Век генетики: эволюция идей и понятий - [42]

3.5. Дискуссия по эгоистичной ДНК

Молекулярные генетики, приступившие к анализу структуры и функции генома и ДНК в начале 60-х годов в большинстве своем разделяли убеждение, что любые особенности в составе ДНК должны иметь адаптивный (функциональный) смысл; различия по составу ДНК внутри вида и между видами должны быть результатом отбора. Поэтому таким потрясением оказался С-парадокс эукариот, суть которого, повторим, такова:

1) избыточное содержание ДНК в расчете на гаплоидное число хромосом; 2) отсутствие явной связи между величиной С и таксономическим рангом организмов; 3) резкие различия в уровне С у близких видов при очевидном сходстве числа их генов; 4) резкие локальные изменения в плюс или минус сторону в одних и тех же локусах у особей одного или близких видов.

Анализ гетерогенности ДНК показал, что геномы эукариот содержат неинформативные последовательности, повторенные десятки тысяч или сотни раз, причем многие из них даже не транскрибируются. В 1980 г. в одном и том же номере "Science" появились две статьи, в которых сделана попытка истолковать С-парадокс, отказываясь от дарвиновского принципа адаптивной эволюции (Doolittle Sapienza 1980; Orgel, Crick 1980).

Авторы, одним из них был знаменитый Френсис Крик, сделали простое предположение, что существуют (и время от времени мутационно возникают) "эгоистичные последовательности", которые в силу своей "врожденной" молекулярной структуры получают преимущество в скорости или в возможности репликации и распространения по геному. И таким образом, они увеличивают свою долю в популяции ДНК генома. Это было своего рода покушение на миф об обязательной адаптивности в устройстве "главной молекулы".

Сразу после публикации посыпался шквал опровержений. Спустя 14 месяцев Дулитл признается:

"Подобно д-ру Оргелу и д-ру Ф. Крику мы были удивлены в ряде случаев довольно отрицательной реакцией, вызванной точной формулировкой наших идей, которые интуитивно казались нам очевидными" (Дулитл, 1986). Большинство возражений строилось на том, что приводились факты либо функциональной полезности тех или иных эгоистических последовательностей, вроде транспозонов, либо их влияния на функции клетки. У. Дулитл еще раз разъясняет свою позицию: "Ни мы, ни д-р Оргел и д-р Крик никогда не отрицали, что подвижные элементы и высокоповторяющиеся последовательности ДНК гетерохроматина могут играть определенную роль в эволюции. Мы не отрицали также, что эта роль может быть и существенной, даже основной, для макроэволюционных изменений. Мы только против предположения о том, что данные элементы возникли в результате, естественного отбора и сохраняются естественным отбором в связи с этой их ролью (выделено автором — Дулитл У., 1986).

Подобная ситуация была давно обыграна в сказке Редьярда Киплинга о слоненке. Слоненок был очень любопытным и желал узнать, что кушает за обедом крокодил. Крокодил в ответ схватил его за нос и стал тянуть. Образовался хобот, который сначала весьма опечалил слоненка. Но хобот оказался очень выгодной штукой. Он позволял срывать листья с высоких деревьев и обливаться водой, отгонять мух и давать тумаки милым братцам. Однако, все эти весьма полезные функции хобота никакого отношения к причинам его возникновения не имели!

Точно так же обстоит дело со многими молекулярными и морфологическими характеристиками. Например, возможность репарации двунитевых повреждения ДНК в мейозе была, видимо, основной причиной возникновения пола у первых эукариот (Гершензон, 1991). Критический нажим коллег за посягательство на миф был столь силен, что У. Дулитл закончил свою статью обещанием: она "будет последней из числа когда-либо написанных мною статей об "эгоистичной ДНК" (Дулитл, 1986).

3.6. Что есть ген?: от Моргана до наших дней

Начну с цитат, предоставив читателю возможность отгадать, кто их автор и тем самым прикоснуться к истории генетики.

1. "У современных последователей Менделизма факты часто превращаются в факторы с большой легкостью. Если один фактор не может истолковать факты, изобретается дополнительный, если двух недостаточно, привлекается третий. Иногда искусное жонглерство позволяет удивительным образом сделать результаты превосходно "объяснимыми", поскольку каждый раз объяснение изобретается заново. Presto! Объяснить факты теми же факторами, которые мы сами изобрели, чтобы объяснить их!… Я понимаю, как важно упорядочить наши результаты на основе небольшого числа допущений. Однако, я опасаюсь, что мы быстро разовьем некий сорт Менделевского ритуала, чтобы истолковать необычные факты на основе альтернативного наследования. До тех пор, пока мы ясно осознаем чисто произвольный характер и формальность наших формул, то особого вреда нет; надо только честно заявлять, что исследователи, которые работают на основе правил Менделя, не забывают о гипотетической природе факторов".

2. "… Я как раз в это время отдал в печать небольшую статью, в которой критиковал известное предположение о том, что ядро может быть носителем наследственных характеристик пола. Напротив, я предполагаю, что протоплазма может быть ответственна за конечный результат… В настоящее время очевидно, что хромосомная теория не может объяснить даже причины определения пола. Я чувствую еще большую уверенность в своей позиции…"