Текст книги "Неотрицаемое. Наш мир и теория эволюции"

Конечно, в покере или на скачках у нас может быть больше участников. Но раз уж вся эта «половая» история началась с пары, отменить работу такого механизма будет нелегко. Другими словами, раз уж молекулы начали размножаться путем деления, третьей молекуле или команде конкурировать с двоичной системой было бы нелегко. Не исключено, что на планете, находящейся на орбите какой-нибудь другой звезды – к примеру, на спутнике Юпитера Европе, – существует экосистема с трехполой системой. Айзек Азимов изящно исследовал такую концепцию в своем романе «Сами боги». Хотя двоичное устройство, пожалуй, является результатом самостоятельной работы природы по классификации.

Возвращаясь к двум командам – сколько книг и опер, игр и новостных обзоров было посвящено битве полов. Если бы не эволюция, периодические, а порой даже постоянные сложности с гармонией в отношениях мужчины и женщины до сих пор оставались бы загадкой.

Мы все должны выбирать себе партнера. Те из нас, кто не выберет, не отправит свои гены в будущее. Женщина, по-видимому, вынуждена выбирать себе такого партнера, который сможет обеспечивать ее саму и ее потомство. По крайней мере, такое поведение или мотивация будет соответствовать принципам полового отбора. Человек-мужчина выбирает себе пару, которая, по его расчетам, подойдет для дальнейшего продвижения его генов. Женщина вынуждена делать свои гены более привлекательными, как говорится, «набивая себе цену». Но на самом деле… все хорошо в меру.

Оглядитесь вокруг. Огромная часть того, что происходит в нашем обществе, мотивирована процессом полового отбора. И столько разных незначительных, а порой и весьма значительных деталей влияет на этот процесс: тушь для ресниц. Дорогие часы. Роскошные туфли. Спортивные автомобили, духи, юбки, галстуки, джинсы, сапоги и т. д. Теперь сравним нас с кем-нибудь еще. Под «кем-нибудь еще» я имею в виду собак или кошек, львов или тигров, медведей… или кальмаров и китов. Все животные и все растения вокруг имеют сезоны для спаривания. Мы, люди, судя по всему, – нет. Наши дети появляются на свет круглый год, в любой сезон, в любое время. Почему? Почему у нашего вида такая бешеная половая активность?

Одной из основных версий является предположение о том, что это артефакт. Это результат «пригодности», сформировавшейся в процессе эволюции. Возможно, битва полов настолько очевидна потому, что у всех нас оказался слишком большой мозг (по сравнению с другими животными – и, конечно, моим бывшим начальником). Этот мозг позволяет нам осознать наше место в системе вещей, что каким-то образом приводит к появлению сомнений, проявлению альтруистических порывов, преданности и способности ошибаться. Чтобы не дать нам забыть о размножении, наши сексуальные процессы отбора включены 24 часа 7 дней в неделю. Что бы это ни значило, это работает. И тем не менее, несмотря на наши страдания, разбитые сердца, измены, интриги, семейные проблемы и другие отвлекающие факторы, человеческий вид воспроизводится с огромной скоростью. За десять тысяч лет численность людей на Земле разрослась от нескольких миллионов до более чем семи миллиардов. По-видимому, половой отбор просто выкрутил наш тумблер размножения до отказа.

И оттого я, жертва эволюции, все-таки умудрился пойти на бал. Признаюсь, что это было меркантильно. Моя партнерша тусовалась с ребятами из старших классов, и поэтому когда подошло время выпускного вечера, все они уже были в колледже и не могли составить ей компанию. Вот я и пригласил ее, а она и согласилась. Наверное, каждый из нас просто не мог отказать себе в удовольствии. Недавно я увидел ее на встрече выпускников, и она по-прежнему была, как говорится, очень даже ничего себе. Наверное, все это хранится в белке, который отвечает за воспоминания в моем сексуально увлеченном мозгу.

