Наука

Необъяснимая неизбежность эволюции

admin
Всего просмотров: 416

Среднее время на прочтение: 15 минут, 6 секунд

Можно ли сказать, что мир природы креативен? Просто посмотрите вокруг. Взгляните на изумительные оттенки перьев тропических птиц, многообразие узоров и форм листьев; уловки микробов, ослепляющее великолепием изобилие ползающих, летающих, плавающих тварей. Взгляните на «величие» жизни, «бесконечное число самых прекрасных и самых изумительных форм», как писал Дарвин. Разве этого недостаточно, чтобы убедить вас?

О, но разве все эти чудеса не являются всего лишь результатом слепой возни дарвинианской эволюции, бездушного механизма, который берет случайную вариацию и отсеивает ее путем естественного отбора? Ну, не совсем. Не нужно быть невежественным креационистом или сторонником теории божественного провидения, чтобы считать, что потрясающая теория Дарвина не в полной мере объясняет, почему природа настолько чудесно, бесконечно изобретательна. «Конечно, теория Дарвина — одно из наиболее важных достижений в интеллектуальной сфере его времени, возможно, и за всю историю человечества», — говорит эволюционный биолог Андреас Вагнер из Цюрихского университета.

«Однако самая большая тайна, связанная с эволюцией, не нашла отражения в его теории. И он не смог даже близко подобраться к тому, чтобы разгадать ее»

Говоря о «загадке», Вагнер имеет в виду процессы самообновления эволюции: как он говорит, «то, как творит живой мир». Естественный отбор представляет собой необыкновенно мощный способ превращения отклонений в эффективные ответы на вызовы окружающей среды. Однако он не может объяснить источник возникновения этих отклонений. Как писал биолог Хьюго де Фриз в 1905 г.: «Естественный отбор может объяснить выживание сильнейшего, однако не может объяснить, откуда берётся сильнейший”. За последние несколько лет Вагнер и горстка других специалистов начали приходить к пониманию истоков эволюционных новшеств. Благодаря их открытиям мы можем не только понять, какфункционирует дарвиновская эволюция, но и почему она так устроена: что делает ее существование возможным.

Популярная, но ошибочная концепция гласит, что все, что нужно эволюции, чтобы создать что-то новое — это случайная генная мутация — скажем, ошибка, совершенная в процессе передачи гена от одного поколения. Большинство подобных мутаций ведут к ухудшениям — черта, описанная этим геном, становится менее эффективной для выживания — а некоторые из них и вовсе смертоносны. Однако раз в сто лет (как говорится) мутация усиливает необходимую черту, и благодаря возросшим перспективам выживания счастливого получателя отклонения, плодотворная мутация распространяется на всю популяцию.

Проблема в том, что обычно эти черты не всегда настолько уж точно связаны с генами: они возникают как результат взаимодействия между множеством генов, которые регулируют взаимную деятельность посредством сложных систем отношений, или «круговорота генов». Возможно, вы думаете, что это не имеет значения: у эволюции полно времени, и рано или поздно она найдет «хорошие гены». Однако математические выкладки противоречат этому.

Возьмем, к примеру, открытие, совершенное в области эволюционной биологии развития, согласно которому различное строение многих сложных организмов, включая нас самих, является результатом не комбинации множества генов, а различных сетей взаимодействия и выражения генов в одном и том же базовом круговороте, названном круговорот Hox-генов. Чтобы превратиться из змеи в человека, вам понадобится не куча абсолютно разных генов, а просто-напросто другой способ соединения в принципе тех же самых Hox-генов из круговорота.

Для этих двух позвоночных в круговороте присутствует около 40 генов. Если принимать во внимание различные варианты того, как гены могут влиять друг на друга (к примеру, подавляя или активизируя процессы), можно обнаружить, что число возможных соединений составляет более 10700. Это намного, намного превышает количество фундаментальных частиц в обозримой вселенной. Какова же тогда вероятность того, что эволюция сможет вслепую найти нужную комбинацию, чтобы создать жизнеспособные «змеиные» или «человеческие» признаки (или их прототипы) для круговорота Hox-генов? Как вообще эволюции удалось переписать генетический код рыбы камбрианского периода, чтобы создать нас?

