Эволюция. От Дарвина до современных теорий

Но люди бегут недостаточно быстро. Развитие и адаптация – это игра чисел: при увеличении популяции и поколений увеличивается количество мутаций и возрастают шансы естественного отбора отобрать полезное и устранить неблагоприятное. Ежедневно в организме ВИЧ-инфицированного человека может образовываться порядка 10 миллиардов новых вирусных частиц. Для сравнения: до недавнего времени общая численность населения Земли составляла не более нескольких миллионов человек.

За десятилетие бактерия способна создать 100 000 поколений. А со времен отделения человеческой ветви от линии шимпанзе прошло не более 25 000 поколений. Поэтому нет ничего удивительного в том, что за одну человеческую жизнь мы смогли увидеть эволюцию таких новых вирусов, как ВИЧ.

За последние 10 000 лет наше развитие значительно ускорилось. Но мы меняем окружающую среду еще быстрее, что не проходит без последствий, начиная с ожирения и аллергий и заканчивая различными зависимостями и близорукостью. Вирусы и бактерии способны приблизиться к совершенству, тогда как мы, люди, так и останемся не более чем грубым черновиком.

Наука об эволюции не является предиктивной

«Мы не можем точно сказать, как будет выглядеть жизнь через миллиард лет, но теория эволюции способна сделать несколько предположений».

Космологи делают точные прогнозы о том, что произойдет со Вселенной через 20 миллиардов лет. Биологи изо всех сил пытаются предсказать, как несколько бактерий смогут эволюционировать в чашке за 20 часов. Некоторые полагают, что отсутствие точной способности прогнозирования делает эволюцию ненаучной дисциплиной.

Однако в науке важно не то, сколько всего вы сможете предсказать на основе теории или насколько точными окажутся эти предсказания, а то, сможете ли вы создавать предсказания, которые окажутся правильными. Метеорологи не отвергают теорию хаоса, потому как она говорит о невозможности предсказать погоду на 100 % правильно. Наоборот, они принимают эту теорию, потому как погода подчиняется широкому спектру закономерностей, предсказанных теорией хаоса.

Трудность в прогнозировании пути эволюции отчасти заключается в возможности организмов развиваться в различных направлениях. Если бы мы могли поворачивать время вспять на 4 миллиарда лет и позволили бы жизни развиваться снова и снова, то ход ее развития мог бы быть совершенно иным. Жизнь на этой планете формировалась на основе случайных событий. Если бы астероид не уничтожил динозавров, то разумная жизнь могла бы стать совершенно другой. Если бы она вообще развилась.

Несмотря на кажущуюся ограниченность предиктивных возможностей эволюции, эта теория может использоваться – и используется – для создания всевозможных предсказаний. Для начала, Дарвин предсказал, что будут найдены ископаемые переходные формы, и миллионы (даже триллионы, если считать микроорганизмы) из них уже были обнаружены. Кроме того, исследователи сначала предсказали виды пород и эпохи, в которых могли бы проявиться переходные формы, а затем взялись за работу и обнаружили их (как это случилось с тиктааликом – полурыбой, полуамфибией).

Или вспомним знаменитую березовую пяденицу, которая с развитием промышленности приобрела черный окрас – для лучшей адаптации к загрязненным деревьям. Уберите загрязнение, и, согласно теории эволюции, светлый окрас снова возьмет верх – что в данный момент и происходит.

Этим предиктивным возможностям можно найти куда более практическое применение. Например, теория эволюции предсказывает, что если вы генетически создадите культуры, способные производить пестициды, то это приведет к развитию линии резистентных к данным пестицидам насекомых. А еще вы сможете замедлить распространение генов резистентности, если будете выращивать обычные растения рядом с генно-модифицированными. Все действительно оказалось именно так. Многие исследователи, разрабатывающие методы лечения инфекционных заболеваний, пытаются предсказать пути развития резистентности и найти способы ее предотвращения. Например, выписывая комплекс определенных лекарств. Это замедляет развитие резистентности, поскольку тогда для своего выживания в процессе лечения патогенным микроорганизмам потребуется сразу несколько различных мутаций.

Естественный отбор – это единственное средство эволюции

«Значительная часть изменений обусловлена дрейфом генов, а не положительным отбором. Это можно назвать “выживанием самых везучих”».

Посмотритесь в зеркало. То, что вы видите в отражении, сильно отличается от лица неандертальца. Почему? Ответ: дрейф генов. Если говорить о таких свойствах, как форма черепа, которая может разниться в сочетании с небольшими изменениями в функционале, то случайность способна сыграть куда более важную роль в процессе эволюции, нежели естественный отбор.