Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Это явление, когда два вида отличаются друг от друга больше при наложении, чем когда его нет, называют «смещением признака» или «обратным градиентом признака». Легко обобщить от биологических видов до случаев, при которых любые классы организмов отличаются больше, когда они сталкиваются друг с другом, чем когда они одни. Человеческие параллели заманчивы, но я воздержусь от них. Как обычно говорят авторы, это оставим как упражнение для читателя.

Рассказ Аксолотля

Мы думаем о молодых животных как о маленьких версиях взрослых, которыми они должны стать, но это далеко от правды. Вероятно, большинство видов животных обращаются с историей своей жизни совсем по-другому. Молодняк добывает пропитание, специализируясь в полностью отличном от своих родителей образе жизни. Существенная фракция планктона состоит из плавающих личинок, взрослая жизнь которых – если они выживут, что статистически маловероятно – будет совершенно другой. У многих насекомых личиночная стадия – та, в которой происходит большая часть питания для создания тела, изменяющегося, в конечном счете, во взрослого, чья роль только в рассеивании и воспроизводстве. В крайних случаях, таких как подёнки, взрослые не питаются вообще, и – ибо природа всегда скупа (Я использую это слово намеренно. В 1999 году мэр Вашингтона, округ Колумбия, принял отставку чиновника, чье описание бюджетного предложения как скупого нанесло ему обиду (niggardly – скупой перепутано с наречием от nigger – ниггер,  прим. Пер.)  Джулиан Бонд (Julian Bond), известный председатель Национальной ассоциации содействия прогрессу цветного населения, правильно описал постановление мэра как «скупое». Вдохновленный случаем, отвратительный маленький студент из Университета Висконсина принес официальную жалобу против своего профессора, который использовал слово «скупой» в лекции о Чосере. Такая невежественная охота на ведьм не является специфичной для США. В 2001 году толпа британских линчевателей забросала камнями дом врача-педиатра, приняв его за педофила.) – не имеют кишечника и другого дорогостоящего питательного аппарата.

Гусеница – машина для питания, которая, когда вырастает до хороших размеров на растительной пище, в сущности, перерабатывает свое собственное тело и воссоздает себя как взрослая бабочка, летающая, сосущая нектар, как авиационное топливо, и размножающаяся. Взрослые пчелы также обеспечивают энергией свои полетные мускулы благодаря нектару, в то время как пыльцу (совсем другой вид пищи) они собирают для червеобразных личинок. Личинки многих насекомых живут под водой, прежде чем превратиться во взрослых, летающих по воздуху и рассеивающих свои гены над другими водоемами. Среди огромного разнообразия морских беспозвоночных есть взрослые стадии, которые живут на морском дне, иногда надолго прикрепляясь к одному месту, но также есть совсем другие, личиночные стадии, которые рассеивают гены, плавая в планктоне. Они включают моллюсков, иглокожих (морских ежей, морских звезд, морских огурцов, офиур), морских шприцев, червей многих видов, крабов и омаров, и моллюсков. У паразитов, как правило, есть ряд различных личиночных стадий, каждая со своим собственным характерным образом жизни и диетой. Часто различные стадии жизни являются также паразитическими, но паразитируют совсем на других хозяевах. У некоторых паразитических червей есть целых пять совершенно различных ювенильных стадий, каждая из которых ведет свой образ жизни, отличающийся от всех других.

Все это означает, что одна особь должна нести внутри себя полный генетический набор команд для каждой из личиночных стадий с их различными образами жизни. Гены гусеницы «знают», как сделать бабочку, и гены бабочки знают, как сделать гусеницу. Несомненно, некоторые из тех же генов вовлечены, по-разному, в создание обоих этих совершенно различных тел. Другие гены бездействуют в гусенице и включены в бабочке. Еще другие активны в гусенице и выключаются и забываются, когда она становится бабочкой. Но весь набор генов находится там, в обоих телах, и передается следующему поколению. Урок в том, что мы не должны быть слишком удивлены, когда столь отличающиеся друг от друга животные, как гусеницы и бабочки, иногда непосредственно превращаются одно в другое. Позвольте мне объяснять, что я имею в виду.

