Джерри Койн - Эволюция: Неопровержимые доказательства

Гораздо реже полиплоидия встречается у животных, лишь изредка ее случаи обнаруживаются у рыб, насекомых, червей и рептилий. Многие из этих форм размножаются бесполым путем, но есть одно млекопитающее, размножающееся половым путем и при этом полиплоидное: занятная равнинная вискачевая крыса из Аргентины. У нее 112 хромосом – самое большое количество, когда-либо наблюдавшееся у млекопитающего. Непонятно, почему животные-полиплоиды встречаются так редко. Возможно, это как-то связано с тем, что полиплоидия нарушает хромосомный механизм определения пола, или с неспособностью животных к самооплодотворению. В противоположность животным многие растения обладают этой способностью, что позволяет единственной новой особи- полиплоиду произвести много близкородственных особей, которые все окажутся представителями одного нового вида.

Полиплоидное видообразование отличается от других типов видообразования, потому что включает в себя изменения количества хромосом, а не изменения самих генов. Оно происходит значительно быстрее, чем «нормальное» географическое видообразование, поскольку новый полиплоидный вид способен появиться всего за два поколения. В масштабах геологического времени это почти что мгновенно. Такое явление дает нам беспрецедентную возможность увидеть, как новый вид появляется в режиме реального времени, удовлетворяя наше желание убедиться, как же происходит видообразование. Известно по меньшей мере пять новых видов растений, появившихся таким образом.

Одно из них – это крестовник кембриджский ( Senecio cambrensis ), цветковое растение семейства ромашковых. Впервые было обнаружено в Северном Уэльсе в 1958 г. Недавние исследования показали, что это полиплоидный гибрид двух других видов, один из которых – крестовник обыкновенный ( Senecio vulgaris ), уроженец Англии, а второй – оксфордский крестовник ( Senecio squalidus ), завезенный в Англию в 1792 г. В Уэльсе крестовник не рос примерно до 1910 г. Это означает, что, учитывая страсть англичан к ботанике (непрерывно порождающую новые виды местных растений), гибридный валлийский крестовник, вероятнее всего, появился между 1910 и 1958 гг. Доказательство того, что это и впрямь гибрид, возникший путем полиплоидии, складывается из нескольких составляющих. Во-первых, растение выглядит как гибрид, поскольку наделено чертами и крестовника обыкновенного, и оксфордского крестовника. Более того, у этого растения в точности такое количество хромосом, какое по прогнозу и должно быть у гибрида этих видов, а именно 60 (у одного из родителей 40 хромосом, у другого – 20). Генетические исследования показали, что гены и хромосомы гибрида представляют собой комбинацию тех, которые наблюдаются у видов-родителей. Окончательным подтверждением мы обязаны Жаклин Уэйр и Рут Инграм из Университета Сен-Эндрю в Шотландии: исследовательницы получили гибридный вид в лаборатории, проведя разнообразные скрещивания двух видов-родителей. Этот искусственно выведенный гибрид выглядит точно так же, как кембриджский крестовник в дикой природе. (Дикие гибридные виды зачастую повторно выводят в лабораторных условиях, чтобы проверить их родословную.) Таким образом, почти несомненно, что кембриджский крестовник представляет собой новый вид, возникший за последнее столетие.

Четыре других примера видообразования в реальном времени очень похожи. Все связаны с гибридами местного вида и интродуцированного. Хотя в этом процессе есть доля искусственности (вмешательство человека, перемещающего растения), но такое вмешательство необходимо допустить, если мы хотим увидеть, как новые виды появляются у нас на глазах. Похоже, что если подходящие виды-родители произрастают в одной и той же местности, то полиплоидное видообразование происходит очень быстро. Следовательно, чтобы пронаблюдать, как аллополиплоидные виды появляются в природе, мы должны быть рядом вскоре после того, как два родительских вида окажутся в непосредственной близости. А это произойдет только после недавнего биологического вторжения.

Но полиплоидное видообразование происходило много раз безо всяких очевидцев в ходе эволюции. Нам это известно потому, что ученые синтезировали в оранжерее полиплоидные гибриды, которые внешне идентичны тем, что сформировались в природе задолго до нашего появления на свет. Искусственно выведенные полиплоиды способны скрещиваться с полиплоидами из дикой природы. Все это служит веским доказательством того, что мы реконструировали происхождение вида, сформированного в природе естественным путем.

Такие случаи полиплоидного видообразования должны удовлетворить запросам тех критиков, которые ни за что не соглашаются принять идею эволюции, пока она не произойдет прямо у них на глазах {42}. Но даже и без полиплоидов мы располагаем множеством доказательств видообразования. В палеонтологической летописи мы находим разделившиеся эволюционные ветви. В природе мы видим близкородственные виды, разделенные географическими барьерами – барьерами, которые служат основой видообразования. Несомненно, случись Чарльзу Дарвину жить в наши дни, он был бы восхищен, обнаружив, что происхождение видов уже не «тайна всех тайн».

В 1924 г., одеваясь на венчание, куда его пригласили в качестве шафера, Раймонд Дарт в буквальном смысле слова получил на руки предмет, которому суждено было стать величайшим ископаемым открытием XX в. Дарт был не только молодым преподавателем анатомии в южноафриканском Витватерсрандском университете, но и антропологом-любителем, и оповестил всех, что разыскивает «интересные находки» для нового музея анатомии. Дарт как раз облачался во фрак, когда почтальон принес ему две коробки с породой, содержавшей фрагменты костей, извлеченных из известняковой каменоломни поблизости от Таунга в провинции Трансвааль [46]. В своих воспоминаниях, озаглавленных «Приключения с недостающим звеном» (Adventures with the Missing Link), Дарт описывает это мгновение так:

«Едва я открыл крышку, как меня пронзила молния восторга. На самом верху груды камней виднелся явный эндокраниальный отпечаток или слепок внутренней поверхности черепа. Даже если бы это был всего лишь ископаемый отпечаток мозга любого вида обезьян, он бы уже считался великим открытием, потому что сведений о подобной находке ранее не поступало ни разу. Но я с первого взгляда понял, что в моих руках не заурядный слепок антропоидного мозга (эндокран). Передо мной в известняке был слепок мозга, втрое превосходивший величиной мозг павиана и значительно больше мозга взрослого шимпанзе. Поразительная картина извилин и борозд мозга и кровеносных сосудов черепа едва проступала в отпечатке.