Глава 19. Сказки для Дарвина

 

У Архканцлера Чудакулли отвисла челюсть.

— Ты хочешь сказать, он убит? — спросил он.

+++ Нет +++ написал ГЕКС +++ Я Хотел Сказать Что Он Исчез. Дарвин Исчез Из Круглого Мира в 1850 году. Возникло Новое Ответвление. То Есть Оно Существовало Всегда, Но Это Всегда Длиться Вот Уже Две Минуты+++

— Как же я ненавижу путешествия во времени, — вздохнул Декан.

— Его похитили? — Думминг поспешил из другой части зала.

+++ Неизвестно. В Настоящий Момент Фазовое Пространство Содержит Прото-Истории В Которой Он Возникает Обратно Спустя Долю Секунды И В Других Из Них Он Не Появляется Вовсе. Определённость Должна Быть Восстановлена В Этом Новом Узле +++

— И ты только сейчас нам об этом говоришь? — спросил Декан.

+++ Это Случилось Только Что+++

— Но, — предпринял ещё одну попытку Декан. — Когда ты смотрел на эту. историю раньше такого не было!

+++ Верно. Но Это Было Вчерашнее Тогда, А Сегодня Это Уже Другое Тогда. Что-то изменилось. Предполагаю, Что Это Является Результатом Нашей Деятельности. И С Точки Зрения Обитателя Круглого Мира, Если Это Произошло, То Это Происходило Всегда +++

— Это вроде пьесы, Декан. — Пояснил Думминг Тупс. — Персонажи просто смотрят пьесу со своим участием. Они не видят как переносят декорации, потому что это не является частью пьесы.

+++ Не Смотря На Ошибочность Относительно Некоторых Важных Пунктов, Это Очень Хорошая Аналогия +++ — написал ГЕКС.

— У тебя есть какие-нибудь предположения о том, где он может быть? — спросил Чудакулли.

+++ Нет+++

— Тогда займись делом, найди его!

В воздухе над лужайкой возник Ринсвинд мастерски кувыркнулся, едва достигнув земли. Другие волшебники, не столь искушенные общением с превратностями этого мира, со стонами валились на землю или бесцельно шатались.

— Это пройдёт. — сказал он, перешагивая через них. — Поначалу может тошнить. Другие симптомами быстрых межпространственных путешествий это кратковременная потеря памяти, звон в ушах, запор, диарея, прилив жара, замешательство, недоумение, навязчивая боязнь собственных ног, носовое кровотечение, приступ боли в ушах, хандра и кратковременная потеря памяти.

— Кажется я хочу. как это… умереть… - бормотал юный волшебник, пытаясь ползти по мокрой траве. Поблизости ещё один волшебник стянул свои башмаки и закричал при виде своих пальцев.

Ринсвинд вздохнул и подхватил пожилого волшебника, который оглядывался по сторонам как потерянная овечка. Он тоже был насквозь промокшим, и по видимому так же приземлился в фонтане.

Он показался ему знакомым. Конечно, невозможно было знать всех волшебников НУ, но этого он точно где-то видел.

— Вы заведующий кафедры Косых Лягушек? — спросил Ринсвинд.

Старик уставился на него.

— Я..не знаю. — ответил он. — Я?

— Или вы Профессор Обращений? — спросил Ринсвинд. — Я обычно записываю своё имя на бумажке перед всем этим. Это всегда помогает. Вы выглядите похожим на Профессора Обращений.

— Я? — переспросил старик.

Похоже это был тяжелый случай.

— Давайте найдём вашу остроконечную шляпу и какао. Вам будет полегче..

С глухим стуком на лужайку приземлился Сундук, поднялся на ноги и убежал проч. Предполагаемый Профессор Обращений уставился ему вслед.

— Это? Ах, это всего лишь Сундук. — ответил Ринсвинд.

Старик не двигался.

— Груша разумная, знаете? — с тревогой продолжил Ринсвинд. — Очень умное дерево. Умнее дерева не найти.

— Оно бегает? — произнёс возможный профессор.

— О, да. Всюду. — ответил Ринсвинд.

— Ни видел ни одного растения, которое бы бегало!

— Правда? Смею вас огорчить, но я видел, — быстро проговорил Ринсвинд, подхватывая старика ещё сильнее. — Пойдёмте, после того как вы выпьете что-нибудь согревающего..

— Я должен исследовать его подробнее! Конечно, я знаю о так называемых венериных мухо..

