"Величайшее Шоу на Земле: свидетельства эволюции" - читать интересную книгу автора (Докинз Ричард)

ГЛАВА 2. Собаки, коровы и капуста

ПОЧЕМУ пришлось так долго ждать появление на сцене Дарвина? Что задержало человечество в понимании простой яркой идеи, которая кажется, на первый взгляд, намного легче для понимания, чем математические идеи, данные нам Ньютоном двумя столетиями раньше, — или, даже, Архимедом двумя тысячелетиями раньше? Было предложено много ответов. Возможно, умы были запуганы огромным временем, которое требуется, чтобы произошло большое изменение, — разница между огромной длительностью геологических эпох и коротким сроком жизни человека, пытающегося понять ее. Возможно, тем что нас сдерживало, была религиозная идеологическая обработка. Или, возможно, это была пугающая сложность живого органа, такого как глаз, нагруженные его притягательной иллюзией мастерского инженерного дизайна. Вероятно, все это сыграло свою роль. Но Эрнст Майр, корифей неодарвинистского синтеза [синтетической теории эволюции], который умер в 2005 году в столетнем возрасте, неоднократно высказывал другое подозрение. Для Майера виновником была древняя философская доктрина — с данным ему современным названием — эссенциализм. Открытие эволюции было сдержано мертвой рукой Платона. МЕРТВАЯ РУКА ПЛАТОНА Для Платона «действительность», которую мы думаем, что видим, является только тенями, на стене нашей пещеры в мерцающем свете костра. Как и другие античные греческие мыслители, Платон был в душе геометр. Каждый треугольник, прочерченный в песке, является всего лишь несовершенной тенью истинной сущности треугольника. Прямые, составляющие сущность треугольника являются чистыми евклидовыми линиями с длиной, но без толщины, бесконечно узкие линии, которые будучи параллельными, никогда не пересекаются. Углы эссенциального [т. е. идеального] треугольника действительно дополняют друг друга в точности до суммы двух прямых углов, и суммы эти точны абсолютно, не отличаясь ни на одну триллионную угловуой секунды. Это не так применительно к треугольнику, начерченному в реальной жизни на песке: он всего лишь зыбкая тень своего идеала, эссенциального треугольника. Биология, в соответствии с Майром, страдает от собственной версии эссенциализма. Биологический эссенциализм рассматривает тапиров и кроликов, ящеров и дромадеров, как если бы они были треугольниками, ромбами, параболами или додекаэдрами. Кролики, которых мы видим, являются бледными тенями совершенной «идеи» кролика, идеального, эссенциального платонистского кролика, который висит где-то в пространстве идей вместе с совершенными формами геометрии. Кролики из плоти и крови отличаются друг от друга, но их различия должны всегда рассматриваться как отклонения от идеальной сущности кролика. Какая безнадежно неэволюционная картина! Последователь учения Платона расценивает любое изменение у кроликов как отступление от идеи кролика, и всегда будет сопротивление изменениям — как если бы все реальные кролики были привязаны невидимым эластичным шнуром к Совершенному Кролику в Небесах. Эволюционное представление жизни радикально противоположно. Потомки могут неограниченно отличаться от предковой формы, и каждое отклонение становится потенциальным предком будущих вариантов. Действительно, Альфред Рассел Уоллес, открывший эволюцию путем естественного отбора независимо от Дарвина, так и назвал свою статью «О тенденции вариаций неограниченно отклоняться от первоначального типа». Если и существует «стандартный кролик», этот титул означает не более, чем середину колоколообразного распределения реальных, снующих, прыгающих, изменчивых кроликов. И это распределение со временем меняется. После многих поколений постепенно может наступить момент, не ясно определенный, когда норма того, что мы называем кроликом, отклонится настолько, что будет заслуживать другого названия. Нет никакой неизменной «кроликовости», никакой сущности кролика, подвешенной на небе, лишь популяция пушистых, длинноухих, копрофаговых, подергивающих усиками особей, показывающих статистические вариации в размерах, форме, цвете и повадках. То, что было концом с более длинными ушами старого распределения, может оказаться центром нового распределения в позднее геологическое время. Учитывая достаточно большое количество поколений, может не оказаться никакого перекрытия между предковым и потомковым распределениями: самые длинные уши среди предков могут быть короче чем самые короткие уши среди потомков. Все течет, все меняется, как сказал другой греческий философ — Гераклит. Через сто миллионов лет будет трудно поверить, что предками появившихся животных могли быть кролики. Все же ни в одном поколении во время эволюционного процесса преобладающий тип в популяции не был далек от модального типа в предыдущем поколении или в последующем поколении. Это мышление — то, что Майр назвал популяционным. Для него популяционное мышление было противоположностью эссенциализма. Согласно Майру, причина по которой потребовалось такое непомерное количество времени, чтобы Дарвин появился на сцене, было то, что у всех нас, будь то из-за греческого влияния или по другой причине, эссенциализм врезался в нашу ментальную ДНК. Для ума, ограниченного шорами платонизма, кролик всегда является кроликом. Предположение, что кроличий род составляет своего рода меняющееся облако статистических средних, или что сегодняшний типичный кролик мог бы отличаться от типичного кролика миллион лет назад или типичного кролика миллион лет спустя, кажется, нарушает внутреннее