Предназначение человека. От Книги Бытия до «Происхождения видов» - Сэмюэл Уилкинсон
Вскоре мы также увидим, что в самой сути людей кроется важное противоречие: формирование обществ приводит к расставанию с определенными правами и необходимости подавления эгоистичных инстинктов, которые в той или иной степени присутствуют в каждом из нас. Способность образовывать общества, как и способность быть эгоистичным, в сущности, влечет нас в противоположных направлениях, и все же у обеих наклонностей есть свои как биологические, так и эволюционные корни.
Естественный отбор
Существует несколько принципов, остающихся в теории эволюции ключевыми еще со времен Дарвина. Во-первых, все биологические организмы производят потомство. Во-вторых, представители этого потомства лишь незначительно отличаются как от родителей, так и друг от друга. В-третьих, в мире природы не все потомство выживает: одни становятся жертвой хищников, другие недостаточно успешны в поиске еды. Выжившее потомство склонно наследовать вариации и черты, которые помогут им выжить и размножиться. На протяжении поколений черты, дающие преимущество в выживании и воспроизводстве, выбираются природой и затем передаются следующим поколениям. Следовательно, имеет место увековечивание тех вариаций и черт, дающих наибольшее преимущество в борьбе за существование. Этот феномен известен как естественный отбор. Природа выбирает те характеристики, которые помогают организму выжить; в то же время характеристики, понижающие шансы на выживание, отвергаются и часто со временем уничтожаются природой. Вот что говорил об этом Дарвин:
«…Вариации, сколь угодно слабые и происходящие из какой угодно причины, будут способствовать сохранению особей и передаваться их потомству, если они приносят особям данного вида хоть какую-то пользу в их бесконечно сложных отношениях с другими органическими существами и физическими условиями их жизни. Точно так же и их потомки будут иметь больше шансов на выживание, поскольку из периодически нарождающегося множества особей любого вида может выжить лишь незначительное число. Этот принцип я называю… термином “естественный отбор”»[88].
В значительной степени на Дарвина повлияли наблюдения за животными, сделанные им во время своего пятилетнего путешествия на корабле «Бигль». Покинув Южноамериканский материк, судно задержалось на Галапагосских островах. Именно здесь Дарвин заметил незначительные различия между гигантскими черепахами, обитавшими на островах и на материке. Он также отметил вариации различных видов островных птиц. Среди них были тринадцать видов вьюрков, у которых различалась форма клюва. Дарвин пришел к выводу, что вариации формы клюва позволяли вьюркам по-разному кормиться, при этом каждая отдельная форма давала определенное преимущество в зависимости от доступности и изобилия еды, а также от ее расположения в укромных уголках и скальных расщелинах. Наиболее доступное объяснение этому явлению Дарвин видит в том, что все виды птиц произошли от общего предка, но постепенные изменения вследствие естественного отбора привели к незначительным различиям у тех или иных видов на тех или иных островах.
Дарвин не был первым, кто понял, что жизнь эволюционировала с течением времени и шаг за шагом. В 1835 году английский зоолог Эдвард Блит заметил, что «среди животных, добывающих себе еду благодаря проворству, силе или остроте чувств… самые организованные всегда получают больше; благодаря этому они становятся сильнее физически, что позволяет с большим успехом обращать в бегство противников и передавать свои качества большему числу потомков»[89]. Другими словами, животные, превосходящие других скоростью, быстротой и умом, имеют преимущество над своими сородичами в плане выживания.
Выражение «выживание наиболее приспособленных» было предложено в 1864 году английским биологом Гербертом Спенсером с целью объяснить принцип естественного отбора[90]. Термин «приспособленный» определяет набор особенностей и свойств, благоприятных для выживания. Особенности, обеспечивающие приспособленность и содействующие выживанию и воспроизводству, зависят от окружающей среды.
