Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Это лучшее, что я могу сделать. Я думаю, зоологам нужно уделять больше внимания загадке, почему мы, человекообразные обезьяны, потеряли наш хвост. Противоречие фактам, основанным на опыте, вызывает приятные домыслы. Как хвост уживался бы с нашей привычкой к ношению одежды, особенно брюк? Это придает новую актуальность классическому вопросу портного: «Сэр, висит налево или направо?» 

Рассказ Гиббона

Свидание 4 является первым случаем, когда мы встречаем группу путешественников, большую, чем совокупность уже объединенных видов. Более того, могут возникнуть проблемы с установлением родственных связей. Эти проблемы усугубятся по мере продвижения в нашем странствии. Как решить их – тема «Рассказа Гиббона» (Предмет этого рассказа неизбежно делает его более трудным, чем другие части книги. Читатели должны или серьезно напрячь мысли на следующих десяти страницах, или пропустить их и вернуться к рассказу, когда они захотят поупражнять свои нейроны. Кстати, я часто задавался вопросом, какова на самом деле «интеллектуальная кепка» (Put on thinking caps— «пораскинуть мозгами», дословно «надеть интеллектуальную кепку» — прим. Пер.). Хотел бы я ее иметь. Мой благодетель Чарльз Симони (Charles Simonyi), один из самых великих компьютерных программистов в мире, как говорят, носит специальный «костюм, устраняющий ошибки», который может помочь объяснить его огромный успех.).

Мы видели, что есть 12 видов гиббонов, разделенных на четыре главных группы. Это Bunopithecus (группа, состоящая из единственного вида, обычно известного как хулок), Hylobates (шесть видов, из которых наиболее известен белорукий гиббон Hylobates lar), Symphalangus (чёрный гиббон симанг), и Nomascus (четыре вида «хохлатых» гиббонов). В этом рассказе объясняется, как построить эволюционные родственные отношения или филогенез, связав эти четыре группы.

Генеалогические деревья могут быть «корневыми» или «бескорневыми». Когда мы перемещаемся по корневому дереву, мы знаем, где находится предок. Большинство деревьев на схемах в этой книге корневые. У бескорневых деревьев, в отличие от них, нет никакого ориентированного направления. Их часто называют звездчатыми диаграммами, и у них нет никакой стрелы времени. Они не начинаются с одного края страницы и не заканчиваются на другом. Вот три примера, которые охватывают возможности родственных взаимоотношений четырех субъектов.

Для каждой развилки дерева не имеет никакого значения, какая из ветвей является левой, а какая правой. И пока (хотя это изменится позже в ходе рассказа) длины ветвей не несут никакой информации. Схема дерева, длины ветвей которого не имеют значения, известна как кладограмма (в данном случае бескорневая кладограмма). Порядок ветвления – единственная информация, передаваемая кладограммой: остальное только создает внешний вид. Попробуйте, например, развернуть любую из развилок в другую сторону относительно горизонтальной линии в середине. Это не будет иметь никакого значения для схемы взаимоотношений.

Эти три бескорневых кладограммы представляют единственно возможные способы соединить четыре вида, при условии, что мы ограничиваемся связями через ветви, которые только разделяются надвое (дихотомия). Как и в случае с корневыми деревьями, здесь обычно не принимается во внимание разделение на трое (трихотомия) или более (полихотомия) как временное их непризнание – «неразложимость».

Любая бескорневая кладограмма превращается в корневую в тот момент, когда мы определяем первоначальный пункт («корень») дерева. Некоторые исследователи – те, на чьи деревья мы положились в начале этого рассказа – предложили корневую кладограмму гиббонов, показанную ниже слева. Однако другие исследователи предложили корневую кладограмму справа.

В первом дереве хохлатые гиббоны, Nomascus, являются отдаленными родственниками всех других гиббонов. Во втором – хулок, Bunopithecus, проявляет такую особенность. Несмотря на их различия, оба происходят от одного и того же бескорневого дерева (дерево A). Кладограммы отличаются только по расположению их корня. Первая образована привязкой корня дерева к ветви, ведущей к Nomascus, вторая помещает корень на ветвь, ведущую к Bunopithecus.

