Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус

И все же жизнь  это не грубый материал, который природа переделывает, как хочет. Многое, очень многое намекает, а иногда и прямо говорит: есть у эволюции какие-то свои тонкие законы, выходящие за рамки простого соотношения среды и живого существа... Вот, скажем, три вида тыкв. В пределах одного вида - набор сортов, разновидностей. Один сорт дает крупные плоды, у другого -  особый аромат, у третьего - семечки особой формы, у четвертого -  плоди, созревая, распадаются. И оказывается -  весь набор разновидностей с очень похожими свойствами есть и у другого вида, и у третьего. Похожими до такой степени, что на взгляд неспециалиста две тыквы разных видов, но одной разновидности изменчивости кажутся родными сестрами, а две тыквы, выращенные из семечек одной «мамы-тыквы», часто кажутся совершенно не похожими друг на друга.

В 1920 году великий советский генетик Н.И. Вавилов сделал сенсационный доклад на III Всероссийском селекционном съезде. Он сформулировал «закон гомологических рядов в наследственной изменчивости». «Это биологи приветствуют своего Менделеева»,- восторженно крикнул один из участников съезда, услышав гром оваций зала. И действительно, закон Вавилова, подобно менделеевскому, позволял предвидеть будущее, предсказывать появление или существование в природе неизвестных сортов растений с определенными свойствами, ибо такие «пустые клеточки» легко заполнялись при сравнении с параллельным рядом изменчивости родственного растения.

Это будущее. А прошлое? Можно ли использовать закон гомологических рядов для объяснения и разгадки эволюционных зигзагов? Иногда как будто да. Советский палеонтолог А. Розанов (сейчас директор Палеонтологического института и музея), построив в гомологические ряды раковинки вымерших древних организмов -  археоциат, сумел предсказать формы еще не открытых, плохо сохранившихся родов этих мельчайших организмов кембрийского периода. Но в целом закон Н. Вавилова пока еще почти не применялся для объяснения загадок эволюции. Оно и понятно. Очень трудно отличить в окаменелостях признаки параллелизма, вызванные условиями среды (часто о древней среде почти ничего не известно), от признаков параллелизма «самопроизвольного».

Но некоторые палеонтологи (к их числу, прежде всего, следует отнести рано умершего нашего крупнейшего палеоботаника Сергея Мейена) убеждены: без правильного понимания и применения закона Н. Вавилова современная теория эволюции обойтись не сможет. И может быть, даже в таком ярком примере приспособительного параллелизма, как схожесть некоторых видов сумчатых и плацентарных млекопитающих, сыграла свою роль некая предопределенность: и те и другие животные несут в себе наследстве иную информацию от одного и того же невзрачного насекомоядного протозверя, общего примитивного предка, возможно еще яйцекладущего, вроде ехидны или утконоса.

Предопределенность... Слышится в этом слове нечто от мистики и во всяком случае от идеализма. И ученые пытаются найти простые, сугубо материальные объяснения появлению схожих признаков у близких видов и родов. Была выдвинута такая гипотеза: вновь появляющиеся признаки - не абсолютно новые, они были когда-то у общих предков параллельных форм животных или растений. И гены, управляющие этими признаками, остались в цепочках ДНК клеток потомков. Потом в признаках отпала нужда, и особые вещества, репрессоры (этим процессом тоже управлял естественный отбор), подавили соответствующие гены, закрыли их для считывающего устройства аппарата наследственности. Иногда так действительно может быть. Но крайности склонны смыкаться: «простое материалистическое» объяснение, если распространить его на всю эволюцию, быстро приводит к... идее первоначального творения, невыносимой для подлинного эволюциониста!

В самом деле, представим себе этого предка, скажем общего предка млекопитающих, у которого в генах запланированы и сумка, и плацента, и все признаки, проявлявшиеся впоследствии у разных видов, родов и отрядов зверей. Но эволюция тянется из более древних времен: очевидно, у родоначальника ящеров эти признаки в генах тоже были. Так же можно рассуждать и про общего земноводного нашего предка, и про первое позвоночное существо, и так вплоть до самой первой ДНК какой-нибудь прабактерии, в которой кем-то была заложена вся последующая эволюция! Абсурд? Конечно!

Все, разумеется, обошлось без первоначального «великого замысла». Предопределенность была в другом -  в коренных свойствах материи вообще и живой в частности. В прошлом веке некоторые биологи указывали на сходство рядов изменчивости земноводных с рядами изменчивости... спиртов! Тогда это сходство казалось какой-то внешней аналогией, забавной игрой природы. Но сейчас, в век торжества биохимии и биофизики, когда мы знаем, сколь многое в процессах передачи наследственности, в процессах обмена веществ зависит от молекулярных структур, от расположения, казалось бы, второстепенных радикалов на длинных нитях органических молекул, многое изменилось.

Делает лишь первые шаги эволюционная биохимия. Но уже известно, что эволюция шла не только на многоклеточном уровне, на уровне организмов,- направленные изменения происходили и на молекулярном, и на клеточном уровне, то есть на уровне химических и физических структур. Отсюда уже недалеко и до «гомологии спиртов».

Еще сам Н. Вавилов говорил о гомологических рядах... предельных и непредельных углеводородов. А советский биолог и математик Ю. Урманцев в журнале «Вопросы философии» как-то предложил применять закон Вавилова для всей природы. Математическими выкладками Урманцев обосновал общность отклонений в структуре молекул и, скажем, в венчике цветка. Как не вспомнить здесь, что покойный Дж. Бернал считал биологию частью некоей будущей науки, которую он называл «обобщенной кристаллографией»!

Все это пока в стадии споров, становления, но уже теперь ясно, что в основе таинственной гомологической предопределенности будущей изменчивости вида - вполне конкретные, материальные свойства молекул. Именно они по каким-то законам, возможно сходным с законами кристаллохимии, содержат в себе потенциальную возможность изменения формы, состава, определенной последовательности таких изменений. А естественный отбор или закрепляет, или бракует подносимые ему варианты...

По спутниковым познавательным каналам «Дискавери» часто показывают фильм-фантазию о... будущей эволюции. Как, к примеру, будет выглядеть животный мир Южной Америки, с учетом уже известных тенденций в движении континентов, развитии климатов, в самой эволюции птиц и зверей. Приходится, конечно, оговаривать: если человек не спутает все карты природы и не прекратит ее естественных процессов. Но в фильме человека нет. Природа победила.

Некоторые ученые предсказывают времена, когда сильно уже продвинутая теория эволюции, осознав свое родство с точными науками -  кристаллохимией, математикой,-  научится точно высчитывать, вычислять не только все стертые места в реальной палеонтологической летописи, но и строить варианты эволюции виртуальной. Не исключено, что тогда

мы могли бы высчитать, какая судьба ожидала «запасной вариант эволюции» в далекой Австралии (не вмешайся опять-таки, в это дело человек, который одним только тем, что явился туда в сопровождении собаки, смешал все карты эволюции). И хотя бы теоретически моделировать так и не появившиеся там отряды сумчатых копытных, приматов. А может быть, и сумчатого человека?

Праматерь Ева