Хребет людини та інших істот: чудо ембріонального розвитку
З усіх чудес ембріонального розвитку формування хребетного стовпа та спинного мозку, мабуть, вражає найбільше. Нервова система починає закладатися однією з перших, а завершує свій розвиток останньою. Такий тривалий термін необхідний тому, що нейронні системи – найскладніші та найбільш інтегровані в організмі.
Коли людському ембріону виповнюється три тижні, а його довжина становить лише пів сантиметра, починає формуватися крихітний хребет. На цьому етапі вже можна помітити появу ребер. Зачаток центральної нервової системи являє собою просту нервову пластинку, яка згортається в жолобок. Потім він перетворюється на трубку, спочатку відкриту з обох кінців.
В міру росту ембріона сотні складних механічних частин хребетного стовпа поступово збираються самі собою, утворюючи досконалу конструкцію. Мільйони нервових шляхів у спинному мозку також самоорганізовуються. Якщо врахувати, що спинний мозок має розвиватися в ідеальній синхронізації з хребцями, стає очевидно: перед нами – справжній майстер-клас з інженерії.
Однією з причин, через яку хребетний стовп викликає захоплення в інженерів, є те, що ця система інтегрована без будь-яких кріпильних елементів, таких як гайки, болти чи гвинти. Якщо поглянути на систему електропроводки, вона переповнена з’єднувальними деталями, які роблять її громіздкою та неефективною. Нервова система людини, навпаки, інтегрована бездоганно.
Незменшувана складність і незбагненне різноманіття
Хребетний стовп – яскравий приклад незменшуваної складності (НС). Зокрема, інтеграція спинного мозку та нервових корінців з міжхребцевими дисками становить серйозний виклик для теорії еволюції з погляду НС. Наприклад, що з’явилося раніше: отвори для нервових корінців чи самі корінці? Одне є безглуздим без іншого. І якщо хребет еволюціонував по одному диску за раз, то як у нього вбудовувалися нервові шляхи?
Відмінності в будові хребта у різних тварин також становлять проблему для еволюційної теорії. Наприклад, у лінивця десять шийних хребців, тоді як майже в усіх інших ссавців їх сім. Додаткові хребці дають лінивцю змогу повертати шию майже на 360 градусів. Це означає, що йому не потрібно зайвий раз рухатися, щоб озирнутися, – надзвичайно корисна властивість для повільної істоти, чиє виживання залежить від здатності зливатися з навколишнім середовищем й залишатися непоміченою для хижаків. Але те, яким чином така особливість могла поступово розвинутися під впливом сліпих еволюційних сил, залишається лише темою для припущень.
Хребет жирафа також унікальний. Його будова дозволяє тварині нахилятися до самої землі, зберігаючи при цьому голову у вертикальному положенні. І справа не лише в довжині. Шийні хребці жирафа з’єднані кульовими суглобами, що забезпечує виняткову рухливість. Перший і другий грудні хребці також мають кульові з’єднання. Окрім того, суглоб між шиєю та черепом дозволяє жирафу витягувати голову майже перпендикулярно до землі. Ці унікальні особливості різко відрізняють його від усіх інших типів хребта.
Чи легко це пояснюється еволюційною адаптацією?
За іронією долі, довга шия жирафа подається як щось, що легко пояснюється еволюційною адаптацією – ніби шиї просто потрібно було ставати трохи довшою кожні кілька поколінь, а природний добір заохочував здатність діставати дедалі вищі листки, доки природа не «створила» довгу шию. Насправді шия жирафа не просто значно довша, ніж у інших копитних; вона включає безліч складних інженерних інновацій, які в сукупності є яскравим прикладом незменшуваної складності.
Ще один унікальний хребет належить угандській землерийці Scutisorex somereni, яка мешкає в басейні річки Конго в Африці. У цієї землерийки надміцний, гофрований, зі зчепленими між собою хребцями (interlocking) хребетний стовп, що помітно відрізняється від скелета інших істот. У неї одинадцять поперекових хребців, тоді як у типового ссавця їх п’ять. Окрім того, ребра цієї землерийки значно товстіші, ніж у тварин подібного розміру, а спинні м’язи також суттєво відрізняються. Ці унікальні особливості дозволяють спині тварини витримувати колосальні навантаження. Дослідники вважають, що це допомагає їй пробиватися до джерел їжі, які інакше були б недоступні. Угандська землерийка залишається справжньою загадкою для еволюційної теорії, але легко пояснюється в межах парадигми Розумного задуму.
Хтось може запитати: чи не пішли б на користь людському хребту ті особливості будови, які забезпечують таку високу міцність землерийці? Відповідь проста: подібні риси позбавили б спину людини необхідної гнучкості. Хребетний стовп людини має ідеальний баланс гнучкості та міцності, необхідний для нашого способу життя.