Надзор за надзирателями: кто присматривает за регуляцией развития

 

К билатериям (двусторонне‑симметричным) относится большинство животных, в том числе черви, моллюски, членистоногие и хордовые. Специалисты по сравнительной анатомии и эмбриологии в течение прошлого века разработали несколько альтернативных теорий происхождения и ранней эволюции билатерий. Решить, какая из них ближе к реальности, помогли новые данные, в том числе молекулярно‑генетические (Малахов, 2004).

По современным представлениям, последний общий предок всех современных билатерий был сегментированным животным, имел вторичную полость тела (цело́м) и, возможно, парные конечности (параподии). Иными словами, из всех современных животных он был больше всего похож на кольчатого червя. Соответственно, кольчатые черви – наименее изменившиеся из всех его потомков, или, что то же самое, самые примитивные из современных билатерий. Это звучит удручающе непривычно для зоологов старой школы, которые привыкли считать самыми примитивными билатериями не кольчатых, а плоских червей. Однако эволюционные реконструкции, основанные на молекулярных данных, свидетельствуют о том, что плоские и круглые черви, устроенные проще кольчатых, произошли от более высокоорганизованных предков, т. е. подверглись вторичному упрощению.

 

 

Современный кольчатый червь Platynereis (слева) и загадочное ископаемое животное Spriggina (вендский период, около 550 млн лет назад). Некоторые авторы сближают сприггину с предками билатерий, другие оспаривают такую трактовку.

 

Подобно тому как ланцетник может служить живой упрощенной схемой хордовых (см. главу 5), кольчатые черви являются удобной моделью для изучения древнейших этапов эволюции билатерий.

Ранняя эволюция билатерий представляет особый интерес в связи с тем, что именно на этом этапе произошло радикальное усложнение и диверсификация планов строения и появилось много новых тканей и органов, в том числе центральная нервная система, разнообразные органы чувств, сквозной кишечник, специализированная мускулатура.

Чтобы понять, откуда взялись все эти новшества, необходимо прежде всего разобраться, как они возникают в онтогенезе современных животных. Дело тут не только в том, что индивидуальное развитие иногда отчасти воспроизводит («рекапитулирует») эволюционную историю, но и в том, что эволюция организма, как мы уже знаем, – это прежде всего эволюция программы индивидуального развития. Вопрос о том, как появились новые органы и ткани, сводится к вопросу об изменениях в программе онтогенеза, которые произошли у древних билатерий.

 

 

Схема происхождения билатерий по В. В. Малахову (2004). Темное пятнышко – орган равновесия (аборальный орган), маркирующий передний полюс развивающегося животного.

 

Важные шаги к пониманию этих изменений были сделаны в ходе изучения генов – регуляторов индивидуального развития животных, таких как Hox ‑гены. Наиболее очевидная функция белков, кодируемых этими генами, состоит в том, что они «размечают» эмбрион, определяя, где будет голова, а где хвост, где спина, а где брюхо, где расти ногам, а где быть границам между сегментами. Манипулируя работой белков‑регуляторов, можно превратить, например, третий сегмент груди дрозофилы в дубликат второго, и тогда у мухи вырастет лишняя пара крыльев, можно превратить антенны в ноги или добиться появления зачатков конечностей на брюшных сегментах, где им быть не положено. Открытие сходных Hox ‑генов у разных типов животных заставило по‑новому взглянуть на морфогенез животных и его преобразования в ходе эволюции. Стало ясно, что, изменив один ген (или только время и место его включения), можно трансформировать, создать, удалить или перенести в другое место сразу целый орган, сохранив при этом общий план строения.

Кроме регуляторных белков онтогенезом управляют маленькие молекулы РНК – микроРНК. Как и белки‑регуляторы, микроРНК влияют на активность генов, причем под их контролем находятся также и гены, кодирующие те самые белки‑регуляторы (как дополнительная система надзора за надзирателями). Во многих случаях удалось установить, какие именно гены регулируются теми или иными микроРНК, но как все это связано с конкретными планами строения билатерий и с их эволюцией, выяснить оказалось не так‑то просто. Возможно, ключ к ответу на эти вопросы можно найти, исследуя работу микроРНК в ходе развития кольчатых червей.

