От атомов к древу. Введение в современную науку о жизни - [194]
Подчеркнем примечательную вещь. Все перечисленные изменения касаются новой мегасистемы, которая оформилась только на рубеже XX–XXI веков. Преемственной по отношению к старой мегасистеме (разбивавшей живые организмы на два, три, четыре или пять царств) она не является. Можно утверждать, что современная мегасистема соотносится со старыми системами живой природы (образца «животные — растения — грибы — протисты — бактерии…») так же, как современная астрономия, во всей ее красе и славе, соотносится с геоцентрической системой Птолемея. С точки зрения истории науки это утверждение будет верным буквально, без всяких преувеличений. И это прекрасно! Нам выпало жить в годы, когда новая научная картина мира (во всяком случае, биологическая) формируется прямо на глазах.
Будем помнить, что построение филогенетического древа, отображающего — в идеале — родственные связи абсолютно всех земных живых организмов, в любом случае станет только первым шагом к настоящему, глубокому познанию эволюционного процесса. Как механизмы эволюции, так и ее результаты невероятно многообразны. Известный американский биолог Стивен Гулд говорил по этому поводу:
«Проблема с историей жизни состоит в том, что у нас есть только один эксперимент. Благодаря огромному биохимическому сходству мы понимаем, что вся жизнь на Земле произошла из одного источника. Тем самым у нас нет никакого ответа на главный вопрос: должна ли любая жизнь быть устроена так, как она устроена на Земле, или мы наблюдаем всего одну возможность, осуществившуюся на фоне сотни миллионов нереализованных альтернатив?»[546]
Сам Гулд, насколько можно судить, склонялся ко второму варианту ответа. Если бы историю Вселенной можно было каким-то непостижимым образом повторить, возникла ли бы в ней хоть какая-нибудь жизнь? И если да — то как бы она выглядела? К чему пришла бы жизнь на Земле, если бы не было столкновения, породившего Луну, или «Земли-снежка», или пермского кризиса (см. главы 16, 17)? За всеми этими поворотами и развилками скрываются возможности, которых мы, скорее всего, никогда не сможем даже вообразить (как сказал писатель Олег Ладыженский: «Вся западная мифология не смогла придумать кенгуру»). Вряд ли кто-нибудь мог бы предсказать, например, такое уникальное событие, как возникновение эукариот, точный механизм которого до сих пор остается загадкой (см. главы 10, 14). Вряд ли инопланетный биолог, посетивший Землю в мезозойскую эру, мог бы предсказать великую эволюционную судьбу тогдашних млекопитающих. Или, скажем, если бы тот же биолог попал три миллиона лет назад в Африку и встретил там странных прямоходящих обезьян — смог бы он предсказать, что именно эти нелепые и малочисленные существа создадут великую письменную культуру, преобразуют облик планеты, выйдут в космос?..
А ведь перед нами будущее — и оно еще более сложно и непредсказуемо, чем прошлое.
От древа к лабиринту
Чарльз Дарвин считал, что родственные отношения всех живых организмов могут быть изображены ветвящимся древом. Сам термин «древо жизни» изобретением Дарвина не является — он, скорее всего, заимствован из библейской Книги Бытия. Классическая биология полагала, что все биологическое разнообразие возникло из единственного начального узла эволюционного древа в результате серии его последовательных ветвлений. Сейчас эту «нулевую гипотезу» дополняет постулат, блестяще популяризированный Ричардом Докинзом в книгах «Эгоистичный ген» и «Расширенный фенотип»: эволюция генов и эволюция целых организмов — просто-напросто разные вещи. Гены вполне могут перемещаться из одного организма в другой, и все реальные организмы (включая человека) суть в той или иной степени генетические химеры. Например, в геноме человека имеется довольно много генов и еще больше некодирующих нуклеотидных последовательностей, включенных туда эндогенными ретровирусами (см. главу 12). Все эукариоты получили от вирусов такие важные для работы генетического аппарата вещи, как механизм кэпирования информационной РНК и фермент топоизомеразу, играющий важную роль в репликации ДНК (см. главу 10)[547]. Список подобных примеров легко продолжить. Итак, в общем случае нам приходится иметь дело не с единым молекулярно-филогенетическим древом, а с набором древес, относящихся к отдельным генам, которые совсем не обязаны совпадать друг с другом.
Картина еще больше усложняется в тех случаях, когда по ходу эволюции организмы не просто обменивались генами, а сливались целиком. Таких примеров гораздо меньше, но некоторые из них очень важны для истории жизни на Земле: например, происхождение эукариот, которое сопровождалось слиянием минимум двух, а может быть, и трех микроорганизмов (см. главы 10, 14). Систему родственных связей, возникающую в результате наложения друг на друга множества событий подобного рода, «древом» уже не назвать.
В 2010 году известный французский биолог Дидье Рауль предложил для обозначения структур такого типа термин «ризома»