табу. Действительно, психологи, изучающие развитие речи, говорят нам, что дети — естественные эссенциалисты. Возможно, они должны ими быть, чтобы сохранить здравый рассудок, в то время как их развивающиеся умы делят вещи на отдельные категории, каждую заслуживающую уникального существительного. Неудивительно, что первым заданием Адаму в книге «Бытия» было дать имена всем животным. И не удивительно, по мнению Майра, что мы, люди, должны были ждать нашего Дарвина аж до девятнадцатого века Чтобы подчеркнуть, насколько эволюция противоположна эссенциализму, рассмотрим следующее: Согласно популяционному представлению эволюции, каждое животное соединено с любым другим животным, скажем, кролик с леопардом, через цепь промежуточных звеньев, каждое из которых настолько похоже на предыдущее, что любое звено может в принципе скрещиваться со своими соседями по цепи и давать плодовитое потомство. Вы не можете нарушить эссенциалистское табу более всесторонне. И это не некоторый неопределенный мысленный эксперимент, ограниченный воображением. В эволюционном представлении действительно существует ряд промежуточных животных, соединяющих кролика с леопардом, каждое из которых жило и дышало, каждое из которых могло бы быть отнесено точно к тему же виду, что и его непосредственные соседи с обеих сторон в длинном, скользящем континууме. Действительно, каждый из этого ряда был ребенком своего соседа с одной стороны, и родителем своего соседа с другой. Все же весь ряд составляет непрерывный мост от кролика к леопарду — хотя, как мы увидим позже, никогда не было «кроликопарда». Есть подобные мосты от кролика к вомбату, от леопарда к омару, от каждого животного или растения к любому другому. Возможно вы и сами поняли, как этот потрясающий результат непреложно вытекает из эволюционного мировоззрения, но позвольте мне обстоятельно объяснить это так или иначе. Я буду называть это мысленным экспериментом шпильки. Возьмите кролика, любую самку кролика (условно придерживаюсь, для удобства, самки: это не имеет значения для аргумента). Разместите ее мать рядом с нею. Теперь разместите бабушку рядом с матерью и так далее назад во времени, назад, назад, назад в течение мегалет, во внешне бесконечную линию крольчих, каждая из которых зажата между своей дочерью и своей матерью. Мы идем вдоль линии кроликов, назад во времени, тщательно их осматривая как инспектирующий генерал. Передвигаясь вдоль линии, мы в конечном счете заметим, что древние кролики, которых мы проходим, только немного отличаются от современных кроликов, к которым мы привыкли. Но скорость изменений будет настолько медленной, что мы не будем замечать тенденции из поколения в поколение, так же как мы не можем видеть движение часовой стрелки на наших часах — и так же, как мы не можем видеть процесс роста ребенка, мы можем только увидеть, что он стал подростком, а еще позднее взрослым. Еще одна причина, по которой мы не замечаем изменения у кроликов от одного поколения к другому в том, что в любом столетии вариации в пределах текущей популяции обычно будут больше, чем вариации между матерями и дочерьми. Так что, если мы пытаемся разглядеть движение «часовой стрелки» путем сравнения матерей с дочерьми, или даже бабушки с внучками, небольшие различия, которые мы способны увидеть, будут затоплены различиями между друзьями этих кроликов и их родственниками, прыгающими на лугах вокруг. Тем не менее, постепенно и незаметно, поскольку мы отходим назад во времени, мы достигнем предков, которые всё меньше и меньше походят на кролика, и все больше смахивают на землеройку (хотя и на нее не слишком). Одно из этих существ я назову изгибом шпильки, по причинам, которые станут очевидными. Это животное — последний общий предок (по женской линии, но это не важно), который объединяет кроликов с леопардами. Мы не знаем точно, на что оно было похоже, но из эволюционных представлений следует, что оно определенно должно было существовать. Как и все животные, оно было представителем того же биологического вида, что ее дочери и ее матери. Мы продолжаем свою прогулку дальше, но теперь, когда мы прошли изгиб шпильки, мы идем вперед по времени, нацеливаясь на леопардов (среди потомков этой шпильки присутствуют многие и разнообразные потомки, и мы будем непрерывно встречать по пути развилки, но последовательно выбираем ту сторону развилки, которая в конечном счете приведет к леопардам). Каждое подобное землеройке животное вдоль нашего пути вперед теперь сопровождается своей дочерью. Медленно, незаметно, подобные землеройке животные будут изменяться, через промежуточные звенья, которые могли не очень напоминать современное животное, но сильно похожие друг на друга, возможно, проходя через смутно напоминающие горностая промежуточные звенья, пока, в конце концов, ни разу не заметив резкого изменения любого рода, мы приходим к леопарду. Об этом мысленном эксперименте следует сказать несколько вещей. Во-первых, так случилось, что мы захотели идти от кролика к леопарду, но я повторяю, что мы, могли бы выбрать путь от дикобраза к дельфину, от кенгуру-валлаби к жирафу или от человека к пикше. Дело в том, что для любых двух животных должен быть путь-шпилька, связывающий их, по той простой причине, что каждый вид имеет общего предка с любым другим видом: все, что мы должны сделать, это пройти в обратном направлении от одного вида к этому общему предку, затем повернуться через изгиб шпильки и пройти вперед к другому виду. Во-вторых, заметьте, что мы говорим только о нахождении цепи животных, которая связывает