Эволюция и прогресс

В XX веке основным поставщиком информации о строении живого вещества становится биохимия. Благодаря ее успехам стала вырисовываться величественная картина путей синтеза и распада основных химических компонентов организмов — белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Выяснилось, что практически любой акт химического превращения обеспечивается специфичным катализатором белковой природы — ферментом. Это означает, что тысячи вариантов химических реакций, протекающих в организме, управляются таким же числом ферментов. Более того, анализ строения белков показал, что все их свойства (в том числе и каталитические) однозначно задаются последовательностью нескольких сотен аминокислотных остатков. Причем все миллиарды молекул белка каждого типа имеют тождественное строение. Оказалось, что эта невероятная точность обеспечивается особым, неведомым ранее матричным типом химического синтеза.

Молекулы белка печатаются с матриц РНК, где тройке нуклеотидов (кодону) соответствует определенный аминокислотный остаток. Матричная РНК, в свою очередь, синтезируется под контролем особых ДНК-матриц, хранящихся в хромосомах, — таинственных генов классической генетики. Таким образом, типичный ген оказался отрезком ДНК, в котором закодирована информация об аминокислотной последовательности белка. Кроме того, как правило, в хромосомной ДНК рядом с кодирующей последовательностью расположены участки, определяющие режим работы гена, т. е. интенсивность копирования РНК. Эти контролирующие последовательности ДНК специфично взаимодействуют с регуляторными белками — продуктами работы других генов (регуляторов), которые, в свою очередь, тоже могут управляться.

Итак, в хромосомах размещено несколько тысяч генов, каждый из которых представляет уникальную последовательность из сотен и даже тысяч нуклеотидов, кодирующих несколько десятков вариантов РНК (обслуживающих различные этапы передачи информации от гена к белку) и несколько тысяч разнообразных белков с каталитической, регуляторной и структурной функциями. Открывшаяся картина молекулярных превращений настолько превзошла по сложности и совершенству все ранее известное в биологии, что раздались голоса (в том числе и весьма авторитетные) о внеземном происхождении жизни. Уж слишком мало времени (всего около одного миллиарда лет) отделяет только что возникшую Землю от ее первых живых обитателей.

Анализ процессов, связанных с синтезом и распадом основных химических компонентов организмов, а также с хранением, копированием и перекодированием наследственной информации, приводит к следующим выводам. Во-первых, у всех живых существ эти процессы организованы фактически одинаково. Данное фундаментальное единство получило свое выражение в знаменитом изречении Ж.Моно: «Что верно для Е. coli, верно и для слона». Во-вторых, не исключено, что сложность организмов (вне зависимости от их положения на лестнице существ) на молекулярном уровне на несколько порядков превосходит все то, что является предметом изучения таких наук, как анатомия, гистология и физиология. Наконец, с точки зрения последовательного дарвинизма, все организмы одинаково хорошо приспособлены к среде своего обитания, и в этом смысле и «высшие», и «низшие» одинаково совершенны.

Возвращаясь к пути, пройденному эволюцией от червя (пожалуй, лучше было бы сказать от губки) до человека, мы должны отбросить все иллюзии, связанные со словами «высшие» и «низшие», и признать, что прогресс, достигнутый живыми существами на этом пути, не абсолютен, поскольку касается исключительно надклеточного уровня организации. Однако ни в коем случае не следует, и умалять достижения эволюционного прогресса. Достаточно отметить, что по одному лишь клеточному многообразию человек превосходит губку не менее чем в 50 раз. А сколько возникло новых органов? Но тут же просится леденящий душу вопрос: «А для чего все это?» Вероятно, лишь для того, чтобы добывать больше пищи и быстрее строить из нее собственную биомассу. Но в таком случае людям далеко до кишечнополостных, да и до тех же губок. Кто сомневается, может пройти в начале сентября по южному берегу Азовского моря и посмотреть на искрящиеся горы из медуз Rhizostoma pulmo.

Куда же ведет эволюционный прогресс и что им движет? Как возникло это поразительное нагромождение существ, где нередко «низший» вместо пожирания праха процветает, а «высший» влачит жалкое существование? Это недоумение сквозит в стихах Н. А. Заболоцкого, вынесенных нами в эпиграф. Тем не менее на поставленные вопросы, которые представляются поэту неразрешимыми, мы все же постараемся дать ответ. Правда, для этого читателю придется слегка коснуться таких «сухих» и математизированных разделов биологии, как генетика популяций и генетика количественных признаков. Однако автор старался максимально упростить и оживить изложение, поэтому, по его мнению, книгу без труда прочтет каждый, кого действительно интересует вопрос с причинах эволюционного прогресса.

Идея прогресса