Восхождение на гору Невероятности - Ричард Докинз

Но мы отвлеклись. Главное, необходимо понять – при размножении половым путем мутации наказуемы, хотя в отдельных, очень редких, случаях естественный отбор может предпочесть мутантов. Это справедливо даже для стрессовых ситуаций, когда, казалось бы, рост частоты мутаций наиболее обоснован и оправдан. Склонность к мутациям – это всегда плохо, несмотря на то, что бывают и полезные изменения. Как ни странно, правильнее всего было бы считать, что естественный отбор – за нулевую частоту мутаций. К счастью для нас и для эволюции, которая должна продолжаться, генетическая нирвана недостижима. Естественный отбор – вторая ступень дарвиновского процесса – это сила, закономерно направленная в сторону усовершенствования признаков. Следовательно, любым улучшением мы прежде всего обязаны везению – вот почему дарвинизм имеет репутацию теории случайностей. Что есть глубокое заблуждение.

Уверенность в том, что мутации произвольны и для естественного отбора предпочтительна их нулевая частота, вовсе не мешает нам рассмотреть весьма любопытную возможность, так сказать, “эволюции эволюционной способности” – я писал об этом в одноименной статье. В 7 главе, посвященной калейдоскопической эмбриологии, я изложу вам свежую версию этой идеи. А пока давайте вернемся к естественному отбору, этой второй половине дарвиновской пары. Несмотря на то, что мутации могут быть спорадическими и, в одном очень важном смысле, они происходят спорадически почти всегда, сам естественный отбор по сути отнюдь не спорадичен. Из всех волков, которые могли бы выжить, выживут и передадут следующим поколениям свои гены не любые, произвольно взятые, а самые быстроногие, самые хитрые и коварные, самые чуткие и клыкастые. Следовательно, у нынешних волков мы наблюдаем гены, скопированные с генов неслучайно отобранных особей, живших много лет назад. Каждое поколение являет собой генный фильтр. Отфильтрованные за миллионы поколений варианты генов обладают качествами, необходимыми для того, чтобы пройти отбор. Они участвовали в производстве эмбрионов миллионов особей и ни разу не подвели. Каждая из этих миллионов особей благополучно дожила до зрелого возраста. Ни одна не оказалась настолько непривлекательной, чтобы не найти себе пару – под непривлекательностью мы понимаем любые качества, которые могут оттолкнуть потенциального партнера по спариванию. Все эти особи смогли дать жизнь хотя бы одному детенышу. Фильтр очень тонкий. Попавшие в будущее варианты генов – не случайные образцы, а самая что ни на есть элита. Они пережили периоды оледенения и зноя, “бэби-бумы” и спады рождаемости, справились с болезнями и хищниками. Вынесли не только капризы погоды – ливни, морозы и засухи. Они вынесли все капризы генов-компаньонов, ибо такова уж доля гена в половом размножении – менять партнеров в каждом поколении; выживают те гены, которые укрепили здоровье, “общаясь” с удачливыми партнерами из совокупного фонда, то есть с другими генами, в свою очередь выигравшими от взаимодействия еще с какими‐то генами в популяции. В формировании условий, к которым должен приспособиться ген, главную роль играют другие гены популяции – его товарищи по команде в реке, текущей из Эдема и несущей свои воды вниз по поколениям удачливых особей. Каждая отдельная популяция в том или ином рукаве реки создает микроклимат, в котором предстоит выживать отдельному набору генов.

Для упрощения мы считаем мутацию первой стадией эволюционного процесса, а естественный отбор – второй. Но это неверный подход, коль скоро предполагается, что естественный отбор зависает в ожидании мутации, а потом либо выбраковывает измененные гены, либо хватается за них – и снова приостанавливается. Вероятно, естественный отбор такого рода мог бы работать – а может, где‐то во вселенной и работает. Но на нашей планете ничего подобного не происходит. В реальности есть обширный пул изменений, который накопился благодаря медленному притоку мутаций и в котором благодаря половому размножению произошло интенсивное перемешивание и приумножение изменений. Причина изменчивости – мутация, но к тому моменту, как ею “заинтересуется” естественный отбор, ей может быть уже много лет.

Приведу пример: мой оксфордский коллега, покойный Бернард Кеттлуэлл, прославился своим исследованием эволюции темных, почти черных, а некогда светлых бабочек одного вида. Темноокрашенные особи данного вида – березовой пяденицы Biston betularia – как правило, чуть устойчивее к воздействию неблагоприятных факторов, чем светлые, но в сельских районах, где нет промышленного загрязнения, встречаются реже, так как они лучше видны птицам, то есть их съедают первыми. В промышленных зонах, где стволы деревьев черны от копоти, они не так заметны, как их светлые сородичи, поэтому реже попадаются птицам на обед. Это позволяет им более эффективно использовать свое природное преимущество – устойчивость. Дальнейшее стало одним из лучших доказательств эффективности естественного отбора: начиная где‐то с середины XIX века численность темноокрашенных особей в промышленных районах стала стремительно увеличиваться, и в конце концов эта разновидность возобладала. Сейчас вы поймете, почему этот пример показателен. Многие ошибочно полагают, что после промышленной революции естественный отбор “культивировал” одну-единственную новую мутацию. Мы же, напротив, уверены, что бабочки с темной окраской появлялись всегда, но не выживали. Эта мутация, как и большинство других, периодически воспроизводилась, но птицы успевали склевать всех темных бабочек. После промышленной революции условия изменились, и естественный отбор нашел себе в генофонде немножко уже готовых “темных” генов.

Итак, прежде чем запустить эволюционный процесс, надо иметь две составляющие – мутацию и естественный отбор. Обе они начнут действовать автоматически на любой планете благодаря наличию предшествующих компонентов, один из которых добыть нелегко, но, очевидно, возможно. Этот базовый компонент – наследственность. Для того чтобы где бы то ни было во вселенной заработал естественный отбор, особи должны выстроиться в генеалогические ряды – походить на непосредственных предков больше, чем на других особей во всей популяции. Наследственность – это не то же самое, что размножение. Бывает размножение без воспроизводства наследственных признаков. Лесные пожары размножаются, но их особенности не передаются от одного пожара другому.

Вообразите себе выжженную зноем степь, куда ни кинь взгляд – кругом сухой ковыль. И вот где‐то в этой степи легкомысленный курильщик бросает спичку – в один миг трава вспыхивает и занимается пожар. Наш недотепа бежит прочь, пыхтя и отдуваясь во всю мощь своих отравленных легких, но нас больше интересует то, как распространяется пламя. Огонь быстро расползается во всех направлениях. В небо летят искры. Ветер относит искры и горящие травинки далеко от эпицентра начавшегося пожара. Там, где на пересохшую землю упала искра, возникает новый очаг. Снова летят искры, которые поджигают траву уже в других местах. Можно сказать, для пожара это своего рода процесс воспроизводства, или размножения. У каждого пожара есть свой родитель – пожар, от которого полетела искра-зародыш. Есть и дедушка с прадедушкой – и так далее вплоть до родоначальника, загоревшегося от спички. Каждый новый пожар раскидывает снопы искр в разные стороны, поэтому у него один отец, но сыновей может быть более одного. Если бы вы смогли понаблюдать за процессом сверху и записать “биографию” каждого пожара, у вас получилось бы полное генеалогическое древо степных пожаров.