Бесконечное число самых прекрасных форм. Новая наука эво-дево и эволюция царства животных

Шон Кэррол Бесконечное число самых прекрасных форм. Новая наука эво-дево и эволюция царства животных

Издание осуществлено при поддержке

Фонда некоммерческих программ Дмитрия Зимина "ДИНАСТИЯ"

Иллюстрации Джейми Кэрролл, Джоша Клейса и Лианн Олдс

Художественное оформление и макет серии Андрея Бондаренко

© Sean В. Carroll, 2005. All rights reserved © Т. Мосолова, перевод на русский язык, 2015 © А. Бондаренко, художественное оформление, макет, 2015 © 000 "Издательство ACT', 2015 Издательство CORPUS ®

Фонд некоммерческих программ "династия" основан в 2002 году Дмитрием Борисовичем Зиминым, почетным президентом компании "вымпелком". Приоритетные направления деятельности Фонда — развитие фундаментальной науки и образования в России, популяризация науки и просвещение. В рамках программы по популяризации науки Фондом запущено несколько проектов. В их числе — сайт elementy.ru, ставший одним из ведущих в русскоязычном Интернете тематических ресурсов, а также проект "Библиотека 'Династии'" — издание современных научно-популярных книг, тщательно отобранных экспертами-учеными. Книга, которую вы держите в руках, выпущена в рамках этого проекта. Более подробную информацию о Фонде "Династия" вы найдете по адресу www.dynastyfdn.ru.

Предисловие. Революция N3

Ты говоришь, что хочешь революции?

Ну, знаешь ли,

Мы все хотим изменить мир.

Твердишь, что это эволюция?

Ну, знаешь ли,

Мы все хотим изменить мир.

Говоришь, у тебя есть решение?

Ну что же,

Мы не прочь взглянуть на план!...

Джон Леннон и Пол Маккартни Revolution 1 (1968)

Физик и нобелевский лауреат Жан Перрен однажды заметил, что путь к любому научному достижению заключается в "объяснении сложного видимого [явления] какими-то простыми невидимыми". Две величайшие революции в биологии — революция в теории эволюции и революция в генетике — шли именно таким путем. Дарвин объяснил разнообразие видов, обнаруживаемых в палеонтологической летописи, и современных живых организмов действием естественного отбора на протяжении чрезвычайно длительного времени. Молекулярная биология объяснила, каким образом наследственные признаки всех организмов закодированы в молекулах ДНК, состоящих всего из четырех оснований. Но какими бы блестящими ни были эти догадки, они не смогли полностью объяснить происхождение сложных наблюдаемых нами форм — от формы тела древних трилобитов до формы клюва галапагосских вьюрков. Ни естественный отбор, ни последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК не могут напрямую объяснить, каким образом формировался внешний вид живых существ или как он эволюционировал.

Ключом к пониманию формы является развитие, в ходе которого яйцеклетка превращается в сложное животное, состоящее из многих миллиардов клеток. Это удивительное превращение оставалось одной из самых волнующих загадок биологии на протяжении почти двухсот лет. А развитие тесно связано с эволюцией, поскольку изменить форму взрослого организма можно только за счет изменения эмбриона. В последние двадцать лет в биологии развернулась новая революция. Успехи биологии развития и эволюционной биологии развития, сокращенно — эво-дево (от англ. evolutionary developmental biology, evo-devo — Прим. перев.), позволили узнать много интересного о невидимых генах и некоторых простых правилах, которые определяют форму животных и ее эволюцию. Многое из того, что нам открылось, было настолько удивительным и неожиданным, что в значительной степени изменило наш взгляд на процесс эволюции. К примеру, раньше ни один биолог не мог предположить, что те же самые гены, которые контролируют развитие частей тела и органов насекомых, контролируют и развитие тела человека.

Книга, которую вы держите в руках, рассказывает об этой новой революции и о том, как она помогает разобраться в вопросах эволюции царства животных. Я хотел представить читателю наглядную картину процессов развития животных и показать, как различные изменения в ходе этого процесса сформировали и современных животных, и тех, которых мы знаем лишь по окаменелостям.