9. Гипотеза Черной Королевы

В предыдущей главе я рассказал о том, когда произошло половое разделение, проследил его развитие, но, как вы, конечно, заметили, не уделил внимания вопросу «зачем?». Зачем всем нам – я имею в виду, всем организмам – иметь пол? Количество энергии, которое мы вкладываем в его обслуживание, просто сумасшедшее. Мы тратим миллиарды на помады и средства для волос. Примерно каждый третий рекламный ролик в любом масс-медиа посвящен автомобилям, обладающим сексуальной привлекательностью. Мы гладим брюки, ухаживаем за ногтями и стараемся всегда приятно пахнуть – и все это лишь для того, чтобы привлечь партнера, с которым мы сможем заняться половым размножением и создать потомство. Почему мы готовы на все ради привлечения партнера? Почему бы нам просто не расслабиться и не позволить этой жизненно важной задаче решиться самостоятельно? Почему наши губы не могут быть просто губами, а автомобили – просто автомобилями?

Неужели секс – это единственный способ размножения? Почему люди не могут просто делиться пополам – поделиться своими ДНК, костями, мышцами, мозгом и всем остальным, как это делает любая бессознательная или, наоборот, весьма уважающая себя бактерия? Отделяясь, частицы будут образовывать новые мембраны и клеточные стенки. У каждого – я имею в виду, у каждого из двух индивидуумов, получившихся от оригинала, – образуется копия ДНК родителей. Если вам трудно представить себе взрослого человека, подумайте о генетически идентичном ребенке, отпочковавшемся непосредственно от своей матери или отца. Не вижу причин, почему этот принцип не может работать в большем масштабе, но тем не менее вместо этого мы остаемся такими, какие есть, в окружении накачанных ботоксом губ, полированных ногтей, причудливых ароматов, абонементов в тренажерный зал, спортивных автомобилей и всего остального.

И это лишь поверхностные примеры из нашей человеческой жизни. Куда значительнее с планетарной точки зрения усилия миллиардов видов здесь, на Земле, использующих энергию Солнца и почвы, чтобы создать лепестки цветов, пестики и тычинки, соорудить биолюминесцентные отростки, вырастить на ветках сочные плоды, которые какой-нибудь тип вроде меня сможет легко сорвать, взять с собой куда-нибудь, съесть и выплюнуть семечки там, где они могли бы найти благодатную почву для своего потомства. К чему такие сложности?

Лосось плавает себе и плавает. Он проводит большую часть своей жизни, поедая других рыб, а его цель – найти партнершу, с которой он сможет проплыть вверх по течению, устроиться на галечном ложе, оплодотворить ее своей молочной спермой и затем погибнуть. К чему такие сложности? И вот знаете, совсем не смешно, но оплодотворение у слонов – настоящее физическое испытание. А беременная слониха – это вообще кошмар, она же становится просто огромной! Так к чему такие сложности?

Позвольте мне заявить, что на момент написания моей книги никто наверняка не знает, почему такие организмы, как вы, я, броненосцы и деревья, имеют пол и половое размножение. Если говорить в общем, то в результате полового размножения появляется потомство с новым наборов генов, который по сути отличается от генного набора родителей. Это предлагает больше возможностей для инноваций, способных привести к более успешному последующему поколению. Каждый новый набор генов позволяет отсеивать генетические ошибки.

И тем не менее у нас есть замечательная теория полезности полового размножения, теория, которая помещает его в общую картину теории эволюции. Это теория выживания наиболее приспособленных, выживания тех, кто лучше всего приспособлен для этого мира, в частности для конкретной экосистемы. Это конкуренция. И основной конкурент одного вида редко является проблемой для других видов: люди не сильно беспокоятся по поводу соседства со львами, тиграми и медведями. Зато нашими заклятыми врагами являются микробы и паразиты. Это то, что может нас убить или лишить нас возможности производить потомство или заботиться о нем.