Германские биологи изучили распределение микроРНК в органах и тканях развивающихся личинок кольчатых червей Platynereis и Capitella (Christodoulou et al., 2010). Для сравнения использовался морской еж Strongylocentrotus – представитель вторичноротых. Билатерии вскоре после своего появления подразделились на две группы – первичноротых и вторичноротых. К первым относятся кольчатые, плоские и круглые черви, моллюски, членистоногие и много всякой мелочи, ко вторым – иглокожие, полухордовые и хордовые. Обе группы билатерий – и первичноротые, и вторичноротые – сравнивались с представителем кишечнополостных актинией Nematostella, животным с радиальной симметрией.

Ранее было установлено, что у билатерий имеется более 30 уникальных микроРНК, которых нет у других организмов. Это подтвердилось в ходе поиска микроРНК у платинереиса. У этого червя обнаружилось 34 микроРНК, общих для первично‑ и вторичноротых. Значит, они уже имелись у последнего общего предка билатерий, но их не было у более древних радиально‑симметричных предков (кроме одной‑единственной микроРНК, которая называется miR‑100 и которая есть у актинии).

Получается, что резкое усложнение организма и появление новых тканей у древних билатерий сопровождалось приобретением трех десятков новых микроРНК. Главный вопрос состоит в том, была ли между этими новоприобретениями связь. Если да, то следует ожидать, что в ходе онтогенеза у примитивных билатерий микроРНК распределяются неким закономерным образом по формирующимся тканям. Ранее это пытались изучить на «высших» животных, таких как членистоногие и хордовые, но картина получалась слишком сложная и запутанная.

Оказалось, что в ходе развития платинереиса микроРНК действительно четко распределены по дифференцирующимся тканям. В частности, древнейшая микроРНК miR‑100 и три другие микроРНК обнаруживаются исключительно в двух группах клеток по обе стороны от личиночной глотки (передней кишки). Клетки при ближайшем рассмотрении оказались нейросекреторными. Это интересно, потому что у позвоночных одна из этих молекул (miR‑375) маркирует нейросекреторные клетки гипофиза и поджелудочной железы, формирование которых в онтогенезе связано с передней кишкой.

У актинии экспрессия miR‑100 обнаружилась в отдельных клетках вдоль края личиночного рта (бластопора), примерно в той области, которая по сравнительно‑анатомическим данным соответствует передней кишке или глотке билатерий (предполагается, что у предков билатерий был щелевидный рот, как у некоторых кишечнополостных, который потом склеился посередине, оставив два отверстия по краям: они потом стали ртом и анусом).

У личинок червя Capitella и морского ежа эти микроРНК тоже локализуются вокруг глотки. По‑видимому, такая их локализация первична для билатерий, но у продвинутых животных, таких как членистоногие и хордовые, эти микроРНК расширили сферу своей деятельности и стали работать не только в передней кишке и связанных с ней нейросекреторных клетках, но и в других частях зародыша.

Личинки кольчатых червей, иглокожих и многих других билатерий плавают при помощи ресничных шнуров – полосок эпителиальных клеток, покрытых согласованно бьющимися ресничками. Три микроРНК (miR‑29, miR‑34, miR‑92) у обоих исследованных червей и морского ежа оказались приуроченными к ресничным шнурам. У позвоночных эти микроРНК экспрессируются в нейронах, выстилающих желудочки мозга, причем некоторые из этих нейронов несут реснички.

Этот факт должен привести в восторг сравнительных анатомов и эмбриологов, которые давно говорили о тесной связи между ресничными шнурами и нервными стволами и о том, что нервная пластинка (из которой формируется спинная нервная трубка – зачаток центральной нервной системы хордовых) гомологична невротроху – ресничному шнуру, образующемуся у личинок билатерий на месте замкнувшегося щелевидного бластопора. Иными словами, клетки с ресничками, выстилающие желудочки мозга позвоночных, исторически восходят к невротроху. Поэтому то, что в них экспрессируются те же микроРНК, что и в невротрохе, показывает, что сравнительные анатомы XIX–XX веков не даром ели свой хлеб.

