Требуется сборка. Расшифровываем четыре миллиарда лет истории жизни – от древних окаменелостей до ДНК - [59]
Но хотя язык саламандры сам по себе удивителен, другая часть исследований Уэйка показала нечто еще более фантастическое.
Одна из особенностей работы Уэйка заключалась в использовании ДНК для воссоздания семейного дерева саламандр – для установления родственных связей между разными видами. Следуя традиции, начавшейся с Цукеркандля и Полинга, он сравнивал последовательности генов разных видов животных, чтобы понять, где и когда они эволюционировали. Используя образцы тканей практически всех видов, Уэйк построил самое полное на сегодняшний день семейное дерево саламандр. Результат ошеломил даже его самого.
Саламандры с самыми быстрыми выстреливающими языками не являются близкими родственниками. На самом деле они располагаются на семейном дереве далеко друг от друга, живут на расстоянии сотен миль и имеют разных предков. Изобретение выстреливающего языка – этого сложного биологического чуда, потребовавшего многих согласованных изменений головы и тела, – происходило независимым образом как минимум три раза или даже больше. И во всех случаях у животных исчезла подбородочно-язычная мышца, жаберные кости превратились в снаряды, а мышцы живота – в пружину, возвращающую снаряды в рот. Эти языки – примеры обнаруженной сэром Рэем Ланкестером множественности из области действия гормонов[18].
Независимое изобретение столь высокоспециализированного органа – не случайность. Все виды саламандр с таким языком имеют несколько общих признаков. Большинство саламандр используют жаберные кости для дыхания – чтобы раскрывать рот и проталкивать воздух в легкие. А на стадии личинки они также активно используют эти жаберные кости для питания: движение костей создает всасывающий эффект, необходимый для проникновения пищи внутрь организма. Если жаберные кости нужны для дыхания и питания, как же можно использовать их для стрельбы языком? Так вот: виды с самыми дальнобойными языками не имеют легких и не проходят стадию личинки. При отсутствии этих признаков жаберный аппарат не имеет конкурирующих функций и может использоваться для новой цели – служить снарядом для захвата добычи.
Но как возникает множественность? И что эти примеры говорят нам о внутренних механизмах работы живых организмов?
Шум – это сигнал
Ученые, как и большинство людей, ненавидят путаницу. Ученые любят графики, на которых точки аккуратно укладываются на кривой или прямой линии. Нам хочется ставить такие эксперименты, которые давали бы окончательный ответ. Наши идеальные наблюдения четки, аккуратны и в точности следуют предсказаниям. Мы любим сигнал и не переносим шум.
Анализ дерева жизни в этом смысле ничем не отличается. Построение семейного дерева жизни сродни поиску ключей к идентификации видов в дикой природе: мы отслеживаем специфические особенности, которые являются общими для некоторых животных. Чем больше у какого-то вида таких специфических особенностей, тем легче отличить его от остальных. Каждый может назвать различия между чайкой и совой. У обеих птиц есть идентификационные признаки, такие как круглая форма головы у совы и специфическая окраска клюва и тела у чайки. А родство между ними определяется по наличию признаков (от анатомии до ДНК), общих для разных групп. У всех людей есть признаки, которых нет у других приматов, у всех приматов есть признаки, которых нет у других млекопитающих, а у всех млекопитающих есть признаки, которых нет у большинства пресмыкающихся, и т. д.
Рэй Ланкестер вскрыл проблему курицы и яйца: как отличить сходство, возникшее независимым путем (множественность признаков), от сходства, объясняющегося общностью генеалогии? Если языки саламандр с множеством сложных деталей возникли независимым путем, как можно быть уверенным, что наличие того или иного признака доказывает родственную связь? Выясняется, что язык саламандр – лишь часть истории. Множественность проявляется в разных органах.
Так как же ведущий мировой специалист по саламандрам анализировал их эволюцию? Дэвид Уэйк, как и большинство других исследователей в этой области, практически не использовал анатомические признаки в качестве индикатора родства. Почему? Сколько бы ни накапливалось данных, выяснялось, что саламандры из разных частей света в разное время приобрели одинаковые элементы строения независимым путем.
Может быть, наличие биологической множественности – не помеха, а ключ к каким-то фундаментальным закономерностям? Может быть, то, что мы считаем шумом, на самом деле сигнал? Что, если какие-то пути эволюции не случайны?
