Эволюция для всех, или Путь кентавра - Александр Гангнус

Кажется, что общего между смешной болонкой и волком? Догадались бы палеонтологи будущего, что болонка и волк — это один и тот же вид животного?

Довольно долго ученые не верили, что все домашние собаки произошли от волка, думали — от шакалов или каких-то помесей между шакалами и волками. Но современная наука, проникнув в хромосомный аппарат наследственности, смогла твердо сказать: собака — это видоизмененный серый волк.

Первое время дарвинисты верили, что породы домашних животных нашими предками выведены очень просто. Достаточно, думали они, резко увеличить требования к тем или иным нужным свойствам животных, увеличить давление отбора — и все в порядке.

Сразу же возникла мысль: опытом, экспериментом подтвердить догадку Дарвина. И тут начались странные неудачи.

Ученые знали: у высоких, рослых родителей и дети обычно крупнее нормы. А что будет, если все время отбирать для потомства только самых рослых? Можно, значит, вывести породу каких-то Гулливеров, великанов!

Кто-то догадался обратиться к медицинской статистике. Ведь среди нашего вида — людей — часто бывает такое… Рослая женщина предпочитает выйти замуж за рослого мужчину. Их рослые потомки с большой вероятностью сделают то же самое. А низкорослым людям как-то удобней (не всегда, но в среднем) жениться на маленьких же. Ты помнишь, это называется половой отбор, и, по мнению Дарвина, в истории рода человеческого половой отбор играл, может быть, даже более важную роль, чем обычный естественный отбор на выживание приспособленных.

Спрашивается: почему же все человечество не разделилось давно на великанов и карликов?

В прошлом веке картотеки английских врачей подверглись тщательному исследованию. Оказалось, у высоких родителей в среднем действительно более высокие дети, а у низкорослых — более низкие. Но если средний рост обоих родителей больше «среднего общечеловеческого» (или меньше) на 4–5 процентов, то средний рост их детей отличается от среднего на величину, вдвое меньшую!

Практики-селекционеры давно заметили, что отклонения от среднего при самом старательном отборе в потомках как бы затухают, и очень быстро, уже в третьем-четвертом поколениях «прирост признака» сводится к нулю, а потом даже испытывает тенденцию вернуться к первоначальному среднему.

Но если это так, то как же образуются разновидности, а из них виды?

Каким образом из волка получилась собака?

Современная биология все ближе подходит к ответу на этот вопрос. Ты знаешь, в генной записи каждого организма могут происходить мутации. Мутации происходят самопроизвольно, неожиданно. Но их частоту можно увеличить с помощью химических веществ или облучения.

Мутация может произойти внутри молекул ДНК-носителя наследственности. Один из участков этой нити-молекулы перестраивается, там появляется какая-то новая или исчезает старая группа атомов. Иногда просто сдвигается на одно деление «рамка считывания». Генная запись почти та же, а белок получается с совсем другими свойствами, для другого пригодный (или не пригодный вовсе). Пример такой мутации — серповидная анемия, тяжелая наследственная болезнь, о которой мы уже говорили. Эта мутация произошла давным-давно в каком-то из наших предков, и с тех пор она живет в скрытом виде в генном фонде человечества, иногда проявляясь и явно.

Большая перестройка наследственности, вроде мутации, может произойти в строении хромосом (каждая хромосома состоит из белков и нитей ДНК, у человека 46 хромосом). Иногда участок одной хромосомы меняется местами с участком другой хромосомы, и это тоже влияет на свойства организма. Может измениться число хромосом: например, оно может удвоиться, учетвериться. Такие полиплоидные мутанты часты в мире растений и редки среди животных. При скрещивании разных видов и родов хромосомные наборы иногда как бы складываются. Образуется совершенно новый вид и даже род организмов. Таким новым родом стал знаменитый капустно-редечный гибрид-кентавр Карпеченко. В 1998 году по всей земле 2,9 миллиона гектаров было засеяно полиплоидным злаком тритикале — пшенично-ржаным гибридом-кентавром, необыкновенно урожайным и стойким против всяких вредителей. Уже задним числом ученые обнаружили, что с незапямятных времен растущая в садах, но отсутствующая в лесах слива — это тоже кентавр, бессознательно нащупанный нашими предками-садоводами полиплоид, сложение хромосомных наборов диких терна и алычи…

Есть и другие интересные возможности для эволюционных перестроек на уровне генов. Подробнее о них — в последней главе этой книги.

Мы с тобой уже говорили и о том, как много препятствий стоит на пути генной мутации. Для того чтобы такая мутация в наследственности стала признаком, а дальше свойством целого вида или рода животных, нужно еще очень многое.

Чаще всего мутация попадает в запас — в скрытом виде тысячи таких мутаций присутствуют в генном фонде сообщества организмов, время от времени «всплывая на поверхность» в виде новых признаков. Но чаще всего такой новый признак у хорошо приспособленного к определенной жизни существа оказывается нелепостью, уродством, которое удаляется из жизни либо сразу, с помощью убийственного естественного отбора, либо во втором поколении, под действием полового отбора: урод, особенно в мире высших животных, имеет меньше шансов вступить в брачный союз и оставить потомство. Скрытые мутации становятся явными, если скрещиваются организмы, у каждого из которых в генах сидит такая мутация. Это должны быть близкие родственники. И потому часто уроды появляются в таких сообществах, где из-за изоляции или по другой причине должны вступать в брачные отношения близкие родственники.

Мутация может дождаться своего часа — стать полезной на каком-то уровне развития вида. Может быть, при одомашнивании выявление скрытых мутаций происходило чаще, чем на воле, отчасти потому, что в древности около человека жило мало животных, и они должны были чаще вступать в близкородственные скрещивания. Частый инбридинг (так называют близкородственные скрещивания) мог устанавливаться иногда и в диких популяциях животных. Ведь палеонтологи утверждают, что иногда важные ветви эволюции начинались с небольшой, крохотной даже группы предков, долго оторванной, изолированной от всей массы прочих родственников

Но тут возможен совершенно новый поворот проблемы…

Удивительные опыты по одомашниванию пушных зверей — норок, лис — проводили ученые Сибирского отделения Академии наук под руководством академика Д. К. Беляева. Ученые долго гадали, почему нашим предкам так хорошо удалось видоизменить собаку и других домашних животных, приспособив их для самых разных надобностей. Вот если бы так же изменить лису! Вывести массу пород всех окрасок меха, чтобы щенят больше приносили, и не раз в год, а два.

Как этого добиться?

Представим себе, как наши предки подружились с волком, сделав его собакой…

Наверное, они брали волчат: взрослых диких зверей по-настоящему приручить невозможно. Брали первоначально для забавы, для детей. Дети возились, играли со щенками. И это была их работа — начало работы по одомашниванию.