Два набора микроРНК оказались приуроченными к двум разным областям мозга. Один набор присутствует в нейросекреторной ткани верхней (дорзальной, спинной) части мозга. Те же самые микроРНК ранее были обнаружены в нейросекреторных клетках гипоталамуса у рыб. То, что гипоталамус находится в нижней (брюшной) части мозга, это правильно, потому что брюшная сторона хордовых гомологична спинной стороне других билатерий (Малахов, 1996). Второй набор «мозговых» микроРНК у червей экспрессируется у оснований антенн – органов химического чувства. У мышей те же микроРНК приурочены к переднему мозгу, изначальной функцией которого у позвоночных была обработка обонятельной информации. Таким образом, здесь тоже наблюдается эволюционная преемственность.

Остальные микроРНК тоже оказались распределены закономерным образом по разным типам формирующихся тканей, причем были выявлены многочисленные параллели между их распределением у разных билатерий. Например, miR‑124 приурочена к центральной нервной системе у насекомых и плоских червей, а у позвоночных – к нервным клеткам вообще. У платинереиса эта микроРНК экспрессируется только в центральной нервной системе – мозге и брюшной нервной цепочке. Другие микроРНК, у позвоночных экспрессирующиеся в некоторых органах чувств, у платинереиса тоже оказались приуроченными к органам чувств (глазам, антеннам, чувствительным придаткам параподий). МикроРНК miR‑1 и miR‑133 у кольчатых червей, как и у позвоночных, присутствуют только в развивающихся мышцах, и т. д.

Полученные результаты показывают, что одновременное появление у ранних билатерий новых тканей и новых микроРНК не было случайным совпадением. По‑видимому, микроРНК изначально играли важную роль в дифференцировке тканей у билатерий. Их функции, однако, оказались более пластичными, чем у Hox ‑генов, и поэтому у высших билатерий «сфера влияния» многих микроРНК стала сильно отличаться от исходной.

 

Hox ‑гены обрели свободу – и змеи потеряли ноги

 

Напоследок рассмотрим исследование, проливающее свет на роль Hox ‑генов в эволюции позвоночных. Как известно, важнейшая функция Hox ‑генов состоит в том, что они подробно размечают эмбрион вдоль передне‑задней оси. Дальнейшая судьба эмбриональных клеток, оказавшихся в той или иной части эмбриона, зависит от набора Hox ‑генов, экспрессирующихся в этой части. Для каждого Hox ‑гена характерна своя область экспрессии. Например, гены Hox12 и Hox13, как правило, работают только в задней части эмбриона, которая в дальнейшем станет хвостом; гены Hox10 у некоторых позвоночных работают от заднего конца эмбриона до той черты, которая станет границей между грудным отделом (где на позвонках есть ребра) и поясничным, где ребра не развиваются. «Hox ‑код», определяющий план строения организма, сложен и не совсем одинаков у разных групп позвоночных. Вряд ли можно сомневаться в том, что многие крупные эволюционные преобразования, затрагивающие план строения, были связаны с изменениями в структуре и экспрессии Hox ‑генов. Однако хорошо изученных примеров, иллюстрирующих эту связь, пока немного[96].

 

 

Hox ‑гены дрозофилы и человека. Прямоугольниками обозначены гены в том порядке, в каком они расположены в хромосомах. У мухи один набор Hox ‑генов, у человека – четыре, частично дублирующие друг друга (они образовались из одного в результате двух полногеномных дупликаций). Кластеры A, B, C, D находятся на разных хромососмах (у мыши это хромосомы № 6, 11, 15 и 2, у человека – № у, 17, 2, 12). У змей, в отличие от мыши и человека, в кластере D отсутствует 12‑й ген ( Hoxd12 ). На изображениях мухи и зародыша человека области экспрессии соответствующих генов окрашены теми же цветами, что и сами гены. По последним данным, соответствие между Hox ‑генами членистоногих и позвоночных несколько менее однозначно, чем показано на этой схеме.