Невероятное множество генетических соединений это единственное непостижимое и необозримое пространство, с которым приходится работать эволюции, чтобы создать что-то новое. Те же самые правила применяются и к биохимическим соединениям. Организмам приходилось искать способы получать энергию из любого топлива, подворачивающегося под руку — в большинстве случаев, метаболизм организма функционирует на таких соединениях, как глюкоза, этанол и соль лимонной кислоты. В идеале, механизмы метаболизма энзимов должны быть способны работать на более, чем одном из них, что увеличивало бы шансы на выживание. Однако насколько просто привыкнуть к другому типу топлива? Даже для сравнительно небольшого списка общих видов «биохимического горючего», число возможных метаболистических соединений снова достигает астрономических масштабов.

Такой же взрыв комбинаторных вариантов происходит и с белками, молекулами, состоящими из десятков тысяч соединенных в цепи и поддерживающих определенную форму аминокислот. Существует 20 различных видов аминокислот в натуральном белке, а для молекул белка, состоящих из 100 аминокислот (такие молекулы считаются маленькими), количество возможных преобразований составляет 10130. Все же, эволюции вполне хватило 4 миллиарда лет чтобы создать примерно 1050 видов белка. Каким же, в самом деле, образом ей удалось найти работоспособные?

В конце концов, существует РНК. Эта молекула раньше всего лишь выполняла функцию посредника для превращения последовательности химических составляющих генов в последовательность из белковых аминокислот, которые катализировали химическую реакцию. Сейчас же она стала намного важнее. С одной стороны, то, что молекулы РНК могут имитировать и ген, выстраивая информацию в правильной последовательности, и белок, принимая форму, способствующую химической реакции, делает их лучшими кандидатами на роль многофункциональных молекул, которые дали начало первым формам жизни. Более того, теперь мы знаем, что РНК играет не последнюю роль в регулировании генной активности. Одни гены взаимодействуют с другими с помощью молекул РНК, которые они кодируют, что может быть использовано для увеличения и уменьшения экспрессии других генов. И все же, с РНК эволюционные инновации сталкиваются с тем же бессмысленным избытком возможных вариантов.

Во всех этих случаях вопросы остаются все теми же, и, как полагает Вагнер, все они направлены на «грязный секрет» успеха так называемого слияния современной эволюционной теории Дарвина и генетики. Как эволюция смогла найти рабочие решения, когда ей не хватает средств, чтобы исследовать даже небольшую долю всех вариантов? И как она приходит от существующего решения к более жизнеспособному — как она творит? Отчасти, ответ прост: это проще, чем кажется. Но это только потому, что среда, осваиваемая эволюционным процессом, обладает удивительной структурой. Такой, которую не могли предвидеть ни Дарвин, ни его последователи, включившие генетику в дарвинизм.

Миллиарды сетей

В числе первых людей, пытавшихся понять, как работает эволюция, был австрийский ученый Петер Шустер. (Он — один из тех исследователей, которых нельзя называть иначе как «ученые», потому что определить, кем он был — физиком, химиком или биологом — невозможно.) Его заинтересованность в предположении о том, что жизнь началась с РНК — в так называемом мире РНК — послужила причиной того, что в 1970-х он начал изучать, на что способна эта молекула. Чтобы сработать как катализатор, РНК необходимо принять определенную форму. Как и в случае с белком, эта форма определяется последовательностью составляющих молекулы. В сущности, мы сталкиваемся с вопросом генотипа и фенотипа, принимая за генотип последовательность РНК, а за фенотип — принятую ей форму. Фенотип определяет приспособленность организма к окружающей среде, и тут в дело вступает селекция. Она в конечном итоге отражается на генотипе — на генах, передающих характерную черту потомству. И все же, в связи между генотипом и фенотипом остается много загадок. Возможно, это один из величайших вопросов наступающей постгеномной эры, когда невероятно трудно определить, как отражен фенотип определенной характерной черты в генотипе.

