Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции - Ричард Докинз

Естественный отбор - различное выживание успешных генов по сравнению с альтернативными, менее успешными генами в генофондах. Естественный отбор не выбирает гены непосредственно. Вместо этого он выбирает их полномочных представителей, тела особей; и эти особи выбираются - явно и автоматически, и без умышленного вмешательства - тем, выживают ли они, чтобы воспроизвести копии тех самых генов. Выживание гена тесно переплетается с выживанием тел, которые он помогает строить, потому что он ездит в этих телах и умирает с ними. Любой конкретный ген может рассчитывать оказаться, в форме своих копий, едущим в большом количестве тел одновременно в популяции современников, по мере того как одно поколение сменяет другое. Статистически, поэтому, ген, склонный в среднем оказывать положительный эффект на перспективы выживания тел, в которых он оказывается, будет иметь тенденцию увеличивать свою частоту в генофонде. Так, в среднем, гены, с которыми мы встретим в генофонде, будут как правило теми генами, которые хорошо строят тела.

Эта глава была о процедурах, посредством которых гены строят тела. Собеседница Холдейна нашла неправдоподобным, что естественный отбор мог составить, скажем, за миллиард лет генетический рецепт для ее построения. Я нахожу это правдоподобным, хотя, конечно, ни я, ни кто-либо еще не можем сообщить Вам детали того, как это случилось. Причина, вероятно, именно в том, что это все сделано по локальным правилам. В любом акте естественного отбора мутация, которая была отобрана, имела - в большом количестве клеток и в большом количестве особей параллельно - очень простое влияние на форму, в которую спонтанно свертывается цепочка белка. Та, в свою очередь, через каталитическое действие, ускорила, скажем, конкретную химическую реакцию во всех клетках, в которых включен этот ген. Эти, возможно, изменяет скорость роста эмбрионального зачатка челюсти. А это имеет важное влияние на форму всего лица, возможно, сокращая морду и придавая ей более человеческий и менее обезьяноподобный профиль. Теперь давления естественного отбора, благоприятствующие или неблагоприятствующие гену, могут быть сколь угодно сложными. Они могут включать половой отбор, возможно, эстетический отбор высокого порядка потенциальными половыми партнерами. Или изменение в форме челюсти могло бы оказать тонкий эффект на способность животного раскалывать орехи или его способность бороться с конкурентами. Некоторая чрезвычайно сложная комбинация давлений отбора, противостоя друг другу и приходя к компромиссу с приводящей в замешательство сложностью, может влиять на статистический успех этого конкретного гена, по мере того, как он размножается в генофонде. Но ген об этом ничего не знает. Все, что он делает, в различных телах и в сменяющих друг друга поколениях, это перестраивает тщательно профилированную впадину в молекуле белка. Остаток истории следует автоматически, в ветвящихся каскадах локальных последствий, из которых, в конечном счете, появляется целое тело.

Еще более сложной, чем давления отбора в экологической, половой и социальной среде животных, является фантасмагорическая сеть влияний, которая распространяется внутри и среди развивающихся клеток: влияний генов на белки, генов на гены, белков на экспрессию генов, белков на белки; мембраны, химические градиенты, физические и химические направляющие в эмбрионах, гормоны и другие посредники действия на расстоянии, помечающие клетки, ищут другие, с идентичными или комплементарными метками. Никто не понимает картину в целом, и никто не должен понимать ее, чтобы признать изящное правдоподобие естественного отбора. Естественный отбор благоприятствует выживанию в генофонде генетических мутаций, ответственных за создание ключевых изменений в эмбрионах. Целая картина возникает как следствие сотен тысяч маленьких, локальных взаимодействий, каждое в принципе постижимо (хотя разгадать на практике может быть слишком трудно или отнимать слишком много времени) для любого, кто с достаточным терпением их исследует. На практике целое может быть непонятным и таинственным, но нет никакой тайны в принципе, ни в самой эмбриологии, ни в эволюционной истории, в результате которой регуляторные гены достигли выдающегося положения в генофонде. Сложность накапливалась постепенно в течение эволюционного времени: каждый шаг лишь чуточку отличался от предыдущего, и каждый шаг был достигнут благодаря маленьким, едва уловимым изменениям в действующих локальных правилах. Когда у Вас есть достаточное число маленьких единиц - клеток, молекул белка, мембран - каждая на своем собственном уровне повинуется локальным правилам и влияет на другие - тогда конечные последствия впечатляющи. Если гены выживают или н терпят неудачу в выживании в результате их влияния на такие локальные единицы и их поведение, то естественный отбор успешных генов - и появление их успешных продуктов - последует неизбежно. Задавшая вопрос Холдейну была неправа. В принципе не трудно сделать что-то вроде нее.