 

У многих животных, в том числе у позвоночных, Hox ‑гены в геноме располагаются кластерами, т. е. группами вплотную друг другу. Самое удивительное, что порядок расположения генов в Hox ‑кластерах часто (хотя и не всегда) совпадает с распределением областей экспрессии вдоль передне‑задней оси: впереди находятся «головные» гены, за ними следуют гены, отвечающие за формирование средних участков тела, а замыкают кластер «задние» гены, управляющие развитием задних частей туловища. По‑видимому, это связано со способом регуляции экспрессии Hox ‑генов: участок ДНК, где находится Hox ‑кластер, постепенно «раскрывается», становясь доступным для транскрипции по мере движения от переднего конца тела к заднему. Поэтому у переднего конца тела экспрессируются только передние Hox ‑гены, а чем ближе к хвосту, тем более задние гены включаются в работу. Удобный способ регуляции генов, отвечающих за разметку эмбриона вдоль передне‑задней оси!

У предков позвоночных, как у современного ланцетника, в геноме был один Hox ‑кластер, включающий 14 генов. На ранних этапах эволюции позвоночных произошло две полногеномные дупликации. В результате позвоночные приобрели четыре Hox ‑кластера вместо одного. Это открыло перед позвоночными большие эволюционные возможности (см. главу 5). Отдельные Hox ‑гены в некоторых кластерах были утрачены, но в целом их набор и порядок расположения остался сходным во всех четырех кластерах. Паралогичные гены (т. е. копии одного и того же Hox ‑гена в разных Hox ‑кластерах) приобрели немного различающиеся функции, что дало возможность тонко регулировать эмбриональное развитие и облегчило развитие новых планов строения.

Биологи из Швейцарии, Новой Зеландии и США изучили работу Hox ‑генов у чешуйчатых рептилий (отряд Squamata) (Di‑Poi et al., 2010). Этот отряд, объединяющий ящериц и змей, интересен разнообразием планов строения и вариабельностью признаков, связанных с передне‑задней дифференцировкой туловища (относительная длина отделов тела, число позвонков в них и т. п.) Поэтому логично было предположить, что Hox ‑кластеры чешуйчатых должны обладать специфическими особенностями и что Hox ‑гены ящериц и змей должны различаться.

Ранее было показано, что области экспрессии передних Hox ‑генов у змей расширились в заднем направлении по сравнению с другими позвоночными. Это хорошо согласуется с общим удлинением тела. Кроме того, было установлено, что правило колинеарности (т. е. одинаковый порядок расположения генов в кластере и областей их экспрессии в эмбрионе) у змей строго соблюдается.

Исследователи сосредоточились на задних Hox ‑генах (от 10‑го до 13‑го). Главными объектами исследования были хлыстохвостая ящерица Aspidoscelis uniparens и маисовый полоз Elaphe guttata. Кроме того, были отсеквенированы Hox ‑кластеры нескольких других ящериц, гаттерии и черепахи. Для сравнения использовались Hox ‑кластеры курицы, человека, мыши и лягушки.

Набор задних Hox ‑генов у всех исследованных видов оказался одинаковым, если не считать того, что у змей и лягушек «потерялся» ген Hoхd12 (12‑й Hox ‑ген из кластера D). Важные изменения были обнаружены в регуляторных участках Hox ‑кластеров. Оказалось, что все чешуйчатые рептилии утратили регуляторный участок между генами Hoхd13 и Evх2 [97], а змеи вдобавок потеряли консервативный некодирующий элемент между Hoхd12 и Hoхd13 и некоторые регуляторные участки в других Hox ‑кластерах. Неожиданным результатом оказалось присутствие в Hox ‑кластерах чешуйчатых множества встроившихся мобильных генетических элементов. В результате общая длина задней части Hox ‑кластеров у чешуйчатых значительно выросла по сравнению с другими наземными позвоночными.

