Требуется сборка. Расшифровываем четыре миллиарда лет истории жизни – от древних окаменелостей до ДНК - [70]

Шрифт
Интервал

Есть нечто грандиозное в том, что наш мозг смог достичь тех же результатов, которых клетки и геномы добивались на протяжении миллиардов лет. Технология, придуманная одним существом (бактерией), была перенята, модифицирована и применена для изменения других существ. Мозг, который присвоил и модифицировал эти биологические изобретения, сам отчасти состоит из вирусных белков с измененной функцией и подпитывается энергией с помощью бывших свободноживущих бактерий. Новые комбинации изменяют мир.

Эпилог

В рождественский день 2018 года я вынужден был почти все утро просидеть в палатке из-за летней пурги. Когда прояснилось, я направился в горы над лагерем, чтобы размять ноги. С каждым шагом все больше ощущая свободу, я наконец оказался у подножия горы Ритчи – одной из вершин Трансантарктического хребта. Меня окружало ледяное пространство шире всей континентальной части Соединенных Штатов. Наша команда занималась поиском окаменелостей в горах, возраст которых превышал возраст гор на Северном полюсе, где была найдена рыба с ногами Tiktaalik roseae. Здесь, на противоположном полюсе планеты, мы искали следы самых первых рыб с костным скелетом. Поиск камней правильного типа и возраста, в которых могли бы обнаружиться такие окаменелости, привел нас в горы в этой части Антарктики.

Вершины гор выступают из-под ледников, как цветной слоеный пирог, создавая живой контраст с окружающим белоснежным морем. Слои красных, коричневых и зеленых камней хранят в себе следы 400 миллионов лет истории жизни и самой планеты. Содержащиеся в камнях структуры доказывают, что этот полярный регион когда-то был гигантской тропической дельтой размером с дельту Амазонки, а позднее – центром высокой вулканической активности. И жизнь здесь тоже менялась. Самым нижним камням около 400 миллионов лет, и в них главным образом содержатся останки рыб, тогда как возраст вершин составляет 200 миллионов лет, и в них остались следы экосистем с разнообразными пресмыкающимися.

С такого расстояния возникает искушение видеть в этих слоистых камнях отражение упорядоченной череды эволюционных изменений. Если говорить в общем, слои с первыми микроорганизмами должны залегать ниже слоев с первыми животными, слои с первыми рыбами – ниже слоев с земноводными, а слои с первыми земноводными – ниже слоев с пресмыкающимися и т. д.

Мы привыкли заполнять бреши в знаниях, исходя из собственных привычек, обычно сформированных под влиянием наших надежд, ожиданий и опасений. Наш разум стремится связывать точки в прошлом в общее повествование, в котором каждое изменение приводит к следующему линейным образом. Все видели схему эволюции человека, демонстрирующую процессию от обезьян до человекообразных обезьян и человека, сначала сгорбленных и на четырех ногах, а потом поднявшихся на две ноги. Часто эту картинку используют в ироническом плане, заканчивая линию эволюции человеком, сидящем на диване за просмотром телесериала “Симпсоны” или приклеенным к мобильному телефону. Это глубоко укоренившееся видение истории. Сколько раз вы слышали термин “недостающее звено”, как будто существует какая-то великая цепь эволюционных событий, в которой одно звено обязательно ведет к следующему? И должно ли это недостающее звено непременно выглядеть как нечто среднее между предками и потомками?

Это правда, что в виде окаменелостей первая рыба появилась раньше первых наземных существ. Но, как мы видели, чем больше мы анализируем окаменелости, эмбрионы и ДНК организмов разных видов, тем чаще обнаруживаем, что многие изменения, позволившие животным жить на суше, возникли раньше, пока рыбы еще жили в воде. И каждое важное революционное изменение в истории жизни следовало тем же путем. Ничто не начинается в тот момент, когда вы думаете, что оно началось: были какие-то предшествовавшие события в прошлом, причем не там, где нам кажется. И Дарвин, отвечая Сент-Джорджу Джексону Майварту более 150 лет назад, понимал, что история жизни не могла пойти каким-то иным путем.

Дарвин не знал о ДНК, о функциях клеток или о генетических рецептах построения тел на этапе эмбрионального развития. ДНК, которая постоянно меняется и находится в состоянии войны с самой собой и с внешними захватчиками, служит основой для эволюционных изменений. Десять процентов нашего генома составляет бывшая ДНК вирусов, а еще примерно 60 % – повторяющиеся последовательности, возникшие в результате прыжков одичавших генов. Только 2 % ДНК приходится на наши собственные гены. Из-за слияния клеточного и генетического материала разных видов и постоянного удвоения и переназначения генов история жизни больше похожа на запутанное и петляющее русло реки, чем на прямой канал. Мать-Природу можно сравнить с ленивым пекарем, который производит невероятное количество изделий путем переназначения, копирования и модификации старых рецептов и разных ингредиентов. Именно благодаря множеству импровизаций, удвоений и слияний одноклеточные микроорганизмы эволюционировали таким образом, что их потомки процветают во всех уголках планеты и даже ходили по Луне.

Я постоянно возвращаюсь в памяти к той схеме, которая стала отправной точкой моей научной карьеры тридцать лет назад, – к рисунку рыбы и земноводного, соединенных стрелкой. Теперь он кажется странным, даже наивным. Он отражал состояние эволюционной биологии в ту эпоху, когда мы очень мало знали о геномах, вирусах-захватчиках или генах, которые создают тело. Ничего не было известно о рыбе с конечностями, которую мы с коллегами открыли в 2004 году, и об остальных недавно обнаруженных окаменелостях, рассказывающих о других важных событиях в истории жизни. Сегодня мы занимаемся такой наукой, о которой несколько десятилетий назад не могли даже мечтать. Как и история жизни, научный поиск полон неожиданных возвращений, поворотов, тупиков и возможностей, меняющих наши представления об окружающем мире. Даже идеи, с помощью которых мы анализируем разнообразие природы, тоже подверглись переназначению и модификации и отличаются от идей наших предшественников, живших десятилетия или столетия назад.


Еще от автора Нил Шубин
Внутренняя рыба: История человеческого тела с древнейших времен до наших дней

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.


Вселенная внутри нас: Что общего у камней, планет и людей

«…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».


Рекомендуем почитать
Наполеон Бонапарт: между историей и легендой

Наполеон притягивает и отталкивает, завораживает и вызывает неприятие, но никого не оставляет равнодушным. В 2019 году исполнилось 250 лет со дня рождения Наполеона Бонапарта, и его имя, уже при жизни превратившееся в легенду, стало не просто мифом, но национальным, точнее, интернациональным брендом, фирменным знаком. В свое время знаменитый писатель и поэт Виктор Гюго, отец которого был наполеоновским генералом, писал, что французы продолжают то показывать, то прятать Наполеона, не в силах прийти к окончательному мнению, и эти слова не потеряли своей актуальности и сегодня.


Император Алексей Ι Комнин и его стратегия

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.


Продолжим наши игры+Кандибобер

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.


Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты

«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.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

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.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

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.