В 1990-х Шустер с коллегами разработали компьютерную программу, которая могла предсказать простейшие особенности формы молекулы РНК по последовательности ее звеньев (вторичную структуру, определяющую, как отдельные части цепи посредством попарного дробления оснований соединяются друг с другом). Для молекулы РНК из 100 оснований существует порядка 1023возможных форм. Но примечательным было то, как соотносились формы и последовательности звеньев.

Вы могли бы наивно считать, что молекулы РНК одинаковой формы, а значит, надо полагать, те из них, что обладают одинаковым фенотипом, обладают и одинаковой последовательностью оснований, а, следовательно, карта возможных последовательностей — так называемое пространство последовательностей, многомерное пространство, в котором каждая точка координат соответствует определенной последовательности — поделена на своего рода «королевства форм» (см. Не так уж всё и просто, а). Но Шультер обнаружил совсем не это. Напротив, РНК одинаковой формы могли очень сильно различаться по последовательности оснований. Можно получить такую же форму и, следовательно, такую же катализирующую способность, из очень разных последовательностей. Но эти родственные фенотипы вовсе не находятся далеко друг от друга в пространстве последовательностей. Молекулы РНК одинаковой формы соединяются в сеть, которая протягивается чуть ли не через все пространство. Можно прийти от одной последовательности оснований к другой, сохраняя одну и ту же форму (а значит, в большинстве своем одни и те же функции), с помощью незначительных изменений на протяжении всего ряда. Это можно сравнить с путешествием на поезде, когда мы проезжаем станцию за станцией на пути к конечной цели. Подобные изменения называют нейтральными мутациями, потому что в смысле адаптации они не несут в себе ни полезные, ни вредные качества. (В действительности, даже если бы мутации были не совсем нейтральными и из-за них бы слегка снизилась приспособляемость, в популяции они бы надолго сохранились как квази-нейтральные.)

И это распространяется на все возможные 1023 формы. Другими словами, это пространство последовательностей РНК насквозь пронизано переплетающимися сетями, взаимосвязанными друг с другом, но редко скрещивающимися. Это означает, что, если мы возьмем любую последовательность в определенной точке многомерного пространства, существует огромное количество соседних последовательностей, имеющих совершенно другую форму. И все же, в том случае, если мы останемся на правильном ряду, наша последовательность будет способна шаг за шагом мутировать в совершенно отличную последовательность, сохранив свои функции (см. Не так уж всё и просто, b).


Не так уж всё и просто: Пространство последовательностей оснований РНК не составлено из отдельных «лоскутков» фенотипов, когда каждый цвет обозначает определенную форму или фенотип (a), а пронизано фенотипическими сетями, которые переплетаются и протягиваются практически через все пространство (b). Каждая сеть может подвергнуться серии индивидуальных нейтральных мутаций последовательности.

Это показывает нам две очень важные вещи о диапазоне последовательностей РНК. Во-первых, существует много, очень много возможных последовательностей, которые могут выполнять одну и ту же функцию. Если эволюция «ищет» эту функцию путем естественного отбора, перед ней лежит несметное количество функционирующих решений. Во-вторых, в диапазоне, пространственность и количество измерений которого остаются за пределами всякого понимания, все же можно ориентироваться, им можно управлять: нейтрально менять генотип, не затрагивая архиважный фенотип. Вот именно поэтому РНК вообще способна эволюционировать: не потому что у эволюции есть время просеивать непостижимо огромное количество вариаций, чтобы найти то, что работает, а потому что существует столько таких, которые работают, и они связаны между собой.