И, как сказал Холдейн, на это требуется только девять месяцев...

ГЛАВА 9 КОВЧЕГ КОНТИНЕНТОВ

Представьте себе мир без островов.

Биологи часто используют слово "остров", для обозначения кое-чего другого, чем просто участка земли, окруженного водой. С точки зрения пресноводной рыбы, озеро - остров: остров пригодной для жизни воды, окруженный неприветливой землей. С точки зрения Альпийского жука, неспособного процветать ниже определенной высоты, каждый высокий пик - остров, с почти непроходимыми долинами между ними. Есть крошечные черви нематоды (родственные обыкновенным Caenorhabditis), живущие в листьях (не менее чем по 10 000 в одном сильно зараженном листе), проникающие в них через устьица - микроскопические отверстия, через которые листья получают углекислый газ и выпускают кислород. Для живущего в листе червя-нематоды, такого как Aphelencoides, отдельная наперстянка является островом. Для вши отдельная человеческая голова или промежность могли бы быть островом. Должно быть много животных и растений, расценивающих оазис в пустыне как прохладный, зеленый остров, пригодный для обитания, окруженный враждебным морем песка. И, тогда как мы даем повторное определение словам с точки зрения животного, учитывая, что архипелаг - цепь или группа островов, Я предполагаю, что пресноводная рыба могла бы определить архипелаг как цепь или группу озер, таких как озера вдоль Великой Рифтовой Долины в Африке. Альпийский сурок мог бы охарактеризовать цепь горных вершин, отделенных долинами, как архипелаг. Насекомое-листоед могло бы рассматривать аллею деревьев как архипелаг. Овод мог бы расценивать стадо коров как движущийся архипелаг.

Теперь, после переопределения слова "остров" (день субботний был сделан для человека, не человека для дня субботнего), позвольте мне возвратиться к моему вступлению. Представьте себе мир без островов.

Карту кормчий добыл: было море на ней Без намека на землю и мели; Как всегда, угодил он команде своей: В карте все разобраться сумели! [прим. Пер.: Льюис Кэрролл, "Охота на Снарка".]

Мы не будем заходить так далеко как Глашатай, но вообразите, будто вся суша собрана в один большой континент посреди лишенного примечательностей моря. Нет никаких островов в открытом море, никаких озер или горных цепей на суше: ничего, что бы нарушало монотонные просторы гладкого однообразия. В этом мире животное может легко пойти откуда угодно куда угодно, ограничиваемое лишь одним только расстоянием, не беспокоясь о неприветливых барьерах. Это - не мир, благоприятный для эволюции. Жизнь на Земле была бы чрезвычайно скучной, если бы не было никаких островов, и я хочу начать эту главу объяснением почему.

Каждый вид - кузен любого другого. Любые два вида происходят от предкового вида, расколовшегося надвое. Например, общий предок людей и волнистых попугайчиков жил приблизительно 310 миллионов лет назад. Предковый вид раскололся надвое, и эти две линии шли своими отдельными путями в течение остального времени. Я выбрал человека и волнистого попугайчика, чтобы придать красочности, но тот же самый предковый вид является общим для всех млекопитающих с одной стороны этого раннего раздела и всех рептилий (зоологически говоря, птицы являются рептилиями, как мы видели в Главе 6) с другой стороны. В маловероятном случае, если когда-либо отыщется ископаемое этого предкового вида , оно будет нуждаться в названии. Давайте назовем его Protamnio darwinii. Мы не знаем о нем никаких подробностей, и подробности вообще не имеют значения для этих рассуждений, но мы не сильно ошибемся, если вообразим его как вытянутое, подобное ящерице существо, суетливо ловящее насекомых. Теперь к сути. Когда Protamnio darwinii раскололся на две субпопуляции, они выглядели бы почти точным аналогом друг друга и могли бы успешно скрещиваться друг с другом; но одной группе было суждено дать начало млекопитающим, а другой суждено дать начало птицам (и динозаврам, и змеям, и крокодилам). Этим двум субпопуляциям Protamnio darwinii предстояло расходиться [по чертам] друг с другом в течение очень долгого времени и с очень существенными результатами. Но они не могли бы расходиться, если бы продолжали скрещиваться друг с другом. Эти два генофонда непрерывно затопляли бы друг друга генами. Таким образом, любая тенденция к расхождению была бы пресечена на корню, затопляемая потоком генов из другой популяции.