Марк Исаак (Mark Isaak)

Жук-бомбардир и аргументы креационистов

перевод на русский — Максим Крупнов, e-mail: [email protected]

Фундаментальный принцип креационизма гласит, что вся жизнь на Земле выглядит созданной, и часто приводимый пример этому — жук-бомбардир. Поддержка этого заявления требует изучения жука-бомбардира, и того, чем на самом деле является его «создание». Но при изучении этих вопросов, тем не менее, оказывается, что жук-бомбардир является доказательством эволюции и ставит под серьезное сомнение концепции креационистов.

Эта статья сначала дает общее представление о жуках-бомбардирах и что делает их особенными; затем исследуется, как они связаны с различными концепциями сотворения — особенно со сложностью, структурой и предназначением.

Кто такие жуки-бомбардиры?

Жуки-бомбардиры — это наземные жуки, принадлежащие к одному из четырех родов: Brachinini, Paussini, Ozaenini, и Metriini [Aneshansley et al, 1983] — в общей сложности более 500 видов [Lawrence & Britton, 1991]. Из них наиболее широко распространен род Brachinini.

Жуки-бомбардиры — примечательные насекомые, действительно заслуживающие того внимания, которое им уделяется. Они заслужили свое название за их способность защищаться от хищников, выстреливая нагретую до температуры кипения смесь токсичных веществ из специальных желез в их задней части. Как минимум у одного вида эта смесь извергается в виде пульсирующей струи. [Dean et al., 1990] (Другие виды извергают обычную, непульсирующую струю; многие виды еще не изучены настолько подробно).

Механизм их стрельбы работает таким образом: секреторные клетки производят гидрохиноны и перекись водорода (и, возможно, другие вещества — в зависимости от вида), которые собираются в резервуаре. Этот резервуар открывается с помощью контролируемого мышцами клапана в полость с плотными стенками. В этой полости находятся клетки, производящие каталазу и пероксидазу. Когда содержимое резервуара выбрасывается в полость, где происходит реакция, каталазы и пероксидазы быстро расщепляют перекись водорода и катализируют окисление гидрохинонов до p-хинонов. Эти реакции производят свободный кислород и дают достаточно тепла для того, чтобы нагреть смесь до кипения и испарить примерно ее одну пятую часть. Давление высвободившихся газов закрывает клапан и смесь «выстреливается» через отверстие в кончике брюшка. [Aneshansley & Eisner, 1969; Aneshansley et al, 1983; Eisner et al, 1989]

Значительная часть креационистской литературы дает неточное описание этого процесса. Предположительно, основываясь на неточном переводе статьи Шилдкнехта (Schildknecht) и Холоубека (Holoubek), написанной в 1961 году, [Kofahl, 1981] Дуэйн Гиш (Duane Gish) утверждал, что смесь перекиси водорода и гидрохинонов без добавления химического ингибитора самопроизвольно взрывается, и жук сначала смешивает вместе все три компонента, и добавляет анти-ингибитор, когда хочет «выстрелить». [Weber, 1981] Фактически, как это было продемонстрировано другими учеными, эта смесь не взрывается при смешивании. [Dawkins, 1987, p. 86-87] (Шилдкнехт предположил, что физический (???) ингибитор предотвращает разложение этой смеси в невскрытых жуках, в действительности, разложение, которое он наблюдал, вероятно, было результатом ее взаимодействия с воздухом.) Гиш продолжал использовать этот ошибочный сценарий после того, как он был скорректирован Кофэйлом (Kofahl) в 1978 году. [Weber, 1981] Эта же ошибка была повторена в книгах Хитчинга (Hitching) в 1981 году, Хьюзом (Huse) — в 1983 и 1993 годах, и дважды — в креационистском журнале в 1990 году. [Anon, 1990a, b]

В книге для детей Рью (Rue) корректно описал химию процесса, но дал неверное описание его физического механизма, сказав, что смесь выстреливается сквозь полость, и не взрывается, пока не окажется вне тела жука. «Если бы она взрывалась внутри, она бы разорвала жука-бомбардира в клочья». [Rue, 1984, p. 23] На самом деле, именно потому, что взрыв происходит внутри специально предназначенной для этого полости, его сила может быть использована для защиты от угрозы.

Удивительно, как много значения в своей аргументации придают строению жука люди, которые не знают его строения.

