Маркс Тартаковский - Человек — венец эволюции?

Зародыш в икринке, в яйце или, как у млекопитающих, в теле матери развивается долго, иной раз до года и даже больше. И если рассматривать его в последовательные моменты созревания — спустя час, сутки, неделю, месяц, — увидим непрерывно нарастающую сложность живой конструкции. Вот оплодотворенная клетка, вот уже целый комочек, подобный примитивным кишечнополостным, вот уже нечто вроде рыбьего малька или уже, пожалуй, головастика… На каком-то этапе зародыши всех млекопитающих — и человека тоже — почти не отличимы друг от друга, но более примитивная форма остановится в своем развитии раньше (вот и готовый организм — карась или лягушка), тогда как более сложная продвинется дальше.

Еще в XVIII веке, столетие спустя после изобретения микроскопа, так называемые преформисты полагали, что в человеческом сперматозоиде содержится чрезвычайно маленький человечек, а в нем, в свою очередь, другой — и так до бесконечности. Один из основоположников экспериментальной физиологии Альбрехт фон Галлер, набожный христианин, даже подсчитал, что в яичниках библейской праматери Евы было не менее 200 миллиардов крохотных человечков, вереницей вложенных друг в друга на манер матрешек.

В наш век генетики те, кто попытался бы фантазировать таким же образом, сочли бы, что в зародыше человека содержится зародыш обезьяны, а в нем — зародыш более примитивного примата, близкого к грызунам, а в нем, в свою очередь, — зародыш рептилии, вплоть до простейшего организма, одноклеточного, внешне похожего на половую клетку, но без этой способности развернуться в необычайно сложный многоклеточный и даже разумный организм.

И впрямь наша зародышевая клетка заключает в себе «летопись» истории жизни на планете. И, превращаясь в организм, раскрывая потенцию, заложенную в нее, она демонстрирует нам, как в быстро прокручиваемой киноленте, последовательно длинный ряд предков. Онтогенез — индивидуальное развитие повторяет филогенез — эволюцию живой материи.

Что же подсказывает оплодотворенной клетке, какие стадии следует ей пройти, на какой остановиться, раскрывшись в сложнейший, столь не похожий на первоначальную клетку организм — в муху, в крокодила, в человека? Полная информация, надо думать, с самого начала была заключена в ней, закодирована в хромосомной структуре. Естественно, в рыбьей икринке заключена большая информация, чем в зародыше медуз, возникших на планете гораздо раньше, но меньшая, чем, скажем, в курином зародыше.

Значит, все развитие живой природы можно рассматривать как процесс накопления наследственной информации — но, конечно, не строго арифметического прибавления к уже имеющейся. Современные трехпалые амфибии раньше были пятипалыми, и естественно было бы предположить, что у зародыша лягушки закладываются поначалу пять пальцев, два из которых затем редуцируются. Так и полагали, пока не выяснили, что три пальца закладываются изначально. Ген пятипалости, возможно, трансформировался, но еще на молекулярном уровне, и эту трансформацию, вероятно, можно проследить.

Почему я утверждаю это? Потому что накопление генетической информации — свойство, настолько общее для всей живой материи, что можно будет когда-нибудь расположить все биологические формы по восходящей (разумеется, с боковыми тупиковыми ответвлениями) в зависимости от содержащейся в каждой из них информации. Так, по некоторым современным подсчетам, сравнивая бактерию и млекопитающее, мы видим возрастание общего объема генетической информации примерно в 100 тысяч раз…

Здесь невольно напрашивается аналогия с Периодической системой Менделеева, где элементы располагаются по возрастающей сложности в зависимости от заряда их атомных ядер…

Итак, эволюция есть процесс накопления информации. Схематически это можно представить как неуклонное наращивание генной цепочки, хотя действительность гораздо сложнее. У некоторых видов содержание ДНК в клетках больше, чем у человека. Так что нельзя, по-видимому, отождествлять информацию с ее химическим носителем — молекулой впрямую, как нельзя выбрать содержательную книгу лишь по ее толщине.

Здесь мы подошли к щекотливому моменту. В свое время псевдонаучная демагогия Трофима Лысенко привела к тому, что биологи до сих пор всеми силами открещиваются от какой бы то ни было возможности — хотя бы теоретической — влияния образа жизни на наследственность. Но вот энтомолог-практик Г. Шапошников, доктор биологических наук, как-то случайно нарушил это табу. Изменив питание тлей, он вывел неизвестный природе вид этих насекомых. Работа была опубликована в авторитетном энтомологическом обозрении, докладывалась на международном конгрессе.

Сам ученый не делал никаких теоретических выводов из установленного им факта, но похоже все-таки, что именно среда (в данном случае питание) привела к кардинальной изменчивости организма. Причем благоприобретенные признаки переходят следующим поколениям, наследуются. Более того, новая форма тлей, как и положено отдельному виду, потеряла способность производить потомство со своими столь недавними предками.

Новый вид, выведенный путем внешних воздействий? Собственно, почему бы и нет? (Хотя случай с тлями может на поверку оказаться в конце концов ошибкой). Один из создателей первых компьютеров Джон фон Нейман математически строго показал, что самовоспроизведение машины возможно, если в нее заложена соответствующая программа. Но для того чтобы дочерняя машина воспроизвела очередную, в машине первого поколения должно быть предусмотрено устройство, копирующее программу и вводящее ее потомку.

То есть смена поколений, подобная биологической, невозможна без раздельных операций — воспроизведения программы и построения «тела». Первое — генотип, совокупность наследственных признаков организма, второе — фенотип, их реализация в готовом «сооружении». Понятно, то и другое не соединишь безусловным знаком равенства. Фенотип есть реализация генотипа в конкретных условиях среды: какие-то частности могут недопроявиться, исказиться, вовсе исчезнуть.

Но развитие организма есть постоянное взаимодействие его наследственной структуры и внешних факторов. Половые железы, как и все системы организма, строятся из «фенотипической» ткани, то есть из клеток, так или иначе взаимодействовавших со средой. И можно, вероятно, допустить, что продукты половых желез тоже несут на себе отпечаток проявившегося в конкретных условиях фенотипа, внешней среды.

Ведь внутренняя среда организма для погруженной в нее клетки является внешней. И естественный отбор идет не только на уровне особей, но и внутри их, на клеточном уровне. В чем проявляется удачная мутация отдельной клетки? В ее более активной жизнедеятельности, выгодной организму в целом. Но высокая активность подкрепляется повышенным потреблением кислорода, питания, сопровождается усиленным выделением отходов и бурным размножением, ограничивающим возможности клеток-соседей. Тогда как ослабевшие или отмирающие клетки распадаются, служат в конечном счете пищей другим и наконец выводятся вон.