Эволюция. От Дарвина до современных теорий

Паразиты, оказавшие наиболее сильное влияние на эволюцию, были самого малого размера. Бактерии, простейшие и вирусы могут определять эволюцию хозяев, ведь лишь самые сильные способны пережить инфицирование. И люди не исключение: гены для нескольких врожденных состояний по защите против инфекционных болезней при наследовании в одной дозе. Например, одна копия гена для серповидно-клеточной анемии защищает от малярии. И все это происходит в наши дни. А вот ВИЧ и туберкулез способствуют эволюционным изменениям в таких частях нашего генома, как гены иммунной системы.

Хозяева тоже могут влиять на эволюцию своих паразитов. Например, болезни, передающиеся при контакте человека с человеком, часто становятся менее смертоносными и делают так, чтобы зараженный человек прожил достаточно долго, чтобы передать инфекцию дальше.

Паразиты могут «запускать» эволюцию и на более примитивном уровне. Длинная паразитическая ДНК или транспозон, способный вырезаться и включаться в любое место генома, могут преобразовываться в новые гены, а также стимулировать мутацию или перетасовку ДНК, которая питает генетические вариации. Без их участия не обошлось и появление секса, ведь они активизировали отбор для слияния клеток образования гамет.

Другие прелести

Конечно же, есть множество других эволюционных новшеств, которые действительно изменили жизнь на земле. Фиксация азота стала одним из них. Если бы не бактерии, способные превращать инертный газообразный азот атмосферы в органические соединения и делать его доступным для других форм жизни, то не было бы наземных растений и многих наземных животных.

Еще одним великим новообразованием стало развитие глаз и мозга. Без генных систем, определяющих направления (перед-зад, верх-низ, право-лево) и контролирующих закладывание тканей в органы, жизнь на Земле однозначно была бы похожа на слизь.

Суперорганизмы

Суперорганизм – это большое количество особей, гармонично сосуществующих и достигающих лучшей жизни путем разделения труда и его результатов. Мы зовем это райской утопией и мечтаем достичь такого уклада на протяжении всей истории человечества. Увы, все наши усилия напрасны. Эволюция, однако, оказалась намного результативнее.

Вспомним физалию (или португальского кораблика). Со стороны она может казаться очередным сгустком медуз, бороздящим просторы открытого моря. Но рассмотрите этот сгусток в микроскопе, и вы увидите следующее: то, что казалось одной особью с щупальцами на самом деле является колонией одноклеточных организмов. Разделение труда этих «сифонофоров» стало настоящим искусством. Какие-то особи отвечают за передвижение, кто-то специализируется на питании, а кто-то распределяет питательные вещества.

Это коллективное существование дает множество преимуществ. Объединенные организмы, которые в противном случае осели бы на морском дне, теперь могут свободно плавать. Вместе они лучше защищают себя от хищников, справляются с физиологическим стрессом и покоряют новые территории. Физалии являются настоящими суперорганизмами.

Рис. 5.3. Внешне физалия похожа на медузу. Но в действительности это колония одноклеточных организмов.

Неудивительно, что с такими преимуществами колониальная жизнь развивалась много раз. Помимо этого, такая система имеет один существенный недостаток. Наглядный пример тому – скользящие бактерии, или миксобактерии.

Эти микробы, пожалуй, являются самыми простыми колониальными организмами. При обычных обстоятельствах отдельные особи бактерий скользят по единичным следам слизи. Лишь при нехватке определенных аминокислот в среде особи начинают объединяться. Получившийся суперорганизм состоит из стебля, увенчанного плодовым телом со спорами. Но рассеяться и начать новую жизнь могут только бактерии, обладающие спорами. Так в чем же смысл образования колонии для остальных?

Для некоторых типов колоний так и осталось неясным, как именно развилось подобное сотрудничество и как в нем избегают жульничества.