Неотрицаемое. Наш мир и теория эволюции - Билл Най Страница 13

Многие предшественники Дарвина цеплялись за отдельные аспекты естественного отбора, не понимая фундаментальных основ этого явления. Наука не знает человека, который провел бы более эффектную работу по смешению истины и заблуждений, чем Жан-Батист де Моне, вошедший в историю под своим благородным наследным французским именем шевалье де Ламарк – или просто Ламарк.

Французский ученый середины XVIII века Ламарк предположил, что, когда животные и растения развивают определенные признаки или органы, те особи, которые используют эти органы чаще и более активно, будут не только улучшать функциональность приобретенных признаков, но и передавать своему потомству тенденцию к улучшению или укреплению этих органов. Видимо, он обратил внимание на мускулистые руки и плечи кузнецов, которые вполне соответствовали их образу жизни, напрямую связанному с молотком и наковальней. Он ожидал, что дети кузнеца должны унаследовать сильные руки и широкие плечи или, как минимум, способность к их развитию. На этом основании он сделал более обширное заключение относительно всего мира природы.

Несложно понять, почему Ламарк размышлял подобным образом. Все мы знакомы с людьми, которые пошли по стопам своей матери или отца. Если ваш отец – кузнец, вы с детства будете знать о работе с металлом куда больше, чем любой среднестатистический человек. Достигнув совершеннолетия и встав перед выбором профессии, логично предположить, что вы будете иметь преимущество над другими потенциальными кузнецами. Такой вывод подкрепил умозаключения Ламарка. На сегодняшний день в Главной лиге бейсбола есть очень много успешных игроков, отцы которых в свою очередь тоже были отличными игроками лиги. Возможно, это как-то связано с постоянным присутствием бейсбольной культуры в быту и детальным знанием правил в дополнение к наследованию телосложения, подходящего для игры; все эти факторы в совокупности могут привести к тому, что сын пойдет по стопам отца. Можно предположить, что чем больше вы что-то делаете – машете битой или долбите молотком по наковальне, – тем больше вы в этом преуспеете. Вместе с тем можно сделать вывод, что дети кузнецов, бочаров или метателей шаров будут, как правило, наследовать способности родителей. Если это справедливо в отношении людей, то в отношении животных это тоже должно работать, не так ли?

Стремясь связать причину и следствие, Ламарк сделал предположение, что эта возможная способность изменять или модифицировать черты, переданные потомству, сформировалась под воздействием усложняющей силы. Если животное желало, например, есть определенные листья, то оно старалось развить подходящий вид зубов, а потом передать этот полезный признак своему потомству. Это стало называться наследованием приобретенных признаков. Под этим подразумевается природное стремление или фактор, помогающий последующим поколениям усваивать полезные модификации, которые появились благодаря усилиям предыдущих поколений.

Предположение Ламарка помогало заглянуть в механизм того, каким образом вид мог изменяться. Ученый пытался понять конкретные средства, с помощью которых организм усложнялся и становился более специфичным и эффективным по мере размножения. Для меня знаковым примером является жираф (Giraffacamelopardalis). Представьте себе, что вы философ из Центральной Европы и впервые увидели жирафа; из-за своей внешней непритязательности и дружелюбности это животное просто завораживает. Взглянув на жирафа, вы непременно задались бы вопросом: почему у него такая длинная шея? Почему она не похожа на шеи собаки, кошки или коровы? В конце концов, мы же не видим, чтобы жирафы активно растягивали свои шеи, пытаясь заставить их расти. Они просто такими рождаются. Если отрезать хвост мыши, ее потомство будет все равно рождаться с хвостами. Если широкоплечая семья перестанет заниматься кузнечным ремеслом, у их потомков по-прежнему будут широкие плечи. Идеи Ламарка не выдерживают научной проверки.

