Метка: биология

Полное название этого зверька — хоботковая собачка Петерса. Почему «хоботковая» становится ясно при первом взгляде на него: нос этого животного — слишком яркая деталь, которую нельзя было не отразить в названии. =) Такой выдающийся нос нужен собачкам Петерса, чтобы выискивать свой основной корм — муравьев, жуков и прочих беспозвоночных — в толще палых листьев. Он является важным органом осязания. Почему это животное носит имя «собачка», хотя ни визуального, ни зоологического сходства с собаками не имеет, вопрос к ученому, который впервые описал этот вид и, соответственно, получил право дать ему название. А ученым этим был Вильгельм Петерс (вот и тайна третьего слова в названии) — немецкий зоолог, натуралист, анатом, иностранный член-корреспондент Российской академии наук. Он описал хоботковую собачку Пе6терса в далеком 1843 году.

Хоботковая собачка — довольно маленькое животное. Длина ее тела составляет всего 22-30 см и примерно столько же приходится на лысый, как у крысы, хвост. Вес взрослого животного — примерно 500 грамм. Несмотря на довольно маленькие уши, хоботковые собачки обладают достаточно острым слухом. Их задние лапы значительно длиннее передних, что позволяет им совершать мощные прыжки.

Хоботковые собачки — полностью наземные животное. Хотя у них длинные и острые коготки, лазать по деревьям они не умеют. Активны в светлое время суток, но утрорм и вечером, когда не очень жарко. Отдыхают и спят во временных гнездах, которые они ежедневно сооружают на земле.

Живут хоботковые собачки недолго — всего 4-5 лет. Но на всю свою короткую жизнь они находят себе одну-единственную половинку, с которой живут на определенной территории. Причем, у них весьма своеобразные отношения. Самец прогоняет с территории других самцов, а самка — самок. Помимо охраны совместной территории и спаривания для продолжения рода, больше их ничего не объединяет. Они ведут независимый образ жизни: питаются, отдыхают и строят гнезда отдельно.

Морской мир

В водном царстве симбиозом занимаются примитивные водоросли-пирофиты – зооксантеллы. Самый известный пример – кораллы, которые погибают при отсутствии водорослей-симбиодиниумов. [1] Изучая эту взаимосвязь, ученые находят все новые подробности. Оказывается, одноклеточные зооксантеллы служат для кораллов чем-то вроде холодильника. Они накапливают питательные вещества на случай голодания сожителей. [2] Симбиодиниумы же используют друзей в качестве дома, дизайнерски раскрашивая их в эффектные цвета. [3]

На данный момент известно более 80 штаммов зооксантелл, успешно уживающихся с кишечнополостными животными более 400 миллионов лет. Кроме мягких, роговых и каменных кораллов в список друзей входят губки и моллюски. [1]

Ленивцы-хамелеоны

Долгое время это милое животное изображалось европейцами на гравюрах чем-то вроде химеры. Обезьянье лицо, медвежье тело, птичьи когти. «Отвратительные и беспомощные несовершенные монстры» — такая характеристика давалась ленивцам еще в 19 веке.

Ленивцы — родственники муравьедов и броненосцев. Свое название он6и получили из-за медлительного и малоподвижного образа жизни. Значительную часть своей жизни эти необычные млекопитающие проводят,  затаившись на ветвях деревьев, где их очень сложно разглядеть. Дело в том, что ленивцы успешно маскируются, и делают это не без помощи своих крошечных «друзей» водорослей. Водоросли растут по всему телу ленивцев, не причиняя им вреда и окрашивая шерсть в маскирующий зеленый цвет. [5]

Откуда ленивцы берут водоросли? Из водоемов. Да-да, несмотря на свою медлительность и неуклюжесть, ленивцы отлично плавают. [4]

Саламандры

Саламандра, считаемая воплощение духа огня вызывала огромный мистический и религиозный интерес со времен средневековья. История умалчивает, сколько саламандр погибло в опытах мистиков, пытающихся проверить их несгораемость, и алхимиков, питающих надежду разбогатеть с помощью философского камня. [6]

На самом деле эффектные ящерки горят в огне, вряд ли помогут превратить что-нибудь в золото и, хоть и обладают ядовитым секретом, убить человека не способны. Максимум, что грозит – ожог слизистых. [7]

Интересны отношения огненной саламандры и водорослей. Икринки земноводного находятся в субстанции, напоминающей желе. Подобный гель защитит зародышей, если водоем пересохнет. Но мешает прохождению кислорода в достаточном количестве, что может привести к гибели потомства.

Биологи давно знали о существовании в икорном желе фотосинтезирующей водоросли. Каково же было удивление канадских ученых, когда выяснилось, что зеленая любительница икринок саламандры проникает и внутрь зародышей.

Она снабжает будущих ящерок кислородом, получая в обмен углекислый газ и другие плоды деятельности их метаболизма. Более того, в зеленый цвет окрашивается не только желе, но и сами икринки. Существуют зародыши и без водорослей. Но шансы выжить у них значительно ниже. [8]

С 1 апреля)) А теперь, давайте нормально:

Канадские биологи смогли найти ответ на вопрос, мучавший многие поколения ученых: как птенцу в момент вылупления удается разбить скорлупу, выдерживающую огромное давление тела несушки? Ответ крылся в специфическом строении скорлупы.

«Мы обнаружили, что скорлупа яйца состоит из трех слоев наноструктур, имеющих разную прочность, эластичность и прочие механические свойства. Что интересно, эти структуры меняются по мере роста зародыша, и к тому времени, когда цыпленок вылупляется из яйца, они ослабевают, что помогает ему разбить скорлупу», — заявил Марк Макки (Marc McKee), биолог из университета Макгилла (Канада).
Чтобы совершить свое удивительное открытие, канадские ученые нарезали скорлупу куриного яйца, использовав для этого ускоритель частиц, а затем изучили ее под электронным микроскопом. Выяснилось, что скорлупа состоит из трех слоев нанокристаллов карбоната кальция, положением которых управляет белок остеопонтин.  Ранее этот белок считался атавизмом, оставшимся птицам в наследство от динозавров, яйца которых обладали кожистой оболочкой. Но, нет: чем выше в слое скорлупы содержание остеопонтина, тем этот слой крепче, так как кристаллы в нем располагаются более упорядоченно. Причем в процессе развития яйца остеопонтин постепенно исчезает из внутренней части яйца, позволяя птенцу легко разбить скорлупку.

Ученые надеются использовать свое открытие для совершенствования генов куриц и, соответственно, улучшения их яиц. Например, сделать яйца более прочными, чтобы они поступали из магазинов к покупателям неповрежденными. Это могло бы снизить риск заражения яиц сальмонеллой или попадания в них бактерий.

Человечество до Чарльза Дарвина

Из статей креационистов складывается впечатление, что теория эволюции покалечила наши души не хуже первородного греха. Мол, раньше все люди купались в духовности и причиняли друг другу только добро. А потом появился коварный Дарвин, который опубликовал «Происхождение видов». Вот тут-то все и началось: войны, геноцид, терроризм, маньяки и рок-музыка.

