Эволюция для всех, или Путь кентавра

Гангнус Александр Александрович

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.

Щенята подрастали, в них начинали проявляться «дикие» черты характера — недоверчивость, злобность. «Сколько волка ни корми, он все в лес смотрит…» Такие щенята или сами убегали в лес, или их убивали за непослушание, за плохой характер. С людьми оставались, беря на себя обязанности сторожей и помощников при охоте, те волчата, которые дольше сохраняли щенячье дружелюбие, общительность, послушность. Это был отбор на хороший характер. На детские щенячьи черты, сохраненные до взрослого состояния! Но детские черты характера тянули за собой и некоторые (не все!) детские черты строения тела. Человек как бы растягивал по некоторым признакам своим, искусственным отбором юношескую стадию. Искусственная неотения… Помнишь, мы говорили, какую важную роль могла иногда играть неотения в эволюции живого?

Ученые давно заметили, что собаки похожи на волчьих щенят — у многих висят уши, они по-щенячьи тявкают, а не воют, они по-щенячьи вертлявы, игривы (взрослый волк ведет себя гораздо строже, солиднее собаки), по-детски доверчивы и дружелюбны.

Целый вид животного был сдвинут по своему типу на более раннюю стадию онтогенеза, индивидуального развития. Умирающая от старости собака многими чертами не достигла взрослости, зрелости своего дикого предка — волка.

А что происходит дальше, как раз и проследили зоологи из лаборатории академика Беляева. Они стали проводить усиленный отбор лис не на качество меха, а на дружелюбие, уживчивость. Лису стали делать домашним животным. И вот прямо на глазах, а не за сотни и тысячи лет, лисы стали меняться. Они ласковы, общительны уже до взрослого состояния. В них стали проявляться новые черты, например, они научились лаять совершенно по-собачьи. И самое главное: резко усилилась изменчивость лис. Они начали приобретать разную окраску, подобно собакам, у многих сдвинулись сроки размножения.