Сюзанна Манрубия из Испанского Национального Центра Биотехнологий провела более сложное вычислительное изучение того, как последовательность РНК диктует создание вторичных структур, что поддерживает мнение о том, что существует много белых пятен на карте фенотипов и генотипов.1 Она считает, что, возможно, это свойство РНК было ключевым в ее предполагаемой роли в возникновении жизни: «Существование множества генотипных решений вкупе с принятием определенных молекулярных структур как исполнителей химических функций могли быть существенным элементом в возникновении мира РНК».

У белков тоже есть такое свойство. У различных организмов часто встречаются белки одной и той же формы и с такой же энзимной функцией (фенотип), однако обычно у них не будут совпадать более чем 20% аминокислот. Применив простую модель белковых структур, в 1991 году Дэвид Липман и У. Джон Уилбур из Национального Института Здравоохранения в Мэриленде показали, почему так и должно происходить: белки из их упрощенной модели были связаны в расширенные сети в диапазоне последовательностей, которые могут быть шаг за шагом перенаправлены нейтральными мутациями. В 2001 году Энтони Киф и Джэк Жостак в Гарвардском Университете экспериментально продемонстрировали эту очевидную избыточность между белковой последовательностью и фенотипом. Они поставили своей целью искать белки, состоящие из случайно собранных аминокислот, которые могли связаться в молекулу, называемую АТФ — ключевой аккумулятор энергии в живых клетках. Практически любой белок, совершающий полезную работу вроде транспортации других молекул или катализации их трансформации в новые виды, использует АТФ в качестве источника энергии. Таким образом, АТФ-связующие компоненты являются важными компонентам клеток. Жостак и Киф использовали химический метод, чтобы в случайном порядке собрать 80 аминокислот из составляющих компонентов, и смогли проработать все созданные ими варианты и в конечном счете обнаружить такие из них, форма которых надлежащим образом подходит для соединения с АТФ.2 Им не удалось произвести хоть какой-то значительной доли из возможных перестановок этого количества аминокислот. Но из той крохотной произведенной ими доли (6 триллионов), они обнаружили четыре АТФ-связующих фермента. Звучит как совсем немного, но если уже есть 4 решения в этой невероятно маленькой выборке из диапазона последовательностей, то для всего остального его спектра число должно быть колоссальным — по оценке ученых, около 1093 вариантов.

Вагнер и его коллеги выяснили, что это «эволюционная» (они предпочитают называть ее здоровой) структура является распространенным свойством биологического разнообразия. В 2006 году он и его защитивший диссертацию научный сотрудник Джоао Родригес приступили к изучению разнообразия метаболической сети бактерии Escherichia coli (E. coli).3 Пожалуй, кишечная палочка является самой изучаемой бактерией, так что представления о биохимическом обмене ее метаболизма хорошо систематизированы. E. coli потребляет глюкозу и из нее синтезирует все 60 (или около того) молекулярных строительных элементов, необходимых ей для выживания. Но что если поменять всего одну из этих реакций метаболизма? Смогут ли эти «соседи» E. Сoli так же выжить лишь на одной глюкозе? Существует огромный список таких соседей, но Вагнер и Родригес посчитали метаболические реакции в более чем 1 000 из них и обнаружили, что несколько сотен смогут существовать только на глюкозе. Другими словами, метаболическая сеть кишечной палочки работает на глюкозе не потому, что была аккуратно налажена — здесь будут работать множество других вариантов. Исследователи продолжили поиск по метаболическому спектру, задаваясь вопросом, будут ли соседи соседей функционировать на глюкозе. Они выяснили, что можно просто проходить через эту сеть функциональных метаболитов глюкозы, в конце концов не достигнув гипотетических организмов, которые разделяли лишь 20% реакций с кишечной палочкой. И снова, количество вариантов невероятно высоко, и все они достижимы небольшими нейтральным шагами через диапазон возможностей. Вагнер вспоминает: «когда мы наткнулись на неожиданную топологию „метаболического пространства“, я был близок к экстазу».

