WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 45 | 46 || 48 | 49 |   ...   | 52 |

В некоторых главах этой книги мы и в самомделе изображали индивидуальный организм как некий объект, который стремитсямаксимизировать свой успех, т.е. передать последующим поколениям все свои гены.В нашем воображении индивидуальные животные производили сложные экономическиерасчеты, «как бы» сопоставляя генетические преимущества различных образовдействия. В других же главах представление об организме дано с точки зрениягенов. Не рассматривая жизнь с точки зрения генов, трудно объяснить, почему тотили другой организм «заботится» об успехе размножения себя самого — и своих родственников, а не особственной долговечности.

Как разрешить этот парадокс с двумя разнымивзглядами на жизнь Моя собственная попытка сделать это изложена в «Расширенномфенотипе» — книге,которая доставляет мне больше радости и которой я горжусь гораздо больше, чемвсеми своими остальными успехами в науке. Эта глава представляет собойквинтэссенцию некоторых тем, рассмотренных в той книге, но, честно говоря, я быпредпочел, чтобы вы прекратили чтение на этом месте и взялись бы за«Расширенный фенотип».

С любой разумной точки зрения естественныйотбор не действует на гены непосредственно. ДНК окутана белком, запеленута вмембраны, защищена от внешнего мира и невидима для естественного отбора. Еслибы отбор пытался непосредственно выбирать молекулы ДНК, то ему едва ли удалосьбы найти для этого какой-нибудь критерий. Все гены так же сходны друг с другом,как все магнитофонные ленты. Важные различия между генами проявляются только вих эффектах. Это обычно означает их воздействие на процессы эмбриональногоразвития и тем самым на форму тела и поведение. Гены, добившиеся успеха,— это те гены,которые, находясь в среде, подверженной воздействию всех остальных геновданного эмбриона, оказывают на этот эмбрион благотворное воздействие.«Благотворное» означает, что под их воздействием из эмбриона, по всейвероятности, разовьется удачливый взрослый индивидуум, который скорее всегобудет размножаться и передаст эти самые гены последующим поколениям. Терминфенотип используют для обозначения внешнего проявления гена — того эффекта, который данный генпо сравнению со своими аллелями оказывает на тело через процесс развития.Фенотипическим эффектом какого-нибудь определенного гена может быть, например,зеленый цвет глаз. Практически большинство генов обладают более чем однимфенотипическим эффектом (например, зеленые глаза и курчавые волосы).Естественный отбор благоприятствует одним, а не другим генам не из-за природысамих генов, а из-за их последствий — их фенотипическихэффектов.

Дарвинисты обычно предпочитают обсуждатьгены, фенотипические эффекты которых либо способствуют выживанию и размножениювсего организма, либо, напротив, снижают шансы на это. Они обычно нерассматривают при этом преимущества для самого гена. Отчасти именно поэтомупарадокс, лежащий в самом сердце теории, обычно не ощущается. Например, успехгена может быть обусловлен тем, что он повышает скорость бега у хищника. Всетело хищника, в том числе все его гены, добиваются большего успеха благодарятому, что он быстрее бегает. Скорость бега помогает хищнику выжить и оставитьпотомков; и поэтому большее число копий всех его генов, в том числе геновбыстрого бега, передаются последующим поколениям. Здесь парадокс исчезает,поскольку то, что хорошо для одного гена, хорошо для всех.

