Величайшее шоу на Земле: свидетельства эволюции.
Шрифт:
Сорок пять тысяч поколений эволюции в лаборатории
Средний период смены поколений у этих ящериц составляет приблизительно два года, таким образом, эволюционные изменения, наблюдаемые на Под Маркару, представляют всего лишь около восемнадцати или девятнадцати поколений.
Только представьте, что Вы могли бы увидеть через три или четыре десятилетия, если бы отслеживали эволюцию бактерий, чьи поколения измеряются в часах или даже минутах, а не годах! Бактерии
В некоторых случаях Вы можете заморозить их на неопределенный промежуток времени и затем снова возвратить к жизни, после чего они возобновят размножение, как будто ничего не произошло.
Это означает, что экспериментаторы могут составить свою собственную «живую летопись ископаемых», снимок точного момента эволюционного процесса, которого он достиг в любое заданное время.
Вообразите, что мы могли бы вернуть к жизни из глубокой заморозки Люси, великолепное предшествующее человеку ископаемое, обнаруженное Доном Джохансоном, и заставить ее род снова эволюционировать! Все это было достигнуто с бактерией Escherichia coli, кишечная палочка, в захватывающем длительном эксперименте бактериологом Ричардом Ленски и его коллегами из Мичиганского государственного университета.
Научное исследование в настоящее время зачастую является командной работой.
В дальнейшем я могу для краткости иногда использовать имя «Ленски», но Вы должны читать это как «Ленски, коллеги и студенты его лаборатории».
Как мы увидим, эксперименты Ленски огорчительны для креационистов, и по очень веской причине.
Они — красивая демонстрация эволюции в действии, нечто, от чего трудно отшутиться, даже когда Ваши мотивы сделать это очень сильны.
А мотивы закоренелых креационистов на самом деле очень сильны.
Я вернусь к этому в конце этого раздела.
E. coli — распространенная бактерия. Очень распространенная.
Их существует приблизительно сто миллиардов миллиардов по всему миру в любой момент, из которых приблизительно миллиард, по вычислениям Ленски, находятся в Вашем толстом кишечнике в этот самый момент.
Большинство из них — безопасные или даже полезные, но опасные штаммы иногда попадают в заголовки.
Такие периодические эволюционные инновации не удивительны, если вы сделаете прикидку, даже при том, что мутации — редкие события.
Если мы предположим, что вероятность мутации гена во время любого акта воспроизводства бактерии составляет всего одна на миллиард, количества бактерий настолько колоссальны, что практически каждый ген в геноме мутирует где-нибудь в мире каждый день.
Как говорит Ричард Ленски, «Это масса удобных случаев для эволюции.»
Ленски и его коллеги воспользовались этими удобными случаями под контролем, в лаборатории.
Их работа очень тщательна и аккуратна в каждой детали.
Детали вносят существенный вклад в эффект свидетельств эволюции, которые предоставляют эти эксперименты, и я поэтому
Это означает, что следующие несколько страниц неминуемо будут несколько сложными — не трудными, лишь сложно детализированными.
Вероятно, будет лучше не читать этот раздел книги, если Вы устали, в конце длинного дня.
Облегчает понимание то, что каждая деталь логична: ни одна из них не оставит нас чесать голову и задаваться вопросом, о чем это вообще.
Итак, пожалуйста, идите со мной шаг за шагом через эту блестяще построенную и изящно выполненную серию экспериментов.
Эти бактерии размножаются бесполо — простым делением клетки — поэтому легко клонировать огромную популяцию генетически идентичных особей за короткое время.
В 1988 году Ленски взял одну такую популяцию и инфицировал двенадцать одинаковых колб, содержащих один и тот же питательный бульон, включающий в том числе и глюкозу как жизненно важный источник питания.
Эти двенадцать колб, каждая со своей популяцией-основателем бактерий, были затем помещены во «взбалтывающий инкубатор», где они содержались в тепле и уюте, и встряхивались, чтобы бактерии были равномерно распределены по жидкости.
Эти двенадцать колб основали двенадцать линий эволюции, которым было предначертано содержаться отдельно от друг друга в течение двух десятилетий и продолжаться до сих пор: подобно двенадцати коленам [племенам] израилевым, за исключением того, что в случае колен израилевых не было никакого закона против их смешивания.
Двенадцать «колен» бактерий содержались не в одних и тех же двенадцати колбах в течение всего этого времени.
Напротив, у каждого колена была каждый день новая колба.
Представьте себе двенадцать рядов колб, простирающихся вдаль, каждая линия более чем 7 000 колб длиною! Каждый день для каждого из этих двенадцати колен новая девственная колба инфицировалась жидкостью из колбы предыдущего дня.
Маленький образец, ровно одна сотая из объема старой колбы, извлекалась и впрыскивалась в новую колбу, содержащую свежие запасы богатого глюкозой бульона.
Тогда популяция бактерий в колбе начинала стремительно расти; но всегда стабилизировалась к следующему дню, когда запасы питания иссякали и начинался голод.
Другими словами, популяция в каждой колбе значительно умножалась, затем достигала плато, в этот момент брался новый инфицирующий образец, и цикл возобновлялся на следующий день.
Таким образом, тысячи раз на протяжении их высокоскоростного аналога геологического времени эти бактерии прошли те же самые ежедневно повторяющиеся циклы изобилия, сопровождаемого голоданием, от которого счастливая сотая часть спасалась и переносилась в стеклянном Ноевом Ковчеге к новому — но снова же временному — глюкозному изобилию: распрекрасные условия для эволюции и более того, эксперимент был проведен в двенадцати отдельных линиях параллельно.