Все это, по‑видимому, говорит о том, что у чешуйчатых ослабли эволюционные ограничения, препятствующие накоплению изменений в задней части Hox ‑кластеров. Очищающий отбор, отбраковывающий подобные изменения у других позвоночных, в эволюции ящериц и змей действовал менее эффективно. Этот вывод подтвердился и в ходе анализа кодирующих участков Hox ‑генов. В этих участках у ящериц, и особенно у змей, по сравнению с другими позвоночными накопилось много значимых замен. Одни из них, по‑видимому, зафиксировались случайно, из‑за ослабления очищающего отбора, тогда как другие закрепились под действием положительного отбора, т. е. были полезными.

Изучение характера экспрессии задних Hox ‑генов у эмбрионов ящерицы и полоза подтвердило предположение о том, что изменения плана строения в эволюции чешуйчатых были тесно связаны с изменениями в работе задних Hox ‑генов.

У ящерицы, как и у других наземных позвоночных, передний край области экспрессии генов Hoxa10 и Hoxc10 в точности соответствует границе между грудным и поясничным отделами. Одной из функций этих генов является подавление развития ребер. У змей нет поясничного отдела, а на бывших крестцовых позвонках (у змей они называются клоакальными) имеются особые раздвоенные ребра. По‑видимому, эти особенности связаны с тем, что Hox ‑гены у предков змей утратили способность останавливать рост ребер.

Область экспрессии Hoxa10 и Hoxc10 у полоза заходит далеко в грудной отдел. Эти гены отвечают также за своевременное прекращение роста грудного отдела. По‑видимому, эта их функция у змей тоже ослаблена, что могло быть одной из причин удлинения грудного отдела у змей по сравнению с их предками – ящерицами. Удлинение хвостового отдела у змей связано с тем, что из четырех генов, «тормозящих» рост хвоста у ящериц (Hoxa13, Hoxc13, Hoxd13, Hoxd12) один ген у змей полностью утрачен (Hoxd12), а два других (Hoxa13, Hoxd13) не участвуют в передне‑задней «разметке» эмбриона и используются только в формировании половых органов.

Многочисленные случаи независимой утраты и частичной редукции конечностей у чешуйчатых тоже могут быть связаны с тем, что в этом отряде задние Hox ‑гены получили нетипичную для других животных эволюционную «свободу». На них стал слабее действовать очищающий отбор, что позволило быстро накапливать мутации.

 

 

Области экспрессии задних Hox ‑генов у ящерицы и змеи. У ящерицы перед хвостовыми позвонками расположены два крестцовых (показаны темно‑серым цветом), затем следует один рудиментарный поясничный позвонок (белый), а дальше идут грудные позвонки (серые). У змеи нет поясничного отдела, а вместо крестцовых имеются четыре клоакальных позвонка с раздвоенными ребрами (темно‑серые). Вертикальными прямоугольниками показаны области экспрессии задних Hox ‑генов. Из Di‑Poi et al., 2010.

 

Известно, что задние Hox ‑гены играют ключевую роль не только в оформлении задних отделов туловища, но и в развитии конечностей. Поэтому некоторые мутации этих генов, ведущие, например, к удлинению тела или к редукции поясничного отдела, теоретически могут приводить и к таким побочным эффектам, как редукция конечностей. Удлинение тела в сочетании с редукцией конечностей встречается и в других группах позвоночных (например, у некоторых амфибий). Было ли это связано с такими же изменениями в работе Hox ‑генов, как у змей, или с другими, покажут дальнейшие исследования.

