Наука Плоского Мира III: Часы Дарвина - Терри Пратчетт

Джек, который находился в той же аудитории спросил: «Что вы думаете о трёх биологах, которые обсуждают физику чёрной дыры в центре вселенной?» Аудитория зааплодировала сразу, но потребовалось пара минут чтобы и до учёных дошёл смысл вопроса. Затем они извинилась как только могли, не теряя при этом достоинства.

Такие случаи происходят постоянно потому, что мы настолько знакомы с теорией эволюции, что начинаем думать, что её понимаем. Следующий отрывок мы посвятим разумному объяснению того, что думает об эволюции обычный человек. Это выглядит примерно вот так.

Жил-был один маленький теплый прудик с химическими веществами. И однажды они все смешались и получилась амёба. Потомство амёбы множилось (это же была добропорядочная амёба), и у кого-то из её детей детей было больше (смешно), у кого-то меньше, а другие придумали секс и в итоге неплохо проводили время. Поскольку дела с биологическим копированием в те времена обстояли не очень, все их дети отличались друг от друга, они несли в себе ошибки, возникшие в результате копирования, которые называются мутациями.

Практически все мутации были такими же вредными, как пуля, случайно всаженная в деталь сложного механизма и вряд ли увеличивающая его производительность. Но некоторые из мутаций были полезными. У живых организмов с полезными мутациями было больше детёнышей с такой же мутацией, так что они плодились и размножались. Их потомки принесли в будущее полезные мутации. Однако, вместе с ними накапливалось множество вредных мутаций, так что естественный отбор никого не пощадил. К счастью, появилась ещё одна новая мутация, которая обозначила главный признак нового вида (лучшие глаза или плавники и чешуя), который в целом был лучше.

Этими видами были рыбы, и один из них вышел на сушу, отрастив ноги, легкие и всё остальное. От этих первых земноводных произошли рептилии, в частности динозавры (тогда как другие несмелые рыбы вероятно просто плескались в море в течении миллионов лет, чтобы стать ужином). Были и небольшие скрытные млекопитающие, которые выжили за счёт того, что по ночам поедали яйца динозавров. Когда динозавры вымерли, млекопитающие расселились на планете, и некоторые из них эволюционировали в мартышек, затем в приматов, а затем в первобытных людей.

Когда эволюция остановилась на амёбах в луже, которые захотели остаться амёбами, а не превращаться в рыб, на рыбах, которые не захотели стать динозаврами, а просто жить своей спокойной рыбьей жизнью, всех динозавров уничтожил метеорит. Мартышки и приматы, которые уже знают о том, каково это быть вершиной эволюции, сейчас медленно вымирают, за исключением зоопарков, где их держат в качестве напоминания о наших предках. Сейчас самую верхнюю ветку жизни заняли люди: потому что мы совершенны. Дальше эволюционировать некуда — именно поэтому эволюция и остановилась.

При некоторой настойчивости, из нас можно вытащить некоторую информацию о так называемых генах, о которых мы узнали в основном из газет. Гены состоят из молекул под названием ДНК, которая имеет форму двойной спирали и содержит своего рода код. Этот код определяет как создать определённый вид живого организма, так например ДНК человека содержит информацию о том, как сделать человека, тогда как ДНК кошки содержит информацию необходимую для того чтобы создать кошку, и так далее. Поскольку спираль ДНК двойная, она может быть разделена на две части, отдельные части могут быть легко скопированы — так и размножаются живые организмы. ДНК это молекула жизни и без неё жизни бы просто не существовало. Мутации это ошибки в процессе копирования ДНК — опечатка в посланиях жизни.

Ваши гены определяют относительно вас абсолютно всё — вашу гомосексуальность или гетеросексуальность, каким болезням вы подвержены, как долго вы будете жить и даже вашу любимую марку машины. Теперь когда наука установила последовательность человеческого генома — последовательности ДНК отдельного человеческого организма, мы знаем всю информацию необходимую для создания человека, так что мы знаем всё, что нужно знать о том, как устроены человеческие существа.

Кое-кто из нас добавил бы, что большая часть ДНК не несут собой генов, а представляют собой своего рода «мусор» оставшийся от некоторой удалённой части нашей эволюционной истории. Это мусор получает бесплатный проезд на эволюционном поезде, потому что довольно «эгоистичен» и ему всё равно, что случится с другими.