современное животное с другим современным животным. Мы самым решительным образом не следуем эволюции кролика в леопарда. Я предполагаю, что вы можете сказать, что мы прослеживаем деволюцию назад к шпильке, затем оттуда отслеживаем эволюцию вперед к леопарду. Как мы увидим в следующей главе, к сожалению, необходимо объяснять, снова и снова, что современные виды не эволюционируют в другие современные виды, их только объединяют общие предки, они кузены. Это, как мы увидим, является также ответом на тревожно частые сетования: «Если люди эволюционировали из шимпанзе, каким образом шимпанзе все еще существуют?» В-третьих, на нашем марше вперед от шпильки животных, мы произвольно выбираем путь, ведущий к леопарду. Это — реальный путь эволюционной истории, но, повторю этот важный момент, мы умышленно проигнорируем многочисленные точки ветвления, где мы могли бы следовать эволюции к бесчисленному множеству других конечных точек, поскольку животное шпильки является великим предком не только кроликов и леопардов, но большей части современных млекопитающих. Четвертый момент, который я уже подчеркивал, что, сколь бы угодно радикальными и обширными не были различия между концами шпильки, скажем, кроликом и леопардом, каждый шаг вдоль цепи, которая связывает их, очень и очень мал. Каждая особь вдоль цепи так похожа на своих соседей по цепи, как ожидается от матери и дочери. И больше похожи на своих соседей в цепи, как я уже упоминал, чем на типичных представителей окружающей популяции. Видите, как этот мысленный эксперимент проезжает по элегантному греческому храму платоновых идеальных форм. Как вы видите, если Майр прав, что в менталитете человека глубоко засели эссенциалистские представления, он также прав в том, почему так трудно было мозгам «переварить» теорию эволюции. Само слово «Эссенциализм» не существовало до 1945 и, поэтому, не было доступно Дарвину. Но он был слишком хорошо знаком с её биологической версией в форме «неизменности видов», и большая часть его усилий была направлена на борьбу с ней под тем названием. Действительно, в ряде книг Дарвина, и больше в других, чем в самой «Происхождении видов» — вы полностью поймете, о чем он говорит, только если отбросите современные представления об эволюции, и вспомните, что большая часть его аудитории была эссенциалистами, которые никогда не сомневались в неизменности видов. Одним из наиболее выразительных орудий Дарвина в приведении доводов против этой воображаемой неизменности было свидетельство от одомашнивания, и именно оно займет остальную часть этой главы. ВЫЛЕПЛИВАЯ ГЕНОФОНД Дарвин много знал о разведении животных и растений. Он общался с разводчиками голубей и садоводами, и он любил собак. Не только первая глава «О происхождении видов» посвящена домашним животным и растениям, Дарвин написал целую книгу на эту тему. В «Изменение животных и растений в домашнем состоянии» есть главы о собаках и кошках, лошадях и ослах, свиньях, рогатом скоте, овцах и козах, кроликах, голубях (две главы; голуби были особой любовью Дарвина), курах и других птицах и растениях, включая удивительные виды капусты. Капуста — это вызов растений эссенциализму и неизменности видов. Дикая капуста, Brassica oleracea, непримечательное растение, отдаленно похожее на сорную версию огородной капусты. За несколько веков, применяя инструменты искусственного отбора, селекционеры из неинтересного растения получили такие совершенно отличающиеся как друг от друга, так и от дикого предка формы, как брокколи, цветная капуста, кольраби, кормовая капуста, брюссельская, романеско, и все разнообразные овощи, которые обычно зовутся капустой. Другой известный пример — это выведение из волка, Canis lupus, около двухсот пород собак, Canis familiaris, которые признаются различными лондонским клубом собаководов-профессионалов, и которые изолированы друг от друга правилами выведения породистых собак. Кстати, дикий предок всех домашних собак, похоже, действительно, волк и только волк (хотя его приручение, возможно, произошло независимо в разных местах по всему миру). Эволюционисты не всегда думали так. Дарвин, наряду со многими из его современников, подозревал, что несколько разновидностей диких псовых, включая волков и шакалов, внесли вклад в родословную наших домашних собак. Нобелевский лауреат австрийский этолог Конрад Лоренц был того же самого мнения. Книга «Человек встречает собаку», опубликованная в 1949 году, выражала мнение, что породы собак делятся на две группы: произошедшие от шакалов(большинство) и от волков (любимые породы самого Лоренца, в том числе чау-чау). У Лоренца, кажется, не было вообще никаких доказательств для его дихотомии, кроме различий, которые, как он думал, он увидел в особях и характерах пород. Вопрос оставался открытым, пока молекулярные свидетельства не помогли разрешить его. Теперь нет сомнений. Среди предков домашних собак совсем нет шакалов. Все породы собак — видоизмененные волки, а не шакалы, койоты или лисы. Главным вопросом, который я хочу затронуть в связи с одомашниванием, является его удивительная способность изменять форму и поведение диких животных, а также скорость, с которой это происходит. Селекционеры почти как скульпторы с бесконечно покорной глиной, или, как каменщики орудующие долотами, вылепляли и высекали собак или лошадей, или коров или капусту, по своей прихоти. Я вернусь к этому образу в ближайшее время. Отношение к естественной эволюции таково, что, хотя агент отбора — человек, а не природа, в остальном процесс в точности тот же. Именно поэтому Дарвин