Страница 4 из 9
На Галапагосских островах, вблизи западного побережья Южной Америки, живёт много видов вьюрков. Они все эволюционировали от одного типа зерноядного земляного вьюрка, который прилетел с материка и распространился по всем островам, на каждом из которых различные виды сред обитания и источников пищи. Вьюрки на каждом острове эволюционировали, чтобы воспользоваться преимуществами их собственной среды обитания. В результате в настоящее время на островах существует много видов вьюрков, включая толстоклювые формы, которые едят семена, короткоклювые формы, которые едят почки и плоды, и длинноклювые формы, которые едят насекомых.
Окружающие среды не являются неизменными; по той или иной причине они меняются. Когда это происходит, существо, эволюционировавшее для жизни особым образом в некоторой среде обитания, вымирает. Например, если бы все насекомые на Галапагосских островах вымерли, то длинноклювые вьюрки также вымерли бы: это процесс, известный как естественный отбор. Если бы вымерли насекомые, их места были бы заняты другим существом, и какая-то другая птица эволюционировала бы, чтобы питаться им.
Эволюция вызывает появление специфичных форм животных для жизни в определённых местообитаниях. Трава жестка, чтобы питаться ею, поэтому животному, которое ест траву, требуются сильные зубы и специализированная пищеварительная система. Травянистые равнины — протяжённые открытые пространства, на которых приближающаяся опасность может быть замечена издалека, но нет мест, чтобы спрятаться. Поэтому питающееся травой животное, скорее всего, имеет длинные бегающие ноги наряду с сильными зубами и длинной лицевой частью головы, чтобы его глаза находились выше уровня травы, когда голова опущена вниз во время питания. Это даёт нам форму антилопы — типичного травоядного животного Африки.
Однако травянистые равнины Австралии породили весьма неродственное травоядное животное — кенгуру. Можно заметить весьма немного сходства между ним и африканской антилопой. У него, однако, есть такая же длинная морда с похожими зубами для разжёвывания травы; а ноги длинные и предназначенные для скоростного передвижения, хотя скорее для прыжков, а не для бега. Это развитие сходных особенностей у неродственных животных в ответ на сходные условия окружающей среды — явление, которое известно как конвергентная эволюция. Это объясняет сходство между тюленями и морскими львами, трубкозубами и муравьедами, муравьями и термитами, стервятниками и кондорами[[3] ].
Похожим явлением является параллельная эволюция. В этом случае две ветви одного и того же генеалогического дерева развиваются в сходном направлении независимо друг от друга. Например, американская лисица из Северной Америки и фенек из Африки — обе мелкие, со шкуркой песочного цвета и с большими ушами. Уши действуют как охлаждающие устройства и предотвращают перегрев у каждого из животных в его пустынном местообитании, а шкурка служит для камуфляжа. Оба вида происходят от более стандартно выглядящего лисоподобного животного, но каждое независимо друг от друга эволюционировало для жизни в различных пустынях.
Различные цвета и узор покровов у животных также могут быть соотнесены с эволюционными процессами. Узоры окраски животных могут камуфлировать их; с другой стороны они, как скунс, могут иметь бросающуюся в глаза окраску, которая предупреждает возможного нападающего, что её обладатель ядовит. Некоторые животные подражают другим, как в случае, когда безопасная королевская змея приобретает броскую расцветку ядовитой коралловой змеи и благодаря этому отпугивает потенциальных врагов. Всё это появилось, потому что животные, которых это затрагивало, получали от этого выгоду, выживали и продолжали размножаться.
Во всём мире всё время животные и растения менялись в ответ на изменения окружающей среды.
