Рассказ предка

Весь набор гомеобокс-генов представляет собой очень большое множество, разделенное на семейства и подсемейства, так же как сами животные разделены на семейства и подсемейства. Это похоже на случай гемоглобина, который мы исследовали в «Рассказе Миноги». Там мы узнали, что человеческий альфа-глобин действительно является более близким кузеном, скажем, альфа-глобина ящерицы, чем кузеном человеческого бета-глобина, который, в свою очередь, более близкий кузен бета глобина ящерицы. Точно так же человеческий tinman – более близкий кузен tinman плодовой мушки, чем человеческого Pax6. Есть возможность построить очень полное генеалогическое дерево гомеобокс-генов, которое существует бок о бок с генеалогическим деревом содержащих их животных. Оба генеалогических дерева одинаково обоснованны. Оба – настоящие родословные деревья, сформированные событиями расколов, которые случались в особые моменты геологической истории. В случае генеалогических деревьев животных события расколов представляют собой видообразования. В случае генеалогических деревьев гомеобогс-генов (или генов глобина), события расколов – дупликации гена в геномах.

Дерево гомеобокс-гена животных раскалывается на два больших класса, на AntP и PRD классы. Я не буду обстоятельно объяснять, что обозначают эти сокращения, потому что оба являются упрямо сбивающими с толку. Класс PRD включает Pax-гены и различные другие подклассы. Класс AntP включает Hox и ParaHox, и тоже различные другие подклассы. В дополнение к этим двум большим классам гомеобокс-генов животных существуют различные, более отдаленно связанные гомеобокс-гены, которые (ошибочно) называют «дивергентными». Они обнаружены не только у животных, но и у растений, грибов, а также у «простейших».

Только животные имеют истинные Hox-гены, и они всегда используются для одной и той же цели – чтобы установить информацию о местоположении внутри тела, независимо от того, разделено ли тело четко на дискретные сегменты. Хотя Hox-гены еще не были найдены у губок и гребневиков, это не означает, что такого не случится. Было бы не удивительно обнаружить, что они есть у всех животных. Это воодушевило бы моих коллег Джонатана Слэка (Jonathan Slack), Питера Холланда и Кристофера Грэма (Christopher Graham), тогда всех из Оксфорда, предложивших новое определение самого понятия «животное». До настоящего времени животные были определены в противоположность растениям, довольно неудовлетворительным негативным способом. Слэк, Холланд и Грэм предложили позитивный, особый критерий, имеющий результатом объединение всех животных и исключающий всех неживотных, таких как растения и простейшие. История с Hox показывает, что животные – не очень пестрая, несвязанная смесь типов, каждый со своим собственным фундаментальным планом тела, приобретенным и сохраненным в одинокой изоляции. Если Вы забудете морфологию и посмотрите только на гены, выяснится, что все животные – незначительные вариации на очень специфическую тему. Какое удовольствие быть зоологом в такое время.

Рассказ Коловратки

Блестящий физик-теоретик Ричард Фейнман, как известно по слухам, сказал: «Если Вы думаете, что Вы понимаете квантовую теорию, Вы не понимаете квантовую теорию». Заманчива аналогия эволюциониста: «Если Вы думаете, что понимаете пол, Вы не понимаете пол». Три современных дарвиниста, от которых, я полагаю, мы можем наибольшему научится – Джон Мэйнард Смит (John Maynard Smith), У. Д. Гамильтон (W. D. Hamilton) и Джордж К. Уильямс (George C. Williams) – все посвятили значительные части своих длинных карьер борьбе с полом. Уильямс в 1975 году так начал свою книгу «Sex and Evolution with a challenge to himself»: «Эта книга написана из убежденности, что распространенность полового размножения у высших растений и животных несовместима с нынешней эволюционной теорией... это своего рода кризис в эволюционной биологии...» Подобные вещи говорили Мэйнард Смит и Гамильтон. Над разрешением этого кризиса трудились все три дарвинистских героя наряду с другими подрастающими поколениями. Я не буду пытаться описать их усилия и, конечно, я не могу предложить никакого альтернативного решения. Вместо этого «Рассказ Коловратки» демонстрирует малоизученные последствия полового размножения для нашего взгляда на эволюцию.