Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира - Максим Винарский

Все приведенные выше примеры касались происхождения отдельных видов. А могла ли гетерохрония привести к более серьезным эволюционным инновациям, например к появлению в далеком прошлом принципиально новых типов и классов животных? Считается, что могла, хотя это довольно нелегко доказать на палеонтологическом материале. Именно с помощью гетерохронии исследователи пытаются объяснить полное или почти полное исчезновение конечностей у змей, безногих ящериц и китов. Все эти группы позвоночных происходят от предков, крепко стоявших на своих четырех ногах и прекрасно ими пользовавшихся. Достаточно сказать, что современные киты вместе со жвачными парнокопытными (а это и бегемоты, и жирафы, и антилопы) имели общего предка. От кого именно происходят змеи, в точности не известно, но и здесь палеонтологические данные четко говорят о том, что предки змей имели вполне нормально функционирующие ноги.

У ныне живущих китов хорошо развиты только передние конечности, а от задних остались в лучшем случае только рудименты, скрытые в толще тела. Безногие рептилии, перейдя к роющему образу жизни, лишились конечностей полностью, и лишь у немногих видов можно заметить нечто вроде бугорков на тех местах, где должны располагаться ноги. Эмбриологи установили, что в большинстве подобных случаев у зародышей закладываются зачатки конечностей, но затем их развитие сильно замедляется, можно сказать, практически останавливается, а у взрослых особей они могут вообще регрессировать^[156]. У сохранивших ноги родственников змей и китов развитие зачатков конечностей протекает в нормальном темпе.

Но надо признать, что, познакомившись с гетерохрониями и гетеротопиями, мы хотя и спустились на один уровень вниз по лестнице причинностей, но еще не стоим на самой нижней ее ступени. Любые нарушения нормального хода зародышевого развития тоже происходят не без причины, а благодаря определенным генетическим изменениям. Деятельность генов определяет темп эмбриогенеза, бежит ли он сломя голову или важно шествует вразвалочку. Именно работяги-гены заставляют органы животного формироваться в нужном месте тела и в нужном порядке, и только они, гены, способны заставить лапку плодовой мушки вырасти у нее на голове (см. рис. 8.1) или в другом неожиданном месте. А также блокировать развитие зачатков конечностей у змей и безногих ящериц. Власть генов порой кажется абсолютной, вот почему некоторые биологи считают, что подлинные «цари природы» — это они, гены, а мы для них не более чем «машины выживания», удобные оболочки, позволяющие им передаваться из поколения в поколение^[157].

Однажды Илья Ильф занес в свою записную книжку такой анекдот: «Решено было не допустить ни одной ошибки. Держали двадцать корректур, и все равно на титульном листе было напечатано: „Британская энциклопудия“». Реальность это или байка — неизвестно, но сермяжная правда заключается в том, что процесс передачи информации неизбежно сопровождается ошибками, искажениями в передаваемых сообщениях. Этих ошибок может быть мало или много, они могут быть нелепо смешными или фатальными, но совершенно избежать их нельзя. Это справедливо для любых текстов достаточно большого объема: средневековых рукописных книг, длинных электронных писем, любовных посланий, записей шахматных партий и оперных партитур и, конечно же, тех текстов, которыми являются две самые главные в биологии молекулы — ДНК и РНК. Ошибки, возникающие при копировании генетической информации, принято называть мутациями. Иногда это не более чем точечные замены одного нуклеотида на другой (подобные замене буквы в «Британской энциклопУдии»), оказывающие столь ничтожный эффект, что они могут ежедневно тысячами происходить в клетках нашего тела и быть совершенно незаметными для нас. Но случаются мутации крупномасштабные и куда более зловещие. Одна из таких мутаций, добавляющая лишнюю 47-ю хромосому к нормальному для человека набору из 46 хромосом, приводит к тому, что рождается ребенок с синдромом Дауна. Другая знаменитая мутация — та, что вызывает гемофилию, — сыграла большую роль в жизни монарших семейств Европы и непосредственно повлияла на ход исторических событий в нашем Отечестве^[158]. Эти и им подобные генетические изменения происходят в каждом поколении людей с определенной частотой, к счастью сравнительно низкой. В генофонде популяций человека, да и всех других видов животных, незримо присутствует определенный «генетический груз», состоящий из таких вот вредных мутаций. Хотя естественный отбор безостановочно выполняет функции дворника, «выметая» мутантные гены (вместе с их носителями, разумеется), они возникают снова и снова. С эволюционной точки зрения, впрочем, существование мутаций — это скорее благо, чем безусловное зло. Если бы генетические тексты передавались совершенно безошибочно, то, вероятно, никакой эволюции жизни на Земле вообще не происходило и современная биосфера состояла бы исключительно из наипростейших существ, едва отличимых от прапрадедушки LUCA. Мутации создают те новшества, за счет которых эволюция движется вперед. По мнению генетиков, это исходный материал, «сырье», с которым работает естественный отбор, определяя, какая из них заслуживает сохранения. Беда лишь в том, что на одну благоприятную мутацию приходятся тысячи, если не миллионы, вредоносных. Синдром Дауна, гемофилия, синдром «кошачьего крика», шизофрения и многие другие проклятия рода человеческого — это неизбежный побочный продукт эволюции, или, как выражаются биологи, плата за естественный отбор. Можно выразиться еще более высокопарно: мутации — это плата за возможность быть человеком, высокоорганизованным мыслящим существом, и размножаться половым путем^[159]. Прогресс медицины и генной инженерии может смягчить течение вызванных мутациями заболеваний или уменьшить число страдающих ими (например, путем прерывания беременности при неблагоприятных показаниях), но бессилен совершенно предотвратить появление мутаций. Это было бы равносильно тому, чтобы остановить само течение биологической эволюции.

Эффект, который оказывают мутации на своего носителя, зависит не только от их масштабов, но и от того, в каких именно генах они происходят.