Мы не единственные организмы, обеспокоенные вопросом вирусов и паразитов. Всего лишь облизнув свои губы, вы можете собрать языком около миллиона вирусов, которые определенным образом атакуют бактерии. Издавна они называются бактериофагами, или, для краткости, просто фагами. (От греч. phage – «поедать». Фаги поедают бактерии изнутри.) Иными словами, даже бактерии, такие относительно несложные одноклеточные организмы, испытывают огромные трудности с фаговыми вирусами, единственная функция которых – завладеть метаболизмом бактерии и использовать его для самовоспроизведения.

Отличительной чертой фагов является их специфичность. То есть конкретный фаг атакует только определенный тип бактерии. Фаг определяет тип белка конкретной бактерии, а затем прилипает к нему. Основой защиты бактерии против фага может стать какое-либо изменение или перестройка структуры белка на его наружной мембране. Люди не могут изменять себя подобным образом. Вместо этого их потомки могут модифицироваться при копировании ДНК. Случайные изменения могут оказаться полезными или бесполезными в противостоянии фагам. Обратите внимание, мы говорим о бактериях. Они могут и не изменяться от поколения к поколению. Но зато они размножаются как сумасшедшие, численность большинства видов удваивается в течение всего лишь нескольких часов – таким образом бактерии производят почти бесчисленное количество потомков. Среди них многие получат новые конфигурации неидеально скопированных генов, и некоторые из них смогут противостоять фагам, которые еще недавно могли убить их предков, или просто стать для них незаметными.

Именно это быстрое размножение бактерий, вирусов и других не слишком сложных паразитов может причинить большие неприятности нашему организму. Где-то в глубинах нашего тела микробы могут начать размножение и обнаружить идеальные гены с белковыми структурами, которые отлично подходят для нашего заражения. Тем временем крупные организмы, такие как вы, я и секвойи, не могут размножаться в течение нескольких часов. У нас этот процесс занимает долгие месяцы, а для повторного размножения – даже годы. Таким образом, чтобы оставаться на плаву, мы, а точнее наши предки, были вынуждены придумать другую схему, способную защитить нас от фагов, которые только и ждут, как бы завладеть нашим клеточным метаболизмом и настроить его против нас. И нашим далеким предкам действительно это удалось; в противном случае ни вас, ни меня тут бы не было.

Судя по всему, главным оружием в борьбе с микробами и паразитами стало половое размножение. Неожиданно, правда? Все эти помады, высокие каблуки, средства для волос, жажда больших зарплат, спортивные автомобили и тяжелая атлетика – все это следствие борьбы с паразитами. Но ведь это еще искусство и музыка, и хорошая кулинария. Половое размножение позволяет таким организмам, как одуванчики, медузы, окуни, попугаи и термиты, оставаться «в игре» – достаточно просто иметь потомство, которое преуспеет в рождении нового, более многочисленного потомства в следующем сезоне.

Сравнительно недавно такая теория получила название «гипотезы Черной Королевы». Необычное название заимствовано из книги Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье». В этой сказке Алиса встречается с Черной Королевой (некоторые считают, что г-н Кэрролл покуривал травку и нередко баловался вином). Черная Королева представляет собой гибрид шахматной фигуры и дамы, который скользит вперед по Шахматной Доске Жизни. Когда кто-то оказывается рядом с Черной Королевой, весь его мир начинает непонятным образом нестись вперед… Поэтому Алиса вынуждена бежать как сумасшедшая, чтобы поддерживать беседу с правительницей. Выбиваясь из сил, Алиса в результате замечает: «У нас, когда долго бежишь со всех ног, непременно попадешь в другое место», на что Черная Королева, вскидывая свои королевско-шахматно-человеческие брови, отвечает: «Какая медлительная страна! Ну а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте»[5]5
  Перевод Н. Демуровой.


[Закрыть].

Судя по всему, процесс эволюции, в который вовлечены все живые организмы на Земле, напоминает страну Черной Королевы. В рамках эволюции мы должны постоянно работать; мы должны постоянно придумывать новые комбинации генов, чтобы наши гены не исчезли. Чтобы быть успешным, вы должны иметь потомство, которое будет иметь потомство, которое тоже будет иметь потомство. Будьте уверены, ваша семья так и делала, иначе бы вас тут не было. Как ни прискорбно, но у ваших родителей непременно был секс – по крайней мере, один раз. Если у вас есть братья и сестры – то значит, не раз… Страшно даже подумать об этом!

