Маркс Тартаковский - Человек — венец эволюции?
Новый вид, выведенный путем внешних воздействий? Собственно, почему бы и нет? (Хотя случай с тлями может на поверку оказаться в конце концов ошибкой). Один из создателей первых компьютеров Джон фон Нейман математически строго показал, что самовоспроизведение машины возможно, если в нее заложена соответствующая программа. Но для того чтобы дочерняя машина воспроизвела очередную, в машине первого поколения должно быть предусмотрено устройство, копирующее программу и вводящее ее потомку.
То есть смена поколений, подобная биологической, невозможна без раздельных операций — воспроизведения программы и построения «тела». Первое — генотип, совокупность наследственных признаков организма, второе — фенотип, их реализация в готовом «сооружении». Понятно, то и другое не соединишь безусловным знаком равенства. Фенотип есть реализация генотипа в конкретных условиях среды: какие-то частности могут недопроявиться, исказиться, вовсе исчезнуть.
Но развитие организма есть постоянное взаимодействие его наследственной структуры и внешних факторов. Половые железы, как и все системы организма, строятся из «фенотипической» ткани, то есть из клеток, так или иначе взаимодействовавших со средой. И можно, вероятно, допустить, что продукты половых желез тоже несут на себе отпечаток проявившегося в конкретных условиях фенотипа, внешней среды.
Ведь внутренняя среда организма для погруженной в нее клетки является внешней. И естественный отбор идет не только на уровне особей, но и внутри их, на клеточном уровне. В чем проявляется удачная мутация отдельной клетки? В ее более активной жизнедеятельности, выгодной организму в целом. Но высокая активность подкрепляется повышенным потреблением кислорода, питания, сопровождается усиленным выделением отходов и бурным размножением, ограничивающим возможности клеток-соседей. Тогда как ослабевшие или отмирающие клетки распадаются, служат в конечном счете пищей другим и наконец выводятся вон.
Все это характерно и для клеток, составляющих половые железы. Определенный отбор происходит и здесь. Да и на само наследственное вещество, святая святых, могут воздействовать внешние силы: радиация, химические реагенты, в частности алкоголь… Знаем ли мы порог этих влияний? А если нет, то нельзя ли предположить, что генетический код усложняется все-таки под натиском внешней среды? Не уподобляется ли он записной книжке, постоянно заполняемой информацией? Когда же книжка переполняется записями, в нее вклеивают новые страницы…
Генетики решительно возражают против такой версии. И предлагают свои. Вот одна из авторитетнейших — заведующего лабораторией молекулярной биологии развития Института биологии имени Н. К. Кольцова доктора медицинских наук Л. Корочкина: «В последнее десятилетие были обнаружены так называемые прыгающие гены, которые в буквальном смысле способны перепрыгивать с места на место, вклиниваясь в самые неожиданные участки хромосом. Причем курсировать гены-путешественники могут не только внутри своего генома; они внедряются и в чужой, осваивая территорию другого вида».
Кочующий ген предпочитает мигрировать не один, а с попутчиками: отправляясь в путь, увлекает за собой часть ДНК. Конечно, на внезапный вояж решиться не так-то просто. Поэтому к гену-попрыгунчику присоединяется не любой участок ДНК, а более или менее свободный от повседневных забот. Есть в ДНК такая часть, которая не работает — не кодирует синтез белков, а взяла на себя особую функцию — регулирование временных темпов созревания различных частей эмбриона и его тканей в процессе индивидуального развития.
Не этим ли перемещениям мы обязаны пертурбациями в эволюции? Выпадение кусочка такой ДНК или внедрение туда, где раньше ее никогда не было, вызывает серьезные и необратимые изменения в организме. Могут сдвинуться сроки появления какой-то ткани, органа, и они будут развиваться уже по-другому, а от этого, в свою очередь, зависят другие важные моменты развития организма, ведь все эти изменения жестко сцеплены между собой.
Появление новых, неожиданных комбинаций ДНК может привести к возникновению «уродов», особей с совершенно неожиданными свойствами. Среди своих сородичей они будут выглядеть белыми воронами. Конечно, большинство таких монстров окажутся в естественной среде нежизнеспособными, погибнут в мире, не желающем принять непривычное. Но один какой-то — счастливчик! — может получить преимущества при изменениях окружающей среды и выживет. Вот вам и новый вид — новый скачок в эволюции. Эти счастливые монстры и могут оказаться одним из ее двигателей!