Теперь мы знаем, что шея жирафа, как и все его физические атрибуты, контролируется генами, а живые организмы в природе изменять свои гены не могут. Любые организмы – актинии, светлячки, гигантские кальмары, миниатюрные пудели и люди – вынуждены играть теми картами (генами), которые им раздали. Дарвин смог понять то, что Ламарк упустил, а именно – усложнение организма происходит очень медленно, через многие поколения, а не быстро, в пределах одной особи. С учетом вышесказанного следует отметить, что исследователи совсем недавно обнаружили весьма интригующий поворот в науке. При особых условиях и до определенного момента наследование может работать так, как думал Ламарк. Хотя сами гены не могут меняться самостоятельно, механизм активизации этих генов может изменяться в пределах жизненного цикла одного организма. Такие изменения называются эпигенетическими, то есть идущими извне.

Не слишком отдаленное будущее сулит возможность другого пути изменения генов. Ученые работают над генной терапией – способностью менять ДНК для устранения или предотвращения заболеваний, корректировки или улучшения генов. Когда-нибудь ученые смогут производить изменения так называемой зародышевой линии, что в свою очередь приведет к появлению у ваших детей новой ДНК. Что это – кошмар или мечта? Бред или спасение? Возможность генетических модификаций немыслима без научно грамотной общественности. Пожалуйста, следите за новостями и голосуйте!

Итак, вернемся к нашим жирафам в их естественной среде обитания. Я не раз бывал в Африке и наблюдал за жирафами в природе – так вот могу сказать, что не нужно быть слишком наблюдательным, чтобы заметить, что жирафы едят листья с ветвей, находящихся довольно высоко от земли. Они используют свои шеи, чтобы достать листья, до которых другим животным добраться намного сложнее. Если бы вы были кошкой, вы могли бы забраться по тем ветвям и начать свою трапезу. Хотя это было бы гораздо сложней. И кстати кошки, как правило, питаются другими животными, а не сочными листьями акации. Жирафы обладают другой весьма примечательной особенностью, о которой я даже не знал, пока мне на нее не указали. У этих животных очень жесткие язык и губы. Они могут ухватиться ртом за толстую ветку акации и просто проехаться губами по всей длине, по пути собирая все растущие на ней листья. Но дело-то вот в чем: африканские акациевые деревья имеют крупные и острые шипы. Мы даже руками не сможем схватиться за эти ветви, не говоря уже о языке – такое даже представить страшно! А вот жирафы смогут.

Рассуждая подобно Ламарку, можно предположить, что жирафы, которых мы видим сегодня, получили свои длинные шеи в результате растягивания соответствующих мышц. Можно подумать, что просто вытягивая шею в поисках еды, жирафы естественным образом делали их длиннее – и это передавалось и их потомству. Но не тут-то было. Правильный ответ на этот вопрос нашел Дарвин: предки наших современных жирафов, шеи которых были длиннее, чем у их современников, могли добираться до чуть более высоких ветвей акаций по сравнению с другими членами жирафового стада. Жирафы с более длинной шеей были успешнее – пусть даже чуточку успешнее – в получении необходимого пропитания. А значит, они оказались успешнее и в вопросе потомства.

Эволюционное давление, в данном случае обусловленное более длинной шеей, вероятно, стало более заметным в условиях, когда запасы продовольствия оскудевали. Представьте себе засуху в саванне – африканский пейзаж, который для европейца или американца будет выглядеть как нечто среднее между лесом и степью. В период засухи листья на деревьях становятся более мелкими и менее сочными по сравнению с периодом дождей. В этой ситуации все животные, которые питаются листьями акации, начинают объедать листья с нижних веток деревьев. И только жирафы, которым повезло с чуть более длинной шеей, могут продолжать питаться листьями с высоких веток, до которых другие, не такие рослые животные их окружения, достать не могут. Поэтому, когда скудный запас листьев с нижних веток подходит к концу, низкие животные начинают голодать, в то время как высокие члены стада получают большее количество пищи вместе с возможностью иметь более здоровое потомство.