Но эти умозрительные построения совсем не вяжутся с реальностью. Вся историческая наука как раз и свидетельствует о том, что с приходом Дарвина этот мир точно не стал хуже. Здесь никогда не было «Золотого века», а кровь на протяжении тысячелетий текла рекой.

Даже эпоха расцвета монотеистических религий отнюдь не была образцом всеобщей любви и добродетели. Короткие промежутки мира сменялись затяжными войнами, поводом для которых чаще всего становились религиозные разногласия. Это и исламское завоевание, и череда Крестовых походов, и священные битвы с неверными, и бескомпромиссная борьба с еретиками.

Во время IV крестового похода рыцари не дошли до Иерусалима, а решили разграбить Константинополь, в котором жили «еретики».

Нет, это было все то же «право сильного», которое якобы принес в этот мир только Чарльз Дарвин. Однако в то время его ловко маскировали под духовность, также как в наши дни нередко маскируют под права человека и демократию.

Другое характерное явление той «духовной» эпохи — охота на ведьм, которую цивилизованный мир до сих пор вспоминает с содроганием. По свидетельству европейских историков, ее жертвами стали от 40 до 100 тысяч женщин. Чтобы был понятен масштаб, вспомним, что население Земли в то время составляло всего 400-500 миллионов человек.

В 1692 году в городе Салеме (США) по обвинению в колдовстве было повешено 19 женщин и еще 175 брошено в тюрьму. Поводом для казней стали показания детей.

Еще более кровавой оказалась борьба с еретиками. В одном только походе против альбигойской ереси погибло около миллиона человек, что по тем временам сопоставимо с населением целого государства. Именно тогда и прозвучала легендарная фраза: «Убивайте всех, Господь своих узнает!». Папский легат Арнольд Амальрик, который ее произнес, вряд ли был сторонником эволюционной теории.

Впрочем, хватит о Европе. Ведь, как известно, большинство идеологов креационизма сегодня проживают в США. А раз так, то давайте немного вспомним историю и этой страны.

Одним из самых кровавых и продолжительных геноцидов в истории человечества стало истребление индейцев. Да, современные историки по-прежнему спорят о точном количестве жертв: некоторые говорят о 12 миллионах погибших, другие о 100 миллионах. Однако даже самые минимальные оценки выглядят устрашающе.

Тем более, что белые колонисты, еще не одурманенные эволюционной пропагандой, проявляли в этом деле редкостную изобретательность. В ход шли и вещи, зараженные оспой, и стравливание между собой соседних племен, и планомерное уничтожение бизонов, которыми питались североамериканские индейцы, и другие уловки, достойные Гитлера.

Гора из бизоньих черепов. В начале XIX века поголовье бизонов в США насчитывало 40 млн особей. К концу столетия их было уже меньше тысячи.

Еще одна неотъемлемая часть американской истории — работорговля. За четыре века в Северную и Южную Америку было вывезено почти 17 миллионов человек и еще почти столько же умерло по дороге.

Чем оправдывали работорговцы свои преступления? Может быть эволюционным превосходством над «неполноценной» расой?

Работорговцы-контрабандисты спешно выбрасывают рабов за борт при виде британского военного корабля (первая половина XIX века)

Нет, главным аргументом в защиту работорговли стало так называемое «проклятие Хама». Согласно книге Бытия, его чернокожим потомкам предначертано быть рабами у потомков Сима и Иафета. А это значит, что ничего аморального рабовладельцы и работорговцы не совершали.

А может до Чарльза Дарвина на Земле хотя бы не было маньяков и садистов? Что ж, давайте для примера вспомним Елизавету Батори, убивавшую девочек-подростков. Поговаривали, что жертвами «кровавой графини» стали около шестисот девушек, однако суд смог доказать только 80 убийств.

— Но ведь Батори жила в Венгрии! А это бездуховный Запад! — наверняка возмутится какой-нибудь отечественный креационист.

Хорошо, тогда посмотрим на духовную Россию, в которой помещица Дарья Салтыкова («Салтычиха») насмерть замучила 75 крепостных. По свидетельству ее знакомых, она считалась «весьма набожной девицей».

Елизавета Батори (слева) и Дарья Салтыкова

И подобные примеры можно приводить до бесконечности. По сути, из таких кровавых событий и складывается вся человеческая история, начиная с первых цивилизаций. Именно таким был мир, который еще не подвергся «тлетворному влиянию» эволюционной теории.

Креационисты любят ссылаться на XX век с его многомиллионными жертвами:

— Вот что наделала ваша теория эволюции!

На самом деле в XX веке не происходило ничего, что не вписывалась в канву всей остальной истории. Вся разница лишь в более совершенных орудьях убийства и в увеличении масштаба событий из-за высокой численности населения.

Как влияет теория эволюции на мораль?

Нет, далеко не все сторонники теории эволюции белые и пушистые. Им, как и остальным людям, свойственны заблуждения, слабости и пороки. Среди них наверняка есть и социопаты, и преступники, и даже политики, способные пролить реки крови.

Но между сторонниками теории эволюции и ее противниками все же есть одно существенное различие.

Дело в том, что во имя эволюции никто преступлений не совершает. Ни одна страна не нападает на другую из-за неправильной трактовки «Происхождения видов». Никто не вырезает целые города из-за их отказа признать эволюцию и облобызать портрет Ричарда Докинза. Никто не устраивает террористические акты с криком «Да здравствует Чарльз Дарвин!».

Возможно, кто-нибудь возразит:

— Но ведь люди, узнав о борьбе за существование, становятся жестокими!

Но как раз эта мысль Чарльза Дарвина вряд ли стала для человечества откровением. Принцип «сильный жрет слабых» был известен людям во все века и всегда находил своих «поклонников». Вспомним, например, знаменитую картину Питера Брейгеля:

Питер Брейгель «Большие рыбы пожирают маленьких», 1556 год

Тогда в каких же преступлениях креационисты обвиняют теорию эволюции? Да почти во всех преступлениях XX века! Один священник во время дискуссии с учеными даже сказал: «Эволюционисты бросали людей в печи Освенцима!».

Но священник ошибается. Несмотря на расовые теории и высказывания в духе социал-дарвинизма, нацистская Германия в какой-то степени оставалась христианской страной. Вот как Адольф Гитлер закончил свою речь о нападении на СССР:

«Поэтому я сегодня решил снова вложить судьбу и будущее Германского рейха и нашего народа в руки наших солдат. Да поможет нам Господь в этой борьбе!»

А вот такая фраза была выбита на пряжках немецких солдат:

Gott mit uns — «С нами Бог»

Что бы ни утверждали современные креационисты, но фашисты отнюдь не пропагандировали атеизм (Гитлер в свое время даже основал «движение против безбожников»). Почтенные немецкие бюргеры по-прежнему посещали по воскресениям церковь, а в будние дни со спокойной совестью продолжали вращать колесо войны и «трудиться» в концлагерях.

