Александр Никонов - Эволюция на пальцах

А что означает ошибка в генетическом «тексте»?

Ошибка в книге может исказить смысл. Ошибка в компьютерной программе может сделать эту программу нерабочей. Ошибка шофёра может привести к смертельной аварии. А серьёзная ошибка в химическом тексте, по которому строится и функционирует тело, — это уродство. Поскольку случайная ошибка — это слепое искажение изначально работающего проекта, подавляющее количество ошибок будущего человека вредны или даже смертельны. Бывают, конечно, ошибки нейтральные, например, изменение цвета глаз. Оно практически ни на что не влияет — какая разница, голубая у человека радужная оболочка, каряя, зеленая или серая? Но если в результате сбоя генетической программы у детёныша не разовьется мозг, это уже серьёзно.

Однако это станет катастрофой только для неудачной особи, но не для природы. Природа такой ерундой не заморачивается. Она создала отличный, почти безошибочный механизм с минимальной вероятностью брака, и по поводу этого брака вообще не парится: сдох, и ладно! Совершенно здоровые особи миллионами мрут каждый день, пожираемые хищниками, уносимые голодом и болезнями, — так чего же волноваться об откровенно неудачном результате? Природа играет по-крупному! Для неё особь — расходный материал. Но не для нас, поскольку мы сами — особи и стараемся выжить.

В общем, 99 % мутаций — бесполезны или вредны.

Но иногда совершенно случайно ошибка может стать полезной, поскольку повышает приспособленность особи к среде. Что это значит? Это значит, что у мутанта появится чуть больше шансов выжить и оставить потомство, которое, в свою очередь, также сможет оставить потомство — и таким образом передать изменённый в результате мутации признак в будущее.

Пример.

Бабочки пяденицы любят жить на березах. Береза — белая. Поэтому крылья у пядениц белые, чтобы бабочки, сидящие на белых стволах, были незаметными для птиц. Ведь если птица бабочку заметит, то склюёт её, да и вся недолга. Но иногда в результате мутаций появляются на свет пяденицы с черными крыльями. Их участь незавидна: они слишком заметны на белых березах и потому быстро гибнут, даже не успев оставить потомство.

Но вдруг случается неожиданное — берёзы чернеют. Я рассказываю правдивую историю, на которую обратили внимание биологи Англии. Берёзы почернели, потому что на них начала осаживаться сажа: люди в XIX веке много топили углём, угольная копоть и смог покрывали тонким серо-чёрным слоем всё вокруг больших городов. Красивая белая кора березок тогда превратилась в сущее безобразие — нечто грязно-черное. И в этой ситуации преимущество неожиданно получили пяденицы-мутанты с темными крыльями — теперь уже они стали менее заметны на фоне грязной коры. А белые бабочки ярко выделялись на фоне темной грязи, и их склёвывали птицы. Мир перевернулся!

Очень скоро белокрылых бабочек вытеснили чернокрылые бабочки того же вида. Те чернокрылые мутанты, которые иногда появлялись раньше и быстро исчезали из жизни, теперь успевали оставить потомство! И передавали ему ген чернокрылости. Чернокрылых пядениц становилось всё больше и больше, а белокрылых убивали птицы. Птицы и выступили активным агентом окружающей среды, который осуществил естественный отбор.

Естественный отбор — третья составляющая механизма эволюции по Дарвину. Естественный, то есть природный, отбор — это очень просто: те признаки, которые повышают вероятность выжить и оставить жизнеспособное потомство, закрепляются и становятся признаками вида. А признаки, снижающие приспособляемость, средой отсеиваются.

Обратите внимание, речь идет только о вероятностях. Это не значит, что чуть более приспособленный индивид непременно выживет и оставит больше потомства со своим признаком, а чуть менее приспособленный непременно будет сожран хищником или умрёт от голода. Нет, речь лишь о возможностях и шансах. Это даёт видимый результат на больших статистических выборках, то есть при большом объеме материала, а живого материала в природе всегда много — вид насчитывает тысячи или миллионы особей. Благодаря редким удачным мутациям вид постепенно приобретает новый признак и с его помощью дрейфует в сторону большей приспособленности.

Если какой-то признак у вида уже существует, его можно усилить. Об этом прекрасно знают селекционеры, которые путем искусственного отбора усиливают нужные им признаки — например, повышают удойность коров, отбирая животных, которые дают больше молока, и размножая именно их. Таким способом вывели самые урожайные сорта растений. Так «слепили» из собак разные породы. Нужна коротконогая порода, чтобы могла ловко пробираться по узким норам и охотиться на лисиц? Сделали такую породу — называется такса. А как сделали? Очень просто! Один из тысяч отличительных признаков у собак — длина лап. Нужны коротконогие собаки? Давайте отбирать только тех, у которых ноги короче, чем у других, то есть носителей гена коротких ног. Выделим этот признак и будем усиливать его. Так можно вывести любую породу. Кстати, признак может быть не обязательно физическим, но и свойством характера, особенностью поведения. Собака, например, произошла от одомашненного волка. Тысячи лет прожив рядом с человеком, все собаки получили поведенческий признак — привязанность, любовь к людям. Кстати, и люди за тысячи лет существования бок о бок с симбиотическими [1] Симбиоз — это совместное существование разных видов животных для обоюдной пользы. Один из самых известных примеров — симбиотическое существование актинии и рака-отшельника. Актиния — это примитивное кишечнополостное животное, напоминающее цветок. У него есть стрекательные (жгучие) клетки, с помощью которых актиния ловит мелкую добычу. Актинии неподвижны и прикрепляются к камням. А рачок-отшельник находит пустую раковину моллюска, селится в ней и передвигается с ней вместе. Прочная раковина служит ему защитой от хищников. Так вот, актиния с ядовитыми щупальцами, прикрепившаяся не к камню, а к ракушке отшельника, — это его вторая линия обороны от хищников, поскольку актиния жжётся, как крапива. Поэтому рачок не имеет ничего против того, чтобы таскать на себе лишний груз. Какая же польза от рачка для актинии? А такая: сама она передвигаться не умеет, а рачок её таскает с собой, расширяя ареал охоты. животными получили аналогичный признак — любви к кошкам-собачкам. Он особенно ярок у детей — существ, ещё не испорченных воспитанием.

Другой пример симбиоза — полезные бактерии, живущие в человеческом кишечнике и помогающие переваривать пищу. Они нам помогают переваривать, а мы их кормим!

Наконец, мелкие воловьи птички «ухаживают» за бизонами: они выклёвывают из их густой шерсти насекомых-паразитов, которые сосут бизонью кровь. И бизонам хорошо — их от паразитов избавляют, и птичкам корма предостаточно.