— Пожалуйста, нет! — Ринсвинд утянул старика обратно — Нельзя препарировать Сундук!

Изумлённый старик отчаянно огляделся вокруг, однако это чувство переросло в гнев.

— Кто вы, сэр? Что это за место? Почему все эти люди носят заострённые шляпы? Это Оксфорд? Что со мной произошло?

По телу Ринсвинда пробежали мурашки. Вполне вероятно, что он был единственным из волшебников, кто читал инструкции Тупса, разносимые угрюмым привратником. В них сообщалось с чем вы можете иметь неприятность столкнуться. В одной из них присутствовало изображение человека, который казалось заполнял собой всю картинку — этот эффект был вызван наличие пышной бороды и волос. Тот человек, конечно не был похож на него. Пока что. Но Ринсвинду казалось, что похож.

— Хм, — сказал он. — Думаю, вам нужно просто подойти и поздороваться.

Волшебникам казалось, что мистер Дарвин всё очень хорошо понял после того как испустил довольно различимый вскрик.

Помогло то, что они рассказали ему довольно много неправды. Никто бы хотел услышать, что его родная вселенная была создана по чистой случайности, и более того Деканом. Это может только огорчить. Если бы вам сказали, что вы встретите своего создателя, вы бы предпочти что-нибудь получше.

Однако Думмингу Тупсу и ГЕКСу удалось решить проблему. В конце концов, история Круглого мира предоставляла для этого множество возможностей.

— Я не почувствовал никаких ударов молнии. — сказал Дарвин, осматривая Необычный Кабинет.

— А, вы бы и не почувствовали. — ответил Думминг. — Вся её сила забросила вас сюда.

— Другой мир..- произнёс Дарвин. Он посмотрел на волшебников.

— А вы значит… практикуете магию?

 

— Выпейте ещё шерри. — предложил Заведующий Кафедры Беспредметных Изысканий. Стакан в руке Дарвина вновь наполнился шерри.

— Вы создали шерри? — ответил на это он.

— О, нет. Его сделали виноград, солнце и всё такое. — ответил Чудакулли. — Мои коллеги просто перенесли его из вон того графина. Это простой фокус.

— И все мы владеем им в совершенстве. — радостно добавил Декан.

— В основном магия представляет собой перемещение предметов. — объяснил Чудакулли, но внимание Дарвина уже привлекло нечто позади Архканцлера.

В комнату только что вошёл Библиотекарь одетый в старый зелёных халат, в который он облачался по случаю важных событий или принятия ванны. Он забрался в кресло и поднял свой бокал. Тот мгновенно наполнился, и сверху в него упал банан.

 

— Это же pongo pongo! — Дарвин указал на него потрясая пальцем. — Обезьяна!

— Он отличнейший человек! — ответил Чудакулли. — Вы удивитесь сколько людей этим пренебрегают! Он наш Библиотекарь. И в этом он тоже мастер. А теперь, господин Дарвин, есть один деликатный вопрос..

— Это ещё одно видение? — спросил Дарвин. — Знаю, это всё из-за моего здоровья. Я слишком перетрудился. — Он постучал по стулу. — Это дерево кажется вполне прочным. И шерри вполне сносный. Но должен вам сказать, что магии не существует! –

Позади него с тихим бульканием снова наполнился стакан.

— Одну минутку, сэр. — попросил Думминг. — Вы сказали про ещё одно видение.

Дарвин закрыл лицо руками.

— Думаю, что это было явление Бога. — простонал он. — Думаю, что Бог сам предстал передо мной и объяснил свой замысел. В нём было столько смысла. Изначально я наделил Его статусом первопричины, но теперь я понимаю что Он неотделим от своего творения, постоянно указывает направление и смысл всего… или..- он посмотрел вверх. — Так что я подумал..

Волшебники замерли. Затем очень осторожно Чудакулли спросил:

— Явление Бога? А когда точно это произошло?

 

— Должно быть после завтрака. — простонал Дарвин. — Шёл дождь и я увидел на окне этого странного жука. Комната наполнилась жуками.

Он остановился на полуслове, его окружила тонкая голубая дымка.

Чудакулли опустил руку.

— Ну и ну. — произнёс он. — Что скажешь, мистер Тупс?

Думминг отчаянно начал копаться в своих бумагах.

- Понятия не имею! — ответил он. — ГЕКС об этом не говорил!