Как и любую научную теорию, «гипотезу Черной Королевы» можно использовать для прогнозирования. В дебатах с креационистом Кеном Хэмом я привел пример небольших рыб, называемых бесполосым фундулюсом. Эти рыбы весьма примечательны. Когда наступают тяжелые времена и шансы найти особь противоположного пола стремительно снижаются, фундулюсы (Poeciliopsismonacha) могут производить яйца, которые развиваются в рыбе неоплодотворенными. Такое явление называется бесполым размножением. Конечно, в обычных условиях самки и самцы фундулюса не брезгуют половым размножением и регулярным рыбьим сексом.

Фундулюс, о котором идет речь, обитает в Мексике. В периоды затяжных дождей в местных реках образуется много бассейнов, в которых рыба может спокойно сооружать себе дома. Как только погода налаживается, в бассейнах появляются участки суши, которые делят их на отдельные резервуары. Фундулюсы весьма чувствительны к атакам паразитического плоского червя, которого мы называем «опасным плоским червяком». Так вот в изолированных популяциях рыб те особи, которые были вынуждены размножаться в одиночку, подвергались большей атаке плоских червяков, чем точно такие же рыбы, но имевшие вокруг себя достаточное количество перспективных партнеров, позволявших им размножаться половым путем. Есть и еще кое-что. В этом несоответствии также была определенная зависимость: популяции, в которых был более высокий процент бесполых воспроизводящих особей, имели большую степень поражения плоскими червями.

Вы не поверите, но есть кое-что еще! Исследователь Роберт Вриженхок из научно-исследовательского института Monterey Bay Aquarium Research Institute и его коллеги в одном из изолированных бассейнов обнаружили популяцию, где размножающиеся половым путем рыбы имели больше паразитов, чем их бесполые братья и сестры. К тому же среди рыб с половыми признаками имел место инбридинг – эти рыбы чаще спаривались со своими близкими родственниками, нежели с посторонними особями. Таким образом, случайные мутации в поколениях, появившихся у бесполых родителей, опережали мутации особей с половым размножением, и это удивительно. Поскольку этих рыб предостаточно, как и таких бассейнов, Вриженхок добавил в бассейн с фундулюсами, размножающимися половым способом, несколько новых рыб того же вида. На следующий сезон «гипотеза Черной Королевы» подтвердилась – бесполые рыбы оказались заражены больше, чем рыбы с половыми признаками.

Это потрясающий мир – мир, в котором мы живем! Эти рыбы являются замечательным примером того, как сбываются научные прогнозы, основанные на теориях. В рамках этого вида мы также могли бы сравнить воздействие конкретного паразита на конкретный тип рыбы. Эти фундулюсы, конечно, совершенно особенные рыбы – каждый сезон мы можем наблюдать, как они размножаются двумя совершенно разными способами. И нам не нужно ждать десятилетия или века, как в случае наблюдений за людьми или гигантскими секвойями.

Это одна из причин, почему я получаю такое удовольствие от изучения эволюции. Этот вид науки совершенно удивителен и безумно сексуален.

10. Все собаки – просто собаки

Люди любят собак. Надеюсь, такое утверждение вас не очень удивляет. Я и сам не раз подолгу беседовал с моими четвероногими друзьями. Хотя, признаюсь, чаще всего эти разговоры были какими-то односторонними. Та к вот, когда владельцы собак собираются вместе, они частенько расспрашивают друг друга об их питомцах и о том, какие породы кому больше нравятся. Они судачат о колли, корги, лабрадорах-ретриверах, питбулях или пуделях. Вообще, я люблю всех собак, потому что на самом деле все они – просто собаки. Это отличная бегающая и лающая дефиниция своего вида. Эволюционные отношения определяются не внешним видом, а тем, что скрыто внутри. Если мужская и женская особь могут запросто сойтись и произвести на свет потомство, значит, согласно самому простому и наиболее значимому определению, они принадлежат к одному виду.

