Мир кишмя кишит жизнью. Желтая бабочка-лимонница, залетевшая в сад, жужелицы, снующие под камнями, светящиеся ночью жуки, божьи коровки, поедающие тлей, — всё это лишь малая часть фантастического разнообразия, которое нас окружает. Одних только жуков, по оценкам ученых, существует более миллиона видов. Для автора, выросшего в Англии, эти насекомые стали не просто увлечением, а микрокосмом всей жизни. Каждый вид — прекрасно приспособлен к своему образу жизни. Неудивительно, что тысячелетиями люди видели в этом руку божественного Творца.
Часы на дороге и пристрастие к жукам
В большинстве культур есть мифы о сотворении мира. В иудеохристианской традиции мир был создан за несколько дней. Генетик Дж. Б. С. Холдейн, глядя на гигантское разнообразие жуков, с иронией заметил: кем бы ни был Творец, «в пристрастии к жукам Он не знал меры». В XVIII–XIX веках ученые сравнивали живые механизмы со сложными машинами промышленной революции. Преподобный Уильям Пейли в 1802 году предложил знаменитую аналогию: если на прогулке вы находите часы, их сложный механизм убеждает вас в существовании разумного создателя. Тот же ход рассуждений, считал он, применим и к живым существам. Сегодня мы знаем, что сложные живые формы могут возникать без конструктора. Это происходит благодаря естественному отбору — творческому процессу, который за миллиарды лет породил всё многообразие жизни: от микробов до жука-оленя с его жуткими челюстями, от трехметровых щупалец цианеи до отстоящих больших пальцев человека.
Дарвин и его предшественники
Над проблемой эволюции возвышается фигура Чарльза Дарвина. Путешествуя на корабле «Бигль», он собирал образцы растений, животных и окаменелостей. В книге 1859 года «Происхождение видов» Дарвин изложил механизм естественного отбора. Но он не был первым, кто предположил эволюцию. Аристотель утверждал, что части тела животных могут возникать и исчезать за долгие периоды. В конце XVIII века французский ученый Жан-Батист Ламарк показал, что виды связаны цепочками сходства. Он прославился идеей, что жирафы удлинили шею, потому что тянулись к высоким веткам, и эти изменения передавались потомству. Сегодня его теория считается ошибочной в деталях, но сам Ламарк заслуживает уважения как один из первых, кто заявил о реальности эволюции. Даже в семье Дарвина были сторонники эволюции. Его дед, поэт и врач Эразм Дарвин, поместил на гербе девиз «Всё от моллюсков». Когда настоятель собора обвинил его в отрицании Создателя, Эразм изменил герб — он был успешным врачом и не хотел терять богатых пациентов. Свои взгляды он изложил в поэме «Храм природы», где описал, как «первые крошечные формы» обретают новые силы и конечности, порождая бесчисленные группы растений и дышащие царства плавников, ног и крыльев. Внук пошел дальше. Чарльз Дарвин не просто накопил доказательства эволюции — он предложил механизм, объясняющий, как она работает.
Как работает естественный отбор
Идея Дарвина проста и гениальна. Если в популяции есть наследственные вариации, и если некоторые из этих вариаций повышают успешность в производстве потомства, то со временем эти вариации будут накапливаться. Возьмем жирафов. Случайные изменения, слегка удлинившие шею, позволили некоторым предкам доставать до более высоких ветвей. Они получали больше пищи, были более живучими и оставляли больше потомства. Так в стадах постепенно стали преобладать особи с длинными шеями.
Три условия необходимы для эволюции: способность к воспроизводству, система наследования и изменчивость. К этому можно добавить четвертое — смерть. Только когда старые поколения уходят, новые, с более удачными признаками, могут занять их место. Люди использовали этот процесс тысячелетиями, даже не подозревая о теории Дарвина. Искусственный отбор превратил серых волков в собак всех пород — от чихуахуа до датского дога. Полевая горчица стала брокколи, цветной и кочанной капустой, кольраби. За сравнительно небольшое число поколений произошли превращения, показывающие мощь эволюции.
