Невероятная случайность бытия. Эволюция и рождение человека

Ощущение этого чуда ожило во мне после рождения детей: как это удивительно – чувствовать себя хозяйкой дома, где происходит необыкновенный акт творения, этот невероятный, похожий на развертывание оригами процесс, в котором ресурсы моего организма идут на построение нового крошечного человека, который через девять месяцев покидает этот уютный дом и появляется на свет. Мы до сих пор пытаемся понять, как именно это происходит. На самом деле это фундаментальный, основополагающий вопрос, и все малыши рано или поздно его задают: «Откуда берутся дети?» И нам, взрослым, приходится каждый раз заново формулировать ответ, стараясь быть честными, и отвечать так, чтобы ответ был понятен и интересен ребенку.

Мы уже раскрыли многие тайны нашей «новейшей» истории, истории нашего эмбрионального развития. Мы уже довольно давно знаем, как возникает эмбрион – от слияния яйцеклетки и сперматозоида; от появления скопления клеток, которое превращается в диск, затем свертывается в телескопический цилиндр, из которого начинают расти зачатки конечностей; мы знаем, что клетки внутри растущего зародыша размножаются, мигрируют и погибают, создавая ткани и органы человеческого организма. Лишь совсем недавно эмбриологи наконец поняли, как происходит этот процесс; что именно заставляет клетки делиться, двигаться и совершать самоубийство. Мы только сейчас начинаем понимать, каким образом ДНК направляет процесс развития. Генетики недавно научились определять последовательность нуклеотидов в целом человеческом геноме, а в настоящее время интенсивно трудятся, чтобы понять, как все гены, работая совместно и взаимодействуя с окружающей средой, превращают яйцеклетку в ребенка (а в конце концов и во взрослого человека). Чем больше мы узнаем, тем более сложной представляется проблема; выяснилось, что важны не только гены, но и участки ДНК между ними, и именно эти участки регулируют активность генов. Мало того, модификация молекул ДНК может происходить и в течение жизни, а это порождает иной уровень регуляции и иной уровень сложности; эти процессы изучает новая наука – эпигенетика.

Иногда нам кажется, что мы прошли долгий и тяжкий путь познания со времен Аристотеля, но нам предстоит не менее долгий путь, прежде чем мы познаем суть этого биологического чуда. Несмотря на то что старые идеи эпигенеза и преформации были признаны устаревшими в свете тех знаний об эмбриональном развитии, которыми мы теперь располагаем, оказалось, что в этих идеях было все же зерно истины.

Когда микроскоп позволил биологам воочию увидеть сперматозоид и яйцеклетку, стало ясно, что начало жизни – это не просто смешение жидкостей, как предполагала теория эпигенеза Аристотеля. Однако потом выяснилось, что ни в яйцеклетке, ни в сперматозоиде нет ничего, даже отдаленно напоминающего миниатюрного человека. Преформированного человека не нашли ни в гаметах, ни в оплодотворенной яйцеклетке. Ранний эмбрион не был похож ни на ребенка, ни тем более на взрослого человека. В XVIII веке Каспар Вольф разглядел сложность, развивающуюся из простых начал, по мере того как образуется шаровидное скопление клеток, которое постепенно трансформируется в дифференцированные ткани. Детальная структура появляется в эмбрионе постепенно, развиваясь естественно, подобно тому как распускаются причудливые узоры из замерзающей на оконном стекле воды.

Вольф оказался прав: эмбриогенез – это синоним дифференцировки, начинающейся со стволовых клеток и заканчивающейся образованием дифференцированных тканей – кожи, мышц, костей, хрящей, нервов и др. Но и первая клетка организма, оплодотворенная яйцеклетка, не является такой простой, какой она кажется под световым микроскопом. Теперь мы знаем, что яйцеклетка содержит код – ДНК, необходимый для построения целостного организма. Так не возвращаемся ли мы тем самым к теории преформизма, хотя и на более высоком уровне? Да, в яйцеклетке нет крошечного человечка, но определенная и очень сложная структура там есть – а именно рецепт изготовления человека. «Идея» человеческого тела уже заключена в оплодотворенной яйцеклетке, заключена с самого начала, и записана она четырехбуквенным кодом ДНК. Эта «идея» не является чертежом или планом тела; скорее это последовательность инструкций, приводящих к порождению формы. Таким образом, процесс на самом деле похож на изготовление оригами: набор простых инструкций может привести к созданию сложной формы.