Законы рынка со временем приводят к исчезновению таких технических нелепостей, как «фольксваген» с двигателем «BMW», но все мы можем вспомнить уродливые сооружения, которые просуществовали довольно долго. Для тех, кто разделяет мой интерес к военному флоту, хорошим примером будут британские линейные крейсера. В годы, предшествовавшие Первой мировой войне, и в военные времена британский военно-морской флот спустил на воду тринадцать военных кораблей, так называемых линейных крейсеров, которые конструкторы сделали того же размера и с тем же числом крупнокалиберных орудий, что у линейных кораблей, но с намного большей скоростью движения. Получив максимально возможную скорость и огневую мощь, линейные крейсера сразу же вызвали интерес общественности, а пропаганда преподносила их как сенсацию. И все же, если взять линкор водоизмещением 28 ООО тонн, оставить вес крупных орудий почти таким же, и значительно увеличить вес двигателей, при этом сохраняя общий вес около 28 ООО тонн, неизбежно придется урезать вес каких-то других частей. В случае с линейными крейсерами особенно урезали броневой пояс, а кроме того, вес малых орудий, внутренних отсеков и зенитных вооружений. Результаты такого субоптимального общего конструкторского решения оказались фатальными. В 1916 году корабли военно-морских сил Великобритании «Индефатигейбл», «Куин Мэри» и «Инвинсибл», участвовавшие в Ютландском сражении, взорвались практически сразу после того, как в них попали снаряды немецких кораблей. Линейный крейсер «Худ» взорвался в 1941 году, всего через восемь минут после начала боя с немецким линкором «Бисмарк». Крейсер «Рипалс» был потоплен японской авиацией несколькими днями позже атаки японцев на Перл-Харбор, тем самым обретя сомнительную славу первого крупного военного корабля, уничтоженного с воздуха в ходе морского сражения. Руководство британского флота получило убедительные доказательства того, что значительное усиление отдельных элементов не приводит к оптимальному функционированию целого, и линейные крейсеры были сняты с производства.

Короче говоря, инженеры не могут совершенствовать отдельные детали в отрыве от машины в целом, поскольку отдельная часть потребует урезания денежных средств и пространства, которые могли бы быть использованы для других деталей, и не позволит увеличить их вес. Вместо этого инженеры ищут ответа на вопрос о том, какое именно сочетание деталей позволит оптимизировать эффективность работы машины. Точно так же и эволюция не может совершенствовать отдельные черты в отрыве от животного в целом, поскольку всякая структура, фермент или фрагмент ДНК потребляет энергию и занимает место, которые могли бы быть использованы на что-то иное. Естественный отбор склоняется к такой комбинации различных черт, которая обеспечит животному максимальные репродуктивные результаты. Следовательно, как инженеры, так и специалисты по эволюционной биологии должны оценивать, какой компромисс потребуется при увеличении чего бы то ни было, то есть, не только преимущества, но и издержки, которые оно за собой повлечет.

Рассуждать подобным образом в отношении нашего жизненного цикла сложно из-за того, что в нем присутствует много черт, которые, как может показаться, сокращают, а не увеличивают, нашу способность производить на свет потомство. Старение и смерть — лишь один из примеров; в качестве других можно назвать менопаузу у женщин, рождение одновременно только одного ребенка, роды не чаще раза в год, начало репродуктивной активности не ранее двенадцати-шестнадцати лет. Разве не оказал бы предпочтение естественный отбор такой женщине, у которой половая зрелость наступала бы в пятилетием возрасте, беременность длилась бы всего три недели, которая регулярно рожала бы по пять близнецов сразу, у которой не наступала бы менопауза, которая вкладывала бы большое количество биологической энергии в восстановление своего организма, доживала бы до 200 лет и, благодаря всему этому, оставляла бы после себя сотни потомков?

Задав этот вопрос в таком виде, мы допустили, что эволюция может менять в нашем организме отдельные детали, не затрагивая остальных, и не принимали в расчет скрытые издержки. Так, например, невозможно сократить срок беременности до трех недель, не меняя ничего ни в организме матери, ни в организме ребенка. Следует помнить, что в нашем распоряжении имеется лишь ограниченное количество энергии. Даже у тех, кто получает большую физическую нагрузку и употребляет высококалорийные продукты — например, у лесорубов, или у марафонских бегунов в период тренировок, — организм может усваивать не более 5000 калорий в день. Каким образом распределить эти калории между восстановлением собственного тела и воспитанием детей, если наша цель состоит в том, чтобы вырастить как можно больше детей?