 

Эволюционная биология развития – быстро развивающаяся дисциплина, от которой следует ожидать важнейших научных прорывов. Расшифровка генно‑регуляторных сетей, управляющих развитием, – одна из самых насущных задач биологии. Ее решение позволит понять не только соотношение между генотипом и фенотипом, но и важнейшие правила и закономерности эволюции сложных организмов. Когда эти правила, известные нам сегодня лишь в общих чертах, будут изучены досконально, вплоть до построения строгих математических моделей, перед человечеством откроются небывалые возможности. Проектирование «с чистого листа» биологических систем с нужными нам свойствами – лишь одна из них. Другая – совершенствование нашей собственной природы. Все это будет. Нужно лишь четко уяснить, для каких целей это нужно будущему человечеству, и надеяться, что культурное, социальное и морально‑этическое развитие человечества к тому времени исключит возможность использования этих открытий во вред.

 

 

Заключение

 

Мы постарались в этой книге показать, как в ходе развития земной жизни появляются новшества: новые гены, новые признаки, новые виды, – которые в свою очередь могут дать целые букеты следующих поколений видов. Мы рассмотрели множество фактов и исследований, подтверждающих справедливость дарвиновской эволюционной модели, обогащенной, уточненной и детализированной благодаря достижениям генетики, молекулярной биологии, палеонтологии, биологии развития и других дисциплин. Как ни удивительно, Дарвину удалось более полутора веков назад, не зная всех этих удивительных фактов, правильно угадать главный механизм, благодаря которому наша планета оказалась населена «бесчисленными прекрасными и удивительными формами». Дарвин был прав, когда предположил, что творцом поразительной приспособленности и волнующего разнообразия живых существ является естественный отбор небольших наследственных изменений.

Дарвиновская модель в ее современном понимании состоит из нескольких составных блоков – механизмов и факторов эволюционных изменений. Перечислим самые важные.

 

• Размножение в геометрической прогрессии, в основе которого лежит способность молекул ДНК и РНК к копированию – репликации.

• Генетическая изменчивость, случайная и ненаправленная (в том смысле, что полезность или вредность мутации не влияет на вероятность ее возникновения). Дает материал для эволюционного «поиска», для выбора методом проб и ошибок. Основана на том простом факте, что никакая система копирования не может быть абсолютно точной.

• Наследственность, т. е. передача потомкам не только «общеродовых характеристик», но и индивидуальных генетических особенностей родителей, – обещает сохранить то, что прошло испытание жизнью и смертью.

• Естественный отбор – зависимость выживания и размножения организмов от их наследственных свойств. Такая зависимость автоматически ведет к распространению генетических вариантов, обеспечивающих наиболее эффективное выживание и размножение.

• Генетический дрейф, не позволяющий эволюции остановиться, даже когда отбор слабеет или вовсе прекращается.

• Секс, т. е. перекомбинирование фрагментов наследственной информации разных организмов, – важнейший катализатор и ускоритель эволюции, без которого она едва ли смогла бы даже стартовать.

• Репродуктивная изоляция с ее многочисленными вариантами и механизмами (начиная от основополагающей связи вероятности гомологичной рекомбинации со степенью сходства последовательностей ДНК и вплоть до сложнейших алгоритмов выбора брачного партнера) – основной двигатель видообразования, фактор, ответственный за рост и сохранение удивительного разнообразия жизни.

 

Эта модель проста и красива. В ней не нашлось места целеполаганию, планированию, равно как и бесконечному перебору всех возможных комбинаций (отбор и наследственность образуют «запоминающий механизм», позволяющий приближаться к оптимуму постепенно, шажок за шажком, что неизмеримо эффективнее, чем случайный поиск). Ну а главное достоинство этой модели, конечно же, состоит в том, что она работает, причем не только в теории, но и в реальном мире вокруг нас. Она правильно (хотя и упрощенно, как любая научная модель) описывает главные законы развития земной жизни.