Что же касается солдат Вермахта, то на войне их часто сопровождали капелланы:

Свидетельствует ли теория эволюции в пользу аморального поведения?

Креационисты говорят, что вся теория эволюции — это один сплошной довод в пользу аморального поведения.

— В основе эволюции лежит закон: «выживает сильнейший». После ваших теорий люди непроизвольно делают вывод, что им тоже нужно руководствоваться этим принципом.

Вот, например, что пишет креационист Карл Виланд:

«…Аморальность логически согласуется с теорией эволюции и не согласует с библейским христианством, эволюционное мировоззрение предлагает куда более плодородную почву для всевозможных проявлений греха».

Логика креационистов понятна, но здесь они путают теорию эволюции и такое учение, как социал-дарвинизм, которое ни к Дарвину, ни к науке вообще никакого отношения не имеет.

Родоначальником социал-дарвинизма был вовсе не Дарвин, а британский философ Герберт Спенсер. Именно он еще за три года до выхода «Происхождения видов» использовал в своих работах термин «survival of the fittest» (выживание сильнейшего). Эта концепция была с радостью подхвачена другими мыслителями (например, Эрнстом Геккелем и Фридрихом Ницше) и дожила до наших дней, получив популярность у нацистов, некоторых либералов и различных фриков.

Слева направо: Герберт Спенсер, Эрнст Геккель и Фридрих Ницше

Подробно о социал-дарвинизме и его последователях мы поговорим в следующей статье. А пока давайте посмотрим, что же говорит современная наука о «выживании сильнейших».

А она утверждает, что эволюция живой материи куда сложнее, чем казалось Дарвину и Спенсеру в XIX веке. В частности выяснилось, что одним из ее магистральных направлений является кооперация и взаимовыручка. Суть в том, что многие организмы предпочитают не соперничать друг с другом, а объединяться и решать проблемы сообща.

И эта тенденция заметна даже у микроорганизмов. Например, некоторые из них при недостатке пищи собираются в плодовое тело, чтобы вместе пережить голодные времена.

Бактерии Myxococcus xanthus и сформированное ими плодовое тело

Что же касается многоклеточных существ, то у них стремление к кооперации проявляется еще сильнее. Чего стоят одни только муравьи, создающие целые мини-цивилизации с разделением труда, строительством и сельским хозяйством. Подробно об эволюции альтруизма мы рассказывали в статьях «Эгоизм, альтруизм и эволюция» и «Война с эгоистами».

Но самое важное, что это стремление к взаимовыручке и кооперации со временем и легло в основу человеческой нравственности. Наша мораль не возникла из ниоткуда: она появилась как логичное продолжение эволюционных процессов, а затем была «отшлифована» тысячелетиями культурной эволюции.

Креационисты пытаются нас убедить, что моральные принципы человек может получать только извне. Вот что пишет все тот же Карл Виланд:

«В последовательном эволюционном мировоззрении нет и быть не может неизменных правил; есть только что, что удобно обществу или отдельному человеку».

Но это не так. Наша нравственность была продиктована самой жизнью, поскольку именно она тысячелетиями помогала нам выживать. Мораль для человека естественна, независимо от его убеждений. И наоборот: склонность к аморальному поведению и эгоизму — это и есть отказ от достижений эволюции.

Итак, из теории эволюции вовсе не следует «право сильного». Напротив: мы потомки тех, кто когда-то отверг законы взаимной борьбы и заменил их взаимовыручкой.

Наука и этика

Легко заметить, что креационисты говорят о теории эволюции так, словно она чему-то учит или куда-то призывает людей. В своих статьях они умышленно придают ей облик некой квазирелигии, в которую люди слепо верят и бездумно следуют ее догмам.

На самом деле теория эволюции, как и любая другая научная теория, этически нейтральна. Наука — это просто инструмент, который помогает нам познавать и преобразовывать этот мир. Она не имеет прямого отношения к морали, если, конечно, ее туда специально не «втискивать».

Да, наука может свидетельствовать о жестокости этого мира и говорить о неприятных для нас вещах. Однако глупо из-за этого ее обвинять в аморальности. Закон всемирного тяготения не виноват в падении самолетов, а вирусология — в эпидемии Эболы.

Эволюция действительно часто бывает очень жестокой, а развитие жизни неизменно сопровождается страданием живых существ (ученый и писатель Иван Ефремов называл это словом «инферно»). Но обвинять в этом саму теорию эволюции — это все равно что отрубать голову гонцу, принесшему дурную весть.

Кстати, креационисты вполне себе признают существующую в природе жесткость. Они отлично знают, что личинки наездников заживо поедают гусениц изнутри. Они знают, что кукушата выбрасывают из гнезда птенцов, чьи несчастные родители потом выкармливают этих убийц.

Но стоит только сказать, что жестокая борьба в природе привела к появлению новых видов, креационисты сразу обвиняют ученых пропаганде безнравственности.

Но ведь ученые не создали эволюцию: они просто рассказали о том, что существовало до них и будет существовать всегда. Конечно, можно запретить теорию эволюции в школе, а вместо нее преподавать какую-нибудь «христианскую биологию» (например, по учебнику Вертьянова). Но законы эволюции из-за этого никуда не денутся и по-прежнему будут работать независимо от хотелок креационистов.

Пару десятков лет назад одна христианская община из Канзаса подал в суд на Второе начало термодинамики. Бедняги испугались тепловой смерти вселенной, и таким экзотическим способом решили ее предотвратить. Это, конечно, забавно. Однако те, кто пытаются сегодня «запретить эволюцию», не так уж далеко ушли от этих американцев.

Итак, наука находится вне этики и не говорит нам, как себя вести. Закон всемирного тяготения вовсе не заставляет нас лежать на одном месте: мы вольны преодолеть земное притяжение, встать и пойти туда, куда захотим. Точно так же и борьба за существование в природе не означает, что мы непременно должны уподобляться зверям. Выбор всегда остается за нами.

Заключение

Есть такой «грязный» полемический примем: обвинить своего оппонента в низменных наклонностях или выставить его человеком, лишенным морали. Если слушатели на это клюнут, им будет неважно, что оппонент говорит: злодей всегда не прав по умолчанию. Себя же нужно объявить представителем сил добра — это с лихвой компенсирует даже самые убогие аргументы.

Именно этот прием все чаще начинают применять креационисты. Многие из них догадываются о шаткости своей позиции. А потому они спешат переместить дискуссию в область этики, к которой наука, как мы выяснили, отношения не имеет.

Эволюция в лаборатории

Можно ли доказать эволюцию опытным путем или наблюдать ее в лабораторных условиях? Можно, и такие эксперименты ученые проводят уже давно. Вот только некоторые из них:

1. Опыты с Escherichia coli

Самый известный и самый длительный эксперимент по изучению эволюции проводят биологи из университета штата Мичиган. Он стартовал в 1988 году и продолжается до сих пор. Для своих исследований ученые взяли штамм кишечной палочки Escherichia coli, разделили его на 12 популяций и начали наблюдать, как проходит их эволюция.