Сложность

Просто знать, на что похож объект, недостаточно для того, чтобы решить, выглядит ли он созданным кем-то — для этого мы должны также знать, что означает «создание». Хотя это редко формулируется, наиболее важным аспектом строения существа, применительно к аргументации креационистов, является его сложность. Как пишет Ричард Ламсден (Lumsden), Системы, обладающие высокой сложностью — это функционально интегрированные многокомпонентные системы, системы с высокой специфичностью, способные работать только в единственном или очень малом числе вариантов расположения их частей из множества возможных, и системы с низкой вероятностью их самопроизвольного возникновения … это признаки целенаправленно разработанных и сконструированных систем. [Lumsden, 1995]

Тем не менее, теория эволюции также допускает сложные, функционально интегрированные, маловероятные системы, возникшие через последовательные изменения и отбор. К примеру, Дарвин объяснил, как по его теории могли постепенно эволюционировать до человеческого глаза. [Darwin, 1872, chpt. 6] Для того, чтобы сложность системы составляла проблему для эволюционной теории, она должна обладать какими-то свойствами, которые исключают постепенную эволюцию. Майкл Бехе (Michael Behe) предложил в качестве такого свойства «неупрощаемую сложность», которую он определил как «систему, состоящую из нескольких хорошо взаимодействующих частей, отвечающих за ее базовые функции, причем удаление любой из этих частей приводит к тому, что система прекращает эффективно функционировать». [Behe, 1996, p. 39] Хотя Бехе оставил открытым вопрос, является ли жук-бомбардир такой системой, Гиш лаконично сформулировал эту идею применительно к нему, написав: «Как вы объясните это путем эволюции и естественного отбора? Это невозможно сделать!» [цитируется по Weber, 1981]

Гиш неправ — представить постепенную эволюцию защитной системы жука-бомбардира не так уж трудно. Нижеприведенный сценарий описывает возможную эволюцию защитного механизма жука бомбардира, начиная от примитивного членистоногого.

  1. В клетках эпидермиса производятся хиноны, который используются для дубления кутикулы. Это часто встречается у членистоногих. [Dettner, 1987]
  2. Часть хинонов не расходуется, а остается на эпидермисе, делая насекомого невкусным. (Хиноны используются, как защитные выделения, множеством современных членистоногих, от жуков до многоножек [Eisner, 1970]).
  3. Между пластинками кутикулы возникают полости. Извиваясь, насекомое может при необходимости выделить на поверхность большее количество хинонов.
  4. Полости углубляются. Мускулы слегка перемещаются, способствуя выделению хинонов из полостей. (Многие муравьи имеют железы, аналогичные расположенным на конце их брюшка [Holldobler & Wilson, 1990, pp. 233-237]).
  5. Несколько полостей (теперь резервуары) становятся настолько глубокими, что остальные полости в сравнении с ними пренебрежимо малы. Они постепенно возвращаются к исходному состоянию эпидермиса.
  6. У различных насекомых, кроме хинонов, появляются и другие защитные вещества. (Обзор этого можно найти в [Eisner, 1970]). Они помогают насекомым защищаться против хищников, выработавших устойчивость к хинонам. Одними из новых защитных препаратов являются гидрохиноны.
  7. Клетки, вырабатывающие гидрохиноны, в части резервуара располагаются в несколько слоев, что позволяет производить большее их количество. Протоки между клетками позволяют гидрохинонам из всех слоев попадать в резервуар.
  8. Проток становится специально предназначенным для передачи гидрохинонов в резервуар. Серекторные клетки исчезают с поверхности резервуара, в конце концов становясь отдельным органом. Эта стадия — серекторные железы, соединенные протоком с резервуаром — наблюдается у многих жуков. Конфигурация желез и резервуаров у жуков-бомбардиров является обычной и для других жуков из этого подотряда. [Forsyth, 1970]
  9. Мускулы приспосабливаются, чтобы закрывать резервуар, что предотвращает утечку веществ, когда она не требуется.
  10. Перекись водорода, обычный побочный продукт метаболизма клеток, начинает смешиваться с гидрохинонами. Они медленно реагируют между собой, так что эта смесь может использоваться для защиты.
  11. Клетки, производящие небольшие количества каталазы и пероксидазы, появляются около выходного прохода резервуара, снаружи от клапана, закрывающего его. Это обеспечивает появление большего количества хинонов в защитных выделениях. Каталазы существуют практически во всех клетках, и пероксидазы также являются обычными в растениях, животных и бактериях, так что эти вещества не требуется разрабатывать «с нуля» — их достаточно просто сконцентрировать в одном месте.
  12. Производится больше каталазы и пероксидазы, так что выброс становится более горячим, и происходит быстрее за счет кислорода, вырабатываемого при реакции. Жук Metrius contractus является примером жука-бомбардира, который выбрасывает выделения не струей, а в виде пенистой массы. Кипение этой массы обеспечивает ему защиту. [Eisner et al., 2000]
  13. Стенки части выходного протока становятся толще и прочнее, что позволяет им лучше выдерживать давление и температуру, возникающие в ходе реакции.
  14. Вырабатывается еще больше каталазы и пероксидазы, и стенки утолщаются и приобретают форму полости, в которой и происходит реакция. Постепенно они становятся механизмом, наблюдаемым у современных жуков-бомбардиров.
  15. Кончик брюшка жука становится слегка удлиненным и более гибким, что позволяет жуку направлять выброс в различных направлениях.