Множественность в живых организмах проявляется в двух вариантах. Первый вариант – наличие ограниченного числа решений какой-то проблемы. Например, способность летать. Всем летающим существам для действия подъемной силы нужна большая площадь поверхности частей тела, так что у всех летающих существ есть крылья. Крылья птиц, летающих пресмыкающихся, летучих мышей и мух выглядят одинаково, но у них разные внутренние структуры и разные истории происхождения. Строение костей в крыльях птиц отличается от такового у летучих мышей или птерозавров. Крыло летучей мыши представляет собой мембрану, натянутую между пятью удлиненными пальцами, тогда как крыло птерозавра опиралось на очень длинный четвертый палец. Крылья насекомых совсем другие и поддерживаются тканью иного типа. Физическая необходимость и история привели к возникновению этих структур: все это крылья, но у них разная конфигурация, отражающая разную эволюционную историю млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и насекомых.
Почему мы выглядим так, как выглядим? Что общего между человеческими руками и, допустим, крылышками бабочки? И как связаны между собой волосы, молочные железы и сложное устройство нашего уха? Эти вопросы только кажутся праздными — на деле ответы на них позволят нам лучше понять строение человеческого организма, а значит, найти причину его слабостей и болезней. Нил Шубин, профессор анатомии, известный палеонтолог и один из первооткрывателей легендарного тиктаалика (промежуточного звена между рыбами и наземными животными), предлагает читателю совершить увлекательное путешествие к истокам эволюции и посмотреть, как на протяжении трех с половиной миллиардов лет формировалось и совершенствовалось наше тело.
«…Возвратишься в землю, из которой ты взят, ибо прах ты и в прах возвратишься», — напоминает Библия. «Так и есть», — соглашается автор бестселлера «Внутренняя рыба» (2008; рус. пер. 2010), профессор биологии Чикагского университета и член Национальной академии наук США Нил Шубин. И уточняет: человек состоит в кровном родстве не только со всеми живыми организмами, но и с землей, с водой и воздухом, с нашей планетой, с Галактикой и всей Вселенной. Наши тела сотканы за миллиарды лет эволюции из «звездной пыли».
Предлагаем вашему вниманию адаптированную на современный язык уникальную монографию российского историка Сергея Григорьевича Сватикова. Книга посвящена донскому казачеству и является интересным исследованием гражданской и социально-политической истории Дона. В работе было использовано издание 1924 года, выпущенное Донской Исторической комиссией. Сватиков изучил колоссальное количество монографий, общих трудов, статей и различных материалов, которые до него в отношении Дона не были проработаны. История казачества представляет громадный интерес как ценный опыт разрешения самим народом вековых задач построения жизни на началах свободы и равенства.
Монография доктора исторических наук Андрея Юрьевича Митрофанова рассматривает военно-политическую обстановку, сложившуюся вокруг византийской империи накануне захвата власти Алексеем Комнином в 1081 году, и исследует основные военные кампании этого императора, тактику и вооружение его армии. выводы относительно характера военно-политической стратегии Алексея Комнина автор делает, опираясь на известный памятник византийской исторической литературы – «Алексиаду» Анны Комниной, а также «Анналы» Иоанна Зонары, «Стратегикон» Катакалона Кекавмена, латинские и сельджукские исторические сочинения. В работе приводятся новые доказательства монгольского происхождения династии великих Сельджукидов и новые аргументы в пользу радикального изменения тактики варяжской гвардии в эпоху Алексея Комнина, рассматриваются процессы вестернизации византийской армии накануне Первого Крестового похода.
Виктор Пронин пишет о героях, которые решают острые нравственные проблемы. В конфликтных ситуациях им приходится делать выбор между добром и злом, отстаивать свои убеждения или изменять им — тогда человек неизбежно теряет многое.
«Любая история, в том числе история развития жизни на Земле, – это замысловатое переплетение причин и следствий. Убери что-то одно, и все остальное изменится до неузнаваемости» – с этих слов и знаменитого примера с бабочкой из рассказа Рэя Брэдбери палеоэнтомолог Александр Храмов начинает свой удивительный рассказ о шестиногих хозяевах планеты. Мы отмахиваемся от мух и комаров, сражаемся с тараканами, обходим стороной муравейники, что уж говорить о вшах! Только не будь вшей, человек остался бы волосатым, как шимпанзе.
Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.
Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.