За эти 30 лет биологи сделали множество интересных открытий в области эволюционной теории. Но наибольший резонанс в научной прессе вызывало изменение метаболизма у этих популяций.

Дело в том, что в питательный раствор, которым кормили бактерий, входил один «несъедобный» для них компонент — цитрат натрия. В один прекрасный день ученые заметили, что раствор у одной из популяций помутнел, что свидетельствовало об увеличении плотности бактерий. Оказалось, кишечные палочки научились усваивать цитрат и тем самым резко повысили свои шансы на выживание.

2. Опыты по выращиванию тлей Dysaphis

Не такой масштабный, но более наглядный эксперимент провел в 60-х годах советский энтомолог Георгий Христофорович Шапошников. Для исследований он использовал вид тлей Dysaphis anthrisci maicopica, который обычно живет на купыре дубравном (Anthriscus nemorosa).

Сперва ученый пересадил тлю на бутень клубненосный (Chaerophyllum bulbosum), который для этого вида был малосъедобен. От такой непривычной диеты у насекомых увеличилась смертность и возросла изменчивость. Но вскоре тля приспособилась к новой пище и кризисный период закончился.

Затем энтомолог опять пересадил насекомых на новое растение. Теперь это был бутень золотистый (Chaerophyllum maculatum), который для этого вида считался совсем уж несъедобным. У тли снова начался кризис, и снова она благополучно приспособилась к новой еде.

В результате этих манипуляций появилась популяция репродуктивно несовместимая с контрольной группой насекомых, которую никуда не пересаживали. Другими словами, Шапошникову фактически удалось в течение небольшого отрезка времени получить новый вид.

Самое забавное, что у нового вида наблюдалась частичная репродуктивная совместимость с тем видом тлей, которые изначально обитали на бутене золотистом.

3. Опыты с дрожжами Saccharomyces cerevisae

Еще один интересный эксперимент провели биологи из Торонтского университета.

Для своих исследований они взяли дрожжи Saccharomyces cerevisae, выделили из одной клетки 12 популяций и поместили их в экстремальные условия. Половина из них оказалась в среде с повышенной соленостью («соленые популяции»), а другая половина — в среде с пониженным содержанием глюкозы («голодные популяции»).

Спустя 500 поколений ученые сравнили подопытные популяции с предковой линией, которая все это время жила в нормальных условиях. Выяснилось следующее:

1. Все 12 популяций с разным успехом, но приспособились к своей среде и размножались в ней лучше, чем контрольная популяция.

2. Все гибридные формы (помеси «голодных», «соленых» и контрольных популяций) были приспособлены к экстремальным условиям значительно хуже, чем чистые линии. Такой эффект называется постзиготической изоляцией и считается предпосылкой для образования нового вида.

Я рассказал лишь о самых, на мой взгляд, интересных экспериментах, которые фактически приводили к появлению новых видов. Что же касается различных одиночных мутаций, то они уже давно не являются событием и их легко можно наблюдать в любой лаборатории.

Эволюция в природе сегодня

Эволюция никогда не прекращается. Каждый из живущих на земле видов продолжает подстраиваться под окружающую среду и накапливать изменения в своих генах. Другое дело, что большинство этих изменений станут для нас заметными лишь через тысячи и миллионы лет.

Впрочем, кое-какие эволюционные процессы мы легко можем наблюдать и сегодня. И увы, отнюдь не всегда они сулят нам что-то хорошее.

В 1928 году Александр Флеминг открыл пенициллин, а еще через десять лет ученые из Оксфорда смогли получить его в чистом виде. Наступила эра антибиотиков, и ожидаемая продолжительность жизни в Европе подскочила сразу на двадцать лет. В мире началась легкая эйфория: «Наконец-то человечество смогло победить микробов!».

Но праздник продолжался недолго. Оказалось, что вредоносные организмы очень быстро мутируют и приспосабливаются к чему угодно. Прошло время, и гонококки справились с пенициллином, палочки Коха стали неуязвимыми для стрептомицина, изониазида и рифампина, а золотистый стафилококк, в конце концов, победил ваномицин.

Такая же проблема возникла и с инсектицидами. Малярийные комары сегодня выработали устойчивость к ДДТ, а яблонная плодожорка даже приспособилась к вирусу CpGV, который долгое время считался панацеей от этого вредителя.

Началась непрерывная «гонка вооружений» между человеком и вредными организмами. Ученые вынуждены постоянно искать новые средства борьбы с вредителями. А те, в свою очередь, снова и снова вырабатывают против них защитные мутации.

Проблема осложняется еще и тем, что в природе периодически появляются новые вредители.

Например, до прибытия в США первых европейцев мухи-пестрокрылки (Rhagoletis pomonella) обитали только в плодах боярышника. Но в XVII веке люди завезли в Америку яблони, и уже через двести лет пестрокрылки открыли для себя новую пищевую нишу.

В наши дни яблонные мухи-пестрокрылки превратились в новый вид. Они почти не скрещивается со своими предками и наносят огромный ущерб американским фермерам.

(Примечание. Самое интересное, что эволюция произошла и у наездников Diachasma alloeum, которые паразитируют на этих мухах. Они тоже разделились на два вида: одни питаются исключительно яблонными пестрокрылками, а другие — боярышниковыми. В природе это не редкость: изменения у одного вида из экосистемы часто вызывают цепную реакцию и приводят к изменению других видов).

Впрочем, не будем больше о грустном. Давайте лучше посмотрим вот на этих симпатичных существ:

Эти ящерицы проживают в Австралии и называются желтобрюхими трехпалыми сцинками (Saiphos equalis). И сегодня, прямо у нас на глазах, они поднимаются на новый эволюционный уровень.

Те из них, которые живут в теплых прибрежных районах, по-прежнему продолжают откладывать яйца, как и полагается нормальным ящерицам. А те, что живут в холодных горных районах, неожиданно перешли к живорождению.

Все разница между первыми и вторыми фактически заключается только во времени, которое яйцо находится внутри самки. У живородящих сцинков оболочка яйца постепенно истончается и в результате молодая ящерка появляется на свет лишь укрытая тонкой пленкой. Эти изменения показали, что переход между двумя видами рождения не такой сложный, как считалось ранее.

На самом деле статьи о современной эволюции видов появляются в научной прессе довольно часто. Другое дело, что эволюционные изменения редко бывают настолько «эффектными» как у сцинков. А поэтому публикации на эту тему, как правило, интересуют лишь соответствующих специалистов.

Выводы

Эволюция кажется абстрактной только тем, кто далек от биологии. Сегодня эволюция считается научным фактом, то есть явлением вполне наблюдаемым. Биологи и их коллеги из смежных дисциплин регулярно сталкиваются с ее проявлениями, а потому уже давно не ставят ее под сомнение.

Более того, в наши дни теория эволюция имеет широкое практическое применение. Знания, накопленные эволюционистами, сейчас активно используются в генетике, сельском хозяйстве, медицине, фармацевтике и даже в программировании. А это значит, что теорию эволюции уж никак нельзя назвать «теорией, оторванной от реальной жизни».

 

Первая часть — https://xren.su/evolution-today-1/

Эволюция своими руками

Могут ли организмы кардинально меняться с течением времени? Могут! И самый простой способ увидеть эти изменения — посмотреть на результаты селекции животных и растений, которую человек проводил на протяжении тысяч лет.

Все что сделали наши предки — это заменили естественный отбор на искусственный. Этого оказалось достаточно, чтобы «приручить» эволюцию и направить ее в нужном для человечества направлении. А в результате на планете появилось множество полезных для нас организмов, которые заметно отличаются от тех, что существуют в дикой природе.

Для примера давайте посмотрим на собаку, которая стала нашим верным помощником еще на заре цивилизации. Самое удивительное, что ее предком был обыкновенный волк, которого уж точно нельзя назвать другом человека.

Но приблизительно 15 тысяч лет назад люди сумели-таки приручить этого хищника. В результате сегодня на Земле существуют более четырехсот собачьих пород, которые настолько отличаются от своего прародителя, что доказать их родство удалось лишь в XX веке с помощью генетического анализа.

Похожие метаморфозы произошли и с другими животными. Дикий кабан за 12 тысяч лет превратился в современного поросенка, дикий тур — в привычных для нас коров, а муфлоны — в домашних овец.

Но если животные все-таки сохранили какое-то сходство со своими дикими предками, то в области селекции растений человек порою творил настоящие чудеса. Рассмотрим только несколько примеров.

1. Ячмень

Ячмень люди начали выращивать около 10 тысяч лет назад во времена неолитической революции. Первоначально в колосьях этого злака содержалась мало зерен, да и те были довольно мелкими.

Но главная проблема заключалась в следующем: у дикого ячменя зерна осыпались сразу после созревания, и собирать урожай нашим предкам было очень нелегко. Спустя тысячелетия урожайность ячменя увеличилась в разы, а осыпаться он стал только после обмолачивания.

2. Кукуруза

Кукурузу стали выращивать в Мексике приблизительно в 5 тысячелетии до нашей эры. Дальновидные индейцы вывели ее из растения, которое называется теосинте.

Как можно заметить, зерна у теосинте малочисленные и мелкие (да к тому же ужасно твердые).

3. Бананы

Родиной бананов считается Малайский архипелаг. Однако в самом начале они ничем не напоминали тот замечательный фрукт, который продается в современных магазинах.

Во-первых, дикие бананы были мелкими и зеленым. Во-вторых, их плоды содержали очень мало мякоти и очень много косточек (до 200 штук). Если бы не работа древних селекционеров, то вряд ли бананы пользовались сегодня таким успехом.

4. Арбузы

Дикие арбузы до сих пор произрастают в Африке в пустыне Калахари. Выглядят они совсем непривлекательно: плоды у них мелкие (до 10 см) и, как правило, горькие.

Культивировать арбузы начали еще 4 тысячи лет назад, но свои современные качества арбузы приобрели далеко не сразу. Вот, например, как выглядели арбузы в XVII веке на картине итальянского художника Джованни Станки:

5. Огурцы

Огурцы «одомашнили» в Индии 6 тысяч лет назад, но дикие растения произрастают там до сих пор.

Плоды у них мелкие, горькие и колючие, и больше напоминают плоды эхиноцистиса, которым у нас украшают изгороди.

6. Капуста

А вот капуста — это наш, европейский овощ. Впервые люди «распробовали» его 4 тысячи лет назад, после чего начали массово выращивать и использовать в кулинарии.

Дикая капуста произрастает в Европе и сегодня. Она вполне съедобна, но листья ее жесткие и никаких кочанов она, естественно, не образует.

Не стоит думать, что преобразование животных и растений — это дела минувших дней. Более того: современные селекционеры, вооружившись знаниями в области генетики, научились выводить новые сорта и породы в кратчайшие сроки.

Например, шиншилл начали разводить только в 1919 году. И за это время заводчики сумели вывести множество окрасов этого зверька:

При этом селекция сегодня не ограничивается только изменением внешних форм. В свое время очень интересный эксперимент провел советский генетик Дмитрий Константинович Беляев. Всего за шесть поколений он сумел превратить крайне агрессивную чернобурую лисицу в доброжелательного домашнего питомца.

Итак, мы убедились, что в кардинальном изменении животных и растений нет ничего невероятного. Благодаря селекции, человек сумел за относительно короткий промежуток времени получить абсолютно новые, никогда до этого не существовавшие организмы.

А это значит, что нет ничего невероятного и у эволюции в дикой природе. Ведь у природы в запасе были не тысячи, а миллионы и даже сотни миллионов лет.

Возражения креационистов

Естественно, что креационисты не считают селекцию убедительным доводом в пользу эволюции. Поэтому, прежде чем двигаться дальше, давайте коротко разберем самые популярные их возражения.

Возражение №1. При селекции сущность организмов не меняется

Креационисты говорят:

— Чтоб вы не делали с животными и растениями — они остаются сами собой, а человек способен менять только их внешний облик. Но собака всегда остается собакой, сколько бы пород люди ни создали.

Этот аргумент антиэволюционисты часто повторяют совсем уж бездумно. Ведь если бы какой-нибудь биолог вдруг встретил в природе дикого тойтерьера (ну, допустим), то никогда не отнес бы его к тому же виду, что и дикого мастиффа. Да и любимый креационистами пример с собакой не очень удачный, поскольку собаки — это все-таки потомки одомашненных волков.

Действительно ли дикие виды остались неизменными? Давайте проведем небольшой эксперимент. Попробуйте глядя на эту фотографию сказать: «Волк всегда остается волком!»:

Или: «Кукуруза всегда остается кукурузой!»:

Постарайтесь говорить это с максимально серьезным лицом и не улыбаться. Лично у меня не получилось.

Возражение №2. Искусственный отбор не создал ни одного вида

Креационисты говорят:

— Как бы люди ни старались, как бы они ни кичились своими знаниями, они так и не сумели создать новые виды. Все что они могут — это пользоваться тем, что существовало в природе до них.

Да, создавать новые виды очень непросто. Даже природе для этого требуются десятки и сотни тысяч лет. Однако человек все-таки сумел вывести несколько видов, которые никогда до этого не существовали.

Прежде всего, это различные гибриды растений. Например:

— Домашняя слива — гибрид алычи и терновника.

— Черноплодная рябина, выведенная Мичуриным (от исходной аронии она отличается даже количеством хромосом).

— Тритикале — гибрид ржи и пшеницы.

…и многое другое.

Но создание новых видов не ограничивается гибридами. К разным видам биологи сегодня относят:

— Домашнюю корову (Bos taurus) и тура (Bos primigenius). Последний, к сожалению, был начисто уничтожен в XVII столетии.

— Домашнюю кошку (Felis silvestris catus) и ее предка — европейскую лесную кошку (Felis silvestris).

— Волка (Canis lupus) и собаку (Canis lupus familiaris). Кстати, собаку динго (Canis lupus dingo), одичавшую когда-то домашнюю собаку, тоже относят к отдельному виду.

Ошибка у креационистов здесь часто возникает из-за неправильного понимания самого термина «вид». Как известно, вид — это совокупность особей, которые свободно скрещиваются друг с другом, но при обычных условиях не скрещиваются с остальными особями. Но речь здесь не обязательно идет о несовместимости генов, как полагают креационисты.

Обычно полная репродуктивная изоляция в природе достигается в среднем за 3 миллиона лет. Сегодня биологи причисляют особи к разным видам, исходя не из генетической, а из фактической несовместимости. То есть, особи относятся к разным видам, когда они фактически не скрещиваются между собой, даже если проживают на одной территории и способны дать потомство.

Например, волки, собаки, койоты и шакалы вполне способны скрещиваться друг с другом. Но в реальности этого не происходит, а потому их относят к разным видам.

Возражение №3. Все это только искусственные изменения

Иногда креационисты говорят:

— Да, искусственный отбор реален. Но в природе нет искусственного отбора, а значит подобные изменения там происходить просто не могут.

О том, где можно наблюдать эволюцию в природе, мы поговорим чуть дальше. Однако замечу, что граница между естественным и искусственным отбором не такая уж и четкая.

Может быть это прозвучит немного оскорбительно, но когда люди только начали заниматься сельским хозяйством, они и сами действовали словно слепая природа. Например, наши предки пускали на мясо тех коров, которые давали меньше молока. Это было вполне естественно, и ни о какой селекции при этом они не думали.

Или, например, те семена пшеницы, которые осыпались сразу после созревания, люди просто не могли снова высадить. А то зерно, которое они благополучно донесли до амбара, и становилось новым семенным материалом. Сильно ли это отличается от естественного отбора?

Но даже и в дикой природе отбор не всегда бывает естественным. Вспомним, к примеру, о грибах, которые выращивают термиты. Благодаря их стараниям, грибы не только приобрели множество полезных для муравьев качеств, но и напрочь утратили способность к самостоятельному размножению.

Однако самый яркий пример искусственно-естественного отбора — это половой отбор. В этом случае селекцией целенаправленно занимаются существа, которые обладают если не разумом, то хотя бы мозгами. Ведь именно павы создали тот удивительный узор, который сегодня украшает хвосты павлинов.

Во второй части этой статьи мы поговорим о том, можно ли доказать существование эволюции в лабораторных условиях и примерах эволюционных изменений в природе, которые происходят прямо сейчас.

Водится это необычное животное в двух отдельных регионах Африки: в Восточной Африке — от юга Сомали до центральной Танзании, и на юге — в северной Намибии и прилегающих частях юго-западной Анголы. Места их обитания могут значительно отличаться: пасутся дикдики как в местностях с густой и разнообразной кормовой базой, где они ведут себя довольно привередливо, поедая лишь отдельные части растений, так и в засушливых районах со скудной растительностью. Во втором случае маленькие антилопы ведут себя скромнее, довольствуясь даже худосочной травой.

Заметили, что у дикдика необычная форма морды? Это не просто так. У этих животных увеличена носовая полость, а с ней и поверхность слизистой оболочки. И кровь, проходя по ее поверхности, охлаждается, что очень выгодно при 40-градусной африканской жаре. А еще, чтобы охлаждаться, дикдики часто дышат. При особо высоких температурах частота дыхания может увеличиваться от стандартных 50 до 400 вдохов в минуту!

Жара вообще влияет на многое в жизни дикдиков. В основном они — дневные животные, но если температура становится слишком высокой, то могут с легкостью изменить свой режим и начать пастись прохладными ночами.

Свое необычное название дикдики получили потому, что они крайне пугливы и встретив человека, стремятся скрыться как можно быстрее. В звуках, которые они при этом издают, люди услышали нечто похожее на «дик-дик». А видовое имя дикдик Кирка получил в честь Джона Кирка (John Kirk, 1832-1922), шотландского натуралиста, исследователя и британского консула Занзибара.

Еще один очаровательный факт: эти антилопы полностью моногамны. Они создают пары, которые верны друг другу на протяжении всей жизни, вместе пасутся на своей территории. Самец доминирует, охраняя свою землю и вовремя выпроваживая уже подросших детишек, чтобы те искали себе пару и «жилплощадь».

В заключение, вот вам миленькое видео с крошкой дикдиком, который родился в зоопарке Честера в феврале 2017 года:

Особенное сходство с зайцем маре придают ее лапы: мощные задние и короткие передние. При этом мара передвигается скачкообразно, как заяц. Бегают мары зигзагами, развивая скорость до 30 км/ч! В момент опасности длина прыжка патагонской мары может достичь 2 метров! А вот ходят они медленно.

Мары — растительноядные животные, обитающие в засушливых степях и полупустынях, выбирая места с достаточным количеством корма. Эти ребята с удовольствием едят не только траву, но и кору деревьев,  упавшие плоды, ягоды, листья. Интересно, что ночуют эти животные поодиночке, рассредотачиваясь, а днем собираются вместе, чтобы коллективно искать пропитание. Такая стая может насчитывать от 5 до 40 животных.

 

А еще эти симпатяги хорошо приручаются. В книге А. Брема «Жизнь животных» о ручной маре есть такие строки:

«Геринг рассказывает про одну ручную мару, которая была очень чувствительна к ласкам: когда ее слегка чесали пальцами, она выгибала спину, сопровождая это в высшей степени довольным, но непередаваемо странным не то писком, не то хрюканьем, в котором слышалось, однако, что-то трогательное и располагающее.»

Напоследок, чтобы ваше сердце растаяло окончательно, держите видео, где парочка домашних патагонских мар (судя по размеру — молоденьких) нежничает с собачкой:

Учение Ламарка

Как мы помним, первая эволюционная теория была разработана Жаном-Батистом Ламарком. Держалась она на двух китах:

1. Стремление к совершенству. Согласно Ламарку, все живое последовательно движется от примитивных существ к более продвинутым и «плох тот микроб, которые не мечтает стать млекопитающим». Этот постулат мы подробно разобрали в одной из прошлых статей, поэтому останавливаться на нем не будем.

2. Наследование приобретенных признаков (далее — просто НПП). Ламарк считал, что изменения, которые происходят с животным в течение жизни, передаются его потомкам.

Что же заставляет животных меняться? Ламарк утверждал, что все эволюционные преобразования происходят под воздействием окружающий среды. Если животное, например, поселилось в воде, оно отрастит плавники и жабры. А если оно обосновалось в лесу, то научится лазить по деревьям или маскироваться среди ветвей и листьев.

