Недостающее звено

Чтобы проиллюстрировать, как далеко может завести такое сосредоточение на какой-то одной научной дисциплине при полном игнорировании всех остальных, рассмотрим вопрос о генеалогическом древе приматов — когда и кто с кем разделился.

Недавно за эту проблему взялся финский палеонтолог Бьорн Куртен. Рассматривая только окаменелости, он пришел к выводу, что человек вообще не происходит от человекообразных обезьян. Он строил свои рассуждения на исследовании окаменелостей некоторых приматов с небольшими челюстями, живших 30 миллионов лет назад. Один из них, так называемый Propliopithecus — проплиопитек, не раз привлекал к себе внимание палеоантропологов как возможный предок человека. Сосредоточившись на челюстях и зубах этого животного, Куртен решил, что мы можем провести линию нашего происхождения прямо от проплиопитека через рамапитека к австралопитеку. Довод его прост: для исходной формы характерны маленькие челюсти и зубы, а не большие. На древнейшую обобщенную модель с маленькими челюстями гораздо больше походит человек, чем человекообразные и низшие обезьяны с их более поздними специализированными массивными челюстями и длинными клыками. Если считать проплиопитека предком гоминидов, указывает Куртен, очень трудно создать такой сценарий эволюции, в котором клыки укрупняются (чтобы обеспечить развитие человекообразных обезьян), а затем снова уменьшаются, чтобы- объяснить позднейшее отделение человека. Он предпочитает предков с небольшими челюстями по всей линии, утверждая тем самым, что низшие и человекообразные обезьяны "происходят от человека", а не наоборот. По сценарию Куртена разделение гоминидов и человекообразных обезьян произошло 30–40 миллионов лет назад.

Это, разумеется, полностью перечеркивает изложенные в предыдущих главах доводы в пользу того, что небольшая челюсть и очень развитые коренные зубы могли появиться в результате приспособления к условиям наземного существования, включающим пищевой рацион из твердых семян, охоту, дележ пищи и пр. Если считать, что простейшее объяснение — всегда наилучшее, теория Куртена выглядит убедительнее изложенной здесь.

Но как ни логичен сценарий Куртена, ему не хватает действующих лиц. Это — попытка вывести линию окаменел остей, о которых известно крайне мало, так как они сохранились в недостаточных количествах и в очень фрагментарном состоянии, и строить на них хоть сколько-нибудь обоснованную теорию попросту невозможно.

Но эти окаменелости, пусть редкие, пусть мало что говорящие, тем не менее существуют, и не только Куртен пытается их использовать. Другие сторонники палеонтологического подхода истолковывают их по-своему, относя разделение гоминидов и человекообразных обезьян на 30 миллионов, 20 миллионов и 15 миллионов лет назад. Сторонники поведения приходят к столь же различным результатам, хотя и по другим причинам. А есть специалисты, объединяющие обе точки зрения; они также не могут прийти к согласию.

Поскольку невозможно установить строго научные мерки как для окаменелостей, так и для поведения (ведь они меняются от индивида к индивиду), споры будут продолжаться по-прежнему. В конце-то концов и окаменелости и поведение — мерила весьма скользкие и растяжимые. Многие ученые полагают, что для более точного измерения эволюции требуется нечто столь же стабильное и надежное, как изотопное датирование, нечто слагающееся из маленьких, поддающихся измерению единиц вроде распадающихся атомов калия-40 в вулканическом пепле — единиц, которые не изменяются, присутствуют во всех живых организмах и могут быть сосчитаны в лаборатории.

И такой способ измерения эволюции как будто уже найден. У всех живых существ имеется нечто общее — и притом именно в форме поддающихся измерению единиц. Это гены, таинственные субстанции внутри каждой клейки, определяющие, чем этой клетке быть. Станет ли оплодотворенное яйцо шмелем или буйволом? На этот вопрос отвечают гены, и они же определяют, какие клетки развивающегося яйца станут шерстью буйвола, какие — его ногами, а какие — маленькой бородавкой у него на загривке.