Биология стремительно развивается. Новые открытия, как давно прогнозируемые, так и неожиданные, следуют одно за другим. Генетики, эмбриологи, микробиологи, палеонтологи продолжают удивлять мир чудесными находками. Но, пожалуй, самый большой сюрприз состоит в том, что за 155 лет, прошедших со дня выхода дарвиновского «Происхождения видов», главная идея великого естествоиспытателя не только не была опровергнута, но даже и не отправилась на почетную пенсию в статусе «частного случая». А сколько было сомнений и альтернатив, сколько возможностей для опровержения! Ведь с тех пор упрочились и широчайшим образом вошли в нашу жизнь целые новые науки, такие как генетика, микробиология, молекулярная биология, – каждой из которых в ходе своего развития не раз приходилось испытывать на прочность дарвиновскую идею.

Эволюционная модель не просто устояла: она многократно укрепилась, развернулась, детализировалась благодаря новым открытиям, о малой части которых мы рассказали в этой книге. По мере накопления фактов все альтернативные теории неизменно либо вливаются в эволюционный мейнстрим, обогащая его дополнительными деталями и аспектами, либо маргинализируются, забываются и исчезают.

Эта модель не просто объясняет многочисленные биологические факты, она образует причинно‑следственный скелет биологической науки. Без него биология так и осталась бы на начальной стадии развития – стадии накопления наблюдений. Такая стадия бывает у любой естественной науки. Чтобы перейти на более высокий уровень, необходим набор законов и правил, хорошо объясняющих внушительную часть известных фактов. Для биологии таким набором правил является эволюционная модель. Она превосходно работает в разных областях биологии – от зоологии и ботаники до вирусологии и иммунологии. Именно эволюционная модель делает эту гигантскую область знаний единой, собрав вместе все столь разнообразные предметы изучения отдельных биологических направлений: слонов, клетки, вирусы и растения, эмбрионы, молекулы ДНК и вымерших динозавров. Альтернативные модели не обладают и долей ее объяснительной силы. Сегодня смотрятся почти анекдотично, например, попытки последовательно применять креационистскую модель к палеонтологии. Известна история, как американский палеонтолог с креационистским мировоззрением Чарльз Элмер Рессер (1889–1943) выбрасывал на помойку все экземпляры ископаемых, которые хоть чуть‑чуть отличались от голотипов[98]. Для него голотип служил воплощением Высшего Замысла, отражением Божественной Идеи данного вида организмов, а отклонения свидетельствовали об ошибках и несовершенстве. Человек не должен, по его мнению, думать об ошибках и случайных отклонениях от идеала, а должен твердо верить в совершенство Замысла. Поэтому многие коллекции ископаемых, попавшие в руки Рессера, капитально сократились, и от них сейчас немного толку.

Открытий впереди еще много. Наши знания о мире продолжают нарастать как снежный ком – ни одно поколение еще не жило в такое прекрасное для науки время. Наука стала профессией для миллионов людей (и как же хочется, чтобы этот период продлился подольше!).

Прогнозировать развитие науки вообще‑то дело, обреченное на провал, – на то она и наука, чтобы узнавать то, чего никто раньше не знал, а новые знания определяют пути ее дальнейшего развития. Но при этом мы можем быть уверены на все сто в том, что теория естественного отбора не будет опровергнута грядущими открытиями, Это безопасный прогноз: дарвиновская модель выдержала столько проверок и испытаний и столько раз подтверждения приходили с самых неожиданных сторон, что ошибка исключена. Мы надеемся, что факты, рассмотренные в книге, иллюстрируют этот утверждение достаточно наглядно.

Среди любителей философии бытует мнение, что долг ученого – всегда сомневаться абсолютно во всем, и поэтому, дескать, креационисты и прочие «альтернативщики» оказывают услугу научному сообществу, не давая ему погрязнуть в догматизме и заставляя постоянно возвращаться к истокам и перепроверять исходные посылки. Доля истины в таких рассуждениях есть, но вот абсолютизировать эту идею не следует. Даже если научный коллектив, тратящий свои ресурсы на перепроверку вопроса о том, а не является ли все‑таки небо хрустальной твердью, трудится не совсем впустую (в чем мы, если честно, сомневаемся), наши симпатии однозначно на стороне другого коллектива, того, что проектирует межпланетные перелеты, игнорируя старые, отжившие сказки. Это и полезнее, и интереснее. Ведь ракета все равно не врежется в небесную твердь, что бы там ни говорили любители философии.