И это не сильно бы противоречило современной теории эволюции, если бы не одно но. Дело в том, что Ламарк ничего не говорил о естественном отборе. По его словам, животные меняются благодаря тренировке того или иного органа.

Например, жираф тянется к листве на высоких деревьях и тем самым тренирует свою шею. Эту натренированную шею он передаст потомкам. А те, в свою очередь, продолжат «выполнять упражнение» и сделают свои шеи еще длиннее.

Если животное по какой-то причине перестанет ходить в качалку не будет тренировать свои органы, те постепенно атрофируются. Именно это произошло с крыльями страусов, пингвинов и прочих нелетающих птиц.

Ни о какой ДНК и ни о каких генах Ламарк, естественно, не знал. На дворе стояло начало XIX века, и эти теории казались ученому чем-то вполне логичным и очевидным. И, возможно, именно так они выглядят до сих пор, поскольку идеи НПП оказались на редкость жизнеспособными.

А как считал Дарвин?

В наше время многие уверены, что Чарльз Дарвин полностью отрицал учение Ламарка, включая НПП. Вызвано это тем, что в школах и вузах сегодня преподают синтетическую теорию эволюции, однако связывают ее с именем Дарвина.

На самом деле первоначальный дарвинизм не был столь близок к современной науке. Расхождение у Дарвина с Ламарком было в основном по первому пункту — о стремлении жизни к совершенству. Всю эту метафизику Дарвин поменял на естественный отбор и оказался абсолютно прав.

А вот с НПП он вовсе и не спорил (это видно даже в его книге «Происхождение видов»). Для Дарвина, как и для Ламарка, эта идея по-прежнему была логичной и очевидной. Более того, для объяснения механизмов НПП Дарвин разработал целую теорию — теорию пангенеза.

Пангенез был очень похож на генетику, которую вывернули наизнанку. По словам Дарвина, в каждой живой клетке содержатся мельчайшие частицы — геммулы, которые накапливают информацию об изменениях, происходящих в организме. Эти частицы разносятся вместе с кровью по всему телу и постепенно проникают в половые клетки. Таким нехитрым способом хранящаяся в них информация передается следующему поколению.

В отличие от самой теории эволюции, эта идея Дарвина не оказала никакого влияния на науку. О геммулах вскоре почти забыли, поскольку они противоречили последующим открытиям.

Порог Вейсмана и неодарвинизм

В 1860-х годах немецкий зоолог Август Вейсман пересмотрел теорию Дарвина и положил начало неодарвинизму. Это учение с некоторыми поправками и дополнениями вполне успешно дожило до наших дней. Главным же нововведением Вейсмана как раз и стало отрицание НПП.

Ученый пришел к этому не сразу. Первоначально он разделял взгляды Ламарка и Дарвина на наследственность. Но в отличие от них, он решил не ограничиваться умозрительными рассуждениями, а проверил все с помощью опытов.

В одном из экспериментов ученый на протяжении нескольких поколений отрубал крысам хвосты. Он ждал, что рано или поздно у них начнут рождаться бесхвостые крысята. Этого, естественно, не произошло (в этом месте автор хотел пошутить про иудеев, но передумал).

В другом эксперименте Вейсман пересаживал яичники от белых мышей к черным. В результате все черные особи (которые сумели после такого выжить) внезапно начали производить на свет белое потомство.

После серии этих опытов Вейсман провозгласил НПП абсурдом. Он отверг теорию Ламарка и выдвинул новое правило, которое позднее стали называть «барьером Вейсмана». Звучит оно так:

Соматические клетки не могут передавать информацию половым клеткам.

Почему так происходит? Ответ на этот вопрос дала в XX веке молекулярная биология. Оказалось, что информация в организме может передаваться только от ДНК к белкам, но никак не наоборот.

Сам процесс передачи информации проходит в два этапа:

1. Транскрипция. Информация переписывается из ДНК на молекулу РНК.
2. Трансляция. На основе информации из РНК создаются белки, от которых и зависит строение организма.

Схематически все это можно обозначить так:

Впрочем, позже выяснилось, что у этой последовательности бывают исключения. Оказалось, что некоторые вирусы умеют переписывать информацию со своей РНК в ДНК хозяина. Именно по такому принципу работает печально известный ВИЧ — вирус СПИДа.

С учетом этого, схему можно переписать так:

Сведений о передаче информации от белков к РНК или ДНК до сих пор нет.

Лысенковщина и ее последствия

Барьер Вейсмана был подтвержден молекулярной биологией и надолго превратился в догму. А любые попытки заявить о возможности НПП вызывали у научного сообщества раздражение и неприязнь. Почему? Дело в том, что в развитие эволюционной теории вмешалась политика.

И тут нам придется затронуть такую непростую тему, как деятельность академика Трофима Денисовича Лысенко, который долгие годы фактически возглавлял советскую биологическую науку.

К сожалению, создать объективную картину того, что происходило в то время, у нас не получится. Проблема в том, что все разговоры о Лысенко велись и ведутся исключительно через призму политики и идеологии.

Первоначально Лысенко всячески восхваляли и превозносили. Затем академика начали демонизировать, сделав его символом воинствующего невежества (обычно критика Лысенко соседствует с критикой сталинского СССР). И даже сегодня все попытки разобраться в его деятельности ничем хорошим не заканчиваются. Современные авторы или опять скатываются в бездумное восхваление, с замалчиванием ошибок, или в такую же бездумную демонизацию.

Так или иначе, но Лысенко и его соратники последовательно отстаивали принцип НПП. Они отрицали хромосомную теорию наследственности, законы Менделя и даже пользу молекулярной биологии для сельского хозяйства. Вот некоторые высказывания Лысенко:

Мичуринская генетика признаёт хромосомы, не отрицает их наличия. Но она не признаёт хромосомной теории наследственности, не признаёт менделизма-морганизма….Согласно же мичуринскому учению, организм состоит только из обычного тела. Никакого отдельного от обычного тела наследственного вещества в организме и в клетках не имеется.

— Лысенко Т. Д. Агробиология, статья «Генетика», 1946 год

В ответ на Ваше отношение ещё раз заявляю, что никаких идей и методов молекулярной генетики в своих работах мы не применяли и не намерены их применять. Я хотел бы посоветовать всем биологам, селекционерам, а также студентам Советского Союза не воспринимать эти идеи и методы, так как они только тормозят познание сущности живого, то есть развитие теоретической биологии.

— Лысенко Т.Д. Из письма Н.П. Дубинину (1974).

Лысенко считал, что главный фактор наследственности — это не «мифические гены», а действие внешней среды. То есть свет, температура, почвенные и другие условия в сочетание с наследственностью и формируют растение. Саму же наследственность Лысенко определял так:

«Наследственность есть свойство живого тела требовать определенных условий для своей жизни, своего развития и определенно реагировать на те или иные условия».

— Лысенко Т.Д. О наследственности и её изменчивости (1943)

Именно этому и посвящены главные работы Лысенко: о яровизации и о стадийном развитии растений.