Одна крайность состоит в том, чтобы вложить всю энергию в детей, не оставив ничего на биологическую репарацию, но тогда наше тело постареет и выйдет из строя еще до того, как мы воспитаем своего первого ребенка. Другой крайностью было бы вложение всей имеющейся в нашем распоряжении энергии в поддержание тела в хорошем состоянии; тогда мы, возможно, прожили бы долгую жизнь, но у нас не хватило бы энергии на рождение и воспитание потомства, поскольку это требует больших усилий. Естественный отбор, однако, должен отрегулировать относительно друг друга затраты энергии на репарацию и на репродукцию так, чтобы обеспечить максимальный репродуктивный результат, рассматриваемый в среднем за всю жизнь особи. Эта задача для разных биологических видов решается по-разному, в зависимости от таких факторов как риск неожиданной смерти, репродуктивные особенности вида и издержки, требуемые для разных типов репарации.

Рассуждая таким образом, можно делать проверяемые на практике предположения о том, как должны различаться животные по механизмам репарации и темпам старения. В 1957 году Джордж Уильямс, специалист по эволюционной биологии, привел некоторые поразительные факты о старении, понять сущность которых можно только с позиций эволюционного подхода. Рассмотрим несколько приводимых Уильямсом примеров и представим их иначе, на языке физиологии, описывающем биологическую репарацию; при этом медленное старение будет показателем хороших механизмов ремонта.

Первый пример касается того, в каком возрасте животное впервые участвует в размножении и производит на свет детенышей. Этот возраст у разных видов сильно различается: у людей крайне редко случается, чтобы у кого-то в возрасте младше двенадцати лет появлялись свои дети, тогда как всякая уважающая себя мышь уже в два месяца способна обзавестись мышатами. Животным, относящимся к тем видам, у которых начало размножения возможно только в достаточно поздние сроки, как у человека, требуется вкладывать много энергии в ремонт, чтобы гарантированно дожить до репродуктивного возраста. Таким образом, мы можем предполагать, что инвестиции в ремонт будут возрастать вместе с возрастом, в котором становится возможным размножение.

Например, более позднему, чем у мышей, возрасту начала размножения у человека соответствует то, что мы, люди, стареем намного медленнее, чем мыши, то есть, как можно предполагать, репарация нашего тела происходит намного эффективнее. Даже при изобилии пищи и самой лучшей медицинской помощи мышь лишь в редких случаях доживает до двух лет, тогда как для человека считается печальным не дожить до семидесяти двух. Эволюционная причина в том, что человек, вложивший в восстановление энергии не более, чем это делает мышь, умер бы задолго до достижения половой зрелости. Таким образом, восстановление человеческого организма более оправдано, чем восстановление организма мыши.

Из чего складываются на практике эти предполагаемые дополнительные затраты энергии? На первый взгляд, возможности репарации у человека производят жалкое впечатление. Ампутированная рука не отрастает заново, и наш скелет не заменяется регулярно, как это происходит у некоторых беспозвоночных, срок жизни которых непродолжителен. Однако, такие внушительные, но не часто происходящие замены целой структуры не обязательно оказываются наиболее весомыми пунктами в списке издержек на ремонт конкретного животного. Самым же затратным пунктом оказывается невидимая глазом замена множества клеток и молекул, происходящая каждый день. Даже если вы каждый день все свое время проводите, валяясь в постели, вам нужно получить с пищей около 1640 калорий, если вы мужчина (для женщин этот показатель составляет 1430 калорий) просто чтобы поддерживать в порядке свое тело. Большая часть энергии, полученной в результате метаболизма и направляемой на обслуживание организма, предназначена именно для этих невидимых плановых замен. Поэтому, как я полагаю, мы ценимся больше мыши, поскольку у человека в самовосстановление вкладывается большая доля энергии, а на другие цели, например, на сохранение температуры тела или на заботу о потомстве, — меньшая.