Биология для тех, кто хочет понять и простить самку богомола

Рейни предположил, что среди множества клеток, честно склеившихся в единый кластер, могут попадаться клетки-обманщики, которые поверхностного клея не вырабатывают, с соседями не склеиваются и могут в любой момент покинуть кластер для размножения. Эти клетки пользуются всеми преимуществами группового бытия, но не поддерживают целостности кластера, потому они и называются «обманщиками».

Надо уточнить, что естественный отбор не может действовать на отдельно живущую клетку на групповом уровне, то есть не может закреплять у отдельных клеток, не объединенных в кластер, признаков, которые благоприятны для групповой жизни. На отдельную клетку отбор действует на индивидуальном уровне.

Кто сможет дать потомство – «честные» клетки или «обманщики»?

Разумеется – «обманщики». Их интенсивное размножение приведет к росту числа клеток, не образующих поверхностного клея и, в результате, очень скоро кластеров не станет. Надо как-то бороться с «обманщиками», а лучше всего – возложить на них почетную функцию продолжения рода. Пусть они покидают свои родные кластеры для того, чтобы создавать новые.

Но для размножения клеточных колоний посредством клеток-обманщиков нужны два условия. Первое – «обманщиков» в кластерах должно быть немного, иначе кластеры разрушатся. Второе – создание новых кластеров возможно лишь в том случае, если «обманщики» будут часто мутировать обратно – в «честные» клетки, производящие клей (такое, представьте, возможно).

Вполне себе логичная гипотеза Рейни начинает «буксовать» на стадии дифференцировки клеток, разделения их по тканям и органам. Невозможно представить (даже с помощью компьютера) сколько должно произойти случайных мутаций для того, чтобы создать структурно упорядоченный и слаженно функционирующий многоклеточный организм.

Если вы раз за разом станете выплескивать на чистый лист бумаги чернила из пузырька, то какова будет вероятность получения подобным образом стихотворения Михаила Юрьевича Лермонтова «Белеет парус одинокий»?

Ой!

Вот примерно то же можно сказать и про мутации, приводящие к появлению полноценного многоклеточного организма. Однако, Рейни объясняет происхождение многоклеточных организмов не только мутационной, но и модификационной изменчивостью.

Что за зверь такой – модификационная изменчивость?

Так называют изменение организма под воздействием различных факторов окружающей среды без изменения его генотипа. В основном модификации носят приспособительный характер.

Самый распространенный и один из наиболее наглядных примеров приспособительной модификации – это развитие мускулатуры (увеличение объема мышечных клеток) при регулярной физической нагрузке.

Другим примером может служить загар – потемнение кожи под воздействием ультрафиолетовых лучей, вследствие образования и накопления в ней пигмента меланина. Загар представляет собой защитную реакцию организма на чрезмерное облучение солнечными лучами.

По внешнему виду карася, который по-научному называется «серебряным карасем», знатоки могут с уверенностью судить о том, в каком водоеме он вырос – в крупном озере или в небольшом пруду. «Крупно-озерный» карась гораздо больше «прудового» и тело у него более округлое. Причина в питании – в крупном водоеме много пищи, поэтому тамошние караси вырастают до значительных размеров.

Одно и то же растение может выглядеть по-разному в зависимости от того, растет оно высоко в горах или же в долине. Горные растения обычно низкорослые, с глубоко уходящими в почву корнями. Низкорослость и сильно развитая корневая система являются следствием низкого содержания питательных веществ в почве. Так же на рост горного растения влияют такие условия, как более холодная температура воздуха и недостаток влаги. В долинах, где почва питательнее, влаги больше и воздух теплее, растения вырастают выше своих горных «собратьев», а вот их корневая система развита хуже. А зачем ее интенсивно развивать, если в поверхностном слое почвы достаточно питательных веществ и достаточно воды?

Если растение растет в тени, то оно будет иметь более крупные, чем обычно, листья, для того, чтобы улавливать как можно больше солнечного света, необходимого для фотосинтеза. А вот если растение растет в засушливой местности, то его листья будут мельче обычного размера, для того, чтобы сохранить как можно больше воды (вода же испаряется с поверхности листа).

Приспособительные модификации по наследству передаваться не могут, поскольку они не затрагивают генотипа. Но…

Но науке известны примеры наследуемых модификационных изменений, описанные у некоторых бактерий, простейших и многоклеточных эукариот.

Как может наследоваться то, что не записано в генах? Нонсенс! Парадокс! Абсурд!