Иными словами, я люблю всех собаководов, но вынужден несколько испортить им удовольствие, раскрыв одну фундаментальную истину. На самом деле, в рамках эволюционного понимания, такого понятия, как порода собак, нет. Если дог спарится с таксой, у них появится щенок. Если обычный пудель спарится с джек-рассел-терьером, у них появится щенок. Если дворняжка спарится с так называемой породистой собакой, у них тоже появится щенок. И ничего другого не получится. Все собаки – потомки общих предков. Поэтому, когда мы смотрим очередное дог-шоу, организованное по принципу разделения пород, мы принимаем участие в церемонии, которая на самом деле абсолютно произвольна. Существуют градации или спектр типов и разновидностей собак. Но непосредственно чистокровную породу мы сможем определить только если вернемся назад на многие поколения собак, а не по каким-то внешним признакам или особенностям питомца.

Наши современные домашние собаки являются прямыми – да-да, прямыми – потомками волка либо общего для них и волка предка. Поскольку у нас есть доступ к аппаратам, использующим тщательно разработанные реагенты и способным развернуть и расшифровать последовательность молекул нуклеиновой кислоты (кодирующего химического вещества), организованных в виде лесенки, которая скрывается в ДНК организма, мы можем напрямую сравнить ДНК волка с ДНК, к примеру, новозеландской овчарки.

Весьма примечателен ряд экспериментов под руководством Дмитрия Беляева, проведенных в 1950-х годах на советской лисьей ферме. Беляев и его коллеги наблюдали за чернобурыми лисицами – близким родственником волков, который весьма ценится за роскошный мех. Ученые предлагали им человеческую пищу в награду за смелость и контакт с людьми. Более смелые лисы отбирались и разводились отдельно. В течение всего нескольких поколений исследователи получили щенят, которые совершенно не боялись персонала. Эти нововыведенные лисо-собаки или собако-лисы были очень привязаны к людям. Они виляли хвостами от радости, требовали внимания, облизывали экспериментаторов, выражая свою любовь; у некоторых даже развились более мягкие ушки, которые можно было почесывать.

Тот же самый процесс, должно быть, происходил во время одомашнивания волков. Волки были готовы защищать нашего предка, как если бы он был одним из них. И это стало очевидным результатом того, что люди предоставляли им пищу и теплый кров. С точки зрения генетики все современные собаки недалеко ушли от волков. Люди самостоятельно выбирали волков, от которых хотели получить потомство; таким образом качества собак отразили набор предпочитаемых человеком особенностей: дружелюбие, умильность, игривость и надежность.

Дарвин был весьма дотошен в вопросе логической классификации живых существ – в особенности, способных размножаться друг с другом. Он отмечал, что различные виды роз, о которых говорили многие его современники, на самом деле были всего лишь вариациями в пределах вида, которые легко поддавались скрещиванию и разведению. Такая классификация Дарвина смущала очень многих. Каждое новое поколение роз могло кардинально отличаться от предыдущего по форме и особенно цвету лепестков. Но установить, имеем ли мы дело только с одним или с несколькими видами, можно только, наблюдая за их размножением и появлением потомства (новых бутонов и семенных коробочек).

Для описания деятельности садовников, фермеров, заводчиков лошадей и собаководов, на протяжении веков создававших лучшие или более полезные разновидности животных и растений, Дарвин придумал определение «искусственный отбор».

Джордж Вашингтон тоже занимался подобным делом. Отец моей страны потратил немало времени, сил и энергии на разведение пшеницы. С помощью лупы и пинцета он переносил пыльцу с одного стебля пшеницы на другой, таким образом занимаясь ее оплодотворением. Фермеры постоянно следят за тем, кто и с кем из их подопечных спаривается. Если размножение не требуется, жеребцов нередко кастрируют. Ой-ой. Дарвин заметил, что механизмы сельскохозяйственного разведения идентичны процессам, происходящим в природе. Дело в том, что механизм разведения людьми имеет нисходящую модель – фермеры и заводчики сами решают, какие гены они хотят передать следующим поколениям. Дарвин называл это генной селекцией на основе искусственного отбора (хотя он не использовал генетическую терминологию – в тот момент ее еще даже на горизонте не было).

