимия это подтверждает, – что морские ежи ближе к нам, чем представители некоторых гораздо более развитых групп беспозвоночных, таких как, например, головоногие.

Многочисленные исследования основных анатомических типов стали фундаментом, на котором впоследствии было возведено здание классической зоологии и палеонтологии – монумент, структура которого одновременно и подсказывает, и подтверждает теорию эволюции.

Тем не менее многообразие типов сохранялось и требовало объяснения. Ученые были вынуждены признать, что в биосфере сосуществует великое множество макроскопических структурных паттернов, абсолютно не похожих друг на друга. Голубая водоросль,