Максим Чертанов - Дарвин

Казалось, Дарвин и генетика помирились навек. И вдруг Дарвин был отправлен в очередной нокдаун. В 1944 году американец О. Эйвери открыл, что наследственная информация записана в молекуле дезоксирибоинуклеиновой кислоты — вещества, открытого еще в 1869-м, но, как считали, не имевшего отношения к наследственности; в 1953-м Ф. Крик и Дж. Уотсон описали структуру этой молекулы. Чем это великое открытие было страшно? А тем, что в 1958-м Крик сформулировал ужасную Центральную Догму: ДНК диктует — все молча подчиняются. Естественный отбор это никак не затронуло, но Центральная Догма подписала смертный приговор другому дарвиновскому детищу — «милым маленьким таинственным геммулочкам». Любой намек на возможность передать по наследству приобретенные при жизни признаки стал считаться ересью.

Но другие открытия врачевали рану. Расшифровка генетического кода, сделанная в 1961 году американским биохимиком М. Ниренбергом, продемонстрировала общность происхождения всего живого на Земле. Тогда же Г. X. Шапошников провел опыты с тлями и увидел, как они без физической изоляции делятся на новые разновидности. А вскоре начала расшатываться и Центральная Догма. В 1970-е годы признали открытие, сделанное в 1951-м американским цитогенетиком Барбарой Макклинток на кукурузе: некоторые гены не сидят на своем месте в хромосоме, а скачут; их назвали МГЭ (мобильные генетические элементы), и к ним относятся, например, эндогенные ретровирусы, те самые существа, что когда-то запрыгнули в нашу ДНК извне и смахивают на дарвиновские геммулы. А в 1970-м Г. Темин и Д. Балтимор открыли механизм обратной транскрипции, благодаря которому РНК-существа могут бунтовать против ДНК. Кажется, за бедными геммулочками признано хотя бы теоретическое право на существование… Но расслабляться рано: пинки посыпались с другой стороны.

Еще в 1925 году Н. В. Тимофеев-Ресовский предположил, что гены могут «включаться» и «выключаться», это зависит, в частности, от других генов; в конце 1950-х французы Ф. Жакоб и Ж. Моно открыли гены-регуляторы, которые управляют работой других. Потом обнаружили гены-активаторы, гены-модификаторы, регулирующие части в обычных генах и в «мусорной» ДНК, и прочие разновидности «управляющих». Поскольку все эти штуки порой ведут себя как геммулы, заставляя организм меняться в зависимости от окружающей среды, Дарвин бы ликовал. Но в 1969-м Р. Бриттен и Э. Дэвидсон заявили, что существование «управляющих» генов доказывает: виды образуются без естественного отбора, «просто так»: один регулятор (или модификатор, или активатор) мутировал — и мгновенно получился новый вид, как предрекал всеми осмеянный Гольдшмидт.

Сейчас известно, что одна мутация в «управляющих» генах действительно может резко изменить организм. Есть ген, регулирующий развитие передних лап. Его регуляторную часть от летучей мыши пересадили обычной — получилось чудовище с невероятно длинными лапами. Но нет доказательств, что подобные явления могут закрепиться без отбора. Спор о том, получаются ли новые виды «скачком» или постепенно, велся весь XX век и до сих пор не кончился. В 1972-м американские антропологи С. Гулд и Н. Элдридж сформулировали «теорию прерывистого равновесия»: вид долго остается почти неизменным, потом быстро превращается в другой или другие. По их мнению, это не поколебало позиций Дарвина, благоразумно замечавшего, что сие бывает и медленно и быстро, но люди менее сведущие ухватились за слово «быстро»: раз так бывает, значит, «Дарвина опровергли». Но для биологов «быстро» — это каких-нибудь 100 тысяч лет… А в XXI веке британские биологи установили, что в среднем для всех живых существ на долю «быстрых» периодов приходится 22 процента изменений, а «медленных» — 78 процентов; и внутри «быстрого» периода распространение новой мутации все равно происходит постепенно, в несколько этапов.

Дарвину еще при жизни говорили, что многие особенности — оттенки лепестков, пятнышки на шкурах — не полезны и не вредны, а «просто так». Тогда их появление относили на счет Творца или «внутренней силы», а в 1960-е М. Кимура, М. Кинг и Т. Джукс предложили «нейтральную эволюцию»: большинство мутаций нейтральны, значит, их сохранение или исчезновение не подчиняется отбору. Дарвин и тут благоразумно признал, что «как бы нейтральные» мутации есть, но скорее всего они для чего-то нужны, просто мы этого не поняли, или же они притащились за полезными как нагрузка. Большинство современных биологов с этим согласны; А. Г. Креславский пишет, что в нормальных условиях может казаться, что мутация ничего не значит, а при стрессе может выявиться, что она губительна или наоборот.

Пока теоретики били Дарвина, практики ежедневно доказывали его правоту. Был побит распространенный аргумент противников эволюции: «Нет, вы нам покажите, как живое существо, борясь за существование, превращается в другое! Мы не хотим ждать миллионы лет!» Миллионы нужны не всегда. Вирусологи ежемесячно видят появление новых видов вирусов, приспосабливающихся к лекарствам. Мелко? За 20 лет (44 тысячи поколений) вывелся новый вид кишечной палочки. Опять мелко? За последние 50 лет зарегистрировано несколько тысяч новых разновидностей насекомых, устойчивых к ядам. Скучно, мелко, еще крупнее?

В 1971 году пять пар ящериц Podarcis sicula перевезли с одного острова в Адриатическом море на другой. Климат был такой же, как на старом месте, хищники отсутствовали, зато жили другие ящерицы, Podarcis melisellensis. 36 лет спустя исследователи увидели, что стало с ящерицами. Во-первых, у них изменились размер и форма головы и они стали сильнее кусаться. Во-вторых, в их желудках появились новые органы, предназначенные для лучшего переваривания травки. В-третьих, «понаехавшие» вытеснили старожилов. Нет, они их не съели, эти ящерицы мирные зверьки. Они просто лучше приспособились к нише; они доказали, что борьба за существование, приводящая к появлению новых видов, идет, как и говорил Дарвин, между самыми близкими. Американские биологи изучили несколько островных популяций ящериц Anolis: там, где хищников не было, но плотность яшеричьего населения была высокой, выживали и размножались только самые сильные и быстрые, и вскоре все ящерицы становились крупнее и их ноги удлинялись. Если же были хищники, но самих ящериц было не слишком много, это на их размеры и длину лап не влияло.

С появлением новых животных старые не обязательно исчезают. Все зависит от ниши. В конце XIX века в Америку занесло египетских цапель. Они ищут еду в траве. Американские цапли — на мелководье. Друг дружке они не мешают и живут бок о бок. Иногда аборигены, уступив нишу захватчикам, осваивают новую, как галапагосские вьюрки: на одном островке высадились конкуренты, и за несколько лет у вьюрков клювы стали короче, что позволило им добывать насекомых в новых местах, а старые они оставили чужакам. Все не то, скучно, вы нам покажите, как бегемот превращается в кита или что-то в этом роде? Увы, придется ждать миллионы лет…