Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Движущей силой динамики этого взрыва жизни стало «стремление выжить», где «выживание» означает более быстрое, чем у конкурентов, воспроизводство. Воспроизводство с абстрактной точки зрения означает создание копий самого себя. При использовании термина «копия» в действительности подразумевается «клон», поскольку лишь в этом смысле в живом мире наследственный материал может производить истинные копии самого себя. В качестве единственного наследственного материала преобладали нуклеиновые кислоты – макромолекулы, собранные из большого количества звеньев, образующих цепочку. Каждое звено в этой цепочке состоит из четырех различных органических оснований, сахара и фосфорной кислоты. Если какое-то из этих оснований доступно в окружающей среде и находится рядом с уже существующей цепочкой, оно образует связь определенного вида лишь с одним из других типов оснований, известным как его комплемент. Когда все основания в цепочке связаны – каждое со своим определенным комплементом, – в результате образуется точная «негативная» копия оригинала. Этот «негатив», отделенный от исходного шаблона, произведет точную копию исходной цепочки, когда с ним свяжутся комплементарные основания.

Развитие этих типов молекул на Земле и установление их господства над возможными (но неизвестными нам) альтернативами породило интереснейший беспрерывный процесс: более 1000 млн лет копии копий создавали непрерывную линию наследственного материала, тянущуюся к организмам, живущим в наши дни.

Несложно представить себе, что молекулы, которые создавали копии самих себя, уже соревновались друг с другом за основные ресурсы для собственной репликации. Сырья не хватало даже в то время, и нехватка стала еще острее, когда потребность в нем возросла. Молекулы, которые привлекли на помощь ферменты, чтобы сделать возможным более быстрое и успешное создание копий, полностью изменили суть соревнования. Однако для того, чтобы создавались новые молекулы, копирование должно быть точным, но не лишенным ошибок. Допустимое количество ошибок в копиях гарантирует вероятность изменчивости. Без этого не может быть ничего нового.

На протяжении тысячелетий ничего не менялось. Мутации, берущие свое начало в ошибках при копировании, – это важный источник для появления новых форм живых существ. Путем непрерывного образования новых «версий», которые либо не приносят пользы и поэтому быстро исчезают, либо выживают, поскольку являются полезными, в нуклеиновых кислотах сформировался богатый спектр изменений. Эти отличные друг от друга цепочки содержат инструкции, которые составляют генетическую информацию, или геном, отличающихся друг от друга организмов и тем самым приводят к появлению огромного разнообразия форм живых существ.

Нельзя не принимать во внимание того, что по прошествии почти невообразимых более чем 4 млрд лет мир кишит молекулами нуклеиновых кислот, цепочки которых состоят из звеньев, складывающихся в весьма различные комбинации. Однако эти цепочки не находятся в свободном состоянии в окружающей среде, а «приобрели» очень изменчивые по форме «упаковки». В чем же состоит смысл этого замкнутого существования нуклеотидов, скрытых глубоко внутри организмов? Это ни в коем случае не скромное отшельничество. Напротив, эти нуклеиновые кислоты непрерывно и решительно занимаются улучшением собственных характеристик по сравнению с характеристиками подобных им нуклеиновых кислот, являющихся прямыми конкурентами. Как же в этом помогает «упаковка»?

Жизнь становится сложной

Если мы ищем особенности, которые возникли в ходе эволюции на пути от исходного простого самовоспроизводящегося наследственного материала (нуклеиновых кислот) к существующим в наше время формам, то очевидно следующее:

• с течением времени появляются все более сложные структуры;

• структуры достигают большего, будучи единым целым по сравнению с отдельными элементами, из которых они построены;

• структуры могут определять поведение элементов, из которых они сложены.

Сам по себе наследственный материал никоим образом не становится более сложным. Три утверждения, приведенные выше, суммируют очевидную тенденцию в эволюции – развитие «упаковки», или так называемого фенотипа организма, который используется наследственным материалом («геномом») для того, чтобы бросать его в битву с другими организмами и «выживать и воспроизводиться успешнее, чем конкурент».