Бесконечное число самых прекрасных форм - Шон Кэрролл

В конце этой главы л предлагаю вернуться к спору о зебре, используя ту же логику, с помощью которой я только что объяснил отсутствие пятнистых мышей. Подумайте, ведь все зебры на свете полосатые. Если бы полосы не давали преимущества, разве мы не встречали бы множество зебр без полосок? Конечно, встречали бы. Мутации окраски у млекопитающих происходят достаточно часто, так что в дикой природе с очень небольшой частотой встречаются и белые тигры, и пятнистые зебры. Заводчики, занимающиеся разведением домашних животных, на протяжении многих веков отбирали редкие спонтанно возникавшие варианты, например, разнообразные варианты окраски лошадей — родственников зебр. Я думаю, что лаборатория африканской саванны доказывает нам, что полоски действительно имеют значение.

Мы просто не знаем, для какой цели они нужны. Вспомните теорию: минимальное преимущество перед теми, у кого полос нет, — это все, что нужно, чтобы полосы сохранялись. Базовый принцип действия естественного отбора (включая половой отбор) по созданию или сохранению какого-либо признака распространяется на эволюцию всех видов, включая нас с вами. То же самое относится к основным закономерностям эво-дево, касающимся модульного строения, генетических переключателей и эволюции формы. В следующей главе мы, наконец, поговорим о том, как появился Homo sapiens и его специфические признаки.

Эволюция формы и размера черепа гоминид. Рисунок Деборы Майзелс, Zoobotanica.

Вскоре после возвращения из кругосветного плавания Дарвин посетил Дженни — первого орангутана лондонского зоопарка и одного из первых высших приматов, привезенных в Великобританию. Это животное произвело на ученого очень сильное впечатление. Он был потрясен тем, как Дженни общалась со смотрителем зоопарка, и восхищался ее игривостью и разумностью. Ее эмоции напоминали эмоции ребенка, и после этого знакомства Дарвин стал воспринимать детей, в том числе и своих, с позиций сравнительной приматологии.

Близкое знакомство с человекообразными обезьянами кого-то восхищает, а кого-то неприятно поражает. Королева Виктория, увидевшая другого орангутана (тоже Дженни), писала, что обезьяна была "отвратительной и до боли похожей на человека".

В мимике шимпанзе, орангутанов и горилл, в их манерах, в движениях их изумительно ловких рук мы видим собственное отражение. Это наблюдение всегда вызывало провокационный и для некоторых неприятный вопрос о разнице между людьми и животными. Что видят человекообразные обезьяны, когда смотрят на своих безволосых двуногих посетителей? Что скрывается за долгим пристальным взглядом гориллы? Какие генетические и экологические факторы способствовали тому, что это мы приходим в зоопарк посмотреть на них, а не наоборот?

Моя четырнадцатилетняя племянница Кейти, потрясенная видом человекообразной обезьяны в зоопарке Тампы во Флориде, повернулась к отцу и спросила: "Ты всегда говорил, что мы и шимпанзе идентичны на 99% - Хорошо, но чем мы от них отличаемся?"

Прекрасный вопрос.

Кейти назвала цифру, которую довольно часто упоминают и которая означает почти полную идентичность нашей ДНК и ДНК шимпанзе. В этой главе я начну отвечать на ее вопрос. Я вынужден сказать "начну" по двум причинам. Во-первых, потому что биология только недавно смогла подступиться к вопросу о специфических генетических различиях между человеком и высшими приматами. Осталось узнать гораздо больше, чем мы уже знаем. Во-вторых, по той причине, что некоторого рода данные, полученные, например, с помощью визуализации экспрессии генов и так много рассказавшие нам об эволюции формы животных, для человеческих эмбрионов практически отсутствуют.

Психолог Эрих Фромм однажды заметил: "Человек — единственное животное, для которого собственное существование составляет проблему, какую он должен разрешить и какой он не может избежать". Понятно, что решение требует знаний из многих областей науки — традиционных, таких как палеонтология и сравнительная нейроанатомия, которые уже давно изучают историю человечества и биологические основы нашего мышления, и новых дисциплин, таких как только что вышедшие на авансцену сравнительная геномика, медицинская генетика и эво-дево.

Изменения формы и функций человеческого организма, произошедшие после того, как шесть миллионов лет назад человек и шимпанзе отделились от последнего общего предка, являются результатом эволюции как развития, так и генов человека. Понять, как эволюционировали самые интересные признаки человека — его скелет (двуногость, длина конечностей, кисти и стопы, таз и череп), жизненный цикл (продолжительность беременности, позднее наступление половой зрелости и долгожительство) и, в особенности, крупный мозг, речь и язык, — это одна из самых трудных головоломок в биологии, и для эво-дево в особенности.

В этой главе мы рассмотрим эволюцию формы человека с нескольких точек зрения — палеонтологии, сравнительной нейробиологии, эмбриологии и генетики — и ответим на четыре основных вопроса:

Основная идея этой главы заключается в том, что все, что мы узнали до сих пор об эволюции формы разных животных — бабочек и зебр, дрозофил и зябликов, пауков и змей, — полностью применимо к эволюции формы человека. Мы эволюционировали точно так же, как другие виды. Эволюция отличительных особенностей человека, включая двуногость, крупный мозг, отставленный большой палец и связную речь, определялась изменениями процессов развития, которые модифицировали существовавшие структуры приматов или человекообразных обезьян и накапливались несколько миллионов лет в ходе длинного ряда видообразований. Сейчас мы начинаем узнавать о некоторых специфических генетических различиях между нами и современными человекообразными обезьянами.

Чтобы понять происхождение признаков любого уровня, характерных для человека, нужно отчетливо представлять себе нашу историю и ее главные отличительные черты. Мы не можем просто сфотографировать человека, шимпанзе и других современных человекообразных обезьян и на основании получившихся снимков сделать вывод о том, как формировались различия между этими видами. У каждого из этих видов есть собственная родословная, которой шесть миллионов лет, а то и больше. Для анализа масштабов, скорости и последовательности изменений, происходивших внутри видов и отделявших один вид от другого, мы долгое время опирались исключительно на данные палеонтологии. Начиная со времен Дарвина, палеонтологи из поколения в поколение пытались раскрыть тайну происхождения человека.