Мы попытались показать, как в процессе развития биологии сухие скелеты теорий обрастают плотью фактов, как выводы, которые раньше можно было в лучшем случае вывести теоретически, на бумажке, не переставая опасаться, что в исходную модель вкрались ошибки, теперь можно проверить в прямом эксперименте, да еще и расшифровать и объяснить результаты на молекулярном уровне.

Эволюционная биология начинает становиться практической наукой – недаром специалисты по борьбе с сельскохозяйственными вредителями и паразитами всерьез говорят о «прикладной эволюционной биологии». Генная инженерия, клонирование, генная терапия открывают перед человечеством неслыханные возможности. Как водится, их можно использовать и во благо, и во зло, однако это не повод закрывать дорогу знаниям. Мы и так уже обладаем мощью более чем достаточной, чтобы себя уничтожить. Попытки затормозить развитие науки имеют мало общего с заботой о безопасности и благе человечества. Знания в большой мере самоценны. Чем лучше мы понимаем устройство мира, в котором живем, тем больше надежды, что в конце концов сможем наладить нормальную жизнь на этой планете и двинуться дальше. Что по‑настоящему опасно, так это вернуться со всей накопленной технической мощью обратно к средневековым верованиям, примитивным моральным установкам (в основе которых извечное деление на своих и чужих), к интеллектуальной несвободе, тоталитарным идеологиям и прочим пережиткам нашего нелегкого, разобщенного, воинственного прошлого.

Научные знания сами по себе нейтральны – идеологически и этически. Именно поэтому привлекать науку к оправданию тех или иных человеческих поступков незаконно. К сожалению, людям свойственно обращать знания на службу своим текущим сиюминутным доктринам. Некоторые утверждают, что дарвинизм послужил научной базой фашизма: мол, выживание наиболее приспособленных – это закон жизни, поэтому оправданно и законно уничтожать низших и слабейших.

Это чудовищно несправедливо по отношению к науке. Во‑первых, слепо переносить обнаруженные в природе закономерности на развитие человеческого общества просто глупо. Культурная эволюция идет по своим особым законам, несводимым к биологии, и общественная мораль – порождение культуры – не выводится напрямую из эволюционных закономерностей, обнаруженных биологами. Во‑вторых, мы все‑таки сознательные, разумные существа, способные противостоять биологическим тенденциям и позывам, заложенным в нас эволюцией, если почему‑то считаем эти позывы неприемлемыми для человека в современном мире. Мы вовсе не обязаны слепо следовать поведенческим стереотипам своих вымерших предков – питекантропов, австралопитеков и прочих приматов. В‑третьих, сводить всю биологическую эволюцию к лозунгу «выживает сильнейший» – это неверная и совершенно недопустимая примитивизация, искажающая научные факты. Наука вообще и эволюционная теория в частности утверждают пользу сотрудничества и разных типов неантагонистических взаимодействий между родственными и неродственными индивидами. Кооперация и взаимопомощь – действенные стратегии выживания, которые не раз появлялись в ходе эволюции у разных организмов[99]. Мы теперешние существуем только благодаря длинной цепочке актов взаимовыгодного сотрудничества и симбиоза между организмами[100]. Живые существа не только соревнуются в личном зачете, кто быстрее и успешнее, но и организуются в группы преданных друг другу коллег. Зачастую работать в группе для всех оказывается лучше и выгоднее, чем по отдельности. Отбор не может пройти мимо такого эффективного способа повышения приспособленности. Обо всем этом почему‑то забывают те, кто предъявляет глупые идеологические претензии к эволюционной теории, обвиняя ее в безнравственности.

Эволюционная биология не несет самостоятельного нравственного потенциала, хотя ее и пытаются наполнить тем или иным этическим содержанием некомпетентные толкователи. Наука несет только знания. Именно они – главный двигатель нашего развития: экономического, социального и морального.

 

Иллюстрации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы