Муратов Петр Юрьевич: другие произведения.

Интересно об эволюции, или кто он снежный человек?

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Peклaмa:
Литературные конкурсы на Litnet. Переходи и читай!
Конкурсы романов на Author.Today

Создай свою аудиокнигу за 3 000 р и заработай на ней
📕 Книги и стихи Surgebook на Android
Peклaмa
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Немного упростил и сделал более "читабельной" научно-популярную статью, опубликованную 5 лет назад, "Было ли у нас время для эволюции?" Для всех интересующихся вопросами науки.


ИНТЕРЕСНО ОБ ЭВОЛЮЦИИ, ИЛИ КТО ОН - СНЕЖНЫЙ ЧЕЛОВЕК?

   Уважаемый Любознательный Читатель! Если тебе интересны вопросы науки, эта статья для тебя! Если ты, споткнувшись о цифры, решишь, что материал слишком сложен, не пугайся: уровня знаний средней школы по биологии будет вполне достаточно. Дочитай до конца - и будешь приятно удивлен и своей любознательности, и умению понять некоторые интересные вещи.
   Однажды ко мне пришел мой друг и однокурсник Рудаль Кадыров и поделился своими взглядами на эволюцию, признавшись, что еще в студенчестве при изучении дарвинизма у него возникали те же ощущения, что и при изучении научного коммунизма: что-то здесь не так. И если в отношении "коммунизма" я был с ним согласен, то за старика Дарвина затупился. Рудаль, терпеливо выслушав эмоциональный пересказ основных положений учения Дарвина, спросил: "Ну, хорошо. А теперь представь, что ты пришел в огромную библиотеку. Миллионы томов. Ты спрашиваешь директора: откуда такое богатство? А он тебе отвечает: "Вы знаете, любезный, у нас раньше всего этого добра не было. Была только одна книга - "Война и мир". Но у нас были миллионы машинисток и миллионы лет в запасе. Машинистки перепечатывали и перепечатывали "Войну и мир". Естественно, иногда ошибались. Глупые ошибки мы отбрасывали, но подающие надежду оставляли. Затем машинистки перепечатывали уже ошибочные, но "подавшие надежду" тексты, и опять ошибались. "И так постепенно, за миллионы лет эволюции, в результате постепенного накопления самых незначительных изменений", из одной книги "Война и мир" родились и "Евгений Онегин", и "Братья Карамазовы", и "Идиот". Ты бы в это поверил? А вот в теорию Дарвина ты, дружище, веришь..."
   И еще одна мысль. Если идея действительно правильная, она сразу же дает революционный взрыв открытий и изобретений. Полвека прошло с открытия радиоактивности - и уже взорвали атомную бомбу. Не прошло и ста лет с открытий Менделя - уже расшифровали структуру ДНК и генетический код. Только, считай, обнаружили радиоволны, как на тебе - и цифровое телевидение, и сотовые телефоны. Книга Дарвина увидела свет более 150 лет назад, а "воз и ныне там": кроме суперзаумных терминов ничего нового не придумано, а ведь сама по себе сложность терминологии говорит о слабости идеи. Кстати, большинство генетиков всегда критически и скептически относились к теории Дарвина.
   Пару слов о нас, авторах. Оба закончили биофак Казанского университета, оба получили госраспределение во ВНИИ Молекулярной биологии НПО "Вектор" под Новосибирском. Но из науки нам обоим пришлось уйти - "спасибо" лихим девяностым. Однако биология-матушка, как первая любовь, "навсегда осталась в наших сердцах". Всё время вынужденного "хождения в бизнес", мы не "выключали" головы. И вот, Рудаль изложил свои постулаты. Сколько раз мы потом сидели с ним и, хлебнув пивка и небрежно сдвинув в сторону вороха накладных и счетов-фактур, "скрещивали шпаги" за эволюцию! Сколько раз, словно перескочившие на другую орбиту электроны, забывались спорами, отрешившись от круговерти текущих дел. И чем выше был взлет мысли, тем тягостнее ощущалось возвращение в рутинную повседневность коммерции...
   Дальше почти что по Булгакову: "настал час, когда надо было покинуть тайный приют и выйти в жизнь..." Нет, жизнь на этом, в отличие от Мастера, "не закончилась". Но как заставить во всеуслышание прозвучать эту статью? Я дольше Рудаля проработал в науке, потому и связей имел побольше - по десяткам электронных адресов полетели письма со статьей. Среди адресатов были и весьма уважаемые биологи, и химики с докторскими степенями и профессорскими должностями. Многие, большое спасибо, откликнулись. Общий тон ответов был следующим: "М-да, интересные мысли! Но кто ж всё это проверит?"
   Понятно, что проверка любой гипотезы требует экспериментальных подтверждений, ибо общеизвестно: "суха теория, мой друг..." В нашем случае для этого потребовалась работа, как минимум, хотя бы одного научно-исследовательского института. Стоит также отметить: никто из откликнувшихся адресатов теорией эволюции профессионально не занимался. Но в среде биологов самых разных научных дисциплин всегда считалось хорошим тоном порассуждать за эволюцию - это сродни неистребимому желанию образованных людей поговорить в хорошей компании, особенно подшофе, за историю и политику.
   Потом, как нередко водится, всё это потихоньку заглохло. И вот, я вновь решил встряхнуть Рудаля: переведи, говорю, статью на английский и разошли в иностранные научные журналы - не всегда везет с "пророками в отечестве своем". Ну а я, в свою очередь, попробую всколыхнуть широкую читательскую аудиторию, упростив текст и адаптировав его для небиологов. Статья основана не на экспериментальных данных, а на несколько ином взгляде на некоторые общие и широко известные факты и цифры. Удивительно, что мы никогда не встречались именно с таким взглядом на природу вещей, хотя идея лежит как будто бы на поверхности, и эта идея почти сразу же приводит к совершенно неожиданным выводам.
   Ну что, поехали?
  

Немножко цифр

   Известно, что общее число генов человека - примерно 30 000, а геном человека содержит примерно 3,3 миллиарда "генных букв" - нуклеотидных пар. При этом всего лишь около 5% генома содержат гены, то есть средний ген состоит примерно из 5 000 нуклеотидных пар. Если средний ген представить в виде страницы, то он будет похож на страницу энциклопедии - довольно большого формата, набранную мелким шрифтом.
   В ходе многочисленных экспериментов было установлено, что вероятность мутации одного гена человека в одном поколении равна примерно одной стотысячной - 0,00001 или 1/105. Умножая это число на примерное число генов человека - 30 000 (хотя это и не совсем корректно с точки зрения теории вероятностей), делается вывод: примерно треть всех половых клеток каждого человека несет новую мутацию. Вначале хочется закричать: "Ужас! Кругом мутанты!" Но потом успокаиваешься: с другой стороны, зато какой богатейший материал для естественного отбора! А если учесть тот факт, что древний человек возник примерно миллион (а, может, и два) лет назад, то вполне может показаться справедливой хрестоматийная цитата: "и так постепенно, за миллионы лет эволюции, за счет постепенного накопления самых незначительных изменений, которые давали бы хоть небольшое преимущество для выживания вида, и т.д. и т.п.".
   С другой стороны, удивляет способность многих животных, например, крокодилов, оставаться практически неизменными в течение многих миллионов лет при таком-то огромном количестве мутаций! Объясняют это тем, что естественный отбор играет двоякую роль: с одной стороны - творческую, новаторскую, с другой - стабилизирующую, удаляя из популяции почти все мутации, особенно если популяция оказалась "удачной", и если условия ее существования мало менялись.
   Поэтому рассмотрим ситуацию более детально, и для начала возьмем один-единственный ген.
  

Поведение единичного гена человека в ходе эволюции

   Прежде, чем приступить к анализу, сделаем еще некоторые теоретические допущения.
   А) Будем считать, что древний человек возник ровно один миллион лет назад.
   Б) Будем считать, что древний человек возник от очень небольшого числа прародителей. Лучше всего от двух - пусть это будут "Адам и Ева", чтобы считать, что, по крайней мере, наш единичный ген был одинаковым у всех представителей самой первой популяции первых людей.
   В) Будем считать, что среднее время одной генерации человека составляет ровно двадцать лет, то есть за один миллион лет сменилось 50 000 поколений. Отсюда также следует, что каким бы сложным и запутанным не было генеалогическое древо каждого из нас, каждый является потомком "Адама и Евы" в пятидесятитысячном поколении.
   Зададимся вопросом: а что произошло бы с нашим единичным геном за один миллион лет (т.е. за все время существования человека), если бы по этому гену не велся стабилизирующий отбор? Первое, что приходит на ум - при таком количестве мутаций да еще за миллион лет такой ген должен быть разрушен до неузнаваемости и представлять из себя полную бессмыслицу. Сравнивая со страницей энциклопедии, за миллион лет непрерывных бомбардировок мутациями текст этой страницы должен был бы выглядеть как совершенно бессмысленный набор букв. Можно ли надеяться найти данный единичный ген в первозданном, идеальном виде хотя бы у одного из ныне живущих людей?
   А какова вероятность того, что у кого-то данный единичный ген сохранился в первозданном виде и не испытал ни одной мутации за весь миллион лет, пока меняли друг друга все пятьдесят тысяч поколений его непосредственных предков? Кажется, что вероятность этого события должна быть ничтожно малой.
   И все же проверим. Напомним, вероятность мутации этого гена в одном поколении равна одной стотысячной или 0,00001. Следовательно, вероятность того, что данный ген в одном поколении одного человека НЕ испытает ни одной мутации равна разности 1 минус 0,00001, то есть 0,99999. Далее. Вероятность того, что "идеальный" ген не испытает ни одной мутации в двух последующих поколениях одного человека - 0,99999 умножить на 0,99999. А чтобы определить вероятность того, что "идеальный" ген не испытает ни одной мутации за миллион лет, необходимо 0,99999 возвести в степень, соответствующую в нашем случае 50 000 поколений. Считаем, получаем, что 0,9999950000 =0,6. Ну, не совсем 0,6, но очень близко к этому.
   Не знаю, как вы, но мы, помнится, остолбенели от этой цифры. Что она означает? Она означает, что у 60% ныне живущих людей данный единичный ген ни разу не испытал ни одной мутации за все миллион лет эволюции. Он пришел к нам напрямую от "Адама и Евы", и даже при отсутствии стабилизирующего отбора, отсеивающего мутации, "идеальный" ген сохранился в первозданном, "идеальном" виде у 60% особей биологического вида "Человек". При том, что мы условно приняли человека за существо гаплоидное (с одинарным набором хромосом) - подобное теоретически допустимо для упрощения анализа. Но если все же вспомнить, что человек является диплоидным, то ситуация станет еще более драматической - "идеальный" ген можно будет обнаружить хотя бы в одной из двух хромосом примерно у 84% людей.
  

Смешивание популяций

   Точно такую же картину мы получим по всем 30 000 генам человека. И вот - крамольный вопрос: "А что было бы, если бы мы взяли, скажем, тысячу самых первых потомков "Адама и Евы", включая и их самих, и "впрыснули" их в современное общество?" Смогли бы мы их каким-то образом выявить? Ведь их геномы оказались бы сформированы из генов, которые и сегодня являются самыми массовыми в популяции.
   Ответ выглядит очевидным: мы не смогли бы их как-то "вычислить" в современной популяции человека, они "растворились" бы среди нас, так как обладали бы самыми распространенными признаками - самым средним ростом и весом, самым массовым цветом кожи, глаз и т.д. Другими словами, при смешивании двух популяций - первозданной, исходной, которая существовала один миллион лет назад, и нынешней - мы не смогли бы их разделить.
   На крамольный вопрос следует дать крамольный ответ: популяция человека осталась практически неизменной с момента своего возникновения. С математической неизбежностью. Конечно, современная популяция людей гораздо более разнообразна в сравнении с почти однородной первозданной, но последняя входила бы, практически, на равных правах в современную популяцию.
   Если бы мы поступили наоборот: набрали тысячу добровольцев из современного общества и "впрыснули" бы их в первозданную популяцию, то дикари прошлого вполне сумели бы их переловить. Пожалуй бы еще и съели. Но все равно, съели бы их как людей, только чужаков. Но если вдруг кто-нибудь из них вступил бы в законный брак с кем-то из "добровольцев", то от этого брака родились вполне нормальные и здоровые дети, которых легко взяли бы в современный детский сад.
   Понятно, что первым и самым очевидным возражением против этой идеи со стороны любого эволюциониста будет следующее: "Вы забыли про отбор. А отбор-то существует!". Нет, не забыли, но прежде, чем перейти к анализу влияния отбора, рассмотрим один из прикладных аспектов предложенной идеи, а именно метод точного определения времени происхождения биологического вида.
  

Период полураспада абсолютно шумового гена и его использование

для точного определения времени происхождения вида

  
   В физике существует теоретическое понятие "абсолютно черного тела". В генетике аналогично можно ввести понятие "абсолютно шумового гена" - АШГ. Такой ген, точнее, такой участок ДНК, должен отвечать следующим требованиям:
   - не должен транскрибироваться (создавать РНК по своей матрице);
   - не должен участвовать в каких-либо других видах жизнедеятельности клетки или организма;
   - никак не должен проявляться в фенотипе (внешних признаках);
   - никак не должен влиять на выживаемость;
   - должен быть подвержен свободной "бомбардировке" мутациями.
   Возможно ли существование таких АШГ? С точки зрения логики - да.
   Во-первых, напомним, исследования генома человека показали, что только 5% генома несут гены. Остальные 95% - темная неизвестность. Скорее всего, процент полезной части генома возрастет в процессе исследований, но вряд ли существенно. Следовательно, допустимо предположение, что в пределах этих 95% пустых участков ДНК существуют АШГ. Более того, размер генома человека, и вообще млекопитающих, не является самым большим в природе, у некоторых гораздо более низших живых существ геном больше. Парадокс? Несомненно, но это факт. Значит, хотя бы у них должны существовать совершенно бесполезные участки генома, а значит и теоретически допустимые "абсолютно шумовые гены".
   Во вторых, в геномах всех живых существ обнаруживаются повторяющиеся последовательности. Поэтому также вполне допустимо предположение, что любая из единожды летально нарушенных таких последовательностей может превратиться в АШГ, перестав выполнять свои функции. Но это никак не приведет к гибели организма или вида: ее функцию будут выполнять многочисленные "сестры" этой летально нарушенной последовательности.
   Итак, предположим, что такой АШГ существует у биологического вида "Человек" и он обнаружен - скажем, участок "пустой" ДНК между двумя четко установленными генами. Предположим также, что этот участок ДНК имеет такой размер, что вероятность точечной мутации в его пределах равна средней вероятности спонтанной мутации на один ген человека в одном поколении - одной стотысячной (0,00001). Понятно, что с каждым поколением такой ген под действием мутаций начнет рассыпаться, но, как мы указали выше, он будет рассыпаться настолько медленно, что его распад можно использовать для определения времени появления вида на глубину до десятков тысяч генераций - для человека это один-два миллиона лет.
   Конкретный способ использования АШГ для датирования времени происхождения вида по числу генераций должен выглядеть примерно так.
   Первое. Прежде всего, выявляется участок ДНК, отвечающий требованиям к АШГ.
   Второе. Из популяции человека (или другого живого существа) отбирается достаточно репрезентативная выборка - не менее 1000 особей.
   Третье. Определяется последовательность нуклеотидов данного АШГ для всей выборки, причем только для одной из пары хромосом, неважно, для какой.
   И, наконец, четвертое. Если идея была изначально верна, то должна получиться примерно следующая картина: примерно у 60% особей анализируемый АШГ должен быть совершенно одинаковым. У оставшихся 40% особей должны быть единичные, реже двойные или тройные, точечные мутации в самых разных местах АШГ. При этом частота даже самой распространенной из этих мутаций должна быть очень небольшой - не более 0,5-1%. Образно это выглядит как остов разрушающегося высотного здания, от ста этажей которого осталось шестьдесят, а вокруг валяются груды кирпичей не выше первого этажа.
   Не станем пугать Любознательного Читателя математическими выкладками, скажем только, что АШГ будет вести себя точно так же, как ведут себя радиоактивные изотопы: для него будет существовать свой "период полураспада". Проще говоря, если за число генераций N от 100 этажей нашего "здания" осталось 50 этажей, то за последующие N генераций останется 25, еще за следующие N генераций - 12,5 и т.д. Посчитав число сохранившихся "этажей", легко вычислить, сколько потребовалось бы поколений для того, чтобы произвести такие "разрушения", а, умножив число поколений на время генерации данного вида, можно определить время возникновения вида в годах.
  

Ноев ковчег

  
   Но есть одно "но". На самом деле, при помощи такого метода мы определим, скорее всего, не истинное время возникновения вида, а время его последнего прохождения через "игольное ушко". То есть время, когда вид в последний раз в своей истории оказывался на грани исчезновения, и его численность сокращалась до нескольких особей (или нескольких десятков особей). В этом случае с большой вероятностью должен сохраниться только первоначальный вариант АШГ.
   Но нет худа без добра: зато у нас появился чисто генетический способ проверить, а существовал ли Ноев ковчег? Ведь если Ной взял с собой "каждой твари по паре", то все твари одновременно прошли через "игольное ушко". А нам лишь остается при помощи описанного выше метода проанализировать АШГ у разных видов животных и растений. Если выяснится, что все ныне живущие виды действительно одновременно прошли через "игольное ушко", то это будет означать, что всемирный потоп был! Если же нет, станет немножко грустно... Во всяком случае, гораздо легче искать Ноев ковчег в генетической лаборатории, нежели на заснеженных склонах горы Арарат.
  

Влияние отбора на единичный ген человека

  
   Как мы выяснили ранее, сам по себе мутационный процесс не способен существенно изменить популяцию, по крайней мере, человека, за период в миллион лет. В результате мутаций может возникнуть разнообразие, но первоначальные гены все равно будут составлять львиную долю в популяции, превосходя суммарную долю всех мутантных генов, даже если в популяции будут сохранены все до единой мутации, которые когда-либо происходили внутри популяции. Конечно же, в природе этого никогда не происходит, на самом деле сохраняется едва ли одна из тысячи мутаций.
   В ходе мысленного эксперимента мы сохранили все мутации, но даже это не смогло поколебать генофонд популяции, даже в течение миллиона лет, если речь идет о человеке или другом живом организме, время одной генерации которого сопоставимо с двадцатью годами.
   Считается, что из этого равновесного состояния популяция выходит в результате естественного отбора. Для описания изменений частот генов в популяции были предложены различные математические модели и формулы, при одном взгляде на которые у Любознательного Читателя пропадёт любое желание. И хотя формулы эти вполне корректны и точны, хорошо подходят для описания различных изменений и колебаний внутри популяций, мы условились: минимум математики, максимум логики. И для начала вновь проанализируем поведение единичного гена - одного из тех, коих в геноме человека, напомним, 30 000.
   Как мы договорились, в "первозданной" популяции наш единичный ген был одинаковым у всех ее представителей. Если мы хотим изменить популяцию по этому наперед заданному гену, нам необходимо дождаться двух событий:
   А) внутри этого гена должна произойти мутация;
   Б) эта мутация должна вытеснить "первозданный" ген.
   Здесь, однако, необходимо остановиться, поскольку возникает серьезный вопрос: а способен ли мутантный ген вытеснить "первозданный ген" полностью?
   Первое. Предположим, что мутантный и первозданный гены находятся в состоянии "мирного сосуществования". Это будет означать, ни много ни мало, что оба аллеля (варианта генов) оставят нас в рамках популяции "Человек". Даже если в пределах нашего единичного гена произойдет миллион мутаций, но при этом первозданный ген все равно будет обеспечивать принадлежность к виду "Человек", то грош цена этому миллиону мутаций в плане образования нового вида. В таком случае, как первоначальный ген, так и его мутантные варианты, будут представлять из себя лишь материал для разнообразия внутри одного и того же биологического вида "Человек", что, скорее всего, и имеет место в действительности. Поэтому, если мы хотим добиться образования нового вида, то хотя бы по одному из генов мы должны добиться полного вытеснения его первоначального варианта.
   Более того, размах мутации также не может быть совсем уж большим. Предположим, что среди многочисленных стад антилоп "в желтой жаркой Африке, в центральной ее части" возник совершенно новый мутант - скажем, жираф. Мало того, что это само по себе маловероятно, но для новоиспеченного вида возникает новая проблема: а как же ему, бедняге, размножаться, хоть он "большой" и "ему видней"? Более того, чтобы такая мегамутация имела шанс на сохранение, необходимо, чтобы в нужном месте в нужный час возникла точно такая же мутация, причем у особи противоположного пола. Да еще необходимо, чтобы они соизволили скреститься, дать плодовитое потомство для закрепления этой самой мутации. "Папе антилопьему зачем такого сына?" Причем новоявленная мутировавшая особь не должна погибнуть "жирафенком". Всё это представляется совсем уж невероятным.
   Старик Дарвин и сам смутно догадывался о подобных проблемах с "мегамутациями", поэтому, как мог, открещивался от слишком больших вариаций внутри популяции, еще даже не зная такого термина. Словом, если говорить серьезно, в пределах одного гена должно возникнуть минимум две последовательных мутации, чтобы эффективно оградить новый вид от родительского. Первая мутация еще способна свободно скрещиваться с родительским геном, поэтому имеет шанс на размножение, вторая мутация может свободно скрещиваться с первой мутацией, но уже не может скрещиваться с родительским геном.
   Второе. Предположим, что в рамках нашего единичного гена возникло сразу две мутации, обе полезные и совершенно необходимые. Предположим также, что обе мутации имеют безудержную тягу к размножению. Начав свое распространение с двух концов популяции, эти две мутации когда-то обязательно встретятся, и возникнет дилемма: кто должен взять верх (так называемая дилемма Холдейна)? Две мутации в одном гене не могут захватить всю популяцию одновременно. Невозможно лысеть и кучерявиться одновременно. Поэтому если мы хотим сохранить обе мутации, они должны захватить популяцию последовательно, друг за другом.
   То же самое относится к мутациям, находящимся в разных генах. Невозможно вести эффективный отбор по двум разным признакам одновременно, иначе получим кашу - в популяции будут присутствовать все гены, как первоначальные, так и мутантные, и все будут укладываться в рамках вида "Человек".
   Попробуем оценить, сколько поколений потребуется для того, чтобы мутантный аллель полностью вытеснил свой родительский вариант. И хотя в популяционной генетике данный вопрос исследован весьма подробно, "мы пойдем другим путем" - таким, какого в природе не бывает. Мы создадим себе самые жесткие условия, которые только можно придумать.
   Среди эволюционистов принято придавать очень большое значение фактору изоляции, и это понятно. Во-первых, факты говорят о наличии совершенно уникальных видов именно на изолированных островах, во-вторых, очевидно, что в изолированной (а значит немногочисленной) популяции новый мутантный ген быстрее захватит всю популяцию.
   Но вновь возникает коллизия: в малочисленной популяции гораздо больше шансов на то, чтобы мутантный ген захватил всю популяцию, но и гораздо меньше шансов, чтобы нужная мутация возникла вообще. Если же говорить не об одной мутации, а о целой их команде, то интуиция подсказывает, что должно существовать некое оптимальное количество особей популяции, которое обеспечивало бы, с одной стороны, возможность возникновения нужных мутаций, с другой стороны, возможность их распространения на всю популяцию.
   Мы не будем гадать об их количестве, тем более, наверняка кто-то когда-то этот вопрос уже исследовал, мы примем без доказательств факт, что оптимальной является численность популяции в 100 000 особей. При вероятности возникновения спонтанных мутаций один к 100 000 на один ген на одно поколение допустим, что нужная мутация в данной популяции будет возникать сразу, по мере необходимости, чего в природе, конечно же, не бывает. Допустим также, что единожды возникшая мутация будет распространятся в популяции в геометрической прогрессии, удваивая свою частоту с каждым поколением. Это, кстати, будет означать, что мутантный ген, захватив половину популяции, уже в следующем поколении полностью вытеснит родительский ген и останется единственным в популяции.
   "Так не бывает! - вскричат эволюционисты. - Такого жесткого отбора не может быть в природе вообще!" Сами знаем, что не бывает, но у нас пусть будет. Несложно посчитать, что при таких жестких условиях отбора мутантный ген захватит всю популяцию из 100 000 особей через 17 поколений, плюс одно поколение для того, чтобы мутация вообще возникла. Округлим до 20 поколений на полное вытеснение новой мутацией первоначального гена.
   Как мы установили ранее, новая мутация должна полностью вытеснять первоначальный ген - только тогда будет обеспечено эффективное видообразование, при этом новые мутации не могут захватывать власть в популяции одновременно, они должны следовать друг за другом. Если в природе будут сохраняться все гены, как мутантные, так и родительские, то мы получим полную кашу, которую, по-видимому, сейчас и наблюдаем в природе на примере вида "Человек".
   Если эти рассуждения верны, то в популяции вида "Человек" в течение одного миллиона лет могло закрепиться (с полным вытеснением генов "Адама и Евы") максимум 2 500 мутаций (результат деления 50000/20).
  

Достаточно ли мутаций для видообразования?

  
   2 500 мутаций. Это вторая цифра после 0,60, вызвавшая наше потрясение. Много это или мало? Стоит напомнить, что 2500 мутаций - это только те, что полностью вытеснили из популяции первозданные гены. Общее количество всех остальных мутаций, конечно же, огромно. Они миллиардами вбрасываются в популяцию, но и миллиардами из нее вымываются, не оставляя следа, вместе со своими немногочисленными, а то и единичными, носителями. Либо сохраняются в качестве аллелей первозданных генов, обеспечивая огромное разнообразие внутри вида "Человек", но обладатели всех этих мутаций остаются в рамках вида.
   Итак, много это или мало? Попробуйте на одной странице энциклопедии сделать 2500 осмысленных замен, так, чтобы данная страница стала напоминать страницу из другой энциклопедии. Ладно, одну страницу так изменить можно, но их минимум 30 000 на каждого человека. Тридцать томов энциклопедий по 1000 страниц - целая библиотека, не каждый человек за всю жизнь столько прочитает!
   Можно предположить, что данные мутации являются очень значительными, и каждая в одиночку способна радикально изменить целый ген. Но тогда придется отказаться от идеи "постепенного накопления самых незначительных вариаций", вместе с товарищем Энгельсом с его "влиянием труда на становление человека".
   И еще. В таком случае придется признать, что не так уж сложно искусственно создать новый вид, даже уровня "Человек", поскольку при помощи методов генетической инженерии создать эти требуемые 2 500 мутантных генов и ввести их в геном исходного вида вполне возможно.
   2 500. Эта цифра убедительно доказала, что ни мутации, ни мутации вкупе с отбором не могут обеспечить эффективного видообразования. Во всяком случае, не могут обеспечить его постепенность.
  

Новое прочтение старой информации

  
   Предположим, что нам удалось доказать, что временнСго отрезка в один миллион лет недостаточно для того, чтобы мутации, даже в сочетании с отбором, могли существенно изменить популяцию человека или другого живого существа, время одной генерации которого сравнимо с временем генерации человека. Могут возразить, что достаточно лишь расширить временной интервал и тогда всё встанет на место. Но не всё так просто.
   Во-первых, слишком уж сильно расширить временной интервал не удастся, ведь самые первые млекопитающие возникли всего-то около 70 миллионов лет назад.
   Во-вторых, представим, что нам удалось доказать, что какое-то событие (скажем, падение метеорита на какой-то остров) совершенно невозможно за период в один год. Можем ли мы, в таком случае, ожидать, что временного отрезка длиной в 70 лет будет достаточно, чтобы на этот остров упали тысячи и тысячи метеоритов? Нет, конечно.
   Возразят, мол, человек - существо уникальное. То, что справедливо в отношении человека, не является справедливым для других живых организмов. Тоже очень спорный вопрос. Ведь для таких животных, как слоны, носороги, жирафы ситуация выглядит еще более безнадежной. Их только в силу размеров никогда не могло быть много, и их поколения меняются также очень медленно. У них было еще меньше шансов на "постепенное накопление самых незначительных вариаций". Тем не менее, они все-таки как-то возникли...
   Возникали и исчезали многие другие виды животных. Как будто бы из ниоткуда возникли, прошли по эволюционной арене и также внезапно исчезли, как немые тени прошлого, мамонты и мастодонты, саблезубые тигры и гигантские олени, сумчатые бегемоты и ужасные волки...
   То, что новые виды возникают - факт бесспорный. Но невозможно отделаться от стойкого ощущения, что возникают они не так, как предполагал Дарвин, а как-то по-другому, как-то значительно проще, и намного быстрее. Как это происходит - неизвестно.
   Можно лишь предложить гипотезу. К этой идее нас "подтолкнули" насекомые, которые, как известно, имеют сложные жизненные циклы. Обычная муха может иметь облик одноклеточного жгутикового организма (сперматозоид), кольчатого червя (личинка), куколки и, наконец, взрослой мухи. Получается, что один и тот же геном может быть реализован в форме самых разных живых существ, часто совершенно непохожих друг на друга.
   Вот и мы спросили себя: а является ли перечисленный список различных форм исчерпывающим? Может ли геном мухи дать начало еще десятку-другому живых существ, если только нажать правильную кнопку? А если это справедливо не только для мухи, вообще насекомых, паразитов, но для всех живых существ вообще? Ведь даже человеческий геном может быть прочитан таким образом, что результатом подобного прочтения явится одноклеточный жгутиконосец?
   Что если процесс видообразования заключается не в постепенном накоплении незначительных изменений, а в новом прочтении УЖЕ имеющейся информации? Что если виды образуются одним рывком, почти молниеносно, захватывая при этом какое-то свободное равновесное состояние, как в физике электроны занимают свободные стабильные орбиты?
   И что было бы, если бы мы собрали гены, которые были найдены совместными усилиями всех живых существ за все время эволюции? Если бы мы собрали их в одном геноме, насколько огромным бы он оказался? Может быть, ситуация была бы как с каким-то крупным языком человека? Словарь такого языка очень велик, но все же конечен. При этом по размерам вполне сопоставим со многими книгами, которые написаны на основе этого словаря. Например, человек отличается от шимпанзе всего двумя (двумя!) процентами генов. Возможно, очень многие из этих генов, которые отличают человека от шимпанзе, удалось бы "насобирать" у других ныне живущих человекообразных обезьян.
   А если бы все эти гены удалось "насобирать" таким образом? Тогда для создания человека достаточно было бы взять за основу геном шимпанзе и "доукомплектовать" его недостающими генами, позаимствовав их в готовом виде у некоторых других человекообразных обезьян. В таком случае пришлось бы признать, что вся или почти вся информация, необходимая для возникновения вида "Человек", уже существовала в природе, правда, в слегка распыленной форме.
   И тогда возможность создания одного универсального (максимального) генома, единого для всех живых существ, не кажется слишком фантастичной. В таком случае разное прочтение этого единого генома и обеспечило бы всё разнообразие живых существ на Земле. Существ ныне живущих и давно исчезнувших.
  

