Наука Плоского мира. Книга 3. Часы Дарвина

Ваши гены определяют все, что имеет к вам отношение: будете ли вы гомосексуальны или гетеросексуальны, каким заболеваниям будете подвержены, сколько проживете… и даже какие машины будут вам нравиться. Сейчас, когда ученые научились секвенировать геном человека, или последовательность ДНК, нам стала известна вся информация, необходимая для создания человека, – то есть мы знаем все о том, как устроен человек.

Некоторые из нас смогут добавить, что бóльшая часть ДНК не образует гены, а просто составляет «мусор», оставшийся еще с далеких эпох истории нашей эволюции. Этот мусор получает бесплатный билет на воспроизводительные американские горки и выживает благодаря своей «эгоистичности» и безразличности ко всему, кроме самого себя.

На этом наше описание народного взгляда на эволюцию заканчивается. Мы его слегка приукрасили, но не настолько, насколько вам может показаться. Первая его часть – это «ложь для детей» о естественном отборе, а вторая до неловкости близка к идеям «неодарвинизма», которые в последние пятьдесят лет считаются преемственными к «Происхождению видов». Дарвин рассказал нам, что происходит при эволюции, а неодарвинизм – как она происходит, в том числе в ДНК.

Нет никаких сомнений в том, что ДНК имеет большое значение для жизни на Земле. На деле же новые открытия, меняющие наше представление об эволюции, генетике, росте и многообразии живых существ, совершаются каждый месяц. Это тема настолько обширна, что мы здесь можем разве что показать несколько важных открытий и объяснить, в чем заключается их важность.

Подобно тому, как Эйнштейн заменил Ньютона в физике, в основных положениях биологии тоже состоялась большая революция, и у нас сложилось другое, более универсальное представление о движущей силе эволюции. Если «народ» считает: «У меня появилась новая мутация. Я стал новым организмом. Принесет ли это мне пользу?», то современные биологи рассуждают иначе.

Наша народная история эволюции испещрена ошибками. На самом деле мы умышленно составили ее таким образом, чтобы каждая отдельная деталь содержала ошибку. Тем не менее она не сильно отличается от множества научно-популярных книг и телевизионных передач. Она предполагает, что современные простейшие животные приходятся нам предками – в то время как на самом деле они наши двоюродные братья. А также что мы «произошли» от обезьян, хотя обезьяноподобный предок человека был тем же существом, что и человекоподобный предок современной обезьяны. И еще серьезнее в ней подразумевается, что мутации генетического материала, изменения, на которые должен влиять естественный отбор, – а именно те, среди которых и происходит отбор, – либо оцениваются сразу же по появлении и помечаются ярлыком «плохо» (тогда организм вымирает либо не оставляет потомства) или «хорошо» (организм оставляет потомство после себя).

До начала 1960-х большинство биологов тоже так полагало. А в 1950-х двое известных ученых Дж. Б. С. Холдейн и сэр Рональд Фишер написали важные статьи, в которых и изложили эти взгляды. Они считали, что из популяции в 1000 особей лишь треть продолжателей может «потеряться» из-за плохих генов или быть вытеснена организмами с лучшими их вариантами, не приведя к вымиранию этой популяции. Они подсчитали, что лишь десять генов могу иметь варианты (так называемые «аллели»), количество которых возрастало или уменьшалось пропорционально размеру популяции. Вероятно, таким образом могло изменяться и двадцать генов, если они по своей «приспособленности» не отличались от обычных аллелей. Такое представление о популяции подразумевало, что практически все особи того или иного вида обладают почти одинаковым набором генов – кроме нескольких носителей хороших аллелей, которые появляются извне и побеждают, и плохих, которые устраняются[66]. Эти исключения и были мутантами, красиво, но глупо изображаемыми в научно-фантастических фильмах.

Как бы то ни было, в начале 1960-х годов группа Ричарда Левонтина пошла новым путем исследования генетики диких (да и вообще любых) организмов. Они решили узнать, сколько вариантов общих белков можно обнаружить в крови или клеточных экстрактах. Если существовал только один вариант, то организм получал одинаковые аллели от обоих родителей; для такого случая придуман специальный термин – «гомозиготность». Если два варианта – по одному от каждого родителя, это называется «гетерозиготностью».

То, что они обнаружили, никак не вписывалось в картину Фишера – Холдейна.

Они выяснили – и это позже многократно подтвердилось в тысячах диких популяций, – что у большинства организмов около 10 % генов являются гетерозиготными. Сейчас благодаря проекту «Геном человека» мы знаем, что имеем около 34 000 генов. Значит, гетерозиготны примерно из них 3400, а не десять, как предполагали Холдейн и Фишер.

Более того, если взять образцы разных организмов, то окажется, что около трети всех генов имеют различные аллели. Некоторые из них встречаются редко, но немало и таких, которые присутствуют более чем у 1 % популяции.