О каждом из наших генов можно поведать что-то вроде “Рассказа Миноги”: все они возникли в результате “раскола” некоего древнего гена. Более того, о каждом из наших генов можно написать нечто вроде книги, которую вы держите в руках. Начиная ее сочинять, я решил, что книга будет устроена как паломничество людей, которые в определенные моменты встречаются с представителями других линий. В зеркальном отражении эти встречи обозначали бы эпизоды видообразования, которые приводят к отделению одних предков человека от других. Как я уже говорил, мы с тем же успехом могли бы начать паломничество с современного дюгоня или дрозда и перечислить ряд их предков на пути назад в прошлое. Но это что! Самое удивительное, что мы вполне могли бы описать путешествие в прошлое для любого гена.
Мы могли бы описать путешествие в прошлое гена альфа-гемоглобина, или цитохрома с, или любого другого известного нам гена. Рандеву № 1 обозначало бы момент последней дупликации этого гена, № 2 – предпоследнюю дупликацию, и так далее. При этом каждое рандеву происходило бы в теле какого-нибудь животного или растения – аналогично тому, как “раскол” произошел, как мы предполагаем, в теле некоего кембрийского бесчелюстного позвоночного.
На эволюцию можно смотреть и глазами наших генов.
Рандеву № 23
Ланцетники
Прежде латинское название ланцетника было Amphioxus, однако правила номенклатуры заставили ученых изменить его на Branchiostoma. Первое название настолько прижилось, что до сих пор довольно часто используется. Ланцетник – протохордовое, а не позвоночное животное. При этом он родственник позвоночных и вместе с ними образует класс хордовые (Chordata). Известны несколько родов ланцетника, но поскольку все они очень похожи на Branchiostoma, я для удобства буду называть их всех ланцетником.
Ланцетник кажется мне изящным потому, что он изящно выставляет напоказ свои признаки принадлежности к хордовым. Ланцетник – словно ожившая схема из учебника. У него хорда вдоль тела, но нет и следа позвоночного столба. Вдоль дорсальной (спинной) стороны хорды проходит нервная трубка, но мозга у ланцетника нет, если не считать небольшого расширения переднего конца нервной трубки (здесь также расположено глазное пятно). Черепной коробки у него тоже нет. По бокам тела расположены жаберные щели, которые используются для фильтрации пищи. Также вдоль тела расположены сегментированные блоки мышц. Парных плавников у ланцетника нет, но есть хвост, выдающийся за анальное отверстие (в отличие от червей, у которых анальное отверстие расположено на заднем конце тела). Формой своего тела ланцетник похож не на червя, а скорее на рыбу: оно не цилиндрическое, а уплощенное с боков. Он плавает как рыба, изгибаясь из стороны в сторону с помощью блоков мышц, устроенных примерно так же, как у рыбы. Жаберные щели нужны ланцетнику не только для дыхания: они часть питательного аппарата. Животное втягивает воду через рот и пропускает ее через жаберные щели, которые работают как фильтры. Все это очень похоже на способ использования жаберных щелей у сопредка № 23, и можно предположить, что жабры стали использоваться для дыхания позднее. А это, в свою очередь, означает, что нижняя челюсть эволюционировала из жаберного аппарата.
Ланцетники. Ближайшие родственники позвоночных – это 25 видов ланцетников. Так, однако, считают не все ученые. Начиная с этого рандеву все датировки спорны (см. "Эпилог к рассказу Онихофоры”).
На рис.: ланцетник (Branchiostoma, ранее Amphioxus).
Мы приближаемся к той точке, где датирование становится настолько затруднительным, что меня окончательно покидает мужество. Я бы предположил, что рандеву № 23 произошло около 560 млн лет. Это соответствует возрасту нашего предка в 270-миллионном поколении. Но здесь слишком легко ошибиться, и в дальнейшем я не буду пытаться устанавливать даты и описывать, как выглядел мир наших предков. Что касается облика сопредка № 23, то этого мы, конечно, не узнаем наверняка. Но вполне возможно, что он был похож на ланцетника. Это заявление равносильно заявлению о том, что ланцетник примитивен. Поэтому послушаем поучительную историю.
