Удивительная эволюция. Биологическая история Земли в невероятных превращениях и мутациях организмов

А неподалеку, на других притоках Арипо Эндлер обнаружил два ручья с гуппи, отличающихся по составу хищных рыб. В одном была только гетерандрия, а другой был битком набит питающимися гуппи хищными рыбами, включая щуку-цихлиду. И так же, как и повсюду на острове, гуппи в этих двух ручьях отличались друг от друга: в водоеме с одной лишь гетерандрией они были ярче и с большим количеством пятен, которые также были крупнее. Эксперимент Эндлера был прост. Он взял двести гуппи из протока, полного хищных рыб, и поместил блеклых, с маленькими пятнами рыб над водопадом в тот нетронутый водоем, где отсутствовали гуппи и была только гетерандрия.

Его предположение, рожденное на основе наблюдений за естественными популяциями, заключалось в том, что эволюционировав, рыбы станут похожи на ярких гуппи в соседнем протоке с одной лишь гетерандрией.

Сам факт того, что Эндлер осуществил этот эксперимент, является свидетельством его дальновидности, учитывая тогдашнее состояние данной научной отрасли. То, что гуппи в Тринидаде отличаются по окрасу в разных средах обитания, вовсе не означает, что данные различия развивались быстро. И хотя уже сгущались тучи грядущей революции, в то время все равно главенствовала идея о том, что эволюция, как правило, продвигается довольно медленно. Но Эндлер не поддался этой догме. Его хорошая осведомленность в области теории давала ему основания полагать, что эволюция способна двигаться достаточно быстрыми темпами в случае довольно сильного естественного отбора. И в этом его убедили примеры с пяденицей березовой и резистентными вредителями и микробами. Никто еще никогда не занимался экспериментальным исследованием эволюции в данной области, но у Эндлера хватило смелости предположить, что эксперимент может сработать.

Два года спустя Эндлер вернулся, поймал гуппи в протоке и сделал стандартные измерения. И точно так же, как в теплице, естественный отбор продемонстрировал свою эволюционную магию: за несколько коротких поколений у популяции гуппи развилось большее количество пятен, которые также были крупнее по размеру. Таким образом, популяция трансформировалась из типичной, живущей в окружении хищников, в обычную для тех мест, где обитает одна только гетерандрия.

Эндлер продемонстрировал, что процесс эволюции гуппи предсказуем. И мы не только можем понять, почему отдельные особи яркого окраса, а другие нет, но еще если мы воссоздадим избирательные условия – в лаборатории или в поле, – они будут эволюционировать в точности так, как ожидалось.

Но пример с гуппи имел для эволюционных биологов и более широкий смысл: когда естественный отбор силен, эволюция может идти стремительно. И в заключение: экспериментальный метод – электростанция современной науки – может быть использован для изучения эволюции не только в контролируемых искусственных условиях лаборатории, но также в беспорядочном неконтролируемом и непокорном природном мире.

РАБОТА ЭНДЛЕРА существенно повлияла на меня в тот период, когда я только начинал заниматься исследованиями. На втором курсе колледжа я посещал факультатив, на котором мы читали его монографию, посвященную тому, как возникают новые виды. Книга открыла мне глаза на взаимосвязь теории и практических данных: как наблюдения за природным миром приводят к развитию теоретических идей, которые, в свою очередь, проверяются путем сбора новых данных.

Но еще больше на меня повлияла лекция, которую он прочитал на одном из еженедельных факультетских семинаров. К тому времени я стал фанатом биологии и постоянно крутился рядом со студентами магистратуры, собирая жемчужины мудрости и стараясь никому не помешать. Подобно любым студентам магистратуры, тогдашним и теперешним, эта группа была компанией искушенных экспертов, всегда готовых заметить непроверенные опытным путем утверждения и явные ошибки в статье или презентации. Но не в этот раз. Эндлер читал лекцию по теме своей экспериментальной работы, и я очень отчетливо помню, даже через тридцать пять лет, что, когда он выходил из аудитории, ему вслед неслись несдержанные комментарии магистрантов. Слова одного из них до сих пор живы в моей памяти: «Кто бы мог представить, что эволюционная биология станет экспериментальной наукой?» Тогда я еще не мог этого знать, но спустя каких-то пять лет те слова и открытие, на которое они указывали, сыграют важную роль в моей собственной карьере.

Студенты магистратуры и я были не единственными, кого потрясла лекция Эндлера. Несколько лет назад, еще до того, как его работа была опубликована, Эндлер делал презентацию по теме экспериментов с гуппи в Академии естественных наук в Филадельфии.

В аудитории в тот день присутствовал Дэвид Резник^[59], четверокурсник университета Пенсильвании.