Река, выходящая из Эдема: Жизнь с точки зрения дарвиниста

Простейшими автономными системами копирования ДНК на нашей планете являются клетки бактерий: им для производства всего необходимого требуется как минимум пара сотен генов. Клетки, не относящиеся к бактериям, называются эукариотическими. Наши с вами клетки, а также клетки всех животных, растений, грибов и простейших — это эукариотические клетки. Обычно в них содержатся десятки или сотни тысяч генов, работающих как одна команда. Как мы знаем из второй главы, теперь полагают вероятным, что изначально сама эукариотическая клетка была командой примерно из полудюжины объединившихся друг с другом бактерий. Но это рабочий коллектив более высокого порядка, сейчас же речь идет о другом. Просто о том факте, что все гены на свете действуют в химическом окружении, создаваемом совокупностью генов клетки.

Ухватив суть идеи, что гены работают в командах, трудно не поддаться очевидному соблазну и не прийти к убеждению, будто в наши дни дарвиновский отбор представляет собой соревнование между командами генов, будто он поднялся на более высокие уровни организации. Мысль привлекательная, но, на мой взгляд, в корне неверная. Намного ближе к пониманию истины та точка зрения, что отбор по-прежнему идет между соперничающими генами, но благоприятствует тем из них, которые процветают в присутствии других генов — тоже, в свою очередь, выигрывающих от такого соседства. Эта идея уже встречалась нам в первой главе, когда мы говорили о том, что гены, оказавшиеся в одном рукаве цифровой реки, имеют тенденцию становиться «хорошими попутчиками».

По мере того как взрыв репликативной бомбы будет набирать обороты, следующим ключевым порогом для планеты окажется, вероятно, «порог многоклеточности» — № 4 в моем списке. Как мы уже знаем, при характерном для нас устройстве жизни каждая отдельно взятая клетка — это маленькое огороженное море химических веществ с купающейся в нем группой генов. И хотя в клетке содержится весь генный коллектив, создает ее только часть этой команды. Причем сами клетки размножаются делением надвое, а каждая половинка затем снова вырастает до полного размера. Все члены генной команды при этом также удваиваются. Если две получившиеся клетки не расходятся полностью, а остаются соединены друг с другом, то могут воздвигаться громадные здания, где клетки играют роль кирпичиков. Эта способность создавать многоклеточные сооружения имеет, вполне вероятно, важное значение не только в нашем с вами мире, но и в других тоже. Преодоление «порога многоклеточности» открывает путь к возникновению фенотипов, чьи формы и функции могут быть поняты только на шкале размерностей куда более крупной, нежели масштабы отдельной клетки. Рог оленя и лист растения, хрусталик глаза и раковина улитки — все эти строения сложены из клеток, но клетки не являются миниатюрными повторениями возникающей из них макроскопической формы. Иными словами, многоклеточные органы растут не так, как кристаллы. По крайней мере, на нашей планете они растут скорее как дома, чья форма в общем и целом отличается от кирпичей-переростков. Руке присуще особое строение, но она не образована клетками в форме рук, однако, если бы фенотипы росли подобно кристаллам, дело обстояло бы именно так. Многоклеточные органы похожи на здания еще в одном отношении: они приобретают свои очертания и размеры благодаря тому, что слои клеток (кирпичиков) подчиняются правилам, задающим границы их роста. Одни клетки в каком-то смысле должны знать свое местоположение относительно других. Клетки печени ведут себя так, будто им известно не только то, что они — именно клетки печени, но и то, на краю или в центре печеночной доли они находятся. Каким образом им это удается — вопрос сложный и интенсивно изучаемый. Ответы на него, вероятно, специфичны для нашей планеты, и я не стану уделять им здесь внимание. Мы уже слегка коснулись их в первой главе. Каковы бы ни были технические подробности, сам метод отлаживался тем же самым способом, что и все прочие усовершенствования в живой природе: неслучайным выживанием успешных генов, отбиравшихся по оказываемому ими воздействию — в данном случае воздействию на поведение клеток по отношению к своим соседкам.