Обратите внимание, что все эти шаги малы и могут быть легко разбиты на еще меньшие. Механизм жука-бомбардира может возникнуть путем накапливающихся микроизменений. Более того, каждый из этих шагов, по-видимому, дает преимущество, и поэтому будет отобран путем естественного отбора. Никаких невероятных событий не требуется. Как уже отмечалось, некоторые из промежуточных шагов наблюдаются в современных популяциях.

Вышеприведенный сценарий носит гипотетический характер; действительная эволюция жуков-бомбардиров, возможно, происходила не в точности так, как описано. Шаги представлены в последовательном порядке для ясности, но они но обязательно происходили строго в указанном порядке. Например, мышцы, закрывающие резервуар (шаг 9), могли появиться одновременно с любым из шагов 6–10. Определение точной последовательности шагов должно потребовать большого объема исследований в генетике, сравнительной анатомии и палеонтологии жуков. Тем не менее, сценарий показывает, что эволюция сложной структуры далека от невозможного. Существование альтернативных сценариев только усиливает этот вывод.

Несколько моментов, касающихся этого сценария, должны быть подчеркнуты:

Любой из этих моментов делает возможным возникновение сложных структур, даже «неупрощаемо сложных», эволюционным путем. Многие люди все еще затрудняются представить, как сложность может возрастать постепенно. Тем не менее, сложность в других формах в природе возрастает все время; облака, образование пещер и ледяные кристаллы лишь некоторые из примеров этого. Что еще более важно, природа не ограничена чьей-то нехваткой воображения.

Структура

Другим аспектом строения объекта является то, что он выглядит как соответствующий некоторой структуре. Опять-таки, эволюция также предсказывает структуры — особенно «гнездовое» распределение характеристик — и именно эти структуры мы и наблюдаем. К примеру, среди членистоногих насекомые обладают набором особенностей, отделяющих их от других членистоногих (шесть ног, три секции тела, одна пара антенн, и т.д.); среди насекомых, жуки обладают своим набором характеристик; среди жуков, подотряд Adephaga имеет свои уникальные особенности; подобно тому, как земляные жуки — подкласс Adephaga, жуки-бомбардиры являются их подклассом, и все их подгруппы принадлежат этой группе. [Erwin, 1970] Эта организация проявляется не только, когда мы смотрим на их морфологические характеристики, но та же структура проявляется при изучении их биохимии, эмбриологии, генетики, и даже поведения. Хотя еще не было проведено генетических исследований жуков-бомбардиров, я могу с уверенностью предсказать, что их генетическая схожесть будет близко соответствовать их морфологической схожести, которая уже исследована.

Эволюционная теория также предсказывает структуры их распределения, утверждая, что более близкие виды и группы видов будут располагаться ближе друг к другу. Такие структуры действительно наблюдались [Erwin, 1970, pp. 184-208]

Креационизм мало говорит о строении организмов, за исключением утверждения, что схожие формы созданы для схожих функций и различные формы созданы для различных функций, [Morris, 1985, p. 70] или, говоря кратко, что форма соответствует функции. Но это не описывает структуры, которые мы наблюдаем в природе.