Вот что представляет собой популярное понимании эволюции. Мы спародировали её только слегка, и не столь много, как вы ожидали. Первая часть представляет собой сказки для детей о естественном отборе, а вторая будет находится в опасной близости от «неодарвинизма», который на протяжении последних пятидесяти лет считается интеллектуальным преемником «Происхождения видов». Дарвин говорил нам о том, что происходит в процессе эволюции. Нео-дарвинизм говорит нам о том, как это происходит, и его ответом является ДНК.

Нет сомнения, что ДНК имеет большое значение для жизни на Земле. Но практически каждый месяц новые открытия в корне меняют наши представления об эволюции, генетике и разнообразии живых организмов.

Это довольно обширная тема и самое лучшее что мы можем здесь сделать это продемонстрировать вам несколько значительных открытий и объяснить их значимость.

Подобно тому как в физике Ньютона заменили Эйнштейном, в основных догматах биологии произошли значительные изменения, так что сегодня у нас есть совсем другое, более универсальное представление о том, что движет эволюцией. «Популярное» представление об эволюции выглядит примерно вот так: «У меня есть новая мутация. Я стал новым видом животного. Принесёт ли мне это каким-нибудь образом полезно?». Современные биологи точно так не думают.

В нашей популярной истории эволюции есть много ошибочных моментов. Фактически мы намерено сконструировали её таким образом, чтобы каждая деталь была ошибочной. Однако она не слишком отличается от версий, которые можно встретить в научно-популярно литературе и телепередачах. Они предполагают, что живущие на сегодняшний день примитивные живые организмы являются нашими предками, тогда как на самом деле они являются нашими двоюродными братьями. Они предполагают, что мы «произошли» от обезьян, тогда как конечно обезьяноподобный предок человека был тем же самым существом, что и человекообразный предок современной обезьяны. А если серьезно они предполагают, что мутации в генетическом материале, то есть изменения с которыми может работать естественный отбор, точнее из который он может выбирать, отбираются сразу как только они возникают и маркируются как «вредные» (организм погибает, или по крайней мере не доживает до момента полового созревания) или «полезные» (организм даёт жизнь новому поколению).

До начала 1960-ых так полагали многие биологи. В самом деле, в серединне 50-ых два знаменитых биолога Дж. Б. С.Холдейн и сэр Рональд Фишер написали важную статью, в которой выразили точно такую точку зрения. По их мнению, в популяции, состоящей из 1000 организмов, около трети взрослой популяции могут быть «потеряны» из-за генетических отклонений или могут вытеснены организмами представляющих лучшие версии, не приводя к вымиранию популяции. Они подсчитали что только около десяти генов могут иметь разновидности (известные как «аллели»), количество которых бы увеличивалось или уменьшалось в зависимости от размеров популяции. Возможно двадцать генов изменялись бы так же, как если бы они не отличались от обычных аллелей в отношении «приспособленности». Такая модель популяции предполагает, что почти все организмы одного вида должны иметь одинаковую генетическую природу, кроме нескольких носителей полезных аллелей, которые станут победителями, или носителей вредных аллелей, который окажутся за бортом[76]. Эти исключения являются мутациями, которые красиво, но туповато изображаются во многих научно-фантастических фильмах.

Однако в начале 60-ых группа Ричарда Левонтина использовала новый способ исследования генетики живых организмов. Они смотрели на то, сколько версий общих белков они могли найти в крови и экстрактах из других клеток. Если была только одна версия, значит организм получили тот же самый аллель от обоих родителей — по научному это называется «гомозиготный». Если были две версии, значит от своих родителей он получил две разные версии, так что он является «гетерозиготным».

То, что они обнаружили, было совершенно несовместимо с представлениями Фишера и Холдейна.

Они обнаружили что это полностью подтвердилось в тысячах популяций в дикой природе, поскольку в у большинства живых организмов, около десяти процентов генов были гетерозиготными.

Благодаря проекту «геном человека» мы все теперь знаем, что человеческие существа имеют около 34000 генов. Так что каждый отдельный человек имеет 3400 гетерозиготных генов, а не десять как предполагали Холдейн и Фишер.