(Примечание: Забегая вперед, замечу, что сегодня некоторые публицисты пытаются преподносить теории Лысенко как опередившие свое время. Дескать, талантливый ученый предвосхитил открытия в области эпигенетики и использовал метилирование ДНК еще до того, как до этого дошла молекулярная биология. Так это или нет — вопрос очень спорный).

По поводу НПП между советскими агробиологами, которых возглавлял Лысенко, и советскими генетиками-неодарвинистами долгие годы шел нешуточный спор.

Какими экспериментами ученые подтверждали свою правоту? Если какие-то эксперименты и проводились, то о них мало что известно. Дискуссии в основном ограничивались теорией и велись примерно на таком уровне:

«Снова подняло голову ламаркистское течение в нашей агрономии и животноводстве, течение архаическое, объективно реакционное и потому вредное»

— А. С. Серебровский, «Спорные вопросы генетики и селекции», стр. 72, 73.

«… а знамя дрозофилы, украшающее грудь многих генетиков, мы оставляем тем из генетиков, для которых дрозофила стала кумиром, заслоняющим от них всю замечательную радость построения обновленной советской науки, науки социализма»

— И.И. Презент, «Спорные вопросы генетики и селекции», стр. 398

Как мы помним, в противостоянии генетиков и агробиологов победили последние (и к науке это опять же никого отношения не имело). В результате идеи Лысенко безраздельно царили в СССР долгие годы, а когда маятник качнулся в другую сторону, все они были преданы анафеме.

Эти события нанесли серьезный ущерб не только советской науке, но и западной. Проблема НПП отныне перешла в область идеологии, и любые разговоры о ней еще долго вызывали у генетиков стойкое отвращение.

Что говорит современная наука?

Итак, правило Вейсмана на несколько десятилетий стало аксиомой. Однако эволюционные механизмы были гораздо сложнее, чем казалось ученым на первый взгляд. Постепенно у них появлялись все новые и новые «нестыковки» с барьером Вейсмана.

Например, в эту картину совсем не вписывался вирусный перенос генетической информации. Оказалось, что вирусы, покидая клетку-хозяина, могут захватывать из нее кусочки ДНК и переносить их в другие клетки.

Да, как правило, вирусы тоже не способны «пробиться» сквозь барьер Вейсмана. Но если они заражают плод на ранних стадиях эмбрионального развития, то легко проникают и в половые клетки. А это значит, что и вирусы, и принесенная ими информация, начинают передаваться из поколения в поколение вместе с остальными генами.

Чаще всего такое «наследование приобретенных признаков» бывает вредным для организма. Но иногда вирусы переносят и полезную информацию из соматических клеток.

Эпигенетическое наследование

Вскоре ученым стало понятно, что врожденные признаки организма зависят не только от ДНК. Вот только несколько примеров:

— Мыши-полевки в период похолодания рождаются с более густой шерстью. Эти изменения не затрагивают строение ДНК и зависят от концентрации мелатонина в организме матери.

— В 1998 году швейцарский ученый Ренато Паро обнаружил аналогичный эффект у дрозофил. Он проводил опыты с мушками, у которых в результате мутации глаза стали желтого цвета. Когда же ученый повысил температуру среды, на свет снова начали появляться особи с нормальными глазами. И этот признак передавался в течение еще четырех поколений.

— Нечто похожее можно наблюдать и у людей. Оказалось, что предрасположенность взрослого человека к диабету 2-го типа зависит от месяца его рождения. При этом сама болезнь часто проявляется только в возрасте 50-60 лет.

Чтобы объяснить все эти явления, ученые выдвинули интересную гипотезу. Они предположили, что таким способом организм родителей помогает детям быстро приспособиться к изменениям окружающей среды.

Например, если организм матери не получает достаточного количества питательных веществ, то у ее детей будет проявляться склонность к ожирению. Ведь с точки зрения природы, это качество поможет им выжить в голодные годы.

Самое интересное, что эти изменения вообще не затрагивают структуру ДНК, но при этом часто передаются по наследству. Изучением таких изменений занимается эпигенетика — одно из самых молодых и перспективных направлений биологии.

Главный механизм эпигенетического наследования называется метилированием ДНК. Оказалось, что в процессе жизни организма к его молекулам ДНК «прилипают» метиловые группы (-CH3). Их расположение («рисунок метилирования») непосредственно влияет на активность того или иного гена.

Рисунок метилирования передается по наследству. Например, дети, родившиеся во время последнего сильного голода в Голландии (1944-1945 годы), оказались склонны к ожирению и диабету.

Их дети, в свою очередь, тоже унаследовали все эти заболевания. А те, кто родились в 1943 или в 1946 году подобных отклонений не имели, поэтому и дети у них рождались здоровыми.

Кроме метилирования ДНК, есть и другие механизмы эпигенетического наследования: инактивация X-хромосомы, РНК-интерференция и ремоделирование хроматина. При этом эпигенетика в наши дни еще только набирает обороты. В ее развитие ученые видят залог будущей победы над старением и онкологическими заболеваниями.

Иммунная система

Наша иммунная система — одно из самых удивительных изобретений эволюции. Ученые долго ломали голову, как лимфоциты умудряются создавать столько разнообразных антител. Ведь в организме человека их может быть до одного миллиона, и чтобы их произвести нам понадобилось бы почти два миллиона генов.

Но у людей их всего около 30 тысяч. Как же так?

Оказалось, что антитела не запрограммированы заранее, а создаются по мере необходимости из специальных генов-заготовок. Когда наш организм сталкивается с неизвестным возбудителем заболеваний, заготовки начинают интенсивно мутировать. Рано или поздно из них получается необходимое антитело, которое и побеждает врага.

Но это еще не все. Недавно группа австралийских биологов выдвинула интересную версию, что эти иммунные изменения способны передаваться по наследству. Судя по некоторым данным, лимфоциты умеют создавать подобия вирусов, которые несут в себе информацию о строении антитела.

Эти «хорошие вирусы» разносятся по организму и со временем проникают в половые клетки. С помощью обратной транскрипции они встраивают свою РНК в геном, и информация об антителах передается следующему поколению. Если эта гипотеза окажется верной, она отчасти подтвердит теорию Дарвина о геммулах.

Заключение

Несмотря на все эти открытия, барьер Вейсмана по-прежнему работает для большинства случаев. И именно генетические мутации являются главной движущей силой эволюции.

Однако даже сам Вейсман не пытался представить свое открытие как аксиому. Он справедливо полагал, что будущие исследования и эксперименты помогут нам гораздо лучше понять, как происходит наследование.

Познание нельзя сводить к догмам. Любые догмы, не подкрепленные надежной экспериментальной базой, способны серьезно затормозить развитие науки.

Тем более что эволюция — это явление сложное и многогранное. И за миллионы лет природа сумела создать множество удивительных механизмов, которые помогают организмам выживать и приспосабливаться к окружающей среде.