В философском контексте мы нередко используем это дарвиновское прилагательное: искусственный. Но обратите внимание, что для пшеницы, лошади или пуделя искусственный отбор – это то же самое, что и естественный отбор. В природе обычная пшеница также оплодотворяется пыльцой. И ей неважно, принес эту пыльцу ветер, пчела или фермер, аккуратно перенесший ее со стебля другого растения. Для потомства это тоже не имеет значения. С его точки зрения, наследование признаков другого растения не зависит от способа опыления, будь то насекомое или человек.

Интересно отметить, что люди, которые верят в креационизм и полагают, будто их божество создало все экосистемы всего за несколько дней, вовсю пользуются благами, рожденными нашей способностью выводить лучшие или более полезные разновидности растений и животных. Чтобы обойти это очевидное противоречие, они часто прибегают к изощренным объяснениям того, что они считают эволюцией, а что – нет.

Несмотря на фундаментальное сходство, с точки зрения наблюдателя, искусственный отбор разительно отличается от естественного. Во многих случаях искусственный отбор служит потребностям человека, которые ограничиваются естественными условиями. Критерием правомерности его применения может служить вопрос: могли бы такие биологические виды, как пшеница, соя, американский скакун или гончая борзая выжить, не будь рядом с ними человека, который бы тщательно заботился о том, как они питаются и размножаются? Для трех из четырех этих видов – ответ «нет». Именно люди сделали их выживание возможным. Если рассматривать человека отдельно от других живых существ (например, если вы считаете, что некое божество наделило нас, людей, властью над Землей), то можно считать, что наши генетические манипуляции и есть наше божественное предназначение. Если же смотреть на нас как на часть природы, часть всемирной экосистемы, то наше номинально искусственное вмешательство вообще нельзя назвать искусственным. В таком случае и мы, и наша деятельность являются частью природы.

Обратите внимание, что так же, как и собаки остаются всего лишь собаками, большинство других одомашненных видов тоже по-прежнему являются представителями этого вида. Американский скакун – это та же лошадь, а яровая пшеница – по-прежнему пшеница. Искусственный отбор предлагает ключ к пониманию того, насколько сильно популяции должны разойтись в различиях, чтобы действительно превратиться в отдельные виды. Например, в дикой природе, когда стая лосося разбивается потоком и ее часть отправляется в приток той же реки, рыбы будут меняться по-разному, и в результате изолированные популяции будут отличаться друг от друга. Тем не менее представители этих популяций все еще смогут скрещиваться, если вдруг встретятся на лососевой ферме или в каком-нибудь водовороте реки. Некоторые ученые называют эти популяции подвидами. Однако если разделить их на долгое время, когда уже не одно поколение сменит друг друга, можно ожидать, что рыбы больше не смогут размножаться с представителями того вида, от которого они ушли, и тогда они станут самостоятельным видом. Мы можем это предположить, поскольку знаем, что каждый раз, когда на свет появляется новая рыба, в ее генах и ДНК происходят незначительные изменения.

В конце концов, мы ожидаем, что у подвида уже будет слишком много изменений для произведения потомства с основным видом. Однако нужно понимать, что если мы под рыбоводством подразумеваем разведение особей одного вида, то природа для этого создает целый диапазон, где одни виды могут скрещиваться, а другие – нет. Некоторые типы могут выглядеть совершенно по-разному, как различные породы собак, но при этом оставаться одним и тем же видом. Непонимание разницы между внешним видом и внутренней генетической природой также – в гораздо более пагубном виде – проявляется в том, как люди обычно говорят о человеческих расах (подробнее об этом в главе 32). Я имею в виду, что у людей порой возникает гораздо больше проблем с восприятием природы, чем у самой природы.