Эволюция: Неопровержимые доказательства - Джерри Койн

Именно такая эволюционная утрата глаз произошла у предка палестинского слепыша. Это грызун с короткими лапами, удлиненным цилиндрическим туловищем, напоминающий меховую колбаску с маленькой пастью. Всю свою жизнь зверек проводит под землей, но, несмотря на это, у него сохранились рудиментарные глаза – крошечные органы лишь один миллиметр диаметром, полностью скрытые защитным слоем кожи. Эти рудиментарные глаза не способны воспринимать зрительные образы. Молекулярные данные говорят о том, что примерно 25 млн лет назад слепыши произошли от зрячих грызунов и их незрячие глаза достались им в наследство от этих предков. Но почему такой рудимент вообще сохранился? Недавние исследования показали, что эти органы содержат зрительный пигмент, чувствительный к низким уровням освещенности, который помогает животному регулировать суточный ритм активности. Такая остаточная функция, которую приводит в действие тусклое подземное освещение, вполне может объяснять то, что рудиментарные глаза сохраняются.

Настоящие кроты, которые относятся не к грызунам, а к насекомоядным, утратили свои глаза независимо, сохранив лишь рудиментарный, покрытый кожей орган, который можно увидеть, если раздвинуть мех на голове у крота. Сходным образом у некоторых роющих змей глаза полностью спрятаны под чешуей. У многих пещерных животных глаза также или редуцированы, или отсутствуют. В их число входят рыбы (скажем, слепые пещерные рыбки, которых можно купить в зоомагазине), пауки, саламандры, креветки и жуки. В природе существует даже слепой пещерный рак, у которого сохранились глазные стебельки, но глаз на них нет!

Настоящие сокровищницы рудиментарных органов представляют собой киты. У многих современных видов сохранились рудиментарные таз и кости конечностей, тем самым подтверждая, как мы уже знаем из предыдущей главы, что киты произошли от четвероногих наземных предков. Если вы посмотрите на целый скелет кита в зоологическом музее, то увидите крошечные кости задних конечностей и таза, свисающие с остального костяка на проволоке. В природе у живых китов эти кости не соединены со скелетом, а просто встроены в ткани. Когда-то они были частью скелета, но со временем отсоединились и редуцировались, поскольку необходимость в них отпала. Перечень рудиментарных органов у животных так велик, что из него мог бы получиться обширный каталог. Сам Дарвин, который в молодости увлеченно коллекционировал жуков, отмечал, что у некоторых нелетающих жуков под сросшимися надкрыльями (панцирем) до сих пор сохраняются рудименты крыльев.

У нас, людей, немало рудиментарных черт, которые доказывают наше эволюционное происхождение. Самая известная из них – аппендикс (в медицине его называют «червеобразным отростком»). Этот тонкий цилиндрический отросток размером с карандаш находится на конце слепой кишки в месте перехода тонкого кишечника в толстый. Как и у многих других рудиментарных черт, его размер и степень развитости сильно варьируют: у человека аппендикс достигает в длину от 2,5 до почти 30,5 см. В редких случаях человек рождается без аппендикса.

У травоядных животных, таких как коалы, кролики и кенгуру, слепая кишка и ее придаток аппендикс гораздо больше, чем у людей. То же самое относится к приматам, питающимся листьями, т. е. к лемурам, лори, паукообразным обезьянам. У них увеличенный аппендикс, карман кишечника, служит вместилищем для ферментирования пищи (подобно «дополнительному желудку» у коров): в нем содержатся бактерии, которые помогают животным расщеплять целлюлозу с образованием легкоусвояемых сахаров. У приматов, в чьем рационе листьев меньше, например у орангутанов и макак, слепая кишка и аппендикс редуцированы. У людей, которые не питаются листьями и не способны переваривать целлюлозу, аппендикс почти исчез. Очевидно, что чем меньше растительной пищи входит в рацион животного, тем меньше у него слепая кишка и аппендикс. Иными словами, наш аппендикс представляет собой лишь остаток органа, который был принципиально важен для наших травоядных предков, но для нас подлинной ценности не имеет.

Аппендикс для нас вообще чем-то полезен? Если и да, то это неочевидно. Удаление аппендикса не вызывает никаких отрицательных побочных эффектов и не увеличивает смертность (по сути дела удаление аппендикса, наоборот, уменьшает вероятность колита). Палеонтолог Альфред Ромер в своем знаменитом руководстве «Анатомия позвоночных» (The Vertebrate Body)[27], анализируя функции аппендикса, сухо замечает: «Судя по всему, основной его смысл состоит в том, чтобы обеспечивать финансовую поддержку врачам-хирургам». Но, говоря по справедливости, от аппендикса, возможно, все-таки есть некоторая скромная польза. В аппендиксе есть участки ткани, которые, возможно, функционируют как часть иммунной системы. Кроме того, существует предположение, что аппендикс предоставляет убежище для полезных кишечных бактерий в тех случаях, когда инфекция изгоняет их из остальной пищеварительной системы.

Однако эти небольшие преимущества определенно меркнут на фоне серьезных проблем, которые доставляет человеку аппендикс. Из-за своей узости он легко забивается, что может привести к инфекциям и воспалению, известному как аппендицит. Без своевременного медицинского вмешательства воспаление аппендикса может привести к смерти. Шанс заполучить аппендицит в течение жизни равен примерно одному к пятнадцати. К счастью, благодаря тому, что в ходе развития хирургии удаление аппендикса стало обычным делом, шанс умереть от аппендицита составляет лишь 1 %. Но до того, как в конце XIX в. врачи научились удалять воспаленный аппендикс, смертность от аппендицита превышала 20 %. Иными словами, пока операции по удалению аппендикса не вошли в обиход, от аппендицита умирало более одного человека из сотни. Это весьма суровый естественный отбор.

В течение длительного периода эволюции человека, на протяжении более 99 % истории человечества, хирургов не было, и мы жили с заложенной в наш кишечник тикающей бомбой. Если взвесить мизерные плюсы аппендикса в сравнении с его серьезными минусами, становится понятно, что в целом аппендикс просто-напросто скверная штука. Но, если отвлечься от оценок, аппендикс в любом случае рудиментарный орган, потому что он перестал выполнять ту функцию, ради которой появился.

Так почему же аппендикс у нас до сих пор сохраняется? Ответ пока что неизвестен. Возможно, он бы окончательно исчез, но хирургия практически свела на нет естественный отбор среди людей с аппендиксами. Возможно также, что естественный отбор просто не может ужимать аппендикс дальше без того, чтобы этот придаток не стал еще более вредным: если бы аппендикс уменьшился, то риск его засорения возрос бы. Вероятно, это преграда, которую эволюция поставила полному исчезновению аппендикса.

Наши тела изобилуют другими следами происхождения от приматов. Так, у нас есть рудиментарный хвост: копчик, или треугольный кончик позвоночника, который образовался из нескольких сросшихся позвонков, выступающих вниз, за пределы таза. Это все, что осталось от длинного хвоста наших предков, имеющего практическое применение (см. рис. 14). Копчик не утратил смысла (к нему крепятся некоторые важные мышцы), но давайте не будем забывать, что рудиментарность определяется не по отсутствию функциональности, а по тому, что орган перестал выполнять функцию, для которой изначально появился. Показательно, что у некоторых людей есть рудиментарная хвостовая мышца («разгибатель копчика»), идентичная той, которая обеспечивает движение хвоста у обезьян и других млекопитающих. Она крепится к копчику, но поскольку его кости двигаться не могут, то мышца бесполезна. Возможно, у вас она есть, а вы даже о ней не знаете.