Дрожжи и человек: родство через миллиард лет
Одно из важнейших следствий эволюции — все живые существа связаны происхождением. Если проследить древо жизни назад, ветви сходятся в единый ствол. В 1980-х годах автор, работая в лондонском онкологическом институте, задался вопросом: одинаково ли контролируют клеточный цикл дрожжи и человек? Общий предок дрожжей и людей жил 1,2–1,5 миллиарда лет назад. Динозавры вымерли «всего» 65 миллионов лет назад. Казалось нелепым предполагать, что у столь дальних родственников сохранились одинаковые механизмы. Но эксперимент, проведенный сотрудницей лаборатории Мелани Ли, дал неожиданный результат. Она взяла дрожжевые клетки с дефектным геном cdc2, из-за которого они не могли делиться, и добавила в них библиотеку человеческих генов. Если бы человеческий эквивалент cdc2 работал так же, как дрожжевой, клетки восстановили бы способность к делению. И они восстановили. Человеческий ген заменил дрожжевой. Последовательности белков оказались настолько похожи, что человеческий ген контролировал клеточный цикл дрожжей. Центральный механизм деления клеток сохранился неизменным на протяжении более миллиарда лет эволюции.
Встреча с родственником
Связь всего живого автор прочувствовал не только в лаборатории, но и в джунглях Уганды. Отправившись в поход в поисках горных горилл, он оказался лицом к лицу с величественным альфа-самцом. Генетик знал: у них почти 96% общих генов. Но когда глубокие умные карие глаза встретились с его глазами, цифры перестали иметь значение. Обезьяны были настроены на одну волну друг с другом и с людьми. В их поведении было что-то неизбывно знакомое — сопереживание, любопытство. Несколько минут они смотрели друг на друга. Потом самец вытянул руку, согнул вдвое деревце и полез на дерево, не отводя глаз. Эта встреча наглядно показала, как близка связь человека с этими созданиями. И не только с гориллами, но и с другими обезьянами, млекопитающими, животными, растениями и микробами. Все формы жизни, с которыми мы делим планету, — наши родственники.
Эволюция внутри нас
Естественный отбор происходит не только в ходе эволюции видов, но и на уровне клеток нашего тела. Рак возникает, когда поврежденные клетки начинают бесконтрольно делиться. Подобно эволюции в популяции организмов, раковые клетки, ускользнувшие от защиты тела, постепенно завоевывают ткань. В них накапливаются новые мутации, и они становятся все более агрессивными. Та же самая система — репродукция, наследственность, изменчивость — делает возможным эволюцию жизни и одновременно порождает опаснейшие заболевания.
Личный путь автора
Эволюция изменила не только научное, но и личное мировоззрение автора. Его бабушка была баптисткой, и каждое воскресенье он ходил в церковь. Он хорошо знал Библию и даже думал стать священником. Когда в школе начали рассказывать об эволюции, он отправился к священнику. Мальчик предложил компромисс: Бог, объясняя сотворение людям две-три тысячи лет назад, использовал понятные им слова — миф. Но на самом деле Он изобрел еще более удивительный механизм: эволюцию. Священник ответил, что нужно верить букве Книги Бытия, и пообещал молиться за него. Так начался постепенный уход от религиозности к скептическому агностицизму. Наука дала путь к более рациональному пониманию мира, большую уверенность и лучший способ поиска истины.
Эволюция путем естественного отбора — это не просто биологическая теория. Это история о том, как случайные изменения, отфильтрованные необходимостью выживать, создали всё многообразие жизни на Земле. Это история о том, что дрожжи и человек, бабочка и горилла — ветви одного древа, уходящего корнями в глубину времен. Для автора эта история полна не меньших чудес, чем древние мифы. Только вместо знакомого и обыденного акта творения, она требует вообразить нечто, выходящее далеко за рамки привычного. И это, возможно, самое поразительное.