Рассказ Ланцетника
“Из-за того, что всего один луч заката заставляет увеличиваться его[90] гонады, его притязания на звание предка могут быть отвергнуты”. Мы уже встречались с Уолтером Гарстангом (1868–1949), выдающимся зоологом, который излагал теории в стихах. Я процитировал его здесь не для того, чтобы обсудить его теорию (см. “Рассказ Аксолотля”). Меня привлекает фраза “притязания на звание предка”. У ланцетника (Branchiostoma или Amphioxus) довольно много признаков, роднящих его с настоящими позвоночными, и его долго считали уцелевшим родственником некоего предка позвоночных. Более того, некоторые ученые считали, что ланцетник и есть тот самый предок. Именно это и будет предметом моей критики.
Я, конечно, несправедлив к Гарстангу, который прекрасно понимал, что ланцетник не может в буквальном смысле слова быть нашим предком. Однако такого рода рассуждения легко могут ввести людей в заблуждение. Студенты-зоологи могут подумать, что современное животное, которое они называют “примитивным”, является нашим далеким предком. Эту иллюзию формируют фразы наподобие “низшее животное” или “низ эволюционной лестницы”. Это не только неуважительно по отношению к животным, но и некорректно с точки зрения теории эволюции. Тут нам очень пригодился бы совет Дарвина, который он дал самому себе: “Никогда не используйте слов ‘высшее’ и ‘низшее’”.
Ланцетники – наши современники, у которых на эволюцию было ровно столько же времени, сколько у нас. Еще одна распространенная фраза – “ответвление основной эволюционной линии”. Но ведь все современные животные суть ответвления. Нельзя сказать, что одна из линий является “основной”.
Таким образом, ланцетников и других современных животных нельзя считать предками. Точно так же не стоит называть их “низшими” (или даже “высшими”). Но – это прозвучит довольно неожиданно – те же самые эпитеты можно применять к ископаемым. Теоретически некое ископаемое могло быть непосредственным предком некоего современного животного. Но статистически это маловероятно, потому что эволюционное древо – не рождественская елка или пирамидальный тополь, а, скорее, ветвящийся куст. С высокой вероятностью конкретное ископаемое не будет нашим предком, однако при этом оно может указать нам промежуточные стадии, которые прошел наш настоящий предок. Это может касаться хотя бы одной части тела, например уха или таза. Поэтому ископаемые в этом отношении мало отличаются от современных животных. И те, и другие могут помочь представить, на что были похожи наши предки. Однако, как правило, ни те, ни другие не могут считаться нашими реальными предками. К ископаемым, как и к ныне живущим существам, лучше относиться как к родственникам, а не предкам.
Сторонники кладистики могут быть совершенными фанатиками и отрицать уникальность ископаемых с категоричностью пуританина или инквизитора. Некоторые явно перегибают палку. Вполне разумное утверждение вроде “маловероятно, что конкретное ископаемое является предком современного вида” они понимают как “никаких предков не существует”. Здесь я, конечно, не буду доходить до абсурда. В каждый момент существовал хотя бы один предок человека, который при этом являлся современником хотя бы одного предка слона, ласточки, осьминога и так далее. Однако этот предок с очень малой вероятностью будет представлен конкретным известным нам ископаемым.
Основная мысль рассказа в том, что сопредки в большинстве случаев не представлены конкретными ископаемыми. Лучшее, на что мы можем рассчитывать, – список признаков, которыми эти предки предположительно обладали. Ученые пока не обнаружили ископаемых остатков предка, объединяющего нас с шимпанзе, и это при том, что он жил менее 10 млн лет назад. Но ничто не мешает предполагать, хотя и с оговорками, что этот предок, скорее всего, был (говоря словами Дарвина) волосатым и четвероногим. Ведь мы – единственные обезьяны, которые ходят на задних конечностях и не имеют волос на теле. Таким образом, ископаемые могут помочь выдвинуть предположения относительно наших предков – косвенные, как и в случае современных животных.
Предка найти всегда сложнее, чем родственника. Если вы хотите знать, как выглядел ваш предок 100 или 500 млн лет назад, нет смысла собирать образцы пород соответствующей глубины в надежде обнаружить ископаемое с ярлыком “предок”. Мезозой или палеозой – не коробка с рождественскими подарками. Как правило, мы можем надеяться обнаружить лишь ряд ископаемых, которые укажут, как выглядела какая-либо часть тела наших предков. Одно ископаемое, возможно, расскажет о зубах, а другое, более древнее, даст отдаленное представление о руках. Однако каждое ископаемое почти наверняка не будет нашим предком. Если повезет, некоторые части его тела будут похожи на предковые – примерно так, как лопатка современного леопарда дает примерное представление о том, как выглядит лопатка пумы.