Как мы «укореняем» дерево? Применяя обычный метод, мы должны расширить дерево, чтобы включить, по крайней мере, одного – а лучше более чем одного – «outgroup»: члена группы, который, как заранее повсеместно установлено, был бы только отдаленно связан со всеми другими. Для дерева гиббона, например, орангутан или горилла – или, безусловно, слоны или кенгуру – могли быть использованы как outgroup. Однако сомнительно, что мы сможем выяснить родственные отношения среди гиббонов; мы знаем, что общий предок любого гиббона с большими обезьянами или слонами старше, чем общий предок любого гиббона с любым другим гиббоном: не вызывает сомнения, что корень дерева, которое включает гиббонов и больших обезьян, нужно поместить где-то между ними. Легко проверить, что три бескорневых дерева, которые я нарисовал, являются единственно возможными дихотомическими деревьями для четырех групп. Для пяти групп имеется 15 возможных деревьев. Но не пытайтесь сосчитать число возможных деревьев, скажем, для 20 групп. Оно исчисляется в сотнях миллионов миллионов миллионов. Фактическое число круто возрастает с увеличением количества систематизируемых групп, и даже самый быстрый компьютер может считать вечно. В принципе, однако, наша задача проста. Из всех возможных деревьев мы должны выбрать то, которое лучше всех объясняет общие черты и различия между нашими группами.

Как нам судить, какое «лучше всех объясняет»? Когда мы смотрим на ряд животных, перед нами предстает бесконечное разнообразие сходств и различий. Но их сложнее истолковать, чем Вам может показаться. Часто одной «особенностью» является сложная часть другой. Если Вы считаете их как отдельные, Вы в действительности считаете одно и то же дважды. В качестве чрезвычайного примера приведем четыре вида многоножек, A, B, C, и D. A и B напоминают друг друга во всех отношениях за исключением того, что у A красные ноги, а у B – синие. C и D – тоже похожи друг на друга и очень отличаются от A и B, за исключением того, что у C красные ноги, в то время как у D – синие. Если мы считаем цвет ног как единственную «особенность» мы правильно группируем AB отдельно от CD . Но если мы наивно посчитаем каждую из 100 ног как отдельную, то их цвет даст стократное увеличение числа особенностей, подтверждающих альтернативное группирование AC против BD. Все могли бы согласиться, что мы ложно посчитали одну и ту же особенность 100 раз. Это – «в действительности» всего одна особенность, потому что единственное эмбриологическое «решение» определило цвет всех 100 ног одновременно.

То же самое справедливо для двусторонней симметрии: эмбриология работает таким образом, что, за немногими исключениями, каждая сторона животного является зеркальным отображением другой. Никакой зоолог не посчитал бы каждую зеркальную особенность дважды при создании кладограммы, но их зависимость не всегда настолько очевидна. Голубь нуждается в мощной грудине для крепления летательных мышц. Бескрылой птице, такой как киви, она не нужна. Считаем ли мы мощную грудину и машущие крылья как две отдельных особенности, которыми голуби отличаются от киви? Или мы считаем их только как единственную особенность, на том основании, что строение одного признака определяет другой, или, по крайней мере, уменьшает его способность варьировать? В случае с многоножками и отражением разумный ответ довольно очевиден. В случае грудин это не так. Разумные люди могут иметь противоположные мнения.

На этом можно покончить с видимыми подобиями и различиями. Но видимые особенности развиваются только тогда, когда они являются проявлениями последовательностей ДНК. В настоящее время мы можем сравнивать последовательности ДНК непосредственно. Как дополнительное преимущество, будучи длинными последовательностями, тексты ДНК обеспечивают намного больше материала для расчета и сравнения. Проблемы комплекса крыла-и-грудины, вероятно, будут заглушены в потоке данных. Что еще лучше, многие различия в ДНК будут невидимы для естественного отбора, и таким образом обеспечен «более чистый» сигнал родословной. Как крайний пример, некоторые кодоны ДНК синонимичны: они определяют одну и ту же аминокислоту. Мутация, которая изменяет слово ДНК на один из его синонимов, невидима для естественного отбора. Но генетику такая мутация не менее видима, чем любая другая. То же самое справедливо и для «псевдогенов» (обычно случайных копий реальных генов) и для многих других последовательностей «мусорной» ДНК, которые находятся в хромосоме, но никогда не читаются и никогда не используются. Независимость от естественного отбора позволяет ДНК свободно видоизменяться путями, которые оставляют очень информативные следы для таксономистов. Ничто из этого не отменяет факт, что некоторые мутации действительно имеют реальные и важные эффекты. Даже если они являются только верхушками айсбергов, именно эти верхушки видимы для естественного отбора и отвечают за всю видимую и привычную красоту и сложность жизни.