Снежный человек

  
   И наконец, последний вопрос: кто он - снежный человек или Йети, один из любимых персонажей мифологии практически ВСЕХ народов мира? Сдается нам, что по прочтении этой статьи Любознательный Читатель и сам сможет дать на него ответ. Снежные люди - это... пережившие метаморфоз заблудившиеся охотники!
   Охотники часто теряют дорогу и не могут выбраться к людям. Очень и очень многие из них при этом гибнут от холода и голода. Но изредка, в одном случае из тысяч, вдруг находится охотник, который обнаруживает в себе просто невиданную, звериную жажду жизни. Забившись в какую-нибудь берлогу под корнями дерева, этот охотник никак не хочет примириться со смертью. Он почти остыл, сердце почти не бьется, сознания уже нет, но он упорно продолжает бороться за жизнь... И вдруг! В пограничном состоянии между жизнью и смертью его умирающий мозг вырабатывает несколько молекул, которых никогда раньше не было. И эти "несколько молекул" запускают целую лавину биохимических реакций, подобно простому хлопку ладоней, который может вызвать сход лавины в горах.
   Охотник переживает самый настоящий метаморфоз. И вот, через несколько недель из берлоги выползает невиданное существо со звериной внешностью и зверским аппетитом. Он не просто покрылся шерстью, приобрел звероподобный вид и полностью забыл своё прошлое, он стал юным. Точно так же из отживших свое гусениц и личинок возникают юные бабочки и стремительные стрекозки. И куда только деваются всевозможные шлаки, свободные радикалы, вредные мутации, накоплением которых часто и не всегда успешно пытаются объяснить процесс старения?
   Кстати, первыми возможность метаморфоза человека осознали индийские йоги, почувствовав это если не разумом, то сердцем. Они рассматривают человека всего лишь как личинку другого существа, себя же они надменно возомнили уже "куколками". Потому и стараются всеми правдами и неправдами загнать себя в транс, нирвану, лишь бы пережить метаморфоз и переселиться не только душой, но и телом в какое-то другое существо.
   Но почему же мы так редко встречаем снежных людей? Потому что они возникают примерно при одних и тех же условиях, в самых диких местах - глухой тайге, труднопроходимых горах. Ведь если бы охотники смогли вернуться домой, они б не превратились в снежных людей.
   Почему их так мало? Так они же не могут размножиться! Охотники - всегда мужчины. Практически невозможно встретить в жизни охотника-женщину. Да еще чтобы она заблудилась, чтобы пережила метаморфоз. Представительницы прекрасного пола скорее предпочтут умереть, нежели, переродившись, совершать ЭТО с такими мохнатыми и вонючими. И из-за этих пустячных, чисто психологических проблем мы никак не можем дождаться, когда же на наших глазах возникнет новый, хороший, с биологической точки зрения, вид - "Человек снежный".
  

 Ваша оценка:

Популярное на LitNet.com Т.Мух "Падальщик 2. Сотрясая Основы"(Боевая фантастика) А.Куст "Поварёшка"(Боевик) А.Завгородняя "Невеста Напрокат"(Любовное фэнтези) А.Гришин "Вторая дорога. Путь офицера."(Боевое фэнтези) А.Гришин "Вторая дорога. Решение офицера."(Боевое фэнтези) А.Ефремов "История Бессмертного-4. Конец эпохи"(ЛитРПГ) В.Лесневская "Жена Командира. Непокорная"(Постапокалипсис) А.Вильде "Джеральдина"(Киберпанк) К.Федоров "Имперское наследство. Вольный стрелок"(Боевая фантастика) А.Найт "Наперегонки со смертью"(Боевик)
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
Э.Бланк "Колечко для наследницы", Т.Пикулина, С.Пикулина "Семь миров.Импульс", С.Лысак "Наследник Барбароссы"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"