уделил так много внимания одомашниванию в начале книги «О происхождении видов». Любой может понять принцип эволюции путем искусственного отбора. Естественный отбор — то же самое с одной незначительной измененной деталью. Строго говоря, заводчик/скульптор вырезает не тело собаки или капусты, а генофонд породы или вида. Идея генофонда является главной в совокупности знаний и теории, которая существует под именем «Нео-Дарвинистского Синтеза». Сам Дарвин ничего не знал об этом. Это не было часть его интеллектуального мира, как не были ею и гены. Он знал, конечно, что черты передаются в семьях; знал, что потомство имеет тенденцию напоминать своих родителей и родных братьев; знал о том, что конкретные черты собак и голубей четко наследуются. Наследственность была центральным элементом его теории естественного отбора. Но генофонд — это нечто другое. Концепция генофонда имеет смысл лишь в свете закона Менделя о независимом комбинировании частиц наследственности. Дарвин не знал законов Менделя, ибо, хотя Грегор Мендель, австрийский монах, который был отцом генетики, был современником Дарвина, он опубликовал свои выводы в немецком журнале, который Дарвин никогда не видел. Менделевский ген — сущность в стиле все-или-ничего. Когда вы были зачаты, то что вы получили от вашего отца, не было субстанцией, которая бы перемешивалась с тем, что вы получили от вашей матери, как при смешении синей и красной краски для получения фиолетовой. Если бы наследственность работала действительно так (как люди смутно представляли себе во времена Дарвина), мы все были бы усреднением, на полпути между нашими двумя родителями. В этом случае все изменения быстро исчезли бы из популяции (независимо от того, как усердно ты смешиваешь фиолетовую краску с фиолетовой краской, ты никогда не воссоздашь оригинальный красный и синий цвет). Фактически, конечно, каждый может явно наблюдать, что нет никакой существенной тенденции к уменьшению вариации в популяции. Мендель показал, что так происходит, потому что, когда отцовские и материнские гены объединяются в ребенке (он не использовал термин «ген», его придумали в 1909), это похоже не на смешивание краски, это больше похоже на перетасовку и перестановку карт в колоде. В настоящее время мы знаем, что гены — это участки кода ДНК, не разделенные физически как карты, но принцип остается в силе Гены не смешиваются; они перетасовываются. Можно сказать, что они перетасовываются плохо, с группами карт, держащимися вместе несколько поколений перетасовывания, прежде чем при перетасовке случайность разделит их. Любая из ваших яйцеклеток (или сперматозоидов, если вы — мужчина) содержит либо версию конкретного гена Вашего отца, либо версию Вашей матери, а не их смесь. И, этот конкретный ген пришел от одной и только одной из ваших четырех бабушек и дедушек, и от одного и только одного из ваших восьми прадедушек и прабабушек. Ретроспективно кажется, что это должно было быть очевидным с самого начала. Когда вы скрещиваете мужчину с женщиной, вы ожидаете получать сына или дочь, а не гермафродита. Ретроспективно кажется, что любой, сидя в кресле, мог вывести этот закон наследования черт по принципу все-или-ничего. Восхитительно, но сам Дарвин, был интуитивно близок к этому, он остановился совсем близко к тому, чтобы все связать. В 1866 он написал в письме Альфреду Уоллесу: «Мой дорогой Уоллес Я не думаю, что Вы понимаете то, что я имею ввиду под несмешиванием определенных разновидностей. Это не относится к плодовитости. Объясню на примере. Я скрестил репейницу и фиолетовый душистый горошек, разновидности которые совершенно по-разному окрашены, и получил даже из одного стручка обе четкие разновидности, и ни одна не была промежуточной разновидностью. Нечто подобное, я думаю, должно произойти сначала с вашими бабочками… Хотя эти случаи на вид настолько замечательны, я не уверен, что они действительно важнее чем то, что каждая женщина в мире производит отличное мужское и женское потомство.» Дарвин так близко подошел к открытию закона Менделя о несмешивании (того, что мы бы сейчас называли) генов. Случай аналогичен заявлению различных огорченных апологетов, что другие Викторианские ученые, например Патрик Мэтью и Эдвард Блайт, обнаружили естественный отбор прежде, чем это сделал Дарвин. В определенном смысле это верно, как признавал Дарвин, но я думаю, что из представленных свидетельств следует, что они не понимали, насколько это важно. В отличие от Дарвина и Уолласа, они не рассматривали это как общее явление с универсальным значением — с силой двигать эволюцию всех живых существ в направлении положительного усовершенствования. Таким же образом это письмо Уолласу показывает, что Дарвин подошел дразняще близко к пониманию пункта о несмешиваемой природе наследственности. Но он не увидел в нем общего принципа, и в частности он не смог понять это, как ответ на загадку, почему вариации автоматически не исчезают из популяции. Это оставили ученым двадцатого века, опирающимся на опередившее свое время открытие Менделя. Таким образом, теперь понятие генофонда приобретает смысл. Популяция размножающихся половым путем животных, такая, как, скажем, все крысы на острове Вознесения, далеко изолированном в Южной Атлантике, непрерывно перетасовывает все гены на острове. Не существует никакой внутренней тенденции для каждого поколения становиться менее изменчивым, чем предыдущие поколение, нет тенденции ко все более скучным, серым, посредственным промежуточным формам. Гены остаются неизменными, перетасовываются от индивидуального