Архканцлер усмехнулся усмешкой человека, который понял, что игра началась.

— Остров Моно, помните? — спросил Чудакулли, пока Дарвин безучастно смотрел в никуда. — Бог, к которого пунктик на жуков.

— Я бы предпочёл не помнить. — пробурчал Думминг. — Но. это не может быть он. Как Бог Эволюции попал в Круглый Мир?

— Как-то же Аудиторы попали? — произнёс Чудалкулли. — Если мы делали все эти пространственно-временные дела, кто сказал что мы не могли оставить пару приоткрытых дверей? Так что мы не позволим чокнутому старикашке разгуливать там! Тупс, Ринсвинд, встречаемся через час в Большом Зале!

Думминг помнил Бога Эволюции, который был так горд от того, что создал существ приспособленных к выживанию лучше чем человечество. Это были тараканы

— Мы должны идти немедленно. — твёрдо сказал он.

— Зачем? Мы же можем перемещаться во времени! — ответил Чудакулли. — Мистер Тупс, у вас есть ровно час чтобы придумать способ уничтожить Аудиторов!

— Их нельзя уничтожить, сэр!

— Хорошо, полтора часа!

 

Глава 20. Загадка жизни

 

Версии видений Дарвина в Плоском мире могут отличатся от того что обычно рассказывают нам историки Круглого Мира, но оба эти варианта могут сойтись в одной и той же точки времени, если волшебникам удастся победить аудиторов, то мы сможем сфокусироваться на последствиях такой конвергенции. В любом случае, у обоих историй Дарвин найдётся что-то общее, включая обезьян, жуков и ос. Наблюдая за всеми этими организмами, а особенно за усоногими раками, Дарвин и произвёл своё великое обобщение.

В настоящий момент нет ни одной области биологии, которая не была бы затронута открытием эволюции. Существует много доказательств того, что современные виды произошли от других и продолжают эволюционировать. Лишь малая часть современной биологии не потеряет смысла в отсутствии всеохватывающего контекста эволюционной теории. Если бы Дарвин родился заново в нашем времени, он бы понял, что многие из его идей немного переформулированы в обычное научное знание. И среди ни главный принцип естественного отбора. Однако он так же увидит дебаты и споры вокруг краеугольного камня его замыслов. Не о том, происходит ли естественный отбор, не о том является ли он движущей силой эволюции, а о том, только ли он является её движущей силой.

Он так же мог бы найти множество деталей, чтобы дополнить свою теорию. Наиболее важной и далеко-идущей является ДНК, волшебная молекула, которая содержит генетическую «информацию» — физическую форму наследственности. Дарвин был уверен, что живые организмы могут передавать свои характеристики потомкам, но он не имел представления о том, как и в какой форме был реализован этот процесс. На сегодняшний день мы настолько привыкли к роли генов и их химической структуры, что любое обсуждение эволюции скорее всего будет сфокусировано на химических показателях ДНК. Роль естественного отбора, то есть роль самих живых организмов была значительно приуменьшена: победили молекулы.

Мы хотим убедить вас в том, что это не останется неизменным.

Ученые большинства направлений и большинство дилетантов за пределами «Библейского пояса» США теперь считают «очевидной» эволюцию через естественный отбор (что было огромным прорывом, когда Дарвин и Уоллес обратили на него внимание общественности). Данный консенсус возник отчасти потому, что люди склонны воспринимать биологию как «лёгкую», не вполне настоящую — трудную для понимания — науку вроде химии или физики, и большинство полагает, что достаточно о ней знает благодаря своего рода диффузии общеизвестной информации. Этот стереотип забавно проявился на Челтенхэмском научном фестивале 2001 года, когда королевский астроном сэр Мартин Риз и два других выдающихся астронома сделали презентации о «Внеземной жизни».

Доклад был довольно разумен и интересен, но не имел никакой связи с современной биологией. Эта работа основывалась на биологии, которую в настоящий момент преподают в школах, и большая часть этих знаний устарело примерно на тридцать лет. Как в принципе все научные знания, включённые в школьную программу, поскольку идеям требуется значительное количество времени чтобы «просочится» из исследовательских центров в учебные классы. Возраст большей части «современной математики» насчитывает примерно 150 лет, так что тридцатилетняя биология — это ещё не так ужасно. Но это точно не являться подходящей основой для обсуждения достижений передовой науки.

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.