Одной и той же функции часто соответствуют различные функции. Многие жуки имеют и повадки, и среду обитания такие же, как для сороконожек, но эти группы выглядят совершенно непохожими. Один из родов жуков-бомбардиров, а именно Paussines, использует такой же химический механизм «стрельбы», но совершенно другой метод прицеливания. У жуков из рода Brachinini отверстие, куда открываются железы, расположено на кончике брюшка, и они просто поднимают брюшко для прицеливания, у рода Paussini эти отверстия расположены по сторонам брюшка, и они стреляют только с требующейся стороны; если же им требуется выстрелить вперед, они слегка смещают брюшко таким образом, так, что отверстие прилегает к выступу на их надкрыльях, который отражает струю вперед. [Eisner and Aneshansley, 1982] Железы на конце брюшка используются для защиты не только жуками-бомбардирами, но и практически всеми представителями подотряда Adephaga, но структура желез и вещества, которые они продуцируют, очень сильно варьируются у разных родов жуков. [Forsyth, 1970; Kanehisa & Murase, 1977; Moore, 1979; Eisner et al., 1977]

Одна и та же форма порой используется для различных функций. Я не знаю хороших примеров этому для жуков-бомбардиров, но другие жуки (Какой род жуков назван «rove beetles»,и как его назвать по-русски — я не знаю) дают хороший пример этому. Множество видов жуков выделяют защитные вещества с кончика брюшка. Жуки рода Stenus используют эти вещества по-другому. Когда, во время поиска пищи на воде им что-то угрожает, они прикасаются своими брюшными железами к поверхности воды. Выделяющиеся вещества снижают ее поверхностное натяжение, что быстро передвигает жука на несколько метров. [Eisner, 1970, p. 200]

Наконец, некоторым формам не соответствует никакой функции. Некоторые виды жуков-бомбардиров (и многие другие насекомые, если уж на то пошло) не могут летать, но, тем не менее, имеют рудиментарные крылья. [Erwin, 1970, pp. 46, 55, 91, 114-115, 119] Кто-то может возразить, что эти огрызки крыльев имеют какую-то неизвестную нам функцию, но даже в маловероятном случае, если такая функция обнаружится для всех рудиментарных крыльев, ситуация просто изменится на предыдущий случай, когда для выполнения различных функций используется одна и та же форма.

Креационисты также утверждают, что существа были созданы в виде явно различающихся «категорий», но эти категории не появляются в каком-то реальном виде. Различные виды не всегда полностью репродуктивно изолированы. Некоторые виды жуков-бомбардиров настолько похожи, что даже эксперты затрудняются описать их по отдельности. На более высоких уровнях классификации легко найти группы, которые несомненно изолированы друг от друга, но все эти группы связаны одна с другой (как следствие общих предков), так что это полностью произвольно, какие виды мы отнесем к различным категориям. Должны мы отождествить «категорию» с видом, группой видов, подродом, родом, отрядом, семейством, типом (2Warrax: Pls, проверь порядок, в котором идет перечисление — а то точный порядок я забыл, а справочника под рукой нет) или каким-то уровнем классификации между этими? Если вы решите, что какое-то, но не большее, количество отклонений допустимо внутри категории, всегда можно найти такое естественное группирование, которое включает лишь слегка большие вариации, легко достижимые путем микроэволюции. Возможно, лучшее доказательство отсутствия естественных категорий — то, что сами креационисты не могут договориться между собой, что эти категории должны означать.

Таким образом, структуры сходства и различия видов, которые мы видим в природе именно таковы, какие мы должны ожидать от их происхождения путем последовательных изменений; они не соответствуют тому, что мы бы видели в случае сотворения, когда форма следует за функцией. «Категории» — понятие произвольное и введенное людьми; они не определены природой.

Предназначение

Наконец, еще одним аспектом строения является предназначение. Но распознать предназначение, возможно, даже труднее, чем создать его. Может показаться очевидным, что предназначение защитного механизма жука-бомбардира — это защита от хищников. И в самом деле, она эффективна именно в роли такой защиты [Eisner, 1958]. Но это только наше мнение; чтобы узнать ее действительное предназначение, нам пришлось бы прочитать мысли жука. Фактически, механизм жука-бомбардира, вероятно, просто рефлекс, поскольку он не обстреливает некоторых хищников (например, людей, собирающих их), и обстреливает некоторых не-хищников (например, пинцет, используемый экспериментатором). Если на то пошло, высказывания о предназначение — это выражение нашего личного мнения и ничего более.