Волшебные истории полны лягушками, превращающимися в принцев, или тыквами, превращающимися в кареты, запряженные белыми лошадьми, превращенными из белых мышей. Такие фантазии глубоко неэволюционны. Этого не могло случиться ни по биологическим причинам, ни по математическим. У таких преобразований было бы присущее им невероятное достоинство в конкуренции, скажем, идеальная способность выходить из затруднений, что означает, что практически мы можем их исключить. Но для гусеницы превратиться в бабочку – нет проблем: это случается все время, правила для этих возрастов были созданы естественным отбором. И хотя никто никогда не видел, чтобы бабочка превращалась в гусеницу, это не должно удивлять нас так же, как, скажем, лягушка, превращающаяся в принца. Лягушки не содержат гены для создания принцев. Но они действительно содержат гены для создания головастиков.

Мой бывший коллега по Оксфорду Джон Гердон (John Gurdon) наглядно продемонстрировал это в 1962 году, когда превратил взрослую лягушку (точнее клетку взрослой лягушки!) в головастика (было предложено удостоить это самое первое экспериментальное клонирование позвоночного Нобелевской премии). Точно так же бабочки содержат гены для превращения в гусениц. Я не знаю, какие эмбриологические препятствия должны быть преодолены, чтобы убедить бабочку превратиться в гусеницу. Без сомнения, это было бы очень трудно. Но возможность не совсем смехотворна, как при преобразовании лягушка/принц. Если бы биолог заявил, что заставил бабочку превратиться в гусеницу, то я изучил бы его сообщение с интересом. Но если бы он утверждал, что заставил тыкву превратиться в стеклянную карету, или лягушку в принца, то я знал бы, что это мошенник, даже, несмотря на доказательства. Различие между этими двумя случаями важно.

Головастики – личинки лягушек или саламандр. Водные головастики полностью изменяются в процессе, названном «метаморфозом», в наземную взрослую лягушку или саламандру. Головастик, возможно, не настолько отличается от лягушки, как гусеница от бабочки, но достаточно сильно. Типичный головастик живет как маленькая рыба, плавает с помощью своего хвоста, дышит под водой жабрами и питается растительными веществами. Типичная лягушка живет на земле, прыгает, а не плавает, дышит воздухом, а не водой, и охотится на животную добычу. Несмотря на то, что они кажутся различными, мы можем легко вообразить похожего на лягушку взрослого предка, эволюционировавшего в похожего на головастика взрослого потомка, потому что все лягушки содержат гены для создания головастиков. Лягушка генетически «знает», как быть головастиком, а головастик – как быть лягушкой. То же самое верно для саламандр, и они немного больше похожи на свои личинки, чем лягушки. Головастики саламандр не теряют свои хвосты, хотя их хвосты имеют свойство терять свою вертикальную килевую форму и становиться круглыми в поперечном сечении. Личинки саламандры часто являются хищниками, как взрослые. И, как у взрослых, у них есть ноги. Самое заметное различие – что у личинок есть длинные, перистые внешние жабры, но также имеется множество менее очевидных различий. Фактически превратить вид саламандры в вид, чья взрослая стадия была бы головастиком, легко – все, что для этого нужно – раннее созревание репродуктивных органов и подавление метаморфоза. Все же, если бы случилось так, что только взрослые стадии превратились бы в окаменелость, то это было бы похоже на большое и явно «невероятное» эволюционное преобразование. 

Переросший головастик аксолотля (Ambystoma mexicanum).

[Иллюстрация добавлена переводчиком.]

И таким образом мы переходим к аксолотлю, чей рассказ перед нами. Это странное существо – уроженец горного озера в Мексике. Суть этого рассказа в том, что трудно сказать точно, кто такой аксолотль. Действительно ли он – саламандра? Да, похоже на то. Его название – Ambystoma mexicanum, и он – близкий родственник тигровой саламандры, Ambystoma tigrinum, которая обнаружена в той же области, а также более широко в Северной Америке. Тигровая саламандра, названная так по очевидным причинам, является обычной, ходящей по земле саламандрой с цилиндрическим хвостом и сухой кожей. Аксолотль нисколько не похож на взрослую саламандру. Он похож на личинку саламандры. Фактически он – личинка саламандры, за исключением одной вещи. Он никогда не превращается в настоящую саламандру и никогда не покидает воду, но спаривается и размножается, несмотря на то, что выглядит и ведет себя как личинка. Я, было, сказал, что аксолотль спаривается и размножается, все еще будучи личинкой, но это могло бы нарушить определение личинки.