Что насчет генетических цепей? Та же самая история. Вагнер сотрудничал с физиком Оливьером Мартином, чтобы изучить пространство гипотетических регуляторных сетей генов. Они искали различные сети которые, совместно регулируя деятельность составляющих их генов, в целом формировали бы такие же последовательности экспрессии генов — то есть, такие же фенотипы. 4 В качестве тривиального примера: в сети трех генов А, Б и В, один и тот же результат — выключение экспрессии гена Б может быть достигнут через ингибирование Б с помощью либо А, либо В. Даже для какой-то дюжины генов число возможных цепей взаимодействия становится слишком обширным для досконального исследования, поэтому ученые могли проводить испытания лишь на крохотном участке диапазона. Но итог был ясен: с одной стороны, цепочки как правило имеют десятки и сотни соседей с таким же фенотипом, в то время как с другой стороны цепочки, отличные более чем на 90% от своих «проводов» все еще могли выводить такую же последовательность экспрессии.

Это помогает объяснить занимательный аспект генетических цепочек, а именно их устойчивость. В конце девяностых команда ученых в Стэнфордском Университете создала около 6 000 мутантов пекарских дрожжей, где каждому из них недоставало какого-то одного гена; обнаружилось, что многие бактерии функционируют так же хорошо, как и их немутировавшие собратья.5 То же самое подтверждается на примере других организмов: можно заблокировать множество их индивидуальных генов без какого-то видимого эффекта. Но это не будет неожиданностью, если существует множество похожих генетических цепочек, которые выполняют по большому счету ту же самую работу, что и первоначальная версия. Если рассматривать устойчивость системы с этой точки зрения, то она является приложением к инновации: любая сеть, которая может развивать новые формы и свойства по всему обширному спектру альтернатив неизбежно должна быть устойчива к небольшим изменениям, потому что она практически точно имеет в запасе в равной степени хорошо работающий вариант. Понимание этого факта является противоядием от слишком детерминисткого взгляда на гены: наличие у тебя определенных генов может и не иметь такого значения (в разумной степени), потому что выполняемая ими функция является достоянием сети, в которую они заключены.

Йоханнес Йэгер из Центра Геномной Регуляции в Барселоне всерьез уверен, что работа Вагнера это действительно инновационное и важное дело. Йоханнес пытается протестировать эти же идеи, изучая эволюцию и биологию развития генетических сетей, контролирующих рост насекомых, таких как плодовые мушки. И пока его результаты соответствуют видениям Вагнера. Выяснилось, что манипулирование этой сетью с целью переключения между последовательным и одновременным формированием сегментов тела мушки намного более достижимо, чем ожидалось, — требуется всего пара манипуляций с регуляторными механизмами, а не тотальная реорганизация всех генов. «Это объясняет большинство различий в экспрессии последовательностей в различных особях мушек. Все типы таких последовательностей могут быть созданы тем же самым набором генов» — объясняет Йэгер.

Эволюция — закон природы?

Эти открытия освещают истоки биологических систем, лежащих еще глубже, чем эволюционные процессы, их формирующие. Они открывают горизонты, на которых происходило это формирование, и они показывают, что это вообще было возможно только потому, что ландшафт имел определенную топологию, в которой функционально похожие комбинации частей компонентов — генов, метаболитов, белков или последовательностей нуклеиновых кислот — соединены в обширные сети, простирающиеся через все многомерное пространство, и все они сложно переплетаются с бесчисленным количеством других сетей.

