С нами или без нас: Естественная история будущего

Насколько я помню, Ни начал выступление с демонстрации эволюционного древа жизни – в сущности, генеалогического древа всех видов Земли. Оно не слишком походило на аналогичные деревья из учебников, которые обычно сфокусированы на тех или иных группах организмов. Скажем, можно без труда встретить эволюционное древо людей, обезьян и наших вымерших предков или эволюционное древо дубов (древо деревьев). Но большинство людей, включая основную массу эволюционных биологов, редко видит эволюционное дерево большего масштаба, на котором присутствовали бы не только приматы, млекопитающие или даже позвоночные, но также грибы, острицы и все древние линии одноклеточных организмов. И на то есть причины.

Рис. 11.1. Эволюционное древо жизни, включающее все основные ветви жизни (но не все виды!). На этом древе, напоминающем скорее куст, каждое ответвление – крупная линия живых организмов. Все виды с ядрами в клетках принадлежат к ветви эукариот, похожей на метлу и размещенной в нижней части древа справа. Среди эукариот – малярийные паразиты, водоросли, растения и животные, а также иные формы жизни. Опистоконты (заднежгутиковые) – небольшое ответвление эукариот, куда входят животные и грибы. Животные, если вглядеться попристальнее, составляют лишь тоненькую веточку опистоконтов. В столь широкой перспективе позвоночным на этом дереве не достается отдельной ветки. Они лишь крохотный бутон. А млекопитающие лишь одна клетка этого бутона. Человечество же, если продолжать метафору, даже меньше клетки

На рисунке 11.1 представлена версия большого эволюционного древа жизни. Если бы все ветви были поименованы, то вы быстро заметили бы, что почти ни одна вам не знакома. Среди крупных ветвей древа жизни можно обнаружить, например, микрархеи, виртбактерии, фирмикуты, хлорофлексии или еще более загадочные RBX1, локиархеи и торархеи. Если вы попытаетесь разыскать ветвь, на которой располагаются люди, то это будет не так-то легко. И здесь нет никакой ошибки: это всего лишь отражение нашего места на общем полотне жизни. Это эволюционное древо, как и то, что демонстрировал Шон Ни, показывает, что большинство ветвей на эволюционном древе жизни планеты Земля отводится разнообразным микроорганизмам.

Мы, млекопитающие, можем найти себя на ветви эукариот, в правой нижней части древа в виде крошечного бутона на веточке опистоконтов. Наше своеобразие невыразительно, а наша веточка тонка и непримечательна.

В биологическом плане доклад Шона Ни не содержал ничего принципиально нового: почти все древние ветви древа жизни – группы микроскопических, одноклеточных организмов. Ученые уже давно об этом знали; такова одна из граней эрвиновской революции, описанной в главе 1. Представление об этом начало утверждаться с открытия микробиолога Карла Вёзе, разработавшего новый способ исследования окружающей нас жизни. Предложенная им методика позволила сопоставлять различные формы жизни по одному и тому же критерию, исходя из букв их генетического кода. В прежние времена живые организмы сопоставляли, как правило, на основании внешнего вида (морфологии) или их потенциальных возможностей (например, «растет в условиях кислотности»). Когда Вёзе начал применять свой новаторский метод, его ждал сюрприз.

Среди образцов, которые исследовал Вёзе, был вид бактерий, похожий на другие бактерии и живший, подобно многим другим, в коровах. Однако, рассмотрев этот вид бактерий в генетическом разрезе, ученый обнаружил, что он не похож на другие. Генетически он отличался от всех ранее изученных бактерий в большей степени, чем все эти бактерии, вместе взятые, отличались от остальных форм жизни. Дальнейшие изыскания привели Вёзе к выводу о том, что он имеет дело вообще не с бактериями: то был принципиально новый вид организмов – археи. На рисунке 11.1 археи располагаются на той же длинной ветви, что и мы. Вёзе понял, что археи, несмотря на внешнее сходство с бактериями, на самом деле ближе не к ним, а к людям. Кроме того, микробиологам, включая и Вёзе, вскоре предстояло осознать, что многие из самых древних и особенных групп организмов процветают в условиях, настолько необычных для нас, что надо будет разбираться, как выращивать их в лаборатории. Линии организмов, отмеченных на рисунке 11.1 черной точкой, содержат виды, которые никогда не культивировались в лабораториях. Мы знаем об их существовании, потому что обнаружили и расшифровали их ДНК, но мы не знаем, что им нужно. Эти организмы едва ли хоть как-то зависят от нас, но нам еще придется выяснять, что вообще им требуется для существования. Одним нужны чрезвычайно высокие температуры, другим – высокая кислотность, третьим – химические вещества, выделяющиеся при вулканической деятельности. Многие из них, вероятно, растут столь медленно, что главное, в чем они нуждаются, – это время: их метаболизм может оказаться настолько медленным, что его не удастся проанализировать за годы, отведенные на среднюю научную карьеру.