Более того, кажущееся наличие предназначения согласуется с теорией эволюции. Теория говорит, что выживающие организмы вырабатывают успешные стратегии; тех, кто выбрал неудачные стратегии, больше не существует. Поскольку стратегии оказались успешными, они кажутся нам имеющими то предназначение, которое на самом деле является причиной того, что они оказываются успешными. Защита жука-бомбардира работает не потому, что это ее предназначение — мы считаем, что у нее есть предназначение, потому что она работает.

Некоторые люди верят, что защита жука-бомбардира, вне зависимости от того, рефлекторная она или нет, показывает божественный замысел. Но такие заявления, что мы знаем мысли Бога — это форма гордыни. Библия ясно утверждает, что мы не можем понять пути, которыми действует Бог.

Для многих креационистов признание предназначения ведет к неизбежному противоречию. Они говорят, что защитный механизм жуков был создан, но для чего? Они также говорят, что смерть не была частью первоначального творения, она появилась потом вместе с первородным грехом. [Morris, 1985, p. 211] Если защитный механизм жука-бомбардира был частью исходного творения, он не имел предназначения; если он появился потом, он не был создан. Эта проблема касается не только их защитного механизма. Все жуки-бомбардиры — хищники, и они сами — распространители смерти. Даже в виде личинок, они все равно являются хищниками; как минимум два вида паразитируют на куколках других жуков, медленно переваривая и в конце концов убивая их беспомощного носителей. [Erwin, 1967] Был ли этот аспект их жизненного цикла разработан для остальных жуков?

Другие комментарии

Чтобы сказать, что что-то выглядит созданным, мы должны быть способными отличить созданное от несозданного. Напрашивается вопрос — а что такое «несозданное»? Если вы считаете, что Бог создал всё, то нет ничего несозданного, и все заявления, что что-то выглядит созданным, оказываются несостоятельными из-за отсутствия материала для сравнения. Как альтернатива, вы можете заявить, что только некоторые определенные части Вселенной созданы Богом.

Выводы

Выглядят ли жуки-бомбардиры созданными? Да, они выглядят созданными эволюцией. Их возможности, поведение и распределение великолепно совпадают с типами, создаваемыми эволюцией. Никто не смог найти что-либо, связанное с жуками-бомбардирами, что противоречило бы теории эволюции.

Конечно, это не означает, что мы знаем все об эволюции жуков-бомбардиров; мы далеки от этого. Но пробелы в наших знаниях не должны интерпретироваться как свидетельство в пользу чего-либо. Некоторые люди чувствуют себя неуверенно в ситуациях неопределенности; настолько неуверенно, что они пытаются превратить непознанное в непознаваемое. Никогда не было ни одного доказательства, что жуки-бомбардиры не могли произойти путем эволюции, но одно то, что мы не могли абсолютно точно объяснить, как они эволюционировали, подтолкнуло многих людей к выводу, что это объяснение невозможно. Фактически, такой вывод гораздо больше говорит об этих людах, чем о жуках. Делать такие заключения, основываясь только на нехватке знаний — это слишком самонадеянно.

Исключает ли эволюция роль разумного создателя? Множество людей отвергает идею эволюции только из-за того, что она, по их мнению, исключает любую роль, которую бог мог бы играть в создании жизни. Но это означает, что эти люди требуют от Бога, чтобы его роль соответствовала их предубеждениям, чем должен являться процесс творения. Миллионы людей в мире без затруднений и верят в бога, и в то же время принимают концепцию эволюции. Эволюция противоречит только созданному людьми «богу», действующему в рамках созданных людьми ограничений.

Наконец, запомните, что аргумент, использованный здесь, применим и во множестве других вопросов. Креационисты аргументируют сотворение всем, чем угодно — от жгутиков бактерий до метаморфоз бабочек. Все эти аргументы имеют общие ошибочные посылки; все они базируются на нашем незнании, объединенном с понятием создания, неотличаемом от эволюции. Если какой-то тип строения, несовместимый с эволюцией, будет обнаружен в биологии, никто не будет возбужден этим больше, чем профессиональные биологи. Но такого типа до сих пор не было обнаружено.

Ссылки