Билл Шутт - Жуткая биология для безнадежных гуманитариев. Вампировые летучие мыши, пиявки и прочие кровососущие

Однако мутация может с той же лёгкостью способствовать появлению более тупых клыков, что серьёзно снизит шансы этих особей на выживание и передачу ДНК последующим поколениям. Таким образом, эволюция – это по большому счету случайность.

Первым натуралистом, предложившим идею того, что в основе эволюционного процесса лежит – приспосабливаемость, стал Жан Батист Ламарк (1744–1829). Более того, он первым предположил, что все виды на Земле развивались постепенно под действием внешних и внутренних факторов (а не сверхъестественных). Он также выделил отряды паукообразных, ракообразных, кольчатых червей и насекомых, помимо этого он также ввёл термин «беспозвоночные». В общем и целом Ламарк внёс довольно внушительный вклад в науку, хотя многие из его открытий остались незамеченными и не оценёнными. Так, например, Ламарк объяснил, как именно появились современные жирафы. Согласно его предположению, раньше существовала популяция животных с короткой шеей (назовём её протожирафы), которые беззаботно питались листвой с низких кустов. По неизвестной причине, климат изменился, растения исчезли и эти несчастные животные начали испытывать нехватку еды, что, по его мнению, спровоцировало удлинение шеи животных и их эволюционирование в современных жирафов [102] На самом деле Ламарк раньше всех догадался, что эволюция напрямую зависит от изменений в окружающей среде. . Несмотря на то что со временем теория Ламарка была дискредитирована, Дарвин, судя по всему, прибегал к ней в своих поздних работах, тем не менее люди начали задаваться вопросом: «Если Ламарк был прав, то почему у обрезанных отцов сыновья рождаются с крайней плотью?» [103] Позднее группа учёных задала ещё более сложный вопрос: «Почему дети профессиональных игроков в боулинг не рождаются с суперспособностями к этому виду спорта?» Предположительно вопрос возник в 1960-х, когда боулинг был весьма популярен.

На самом деле, большинство вещей, которые вы делаете или испытываете, не имеют никакого влияния на генетическое наследие ваших детей. И не важно, говорим ли мы о более длинной шее или ногах у протолошадей, или о более острых зубах у протовампиров – наследоваться могут только изменения произошедшие на генетическом уровне [104] Важно отметить, что изменения должны произойти именно в гаметах (половых клетках), так как мутации в соматических клетках (как раковые образования) не передаются последующим поколениям вместе с ДНК, хотя наследники все-таки могут быть предрасположены к заболеванию. .

Именно такие генетические изменения позволили чиггерам эволюционировать в клещей. Хотя в данном случае питание кровью и не было новой биологической характеристикой (как в случае с древними летучими мышами – вампирами), а вот время её появления, вероятно, было важным фактором. Гетерохронность – это процесс разновременного проявление признаков. Гетерохронность может объяснить происхождение первого клеща, который сохранил привычки питания личиночной стадии во взрослой жизни. Как же это могло произойти? В природе существует множество различных примеров данного процесса, однако самым известным считается неотения – задержка онтогенеза, сопровождающаяся приобретением способности к половому размножению на стадии, предшествующей взрослому состоянию. В качестве классического примера можно привести – Американскую Протею (род неотенических хвостатых амфибий Necturus), которые сохраняют свои жабры и во взрослой стадии развития. Хотя большинство амфибий (таких как саламандры, лягушки и жабы) ко взрослой стадии развития избавляются от этих органов дыхания и становятся земноводными.

Однако возникает вопрос, почему, достигая половой зрелости, этот вид саламандр сохраняет жабры? И почему это считается адаптацией? Наиболее правдивой гипотезой будет предположение, что взрослые особи сохранили жабры ввиду изменений, связанных с окружающей средой (появление новых хищников или засуха), и для них было безопаснее дольше оставаться в прудах, где они плавали головастиками.

Аналогично, если говорить об эволюции клещей, причиной сохранения «личиночных» привычек питания могло послужить увеличение количества видов позвоночных и их разнообразия. В общем и целом появление большего количества позвоночных означало большее количество источников пищи. Большая часть учёных склонна полагать, что современные клещи появились в начале Мелового периода (около ста миллионов лет назад), как раз в период огромного разнообразия позвоночных.

У клещей во взрослом возрасте сохраняются личиночные (или ювенильные) характеристики, что является ещё одним примером того, как могут развиваться новые виды. Предложенная Гулдом в 1977 году классификация типов онтогенетических [105] Онтогенез – это развитие человека от оплодотворённого яйца до взрослого состояния. изменений и их филогенетических результатов разъясняет, что при педоморфозе взрослые потомки сходны с ювенильными стадиями предковой формы. Такой результат наблюдается в тех случаях, когда в процессе развития половое созревание происходит быстрее, чем соматический рост. К этому общему результату могут привести два различных процесса, и, соответственно, следует различать педоморфоз двух типов, а именно прогенез и неотению. Абсолютное ускорение созревания, не сопровождающееся сравнимым ускорением соматического роста, приводит к прогенезу. Замедление соматического роста без сравнимого замедления созревания обусловливает неотению в строгом смысле.

Как полагает Гулд, прогенез, вызывающий размножение на ранних стадиях развития, представляет собой стратегию, успешную в средах, для которых характерен r-отбор, т. е. во вновь заселяемых местах обитания. В отличие от этого неотения, требующая длительного периода роста, легче возникает в стабильных биотических сообществах, для которых характерен k-отбор.

Мы уже видели гипотетические результаты таких мутаций (лошади и летучие мыши – вампиры), но давайте посмотрим на второй из этих примеров чуть ближе. Допустим, у протовампировой летучей мыши была генетическая мутация, которая привела к изменению структуры зуба. Если бы эта мутация вызвала появление более острых зубов (давая протовампиру больше шансов кусать животных без обнаружения и, следовательно, увеличивать свои шансы на выживание и размножение), то новая характеристика считалась бы адаптацией. Последующие поколения у протовампиров с мутацией появлялись бы чаще, так как у протовампиров без этой черты было бы меньше шансов выжить и размножиться в их местной среде. Со временем популяции вампиров накапливали бы всё новые и новые характеристики (такие как антикоагулянты и усиленные экскреторные системы), адаптации, спровоцированные существующими условиями окружающей среды. В конце концов эти летучие мыши стали бы отличаться от своих предков, чтобы считаться новым видом – в данном случае современными летучими мышами – вампирами.