Кроме того, если взять образцы у множества живых организмов, окажется, что около одной трети всех генов имеют различные аллели. Некоторые из них встречаются довольно редко, но многие из них встречаются в популяции с частотой более чем один процент.

Нет никакого способа согласовать реальную картину генетической структуры популяции с классической точки зрения популяционной генетики. В настоящее время практически весь естественный отбор должен умело разбираться в различных комбинациях древних мутаций. Дело не в том, что когда возникает новая мутация она сразу же становится предметом отбора: вместо этого, эта мутация обычно миллионы лет болтается без дела, пока в конечном итоге не начинает играть роль, которая обратит на себя внимание естественного отбора.

Сейчас уже стало очевидно, что все существующие в настоящий момент породы собак уже были «доступны», том смысле, что все необходимые аллели уже существуют в исходной популяции одомашненных волков.

Для накопления необходимых мутаций только среди современных собак просто не было времени. Дарвин знал о большом количестве загадочных и явных разновидностей среди голубей. Однако его преемники, спеша по горячим следам молекулярных основ жизни забыли о волках и голубях. Они едва не забыли о клетках. ДНК имеет довольно сложную структуру: попытки клеточной биологии понять органум были безнадёжны.

Открытие Левонтина стало важным поворотным моментом в истории нашего понимания эволюции и наследственности. По крайней мере он был столь же радикален как более известная революция в физике, заменившая Ньютона Эйнштейном, что было, пожалуй, большее важным. Мы видим, что в течении последнего года или даже больше происходит ещё более радикальный пересмотр наших представлений о контроле клеточной биологии и проектировании генов. Все догматы о ДНК, транспортном РНК и белках претерпевают проверку в реальных условиях, и внутренние «аудиторы» науки посчитали столь же архаичными как и взгляды Фишера на генетику популяции.

Не только среди обычных продюсеров популярных научных телепередач, но и среди известных авторов научных книг, принято считать что ДНК, «секрет жизни», эволюция и её механизмы являются для нас открытой книгой. В конце пятидесятых, вскоре после открытия структуры ДНК и механизма репликации Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком средства массовой информации и учебники биологии различных уровней начали упоминать ДНК в качестве «Чертежа жизни». В семидесятых годах многие книги, в том числе и «Эгоистичный ген» Ричарда Докинза поддерживали точку зрения о том, что если мы будем знать всё о механизме наследственности, то сможем найти ответы на все важные вопросы медицины и биологии, включая и эволюцию.

Вскоре после применения такого ошибочного предположения в медицине произошла большая трагедия. Все чаще прописывалось и отпускалось без рецепта успокоительное средство талидомид в качестве средства против тошноты и других незначительных неудобств, возникающих на первых неделях беременности.

Лишь спустя какое-то время было обнаружено, что в редких случаях, талидомид может вызвать врождённый дефект под названием фокомелия, при котором руки и ноги развиты только частично и напоминают тюленьи ласты.

Чтобы заметить такую связь потребовалось некоторое время, отчасти потому, что до 1957 года только некоторые врачи общей практики имели опыт работы с фокомелией. Практически только немногие из них видели такой случай вобще, однако после 1957 года, такие случаи стали встречаться два или три раза в год. Второй причиной является то, что было очень трудно связать этот дефект с определённым лекарством: зачастую беременные женщины принимают большое количество пищевых добавок и часто не помнят, что именно они принимали. Тем не менее, к 1961 году медицинские исследования связали увеличение количества случаев фокомелии с приемом талидомида.

Американские врачи могли поздравить себя с тем, что упустили патологию, потому что Фрэнсис Келси, медицинский работник Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США, выразила опасения по поводу первоначального тестирования препарата на животных. Её опасения оказались необоснованными, однако они спасти США от множества проблем. Она заметила, что препарат не был протестирован на животных в период беременности, потому что в те времена такие исследования не проводились. Все знают, что эмбрион имеет свой собственный план развития, не похожий на план его матери. Однако эмбриологи, обучающиеся на кафедре биологии, в отличии от медицинских эмбриологов, знали о работе Сесила Стокарда, Эдварда Конклина и других эмбриологов 20-ых годов. Их исследования показали, что многие обычные химические вещества могут вызвать ужасные дефекты развития. К примеру, литиевые соли легко могут вызвать циклопию — один глаз посередине — у зародышей рыбы. Эти альтернативные пути развития, индуцированные химическими изменениями, многое рассказали нам о биологическом развитии живых организмов и способах его контроля.

