Восхождение на гору Невероятности

Порой трудно понять, что было вначале – где преадаптация, а где ее следствие. Изучая эволюционные корни легкого, Дарвин искал ответ в строении и роли плавательного пузыря рыб. С помощью этого наполненного воздухом пузыря, действующего по принципу картезианского водолаза (человечка в бутылке, который то ныряет, то всплывает, если слегка надавить на крышку), костистые рыбы управляют своей плавучестью. Работая мышцами, рыба меняет объем воды в плавательном пузыре, что позволяет ей зависать на определенной глубине. Это относится только к обычной костистой рыбе. У акул, которые, несмотря на вполне рыбью внешность, еще меньше костистые рыбы, чем мы с вами, нет плавательного пузыря, поэтому им, для того чтобы оставаться на нужной глубине, приходится активнее работать плавниками. Плавательный пузырь похож на легкое, и Дарвин подумал, что он мог быть преадаптационным органом, позже развившимся в легкое. Современные зоологи склонны ставить телегу впереди лошади и полагают, что как раз плавательный пузырь относительно недавно развился из примитивного легкого: рыбы, которые дышат воздухом, и сейчас не редкость. Как бы то ни было, мы должны задаться вопросом, какой орган предшествовал более раннему из этих двух. Возможно, легкое или плавательный пузырь образовались из дивертикула кишечника и поначалу участвовали в пищеварении. На каждом этапе эволюции, с каждым шагом на пути к вершине горы Невероятности дивертикул, полость или легкое должны были приносить своему обладателю какую‐то пользу.

Не мог ли слоновий хобот вырасти одним махом, не мог ли это быть один мощный рывок? Почему детенышу родителей с носами, как у тапира, не видать хобота, как у слона? На самом деле здесь кроется три вопроса. Первый – возможны ли мутации с сильным эффектом, или макромутации? Второй – если да, то может ли естественный отбор благоприятствовать таким мутациям? Третий вопрос требует не такого однозначного ответа – что подразумевать под мутацией с сильным эффектом? Вернусь к различиям между макромутациями типа “Боинг-747”и типа “удлиненный Дуглас ДС-8”, которые я описал в моей прежней книге.

На первый из трех вопросов можно ответить положительно. Макромутации действительно происходят. Иногда потомство решительно, до боли в сердце не похоже ни на одного из родителей, ни на других представителей вида. По словам Скотта Гарднера, фотографа из газеты Hamilton Spectator, жабу, изображенную на рис. 3.2, нашли у себя в саду две девочки из города Гамильтона, который находится в канадской провинции Онтарио. У нее отсутствуют глаза на поверхности головы. Когда животное разинуло рот, рассказывал Гарднер, стало ясно, что оно все‐таки реагирует на окружающее. Жабу отправили на ветеринарный факультет Гуэлфского университета для исследования, но сколько‐нибудь подробного отчета я до сих пор не видел. Такие бедолаги интересны тем, что часто дают информацию о нормальном развитии эмбриона. Не все врожденные аномалии развития обусловлены генетикой – взять хотя бы побочные эффекты приема талидомида, – но многие таковы. Ахондороплазия, тяжелое заболевание, связанное с укорочением костей конечностей и приводящее к карликовости и искажению пропорций тела, связана с вариантом одного-единственного гена. Подобные значительные мутации – “макромутации” – иногда называют еще сальтациями. Как правило, вариант гена, являющийся причиной заболевания ахондроплазией, передает потомку один из родителей, но бывает, что болезнь развивается случайно в результате резкого изменения – должно быть, так этот вариант гена и возник когда‐то впервые. Теоретически, хотя я очень сомневаюсь, что это могло произойти на самом деле, в каком‐то одном поколении в результате такой же грандиозной мутации вытянутый нос тапира мог спонтанно вырасти до размеров слоновьего хобота.

Рис. 3.2. Макромутации возможны. В саду одного дома в Канаде нашли вот такого маленького уродца с глазками на нёбе, и он был жив. Впервые фото было опубликовано в городской газете The Hamilton Spectator.