тела к индивидуальному телу по мере смены поколений, но не смешиваются друг с другом, никогда не загрязняя друг друга. В любой момент все гены сидят в телах отдельных крыс, или они перемещаются в новые тела крыс через сперматозоиды. Но если бросить длинный взгляд через многие поколения, мы увидим все гены крыс на острове перемешанными, как если бы они были картами в единственной хорошо перетасованной колоде: один единый бассейн генов — генофонд. Я предполагаю, что генофонд крыс на небольшом и изолированном острове, таком как остров Вознесения, является отдельным и, скорее, хорошо перемешаны бассейном, в том смысле, что недавние предки любой крысы, возможно, жили где угодно на острове, но, скорее всего, не вне острова, плюс-минус случайный безбилетник с судна. Но генофонд крыс на большом континентальном массиве, таком как Евразия будет гораздо сложнее. Крыса, живущая в Мадриде, получает большую часть своих генов от предков, живущих в западном конце евразийского континента, а не, скажем, Монголии или Сибири, не из-за определенных барьеров для потока генов (хотя такие также существуют), а из-за значительных расстояний. Требуется время, чтобы половая перетасовка доставила ген с одной стороны континента на другой. Даже если не будет никаких физических барьеров, таких как реки или горные цепи, поток генов через такой большой континентальный массив все равно будет достаточно медленным для генофонда, чтобы заслужить название «вязкий». Крыса, живущая во Владивостоке, отследила бы большинство своих генов к предкам на востоке. Евразийский генофонд был бы перетасован, как на Острове Вознесения, но перетасован не однородно из-за расстояний. Кроме того, частичные барьеры, такие как горные цепи, большие реки или пустыни, мешали бы однородной перетасовке, таким образом структурируя и усложняя генофонд. Эти осложнения не обесценивают идею генофонда. Идеально перемешанный генофонд — полезная абстракция, как абстракция математика совершенной прямой линии. Реальные генофонды, даже на малых островах, таких как Вознесение, являются несовершенными приближениями, лишь частично перетасованными. Чем меньше и менее изрезан остров, тем ближе приближение к абстрактному идеалу отлично перемешанного генофонда. Только, чтобы завершить мысль о генофондах — каждое отдельное животное, которое мы видим в популяции, является выборкой из генофонда своего времени (или, скорее, времени его родителей). Не существует внутренней тенденции в генофондах к увеличению или уменьшению частоты отдельных генов. Но когда возникает систематическое увеличение или уменьшение частоты, с которой мы видим конкретный ген в генофонде, это определенно и в точности то, что понимается под эволюцией. Поэтому возникает вопрос: откуда берется систематическое увеличение или уменьшение частоты гена? Это, конечно, то, где все становится интересным, и мы должны прийти к ответу в свое время. Кое-что забавное происходит с генофондами домашних собак. Заводчики пекинесов или далматинцев тщательно пресекают поток генов из одного генофонда в другой. Родословные книги хранятся, восходя ко многим поколениям, и смешение породы — худшая вещь, которая может произойти в книге заводчика породы. Это как если бы каждая порода собак была заключена на своем маленьком острове Вознесения и содержалась отдельно от любой другой породы. Но барьер для межпородного скрещивания — не открытое море, а человеческие правила. Географически все породы пересекаются, но они с таким же успехом могли бы быть на разных островах, так как их владельцы контролируют возможности спаривания. Конечно, время от времени правила нарушаются. Как крыса, тайком проникающая на судне на Остров Вознесения, сука, скажем, гончей, срывается с привязи и спаривается со спаниелем. Но беспородные щенки, появившиеся в результате, хоть и могут быть любимцами, изгнаны людьми с острова, обозначенного как Племенная Гончая собака. Сам остров остается чистым островом гончей собаки. Другие чистокровные случки гончих гарантируют, что генофонд виртуального острова, обозначенного Гончей, остается незагрязненным. Существуют сотни искусственных «островов», по одному для каждой породы племенных собак. Каждый из них — виртуальный остров, в том смысле, что он не локализован географически. Родословная гончих или шпицев находятся в различных местах во всем мире, и автомобили, корабли и самолеты используются для перевозки генов из одного географического места в другое. Виртуальный генетический остров, являющийся генофондом пекинесов, частично перекрывается географически, но не генетически (кроме тех случаев, когда сука нарушает запрет), с виртуальным генетическим островом, являющимся генофондом боксеров, и виртуальным островом, являющимся генофондом сенбернаров. Теперь давайте вернемся к замечанию, которое открыло мое обсуждение генофондов. Я говорил, что если рассматривать селекционеров в качестве скульпторов, то то, что они высекают своими долотами, является не плотью собак, а генофондами. Это только кажется, что высекается плоть собаки, поскольку собаковод может заявить о своем намерении, скажем, уменьшить морды будущих поколений боксеров. И конечным продуктом такого намерения действительно была бы более короткая морда, как если бы долотом обработали морду предка. Но, как мы видели, типичный боксер в одном поколении является выборкой современного генофонда. Это — генофонд, который был вырезан и выстроган за эти годы. Гены длинных морд были отсечены от генофонда и заменены генами коротких морд. Каждая порода собак, от таксы до далматинца, от