Кроме того, мы узнали, что ДНК клеток не определяет чётко развитие организма. Экологическая обстановка может направить развитие в сторону патологических изменений. Кроме того, генетика организмов, и в частности генетика живых организмов в дикой природе, обычно устроена таким образом, что «нормальное» развитие происходит вопреки различным экологическим условиям, и даже вопреки некоторым изменениям в генах. Это так называемое «направленное» развитие имеет большое значение для эволюционного процесса, поскольку всегда присутствуют изменения температуры, дисбаланс химических веществ, атаки со стороны паразитических бактерий и вирусов. Растущий организм должен противостоять этим изменениям. Должны существовать универсальные пути развития для того чтобы независимо от среды обитания рождались «такие же» хорошо приспособленные организмы. Во всяком случае, в разумных пределах.

Для достижения этой цели есть много тактик и стратегий развития. Они варьируются от простых приемов вроде белка HSP90 до очень умных компромиссом млекопитающих.

HSP относятся к «белкам теплового шока». Существует около 30 таких белков и они производятся в большинстве клеток в ответ на внезапные и не очень резкие изменения температуры. Другой ряд белков вырабатывается в ответ на другие изменения. Один из них называется HSP90, потому что он находит в гораздо более длинном списке клеточных белков. HSP90, как и большинство других белков теплового шока является шаперонином. Его задачей является окружать другие белки во время их образования, так что когда образуется длинный ряд аминокислот, он принимает «правильную» форму. Белку HSP90 хорошо удаётся формировать «правильную» форму, даже если в гене ответственном за формирующий белок накопилось много мутаций. В результате организм и вовсе не замечает мутаций — белок «нормален» и организм выглядит и ведёт себя так же как его родители.

Однако, если во время развития происходит тепловой шок или другие чрезвычайные изменения, HSP90 отвлекается от своей задачи шаперонина, и другие менее действенные шаперонины допускают выражения мутационных различий в большей части потомства. Для эволюции это означает сохранение организмов относительно неизменными, до тех пор пока внезапно в одном из поколений, не появляется множество ранее скрытых, но наследуемых вариаций.

В большинстве книг, в которых описывается процесс эволюции, предполагается что каждый раз когда возникает мутация окружающая среда быстро определяет её в качестве хорошей или плохой. Но одна маленькая хитрость в виде белка HSP90, которая присутствует у большинства живых организмов (в том числе и бактерий), делает это утверждение полной ерундой. И с открытием Левонтина о том, что треть генов популяций, живущих в дикой природе, имеют общие вариации и что практически все организмы являются носителями многих из них, становится ясно, что древние мутации постоянно проходят испытания в различных современных комбинациях, тогда как потенциальные эффекты более новых мутаций прикрываются белками, подобными HSP90.

Хитрость, которую используют млекопитающие является более сложной и перспективной. Используя новые и более управляемые стратегии развития, они реорганизовали свои гены и избавились от множества генетических усложнений, которые использовали их земноводные предки. Большинство рыб и лягушек, чьи икринки часто подвергаются большим перепадам температуры в течении всего периода своего развития.

Представьте себе лягушачью икру в замерзающем английском пруду, нагревающемся до 35 °C в течении дня, в то время как происходит её хрупкое ранее развитие. В результате лишь немногим головастикам придётся терпеть такие температурные изменения. Теперь представьте, что немногие из этих головастиков станут взрослыми лягушками.

Большинство химических реакций, включая и многие биохимические происходят с разной скоростью при разной температуре. Лягушка может получится только тогда, если все различные процессы развития эффективно дополняют друг друга, а временные сроки имеют решающее значение. Так как же происходит развития лягушки, если условия окружающей среды изменяются настолько быстро?

Ответом является то, что геном лягушки «содержит» множество различных планов действий для множества различных условий окружающей среды. И множество различный версий каждого фермента и других белков, которые требуются для развития лягушки. Все они помещаются внутри яйцеклетки, пока она находится в яичнике самки. Существует по меньшей мере десять версий каждого из их, с учётом различной температуры (быстрые ферменты для низких температур, медленные ферменты для высоких температур, чтобы компенсировать продолжительность развития)[77], и все их группы отмечены «ярлычками», чтобы зародыш мог выбрать, какие из них использовать при соответствующей температуре. Животные, чье развитие амортизировано таким способом, используют множество генетических программ для создания планов со множеством переменных в дополнении к изменениям температуры.