Предположения о роли генов в управлении развитием клетки выдвигались еще в начале века. Но как это осуществляется, оставалось тайной вплоть до 1953 года, когда два будущих лауреата Нобелевской премии Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик занялись ДНК, одной из нуклеиновых кислот клетки. Им удалось установить строение молекулы ДНК и выяснить, что именно ДНК определяет деятельность генов.

ДНК можно уподобить перфокарте, передающей информацию компьютеру. Достоинство перфокарты заключается в том, что ее можно использовать сколько угодно раз в любом числе компьютеров, и результат всегда будет тот же. И еще одно достоинство: в перфокарту можно заложить гигантское количество информации, используя лишь один тип запоминающей ячейки — маленькие дырочки. Сами по себе дырочки абсолютно одинаковы, но место, где они пробиваются на карте, может меняться. В этом-то и суть: каждое изменение их позиций означает, что карта дает компьютеру иное задание.

ДНК действует примерно по тому же принципу; она также сохраняет немыслимое число инструкций, используя простые единицы. Она состоит из двух длинных цепочек химических кирпичиков, напоминающих нитки бус и закрученных спиралью одна вокруг другой. Это знаменитая "двойная спираль", открытая Уотсоном и Криком. Ей также свойственна возможность почти бесконечных сочетаний. В отличие от перфокарты, использующей один тип запоминающей ячейки — дырочку, у двойной спирали имеются четыре типа химических кирпичиков. Различные инструкции, которые она несет, определяются расположением кирпичиков (как и дырочек перфокарты) в двух цепочках спирали. Столь же важны и химические связи, которые прочно удерживают цепочки двойной спирали на их местах.

Раз ДНК осуществляет генетический инструктаж, а гены руководят развитием шмеля или буйвола, то становится ясно, что всякая эволюция должна начинаться с изменений в расположении и связях кирпичиков двойной спирали.

И в ДНК действительно происходят такие изменения. Происходят они в форме мутаций, и для простоты мы можем назвать их "единицами" эволюции. Со временем в ДНК любого биологического вида медленно накапливаются изменения, и в конце концов эти изменения оказываются настолько многочисленными и действенными, что результаты их влияют на весь вид. Это и есть то, что мы называем эволюцией.

Чем больше пройдет времени, тем больше будет число таких эволюционных изменений. Таким образом, если бы удалось найти способ измерять различия в ДНК двух животных разных видов, можно было бы измерить эволюционные различия между ними простым подсчетом. Другими словами, сравнение ДНК человека с ДНК шимпанзе должно показать, насколько они в действительности близкие родственники.

Теоретически это выглядит просто. Но в лаборатории практическая разработка такого способа измерения эволюции оказалась сопряженной с невероятными трудностями. Ведь он требовал создания методов разъятия, наблюдения, анализа и соединения цепочек субмолекулярной величины — объектов настолько малых, что их невозможно увидеть в самые сильные световые микроскопы. Однако специалисты по молекулярной биологии, такие, как Д. Кон (Калифорнийский университет в Сан-Диего) и Б. Хойер (институт Карнеги), умеют это делать. Выяснилось, что можно "отмотать" одну цепочку ДНК человека и сравнить ее с одной цепочкой ДНК шимпанзе.

Эти лабораторные измерения показали, что человек отличается от шимпанзе только на 2,5 % и немногим больше — от гориллы. Но от наших низших обезьян он отличается уже более чем на 10 %. Как сказал Уошберн, внимательно следивший за этой работой: "По ДНК можно составить стройное генеалогическое древо, ни разу не взглянув на самих животных. И древо приматов, которое в 1970 году предложил Кон, нисколько не удивило бы Дарвина и Гексли в 1870 году".

Так зачем же трудиться? Зачем тратить столько усилий, чтобы доказать то, что наукой уже доказано другими способами и признается истиной вот уже целое столетие?