Мы продолжаем рассказ о том, почему живем и умираем. Прежде чем переходить к «венцу творения» - человеку (хотя по поводу этого эпитета есть вопросы), надо объяснить как устроена жизнь и смерть более простых существ. Тогда вся концепция «восстания биологических машин» станет понятнее.
Хорошим примером являются пивные дрожжи, один из любимых объектов исследования у биологов (очень подозреваем, что это из-за замечательного побочного продукта, который они могут производить). Дрожжи это довольно примитивные одноклеточные грибы и они могут жить в двух режимах: размножаясь бесполым образом или устраивая себе половое размножение. Если в их жизни все хорошо, то размножаются, отпочковывая от себя новые клетки, которые являются их точными копиями-клонами. Процесс может много раз повторяться и дрожжи живут очень долго, множась в количестве и стремясь захватить как можно больше места. Эволюция в таком режиме идет крайне медленно, потому что изменчивость очень мала, в среде перемешаны новые и старые клетки, старых, конечно же, больше. В общем – застой.
Но вот условия начинают ухудшаться (например, дрожжи съели всю простую еду, которая есть в данной местности). Клетки дрожжей чувствуют, что халява закончилась и «решают» ускорить собственную эволюцию, возвращая себе способность быстро приспосабливаться к новым условиям. Делается это при помощи двух вещей: А) вводится обязательное половое размножение. Для этого дрожжевые клетки договариваются, кто из них будет мальчиком, а кто – девочкой и устраивают обмен генами. Б) Появляется быстрая смерть. Запрограммированная смерть дрожжевых клеток, которая в более комфортных условиях бесполого размножения отсутствует. Она, очевидно, необходима для того, чтобы старое поколение дрожжей освободило место новому, получившемуся в результате «перетасовки» генов.
И знаете, что является сигналом, запускающим механизм запрограммированной гибели дрожжевых клеток? Феромон - вещество, чувствуя которое дрожжи одного пола находят представителей пола противоположного. Открытие этого факта наделало много шума в тусовке ученых – дрожжевиков (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982202007765). Вот такая душераздирающая история любви и смерти у пивных дрожжей.
То есть, как только виду понадобилось ускорить собственную эволюцию, интересами отдельных особей тут же пожертвовали в угоду его величеству Геному Вида. И это грустное для отдельных особей правило прослеживается на существах любой сложности. Не надо думать, таков удел лишь примитивных одноклеточных организмов – микроскопических биологических машинок.
Вспомните об однолетних растениях, которые гибнут сразу после созревания их плодов. Кстати, корректнее их назвать не одно-летними, а однократно размножающимися. Например, бамбук живет десятки лет, и при этом очень успешно размножается бесполым образом – грубо говоря, черенкованием и корневищем. В результате он может разрастись в небольшую рощицу, состоящую, формально говоря, из клонов исходного растения. Причем растет он настолько плотно, что между двумя «бамбучинами» уже не помещается третья.
И вот приходит время, определенный возраст растения (обычно – лет 20-30) и бамбук зацветает. Причем зацветает одновременно целый участок бамбукового леса – надо же устроить обмен генами с соседями.
И тут возникает проблема. Семенам бамбука негде прорастать – все место вокруг занято растениями – «родителями». Семена упадут на землю, но если начнут прорастать им физически не хватит ни места, ни света. То есть следующее поколение обречено, если что-то не придумать. И что же придумала эволюция? Смерть для предыдущего поколения. Сразу после цветения и образования семян бамбук засыхает и гибнет, освобождая «дорогу молодым».
То есть мы опять видим работу того же жестокого закона – ценность отдельной особи ничто, по сравнению с важностью вида как такового, его генома. Причем неважно о каких особях мы говорим – микроскопических одноклеточных грибах, живущих несколько дней, или роскошных растениях, успешно росших в течение десятков лет.
Продолжение этого душераздирающего биологического романа в следующих выпусках на нашем канале!