боксера до борзой, от пуделя до пекинеса, от немецкого дога к чихуахуа, была вырезана, высечена, замешана, сформована, не буквально как плоть и кость, а через ее генофонд. Не все это сделано отсечением. Многие из наших знакомых пород собак были первоначально получены как гибриды других пород, часто совсем недавно, например в девятнадцатом веке. Скрещивание, конечно, представляет собой преднамеренное нарушение изоляции генофонда на виртуальных островах. Некоторые схемы скрещивания разработаны с такой тщательностью, что заводчики негодовали бы если бы их продукты описывали как полукровок или дворняжек (как президент Обама восхитительно описал себя). «Лабрадудль» представляет собой гибрид между пуделем и лабрадором — результат тщательного поисках лучших достоинств обеих пород. Владельцы лабрадудлей учредили общества и ассоциации, как у чистокровных породистых собак. Существует две школы заводчиков лабродудлей, и подобных дизайнерских гибридов. Существуют те, кто согласен продолжать выведение лабрадудлей, скрещивая пуделей и лабрадоров. И есть те, кто пытается начать новый генофонд лабрадудлей, которые были бы чистокровными, через случку лабрадудлей между собой. В настоящее время гены второго поколения лабрадудлей рекомбинируют, давая большее разнообразие, чем положено чистокровным породистым собакам. Так начинают многие «чистые» породы: они прошли через промежуточную стадию высокой изменчивости, впоследствии урезанной на протяжении поколений тщательной селекцией. Иногда новые породы собак берут свое начало с принятия единственной крупной мутации. Мутации — случайные изменения в генах, которые составляют сырье для эволюции благодаря неслучайному отбору. В природе большие мутации редко выживают, но генетики любят их в лабораториях, поскольку их легко изучать. Породы собак с очень короткими ногами, такие как бассеты и таксы, приобретали их за один шаг, через генетическую мутацию, названную ахондроплазией, классический пример крупной мутации, которая вряд ли выжила бы в природе. Аналогичная мутация несет ответственность за наиболее распространенные виды человеческой карликовости: туловище почти нормального размера, но руки и ноги короткие. Другие генетические пути производят миниатюрные породы, сохраняющие пропорции оригинала. Собаководы могут добиться изменений в размере и форме, выбирая комбинации нескольких крупных мутаций, таких как ахондроплазия, и множество менее значимых генов. Им не нужно понимать генетики, чтобы эффективно добиваться изменений. Без какого-либо понимания вообще, только выбирая кого с кем скрестить, Вы можете вывести породы с любыми желаемыми характеристиками. Это то, чего селекционеры собак, животных и растений в целом, достигли на протяжении веков, до того, как кто-то начал что-то понимать в генетике. И в том урок о естественном отборе, который, по природе, конечно, не имеет никакого понимания или знания чего-либо вообще. Американский зоолог Рэймонд Коппингер утверждает, что щенки различных пород намного более подобны друг другу, чем взрослые собаки. Щенки не могут позволить себе отличаться, потому что главное, что они должны делать, это сосать, и сосание представляет в значительной степени одну и ту же проблему для всех пород. В частности, для того, чтобы хорошо сосать, щенок не может иметь длинную морду, как борзая или ищейка. Вот почему все щенки похожи на мопсов. Можно сказать, что взрослый мопс — это щенок, чья морда не выросла должным образом. У большинства собак после того, как их отлучают от матери, развивается относительно длинная морда. Но не у мопсов, бульдогов и пекинесов; они растут в других частях, в то время как морда сохраняет свои инфантильные пропорции. Технический термин для этого — неотения, и мы встретим его снова, когда продвинемся к эволюции человека в Главе 7. Если животное растет с одинаковой скоростью во всех своих частях, так что взрослые являются просто равномерно раздутой точной копией младенца, говорят, что рост изометрический. Изометрический рост довольно редок. При аллометрическом росте, напротив, различные части растут с разной скоростью. Часто темпы роста различных частей животного имеют некоторое простое математическое отношение друг к другу, явление, которое было исследовано особенно тщательно сэром Джулианом Хаксли в 1930-ых. Различные породы собак достигают своих различных форм посредством генов, которые изменяют аллометрические соотношения роста между частями тела. Например, бульдоги получают свой угрюмый вид Черчилля из-за генетической тенденции к более медленному росту костей носа. Это оказывает косвенное воздействие на относительный рост окружающих костей, да и всех окружающих тканей. Одно из этих косвенных воздействий состоит в том, что нёбо вытянулось в неуклюжее положение, так что зубы бульдога торчат наружу, и из пасти сочиться слюна. У бульдогов также затрудненное дыхание, которое являются общими с пекинесами. Бульдоги даже трудно рождаются, потому что голова непропорционально большая. Большинство бульдогов, если не все, которых вы видите сегодня, рождены кесаревым сечением. Борзые — напротив. У них удлиненные морды. Более того, они отличаются тем, что удлинение морды начинается еще до их рождения, что, вероятно, делает борзых щенков менее успешными сосунками, чем другие породы. Коппингер предполагает, что человеческое желание вывести борзых с длинными мордами достигло предела, наложенного способностью выживания щенков, пытающихся сосать. Какие уроки мы извлекаем из одомашнивания собак? Во-первых, большое разнообразие среди пород собак, от