Требуется сборка. Расшифровываем четыре миллиарда лет истории жизни – от древних окаменелостей до ДНК

Геном похож на сцены из второсортного фильма о населенном призраками кладбище. Повсюду мы находим куски и фрагменты древних вирусов: по некоторым оценкам, 8 % нашего генома составлено из последовательностей мертвых вирусов; по последним данным, в нем содержится более ста тысяч вирусных последовательностей. Некоторые из этих ископаемых вирусов сохранили свою функцию и производят белки, задействованные в механизмах беременности, памяти и множестве других активностей, о которых мы узнали за последние пять лет. От прочих остались лишь мертвые тела, сохранившиеся там, где они встроились в геном, и их ждут распад и исчезновение.

В геномах продолжается борьба. Какие-то фрагменты генетического материала существуют для того, чтобы делать новые копии самих себя. Они могут быть иноземными захватчиками, такими как вирусы, которые проникают в геном, чтобы подчинить его себе. Они также могут быть частями нашего собственного генома, такими как прыгающие гены, которые размножаются и повсюду встраиваются. Иногда, когда эти эгоистичные генетические элементы приземляются в специфических местах, их можно применить для создания новых тканей, например эндометрии, или реализации новых функций, например памяти или обучения. Генетические мутации могут широко распространиться в геноме при смене всего нескольких поколений. И если вирусы попадают в организмы разных видов, у разных существ независимым путем могут происходить похожие генетические изменения.

После неловкого эпизода с Гольдшмитом наши встречи с Майром за чаем по четвергам продолжались еще два года. Во время последних встреч я заметил, что Майр вопреки собственному желанию начинал испытывать все больше уважения к попыткам Гольдшмита связать экспериментальные данные генетики и биологии развития с главными событиями, запечатленными в виде окаменелостей. К середине 1980-х годов он уже знал, что со стороны молекулярной биологии грядет революция, и рекомендовал попадавшим под его влияние старшим студентам следить за событиями в этой области исследований.

Как могла бы по этому поводу заметить Лилиан Хеллман, ничто не начинается тогда или там, когда и где

вам кажется. Геномы – не статичные последовательности, напротив, они весьма изменчивы под влиянием атак вирусов и прыгающих генов. Генетические мутации могут распространяться по всему геному и в организмах разных видов. Изменения в геноме могут происходить быстро, похожие генетические мутации могут независимым образом возникать у разных существ, и геномы разных видов могут смешиваться и сливаться, создавая биологические новшества.

Глава 7

Кости брошены

На последнем году аспирантуры я оплачивал обучение, работая охранником на химическом факультете в ночную смену, а днем помогал преподавателям вести занятия. Поскольку в три часа утра на химическом факультете обитают лишь немногочисленные ночные совы, я совершал обход, а потом спокойно погружался в изучение классической литературы по палеонтологии. Перед концом смены я занимался собственными исследованиями и помогал вести палеонтологию в рамках большого лекционного курса. В этот период я узнал о важных идеях и спорах. Свою роль сыграло и то, что я был одним из ассистентов покойного Стивена Джея Гулда во время его популярного курса об истории жизни.

В середине 1980-х годов Гулд стал одной из самых знаменитых фигур в эволюционной биологии и использовал свой авторитет палеонтолога, чтобы развивать радикальные взгляды в дискуссии о механизмах появления новых видов и эволюционных изменений. Этот университетский курс посещало около шести сотен студентов, которые выбирали его по требованию образовательной программы и вряд ли собирались специализироваться в точных науках. Это была идеальная аудитория, на которой Гулд мог опробовать свои новые теории и способы их изложения. В осенний семестр по вторникам и четвергам он в присущей ему театральной манере выступал перед студентами, которые либо с восхищением следили за ним с передних рядов, либо расслабленно дремали на задних рядах.

В этот период Гулд рассуждал о катаклизмах в истории жизни. Пять раз за последние 500 миллионов лет с лица Земли внезапно исчезали виды организмов, доминировавшие на протяжении длительного времени. Самый известный пример – вымирание динозавров. Около 65 миллионов лет назад исчезли динозавры, морские земноводные, птерозавры и многие виды беспозвоночных обитателей океанов. Также в мире сократилось разнообразие видов растений. Камни свидетельствуют о том, что вероятной причиной этого события было столкновение Земли с крупным астероидом, приведшее к значительному изменению климата на планете и повсеместному разрушению экосистем, сопровождавшемуся быстрым исчезновением многих видов животных. С уходом динозавров и других существ появилась возможность для распространения млекопитающих, воспользовавшихся отсутствием крупных хищников и конкурентов.