Один вид порвал с этой традицией. На протяжении последнего миллиона лет или около того эволюционировал человеческий вид Homo sapiens. Он прошёл весь путь от молекул до своего нынешнего облика на протяжении 3500 миллионов лет работы эволюции. Теперь, на протяжении немногих последних тысячелетий, развился разум, а вместе с ним культура и цивилизация. Вид распространился, но не изменяясь, чтобы приспособиться к местообитаниям, которые он находил, а путём изменения окружающей среды таким образом, чтобы они соответствовали его нуждам. Вместо того, чтобы вырабатывать густой мех и слои теплоизолирующего жира для приспособления к холодным условиям, он изготавливает искусственные покровы и использует доступные источники энергии, чтобы создать высокую температуру для тела. Вместо развития теплоизлучающих образований вроде больших ушей для приспособления к жарким условиям, он производит охлаждающие и кондиционирующие установки, вновь используя доступные источники энергии. Вместо того, чтобы увеличивать скорость движения и вырабатывать стратегии убийства, которые позволяют ему охотиться на некую добычу, он создаёт механизмы, чтобы делать это. Используя свой интеллект, он может эксплуатировать все источники пищи во всех местообитаниях без необходимости изменять самого себя.
Медицинская наука устраняет многое из последствий действия естественного отбора: теперь индивидуум, не особенно хорошо приспособленный к окружающей среде, не гибнет до достижения способности к воспроизводству.
В естественных условиях не всё потомство вида выживает, и это отражается на уровне рождаемости. Благодаря медицинской науке выживает больше потомства Homo sapiens, чем когда-либо могло выжить до этого, но за этим не последовало соответствующего снижения рождаемости. В результате популяции Homo sapiens растут без очищающего и изменяющего действия естественного отбора.
Эволюция в том виде, в котором мы её знаем, остановилась в отношении Homo sapiens. Тем не менее, это не подразумевает того, что процесс изменения обязательно остановился.
По мере развития науки репродуктивные молекулы — гены — которые существуют внутри каждой клетки человеческого тела, становятся всё более и более понятными. Когда Homo sapiens, наконец, поймёт, какие части развитием какой особенности управляют, то открывается возможность для изменения процесса. Будет достигнута такая стадия, когда один ген может быть подавлен, другой стимулирован, а третий вообще создан с нуля. Из изменённых яйцеклеток и сперматозоидов может быть рождено человеческое существо со специфическими особенностями, соответствующее особому заранее разработанному плану. Без естественных процессов модификации этот неестественный процесс — единственный путь развития вида в новые формы, чтобы встретить проблемы, которые ждут его в будущем: проблемы, созданные перенаселением, чрезмерным использованием природных ресурсов и загрязнением окружающей среды.
Генная инженерия
Приёмы генной инженерии уже сложны, хотя в своём нынешнем состоянии они являются примитивными по сравнению с тем, что, несомненно, станет возможным в течение нескольких десятилетий.
Репродуктивные молекулы, которые лежат в ядре каждой клетки живого организма, находятся в форме длинных структур, называемых хромосомами. Эти хромосомы составлены из химического вещества ДНК. Его форму лучше всего представить как длинную лестница, которая была скручена вдоль своей длины. Каждая ступенька этой лестницы состоит из двух компонентов, называемых азотистыми основаниями, соединённых вместе. Существует лишь четыре различных вида азотистых оснований: тимин, цитозин, аденин и гуанин, соответственно Т, Ц, А и Г. T всегда соединяется с A, а Ц всегда с Г[[4] ]. Последовательность этих пар оснований вдоль скрученной лесенки может варьировать почти до бесконечности — в полном наборе человеческих хромосом существует около 6,000,000,000 оснований.
Хромосому часто сравнивают со страницей в инструкции. Каждая пара оснований, или ступенька в лестнице, представляет букву алфавита, а расположение вдоль лестницы даёт «слова» и «предложения». Каждая распознаваемая инструкция, образованная таким путём, даёт ген. Гены в одной клетке производят полную информацию, необходимую для роста целого организма
[3] Здесь стоит сделать некоторые пояснения. Тюлени происходят от древних куньих, а морские львы (ушастые тюлени) — от примитивных медвежьих. Это скорее явление параллелизма, чем конвергенции, поскольку куньи и медвежьи близкородственны друг другу. Кондоры и другие американские грифы (катартиды) более родственны аистам, и их сходство с грифами и стервятниками Старого Света — действительно пример конвергенции. А вот муравьи и термиты при некотором внешнем сходстве ведут совершенно противоположный образ жизни — муравьи почти всегда плотоядны, а термиты строго растительноядны. — В. П.
[4] Для этого соответствия есть специальный термин — «комплементарность». — В. П.