Кто-то может доказывать, что первоначальный акт создания живого мира представлял собой появление компонентов самих по себе: химических составляющих, таких как аминокислоты или сахара, которые входят в состав живых молекул. Но теперь это выглядит легкой частью объяснения, как своего рода счастливый случай, который может произойти благодаря химии, если ей дать правильные материалы и окружающую среду. Более сложный вопрос в том, что ставит на огонь этот холодный суп, и как из него получается Дарвинская эволюция. Манрубия считает, что первичный шаг создания мог сам по себе быть последовательностью богатства и глубокого переплетения нейтральных (или квази-нейтральных) сетей. Это означает, что даже среди случайных абиотически сгенерированных последовательностей РНК можно найти такие, которые выполняют полезные функции. Манрубия продолжает: «В каком-то смысле, эта функция бесплатна, если фенотипы хорошо представлены в диапазоне последовательностей». И компьютерные модели ученого показывают, что такие последовательности РНК не редки. Исследователь делает вывод, что довольно хорошие решения по выполнению роли зерен эволюционного процесса могут появляться в отсутствие эволюционного процесса как такового. В частности, существует реальный шанс обнаружить последовательности, способные к репликации — и оттуда уже все, понеслось. «Естественный отбор может очень быстро превратить посредственные решения в полностью адаптивные» — заключает она.

Структура этих комбинаторных ландшафтов биомолекул затем позволяет природе совершать храбрые и креативные инновации вместо того, чтобы вечно править то, что уже существует. Эволюции нужно всего лишь совершить прогулку в случайный уголок сети нейтральных (или почти нейтральных) мутаций, которая, не влияя на приспособленность организма, связывает его с разными соседями: инновационными ответами на определенные стрессовые условия, которыми можно воспользоваться в случае нужды. Через эти нейтральные изменения организмы могут достигать таких мест в пространстве вариаций, которые были бы недоступны через обычные адаптивные мутации, идущие от изначальной позиции.

Роль такого случайного дрейфа в эволюции была признана давно, и недавно эволюционный биолог Джон Тайлер Боннер утверждал, что роль этого процесса может быть более значимой, чем считалось ранее, особенно для малых организмов, чье широкое разнообразие форм и структур — таких как микроскопические морские организмы, вроде диатомовых водорослей и радиолярий — не обязательно отражает какую-либо адаптивную тонкую настройку.6 Несомненная креативность и художественность таких форм изумляла биологов и вдохновляла художников. Похоже, что сейчас мы можем понять из чего исходит это разнообразие и изобретательность.

Креативность природы: некоторые из радиолярий, нарисованные немецким биологом Эрнстом Геккелем в конце 19-го столетия, показывающие ошеломляющее богатство их разнообразия. Эрнст Геккель.

Более того, новая перспектива, предложенная работой Вагнера и других, могла бы разрешить многолетнюю дискуссию по поводу явного конфликта между приспособленностью популяции и особей. Некоторые бактерии претерпевают больше мутаций, чем было бы «разумно» для особи, потому как большинство мутаций уменьшают приспособленность. Если давать максимально упрощенное объяснение, то многие мутации, однако, оказываются полезны для популяции в целом, потому что предлагают больше возможностей для адаптации к новым вызовам условий среды обитания. Но мутации в жизнестойких сетях имеют более высокий шанс оказаться нейтральными — особенность, которая идет на благо и особи (потому что она имеет сниженную вероятность навлечь вредоносную мутацию), и популяции (потому что она предоставляет новые пути для адаптации в случае возросшей нужды).7

Но остается вопрос: почему пространство эволюционных вариантов имеет эту неотъемлемую, твердую структуру? «Мы просто не знаем почему генотипические сети переплетены таким образом», — признает Вагнер. Джесс Блум из Центра исследования рака им. Фреда Хатчинсона в Сиэтле, специалист в области эволюции белков, предлагает что этот вопрос, возможно, поставлен задом наперед: «Можно исходить из того, что эволюция эффективна только при условии существования этого свойства, а эволюционировавшие организмы им обладают», — считает он. Но также признает, что это было бы сложно подтвердить.