немецких догов к йорки, от скотти до эрдельтерьеров, от риджбеков до такс, от гончих до сенбернаров, демонстрирует, насколько это легко для неслучайного отбора генов — «вырезания и выстругивания» генофондов, произвести действительно разительные перемены в анатомии и поведении, и столь быстро. Удивительно мало генов могут быть вовлечены в это. Тем не менее, изменения являются настолько большими — различия между породами столь существенными — что Вы бы могли ожидать, что их эволюция займет миллионы лет вместо каких-то столетий. Если столь большое эволюционное изменение может быть достигнуто всего за несколько столетий или даже десятилетий, только подумайте, что могло бы быть достигнуто за десять или сто миллионов лет. Рассматривая процесс за столетия, не пустые фантазии, что собаководы взяли плоть собаки как глину для ваяния, и выдавили ее, вытянули ее, вылепили ее в форму более или менее по своему желанию. Конечно, как я указал ранее, мы в действительности месили не плоть собак, а их генофонды. И «вырезанная» лучшая метафора, чем «вылепленная». Некоторые скульпторы работают, беря кусок глины и вылепливая форму. Другие берут кусок камня или дерева, и вырезают из него, отсекая кусочки долотом. Очевидно, собачники не высекают форму собак, отсекая части плоти собаки. Но они делают что-то близкое к высеканию генофондов собак с помощью отсечения. Однако, тем не менее, это сложнее, чем чистое отсечение. Микеланджело взял кусок мрамора, а затем отсек от него лишнее, чтобы показать Давида, скрывающегося внутри. Ничего не было добавлено. Генофонды, с другой стороны, непрерывно дополняются, например, благодаря мутациям, в то же время как неслучайная гибель отсекает. Аналогия с высечением скульптуры здесь терпит неудачу и не должна выдвигаться слишком упорно, как мы увидим это снова в Главе 8. Идея скульптуры вызывает в мыслях сверхмускулистые телосложения культуристов, и их нечеловеческих эквивалентов, таких как бельгийская голубая порода коров. Эта ходячая фабрика говядины была изобретена благодаря особому генетическому изменению, названному «гипертрофия мышц». Существует вещество, называемое миостатин, которое ограничивает рост мышц. Если ген, отвечающий за производство миостатина, отключен, мышцы растут больше, чем обычно. Довольно часто случается, что один ген может мутировать более чем одним способом, с получением тех же результатов, и в самом деле, существуют различные способы, которыми ген, производящий миостатин, может быть отключен, с одинаковым эффектом. Другим примером является порода свиней называется черная экзотическая, и существуют отдельные собаки различных пород, которые показывают такую же гипертрофированную мускулатуру по той же самой причине. Тело бодибилдера доводится до похожего сложения экстремальной системой упражнений и часто использованием анаболических стероидов: то и другое является внешней манипуляцией, имитирующей гены бельгийской голубой и черной экзотической. Конечный результат тот же, и это само по себе является уроком. Генетические и экологические изменения могут вести к идентичным результатам. Если бы вы захотели вырастить человеческого ребенка, чтобы выиграть соревнование по бодибилдингу, и вам необходимо сэкономить несколько столетий, вы можете начать с генетической манипуляции, создать точно такой же причудливый ген, который характеризует породы бельгийскую голубую и черную экзотическую. Действительно, существуют люди, которые, как известно, имеют делеции [выпадения участка] в гене миостатина, и у них, как правило, аномально сильно развита мускулатура. Если бы вы начали с ребенка мутанта и заставили его еще и качать железо (по-видимому, коров и свиней нельзя склонить к этому), возможно, в итоге вы получили бы что-то более гротескное, чем «Мистер Вселенная». Политическая оппозиция евгеническому разведению людей иногда выливается в почти наверняка ложное утверждение, что это невозможно. Это не только аморально, вы можете услышать как они говорят, что это не будет работать. К сожалению, сказать, что нечто является аморальным или политически нежелательным, не означает сказать, что оно не будет работать. У меня нет сомнений, что, если вы решитесь на это, и имеете достаточно времени и достаточную политическую власть, вы могли бы начать расу превосходных культуристов, или прыгунов в высоту, или толкателей ядра; ловцов жемчуга, борцов сумо или спринтеров; или (я подозреваю, хотя теперь уверен меньше, потому что нет прецедентов в мире животных) превосходных музыкантов, поэтов, математиков или винных дегустаторов. Причина моей уверенности в селективном разведении на спортивное мастерство состоит в том, что необходимые качества являются настолько похожими на те, которые явно срабатывают при разведении скаковых и ломовых лошадей, ездовых собак и борзых. Причина, по которой я по-прежнему довольно уверен в отношении практической осуществимости (хотя не моральной или политической желательности) селекции на психические или иные однозначно человеческие черты, заключается в том, что существует так мало примеров, когда попытка селекции животных когда-либо не удавалась, даже в отношении признаков, вызывающих удивление. Кто бы мог подумать, например, что могут быть выведены собаки с навыками выпаса овец, или поводырей, или для травли быка? Вы хотите высокой молочной продуктивности коров, на порядок больше галлонов, чем необходимо матери для выкармливания ее телят? Селекция может дать вам это. Коровы могут быть изменены так, чтобы у них выросло огромное и неуклюжее вымя, которое будет давать