Итак, по мнению ученого, эволюция движется скачками. Мысль эта не нова. «Первая птица вылетела из яйца динозавра».
Заметили ли вы высказанную только что еретическую идею, в сущности, решительно порывающую с классической генетикой? Ген — «авантюрист» способен, оказывается, покидать свой геном, внедряться в чужой, «осваивая территорию другого вида». Как же это возможно? Ведь не ветром же он переносится?
Как знать!.. Быть может, и ветром тоже… В британском справочном издании, вышедшем в 1977 году, хладнокровно, как о решенном давно вопросе, отмечается: «Размножающиеся вирусы могут по ошибке („Слушайте! Слушайте!“ — закричали бы тут в английском парламенте наиболее темпераментные его члены) захватить часть генетического материала жертвы и перенести его в следующую клетку, где он включается в генетический материал нового хозяина. В результате подобной трансдукции могут быть переданы специфические гены из одной клетки в другую». Но ни слова о том, что клетки могут принадлежать не только разным организмам, но даже и разным видам.
Когда такую — примерно! — идею стал развивать доктор биологических наук из Киева В. Кордюм, среди маститых эволюционистов начались споры. Вообще-то сама возможность переноса генов от одной особи к другой была установлена давно. Но никто еще не выступил со столь решительным заявлением, как В. Кордюм: «Дарвинизм — классический и современный — единственной движущей силой эволюции признает естественный отбор. Я же доказываю, что существует и вторая движущая сила эволюции — так называемый горизонтальный перенос наследственного материала, при котором он передается не только от родителей к потомству (так сказать, вертикальный перенос), но и между любыми (!) живыми существами. Естественный отбор является в основном движущей силой эволюции приспособительной, а горизонтальный перенос обеспечивает развитие живого по пути усложнения. В природе обе эти составляющие развития действуют вместе, дополняя друг друга».
Дискуссии, впрочем, затрагивали и факты, которые сам Кордюм не считал экспериментально установленными. Вот мнение вице-президента Академии наук Украины К. Сытника: «Последние годы отмечены выдающимися открытиями в генетике и генной инженерии. Может даже возникнуть ситуация, когда практика будет опережать теорию, питая мысль ученых фактами для новых гипотез и построений. Концепция В. Кордюма, по моему мнению, одна из таких новорожденных. Нынешний поток сведений о глубинных процессах в живой материи действительно полноводен настолько, что способен поставить под сомнение некоторые положения в системе общепринятых взглядов на природу… Убедительно объяснить и доказать причины возникновения фантастического разнообразия живого и растительного мира на нашей планете Дарвин не смог. Как истинный гений науки он не переоценивал возможности своей теории и лучше, чем кто-либо другой, понимал ее недостатки, знал слабые места. Допускаю, что обмен генами содействовал возникновению многих видов организмов. Но где неоспоримые доказательства, что здесь „сработал“ именно этот механизм природы, а не иной? Тут вместо фактов — логика автора монографии „Эволюция и биосфера“».
В этом смысле В. Кордюм действительно уязвим. Он логически свел воедино чужие находки и открытия, сделал свои выводы. Но пока специалисты углубляются каждый в свою область знаний, как землекопы в грунт, должен ведь кто-то быть наверху, чтобы по выбросам породы из разных ям составить некую общую картину. И Кордюм находит в специальной литературе поразительные примеры того, как зародыш, изолированный от бактерий и вирусов, развивается в сущего генетического уродца. Так что же, привнесенная извне информация необходима для нормального развития и существования какого бы то ни было организма?
Да, утверждает автор новой гипотезы. И настаивает на том, что и человек является симбиозом самых разных наследственных структур. Таковы, например, митохондрии, крохотные энергостанции внутри каждой клетки сложного организма, тогда как в самых примитивных их еще нет (функции энергоснабжения берет на себя клеточная мембрана). Не прижились ли они с коренной ДНК, как водоросль с грибом в лишайнике? Не самостоятельные ли это в прошлом бактерии? Считают же многие ученые, что и хлорофилл высших растений привнесен в их клетки самостоятельной водорослью…