Тем не менее, кажется, ответ лежит за пределами биологии. Картик Раман, бывшый постдок в лаборатории Вагнера, теперь работающий в Индийском технологическом институте Мадрас, изучал очень похожий вопрос о функциональной схожести разных цепей, но не в области генов, а электронных компонентов, отвечающих за нашу бинарную логику. Случайно меняя цепи, состоящие из 16 компонентов, и выявляя, которые из них будут выполнять определенные логические операции, Раман выяснил, что они тоже обладают этой развиваемой топологией.8 Но что самое главное, это свойство проявлялось только в случае, если структура цепи была достаточно сложной. Если составляющих было слишком мало, малейшие изменения нарушали их функции. «Чем они сложнее, тем бóльшие изменения можно произвести» — рассказывает Вагнер. Это не только открывает нам возможность «редактировать» электронные цепи, руководствуясь принципами дарвинизма, но и предположить, что способность к развитию, а также естественный результат креативности и возможности инноваций — фундаментальная черта таких сложных сетей, как те, которые мы находим в области биологии.

Манрубия соглашается, что суть в сложности. «Кажется совершенно ясным, что способность к навигации может быть достигнута только в области генотипов большой размерности» — рассказывает она. Это дает возможность достигнуть большего числа целей, ведь появляется больше направлений, куда можно двигаться. «По мере того, как возрастает количество соседних последовательностей, схожесть некоторых из этих соседей с оригиналом дает им соответствующую жизнеспособность». По ее словам, есть одно последствие, состоящее в том, что в целях адаптации может поддерживаться большее число геномов, по крайней мере у организмов, обитающих в разных условиях. Таким образом, организм становится адаптивнее, что вполне оправдывает усилия, затраченные на создание и поддержание многих молекул ДНК.

Эти идеи подразумевают то, что способность эволюционировать и открытость к инновациям это черты не только жизни, но и самой информации. Такую точку зрения долго отстаивал бывший партнер Шустера, лауреат Нобелевской премии по химии Манфред Эйген, который настаивает на том, что эволюция Дарвина это не только организующий принцип биологии, но и «закон физики», неизбежный результат того, как организована информация в сложных системах. И если это так, то возникновение жизни окажется не фантастической случайностью, а почти математической неизбежностью.

Ссылки

1. Агирре, Дж., Бульду, Дж. М., Стич, М. И Манрубия, С.Ч. Топологическая структура пространства фенотипов: случай нейтральных сетей РНК. PLoS One 6, e26324 (2011).
2. Кифи, А.Д. & Жоштак, Дж.У. Функциональные проблемы из библиотеки случайных последовательностей. Nature 410, 715-718 (2001).
3. Родригез, Дж.Ф.М & Вагнер, А. Эволюционная пластичность и инновации в сложных сетях метаболических реакций. PLoS Computational Biology 5, e1000613 (2009).
4. Чилиберти, С., Мартин, О.С. & Вагнер, А. Крепость может постепенно развиваться в сложных сетей из регуляторных генов с различной топологией. PLoS Computational Biology 3, e15 (2007).
5. Винзелер, И.А и др. Функциональная характеризация генома S. cerevisiae с помощью удаления генов и параллельного анализа. Science 285, 901-906 (1999).
6. Боннер, Дж. Т. Случайность в эволюции. Princeton University Press (2013).
7. Вагнер, А. Роль крепости в фенотипической адаптации и инновации. Proceedings of the Royal Society B 279, 1249-1258 (2012).
8. Раман, К. & Вагнер, А. Способность программируемого оборудования к эволюции. Journal of the Royal Society Interface 8, 269-281 (2011).

Автор: Филип Болл, автор книги «Невидимое: опасное движение неведомого» и многих других книг о науке и искусстве.
Иллюстрации: Йон Хан
Оригинал: Nautilus.

Перевели: Влада Ольшанская, Наташа Очкова, Юрий Гаевский и Илья Силаев.
Редактировал: Артём Слободчиков.