обильный удой молока бесконечно долгое время после окончания нормального периода кормления теленка. Между прочим, молочных лошадей не было выведено таким способом, но кто решится поспорить со мной, что у нас бы все получилось, если бы мы попытались? И конечно, то же самое относится к молочным людям, если кто-то хотел бы попробовать. Слишком много женщин, поверивших в миф о том, что груди размером с дыню — это привлекательно, платят хирургам крупные суммы денег за силиконовые имплантаты с весьма (на мой вкус) неприглядным результатом. Есть ли у кого-то сомнения, что через достаточное количество поколений можно было бы добиться подобных деформаций тем же способом, каким были выведены Фризские коровы? Около двадцати пяти лет назад я разработал компьютерное моделирование, чтобы проиллюстрировать возможности искусственного отбора: своего рода компьютерную игру, имитирующую реальное выращивание роз, или разведение собак или скота. Игрок видит на экране девять фигур — «виртуальных биоморфов» — тот, что в центре, является «родителем» восьми других, которые его окружают. Все формы созданы на основе примерно дюжины «генов», которые представляют собой числа, передающиеся от «родителя» к «ребенку», с возможностью небольших «мутаций» в процессе. Мутация — всего небольшое увеличение или уменьшение в численном значении гена родителя. Каждая форма построена под влиянием определенного набора чисел, которые являются его собственными отдельными значениями десятка генов. Игрок смотрит на массив из девяти форм и не видит никаких генов, он выбирает предпочтительную форму «тела», для разведения. Остальные восемь биоморфов исчезают с экрана, один выбранный скользит к центру, и «порождает» восемь новых мутантов «детей». Процесс повторяется столько «поколений», на сколько у игрока хватит времени, и промежуточная форма «организмов» на экране постепенно «эволюционирует», по мере смены поколений. Только гены передаются из поколения в поколение, а значит, непосредственно выбирая биоморфы на глаз, игрок непреднамеренно выбирает гены. Это именно то, что происходит, когда селекционеры отбирают собак или розы для выведения породы. Довольно о генетике. Игра начинает становиться интересной, когда мы рассматриваем «эмбриологию». Эмбриология биоморфов на экране — это процесс, через который его «гены» — те самые числовые значения — влияют на его форму. Можно представить многие очень разные эмбриологии, и я испробовал совсем немногие из них. Моя первая программа, названная «Слепой Часовщик», использует эмбриологию роста дерева. Главный «ствол» отращивает две «ветви», затем каждая ветвь отращивает две собственные ветви и так далее. Число ветвей, и их ответвления и длина, находятся под генетическим контролем, определенным численными значениями генов. Важная особенность эмбриологии ветвящегося дерева — то, что она рекурсивна. Я не буду разъяснять эту идею здесь, но она означает, что единственная мутация, как правило, имеет эффект по всему дереву, а не только в одном его уголке. Хотя программа «Слепой часовщик» начинается с простого ветвящегося дерева, она быстро уходит прочь в страну чудес эволюционировавших форм, многих со странной красотой, и некоторые — в зависимости от намерений человеческого игрока — начинают напоминать знакомых существ, таких как насекомые, пауки или морские звезды. Слева «сафари-парк» существ, которые только один игрок в игре (я) обнаружил в закоулках и заводях этой странной компьютерной страны чудес. В более поздней версии программы я расширил эмбриологию, чтобы позволить генам управлять цветом и формой «веток» дерева. Более тщательно продуманная программа, названная «Артроморфы», которую я написал совместно с Тедом Кехлером, работающим тогда на Apple Computer Company, воплощает «эмбриологию» с некоторыми интересными биологическими особенностями, которые специфично приспособлены к выведению «насекомых», «пауков», «многоножек» и других существ, напоминающих членистоногих. Я объяснил артроморфы подробно, вместе с биоморфами, кончоморфами (компьютерные моллюски) и другими программами в том же духе, в «Поднимаясь на пик невероятного». Между прочим, математика эмбриологии раковины хорошо понятна, поэтому искусственный отбор с помощью моей программы «конхоморфы» способен генерировать очень реалистичные формы (см. выше). Я вернусь к этим программам, чтобы отметить совсем другой момент, в последней главе. Здесь я представил их в целях иллюстрации силы искусственного отбора, даже в чрезвычайно упрощенной компьютерной окружающей среде. В реальном мире сельского хозяйства и садоводства, мира заводчика голубей или собаковода, искусственный отбор может достичь гораздо большего. Компьютерные программы биоморфы, артроморфы и кончоморфы просто иллюстрируют принцип, так же как сам искусственный отбор становится иллюстрацией принципа естественного отбора — в следующей главе. У Дарвина был личный опыт силы искусственного отбора, и он дал ему почетное место в Главе 1 «Происхождения видов». Он разогревал своих читателей, перед тем как выложить свое собственное великое прозрение, силу естественного отбора. Если селекционеры могут трансформировать волка в пекинеса или дикую капусту в цветную капусту в течение нескольких столетий или тысячелетий, то почему неслучайное выживание диких животных и растений не может сделать того же самое в течение миллионов лет? Это будет заключением моей следующей главы; но моя стратегия сначала будет состоять в том, чтобы плавно продолжить процесс разогрева и облегчить переход к пониманию естественного отбора..