В 1970-х годах биолог Джон Эндлер обнаружил интересный пример, как различия в окружающей среде могут сказываться на преобладании различных особенностей. Изучая гуппи на Тринидаде, Эндлер и его коллеги заметили, что в зонах с меньшим количеством хищников эти рыбы имели более яркую окраску. Эндлер объяснял это тем, что яркая окраска гуппи могла выдавать хищникам их присутствие. Следовательно, в окружающей среде с обилием хищников природа должна отвергнуть такую особенность, как яркая окраска, именно потому, что яркий цвет будет бросаться в глаза хищникам. Эндлер проверил свою гипотезу, переместив стайку гуппи с темной окраской из области, где было много хищников, в область, где их не было вовсе. Популяция очень быстро эволюционировала, и в итоге цвет особей стал более ярким, поскольку самки предпочитали самцов с более красивой окраской. У гуппи, которых не тревожили хищники, окраска эволюционировала стремительно – всего за четырнадцать поколений[91].
Лекарственно-устойчивые патогены
Другой важный пример эволюции, спрятанный прямо у нас под носом, можно встретить в микроскопическом мире бактерий. Хотя в наши дни многие принимают существование антибиотиков как нечто само собой разумеющееся, всего несколько поколений назад – то есть до появления пенициллина – жизнь была совершенно иной. В 1940-х годах такие болезни, как пневмония, часто оказывались смертельными. Чарльз Флетчер, молодой врач той эпохи, принимавший участие в изначальных клинических испытаниях пенициллина, вспоминает свои чувства в момент поразительного открытия первого в мире антибиотика:
«Сложно передать восхищение, овладевающее вами, когда вы становитесь очевидцем удивительной победы пенициллина над инфекциями, от которых прежде не было эффективного лечения… Я мельком застал исчезновение этих “комнат ужасов” – кажется, так лучше всего описать те старые палаты, где держали гнойных больных… и помню, как впервые осознал, что нам больше никогда не придется бояться стрептококка или еще более смертоносного стафилококка»[92].
Антибиотики убивают бактерии, воздействуя на специфическую мишень. В качестве примеров таких мишеней можно привести ту или иную структуру (фермент или химический механизм) или процесс (репликация ДНК), критически важные для того, чтобы бактерии выживали и размножались. Впрочем, некоторые штаммы бактерий изобрели хитрые способы, позволяющие им подрывать действие антибиотиков, созданных для их уничтожения.
Возможно, один из самых распространенных примеров такой адаптации – грозный микроорганизм под названием «золотистый стафилококк». Он распространен достаточно широко, и его можно обнаружить на всей поверхности тела взрослого человека (по большей части на коже, а также в носовой полости и во рту). Как правило, эта бактерия живет в гармонии с человеческим организмом, но определенные ее штаммы могут вызывать широкий спектр опасных для жизни заболеваний, начиная с кожных болезней и заканчивая сепсисом. До появления пенициллина 80 % пациентов, у которых развивались инфекции, вызванные стафилококком, умирали; после его изобретения шансы выжить резко выросли. Все же ход эволюции был жесток, и использование пенициллина привело к избирательному воспроизводству штаммов бактерий, устойчивых к пенициллину. Эти штаммы производят ферменты, уничтожающие структуру пенициллина и избегающие его антибактериальное действие. К 1950 году примерно 50 % всех штаммов золотистого стафилококка были устойчивы к пенициллину[93].
В 1959 году был изобретен более мощный антибиотик – метициллин, неуязвимый для ферментов, уничтожающих пенициллин, в отличие от изначального пенициллина. Однако малая часть штаммов золотистого стафилококка произвела особый белок[94], благодаря которому бактерия становилась устойчивой даже к метициллину. По мере того как новый антибиотик набирал популярность, в результате естественного отбора тип золотистого стафилококка, обладающий устойчивостью к метициллину, начал размножаться еще более стремительно. Подобные формы этой бактерии известны под общим названием «метициллинрезистентный золотистый стафилококк», и хотя в крупных объемах метициллин уже не производится, термин по-прежнему используют для обозначения штаммов золотистого стафилококка, устойчивых ко всем формам пенициллина. В наши дни данная разновидность стафилококка остается серьезной проблемой, особенно в больницах, где эту лекарственно-устойчивую бактерию можно найти на телах многих пациентов и медицинских работников. Ежегодно метициллинрезистентный золотистый стафилококк убивает примерно 700 000 человек во всем мире. До недавнего времени против него был эффективен антибиотик ванкомицин, но в