Млекопитающие ловко избежали всей этой возни за счёт системы терморегуляции — «теплокровности».

 

Значение, конечно же, имеет не столько температура крови, а сама система поддержания постоянной температуры тела. Прекрасно управляемый орган под названием матка оберегает зародышей от множества разнообразных переменных начиная от хищников и заканчивая ядами. И конечно, использование такой стратегии «обходится» куда меньшими затратами в программировании ДНК.

Эта хитрость, которую развили млекопитающие, несёт в себе важный посыл. Задаться вопросом о том, сколько информации передаётся из поколения в поколение через ДНК-чертежи (как обычно поступают авторы учебников и описаний сложных исследований), значит упустить главное. Вопрос о том, каким образом используются гены и белки, является куда более важным и интересным, чем вопрос о том сколько генов и белков находится в отдельном организме. ДНК двоякодышащих рыб, саламандр и даже некоторые амёб в пятьдесят раз длиннее, чем ДНК млекопитающих. Что можно сказать о сложности этих существ по сравнению с нами?

Совсем ничего.

Хитрости вроде белка HSP90 и стратегии теплокровности и развития зародыша внутри матери означают, что сравнение количества «информации» В ДНК не имеют отношения к делу. Важно то, что именно содержится в ДНК, а не насколько оно длинно. А значение так же сильно зависит от контекста, как и от содержимого: мы не можете поддерживать постоянную температуру матки, если ваш контекст (то есть сама мать) этого не предусматривает.

Упрощенное представление о мутациях в сочетании с новомодными толкованиями функций ДНК с точки зрения теории информации часто соседствует с невежеством биологии в других областях. Одним из примеров является радиационная биология и обычная экология с точки зрения «консервативных активистов». Некоторые из таких добровольцев находили пятиногих лягушек и других «монстров» недалеко от Чернобыля, спустя многие годы после аварии, когда уровень радиации продолжал оставаться заметно высоким. Они утверждали, что эти монстры были мутантами, возникшими в результате воздействия радиации. Однако другие рабочие находили столько же предполагаемых монстров и с наветренной стороны реактора.

Оказалось, что объяснение этого феномена не имело ничего общего с лягушками-мутантами. Сказалось отсутствие обычных для них хищников, таких как ястребов и змей, которых распугали большое количество людей вокруг. Среди головастиков Rana palustris из Чернобыля было выявлено не больше таких патологий, чем из других образцов лягушечьей икры из водоёмов, не подвергшихся воздействию радиации, в том случае если выживал довольно большой процент выводка. Как привило, для британской лягушки бывает довольно трудно достичь десяти процентов нормальных взрослых особей, даже жизнеспособных в лабораторных условиях, хотя и них не бывает дополнительных конечностей, как иногда случается среди болотных лягушек. Обычно бывает, что за всю свою жизнь самка лягушки откладывает около 10 000 икринок, из которых в среднем выживут только две тщательно отобранные и поэтому «нормальные» особи. Однако защитники природы редко задумываются о такой репродуктивной арифметике и всех этих смертях.

Вот ещё один пример относительно талидомида, найденный в литературных источниках, который демонстрирует каким образом разговоры о ламаркизме и «мутациях» теряют нить повествования.

Некоторые пострадавшие от талидомида дети во время беременности, заключали браки между собой, и у некоторых из таких пар родились дети с фокомелией. С точки зрения популярного взгляда на ДНК, можно сделать вывод о том, что ДНК первого поколения может быть изменён, поскольку оказало такой же эффект на последующее поколение. В самом деле, на первый взгляд этот эффект выглядит как настоящий ламаркизм: наследования приобретённых признаков. Действительно, классическая демонстрация такой наследственности столь же убедительна, как если бы у всех терьеров с купированных хвостом рождались короткохвостые щенки. Тем не менее, этот случай не пытались объяснить «очевидным объяснением», как в примере с экологами и лягушками-мутантами.

Хотя очень заманчиво сделать такой вывод, если вы имеете такое представление о наследственности, когда один ген отличает за один признак, так что если вы обладаете таким признаком, значит у вас есть соответствующий ген и наоборот. Данные эпидемиологических исследований показывают, что на протяжении нескольких лет до 1960 года и после, около 4 миллионов женщин принимали талидомид во время беременности. Из них пострадало около 15 000 -18 000 заро