Позвоночник человека и других существ: чудо эмбрионального развития
Из всех чудес эмбрионального развития формирование позвоночного столба и спинного мозга, пожалуй, впечатляет больше всего. Нервная система начинает закладываться одной из первых, а завершает свое развитие последней. Такой длительный срок необходим потому, что нейронные системы – самые сложные и интегрированные в организме.
Когда человеческому эмбриону исполняется три недели, а его длина составляет всего полсантиметра, начинает формироваться крошечный позвоночник. На этом этапе уже можно заметить появление ребер. Зачаток центральной нервной системы представляет собой простую нервную пластинку, которая сворачивается в желобок. Затем он превращается в трубку, изначально открытую с обоих концов.
По мере роста эмбриона сотни сложных механических частей позвоночного столба постепенно собираются сами собой, образуя совершенную конструкцию. Миллионы нервных путей в спинном мозге также самоорганизуются. Если учесть, что спинной мозг должен развиваться в идеальной синхронизации с позвонками, становится очевидно: перед нами – настоящий мастер-класс по инженерии.
Одна из причин, по которой позвоночный столб восхищает инженеров, заключается в том, что эта система интегрирована без каких-либо крепежных элементов, таких как гайки, болты или винты. Если взглянуть на систему электропроводки, она переполнена соединительными деталями, которые делают её громоздкой и неэффективной. Нервная система человека, напротив, интегрирована безупречно.
Неуменьшаемая сложность и необъяснимое разнообразие
Позвоночный столб – яркий пример неуменьшаемой сложности (НС). В частности, интеграция спинного мозга и нервных корешков с позвоночными дисками бросает серьезный вызов теории эволюции с точки зрения НС. Например, что появилось раньше: отверстия для нервных корешков или сами корешки? Одно бесполезно без другого. И если позвоночник эволюционировал по одному диску за раз, то как в него встраивались нервные пути?
Различия в строении позвоночника у разных животных также представляют проблему для эволюционной теории. К примеру, у ленивца десять шейных позвонков, в то время как почти у всех остальных млекопитающих их семь. Дополнительные позвонки позволяют ленивцу поворачивать шею практически на 360 градусов. Это значит, что ему не нужно лишний раз двигаться, чтобы оглядеться – крайне полезное свойство для медлительного существа, чье выживание зависит от умения сливаться с окружением и оставаться незамеченным для хищников. Но то, как подобная особенность могла постепенно развиться под влиянием слепых эволюционных сил, остается лишь темой для догадок.
Позвоночник жирафа также уникален. Его строение позволяет животному наклоняться к самой земле, сохраняя при этом голову в вертикальном положении. И дело не только в длине. Шейные позвонки жирафа соединены шаровидными суставами, что обеспечивает исключительную подвижность. Первый и второй грудные позвонки также имеют шаровидные соединения. Кроме того, сустав между шеей и черепом позволяет жирафу вытягивать голову почти перпендикулярно земле. Эти уникальные особенности резко отличают его от всех остальных типов позвоночника.
Легко объясняется эволюционной адаптацией?
По иронии судьбы, длинная шея жирафа преподносится как нечто легко объяснимое эволюционной адаптацией – будто шее просто нужно было становиться чуть длиннее каждые несколько поколений, а естественный отбор поощрял способность дотягиваться до всё более высоких листьев, пока природа не «вывела» длинную шею. В действительности же шея жирафа не просто намного длиннее, чем у других копытных; она включает в себя множество сложных инженерных инноваций, которые в совокупности служат ярким примером неуменьшаемой сложности.
Еще один уникальный позвоночник принадлежит угандской землеройке Scutisorex somereni, обитающей в бассейне реки Конго в Африке. У этой землеройки сверхпрочный, гофрированный, со сцепленными между собой позвонками (interlocking) позвоночный столб, заметно отличающийся от скелета других существ. У нее одиннадцать поясничных позвонков, в то время как у типичного млекопитающего их пять. Кроме того, ребра этой землеройки гораздо толще, чем у животных аналогичного размера, а спинные мышцы также существенно отличаются. Эти уникальные особенности позволяют спине животного выдерживать колоссальные нагрузки. Исследователи полагают, что это помогает ей пробиваться к источникам пищи, которые иначе были бы недоступны. Угандская землеройка остается настоящей загадкой для эволюционной теории, но легко объясняется в рамках парадигмы Разумного замысла.
Кто-то может спросить: не пошли бы на пользу человеческому позвоночнику те особенности строения, которые обеспечивают такую высокую прочность землеройке? Ответ прост: подобные черты лишили бы спину человека необходимой гибкости. Позвоночный столб человека обладает идеальным балансом гибкости и прочности, необходимым для нашего образа жизни.