А что было бы, если бы какой-то ген обладалфенотипическим эффектом, благоприятным для самого этого гена, но вредным дляостальных генов данного тела Это не просто полет фантазии. Такие случаиизвестны — например,загадочное явление, называемое мейотическим драйвом. Мейоз, как вы, вероятнопомните, — это особыйтип клеточного деления, при котором число хромосом уменьшается вдвое и врезультате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки. Нормальный мейозпредставляет собой совершенно честную лотерею. Из каждой пары аллелей толькоодна может оказаться тем счастливцем, который попадет в каждый данныйсперматозоид или яйцеклетку. Но этим счастливцем с равной вероятностью можетоказаться любой из пары аллелей и, как показывает изучение больших группсперматозоидов (или яйцеклеток), в среднем одна их половина содержит одиналлель, а другая —другой. Мейоз беспристрастен, как подбрасывание монеты. Однако, хотя принятосчитать, что монета падает случайным образом, даже это — физический процесс, на которыйоказывают влияние множество обстоятельства (ветер, сила броска и т.п.). Мейозтакже представляет собой физический процесс и на него могут оказывать влияниегены. А что, если возникнет мутантный ген, который оказывает влияние не натакой очевидный признак, как цвет глаз или курчавость волос, но на самый мейозДопустим, что в результате этого мейоз стал протекать таким образом, чтовероятность попадания в яйцеклетку для мутантного гена стала выше, чем для егоаллеля. Такие гены существуют и носят название «фактор, нарушающий сегрегацию»(segregation distorter). Они дьявольски просты. Фактор, нарушающий сегрегацию,возникнув в результате мутации, неумолимо распространяется по всей популяции засчет своего аллеля. Это и называется мейотическим драйвом; он происходит даже втом случае, если его воздействия на тело — и на все другие гены данноготела — оказываютсяпагубными.

На протяжении всей этой книги мы постояннобыли настороже, допуская возможность тонкого жульничества со стороны отдельныхорганизмов в отношении своих социальных партнеров. Здесь же речь пойдет оботдельных генах, обманывающих другие гены, которые находятся вместе с ними водном теле. Генетик Джеймс Кроу (James Crow) назвал их «генами, которые губятсистему». Один из наиболее хорошо известных факторов, нарушающих сегрегацию,— это так называемыйген t мышей. Если мышь несет два гена t, то она обычно гибнет в молодомвозрасте или же бывает стерильной. Поэтому говорят, что ген в гомозиготномсостоянии «летален». Самец мыши, содержащий только один ген t, нормален издоров, если не считать одной особенности: при исследовании его спермыоказывается, что до 95°/о сперматозоидов содержат ген t и только 5% несутнормальный аллель. Резкое нарушение ожидаемого 50°/о-наго соотношениясовершенно очевидно. Как только в природной популяции в результате мутациипоявляется аллель t, он немедленно распространяется подобно лесному пожару. Даи как ему не распространяться, если он обладает таким огромным несправедливымпреимуществом в мейотической лотерее Ген t распространяется с такой быстротой,что очень скоро многие индивидуумы, входящие в данную популяцию, получают его вдвойной дозе (т.е. от обоих родителей). Эти индивидуумы гибнут или оказываютсястерильными, так что через некоторое время вся локальная популяция можетвымереть. Судя по некоторым данным, в прошлом природные популяции мышей в самомделе вымирали в результате эпидемий генов t.

Не все факторы, нарушающие сегрегацию,обладают такими разрушительными побочными воздействиями, как ген t. Тем неменее большинство из них имеет по крайней мере некоторые вредные последствия.(Почти все побочные генетические эффекты неблагоприятны, и новая мутация обычнораспространяется только в том случае, если ее благоприятные эффектыперевешивают неблагоприятные. Если как хорошие, так и плохие воздействиязатрагивают все тело, то суммарный эффект все же может быть благоприятным длянего. Но если неблагоприятные эффекты относятся к телу, а благоприятные— только к данномугену, то с точки зрения тела суммарный эффект совсем плох.) Если в результатемутации возникнет фактор, нарушающий сегрегацию, то, несмотря на свои гибельныепобочные эффекты, он несомненно распространится по всей популяции. Естественныйотбор (который в конечном итоге действует на уровне гена) благоприятствуетэтому фактору, хотя его эффекты на уровне индивидуального организма, вероятно,окажутся неблагоприятными. Хотя факторы, нарушающие сегрегацию, существуют,однако они немногочисленны. Мы могли бы задать вопрос, почему они встречаютсяне очень часто, или, что то же самое, почему процесс мейоза обычно столь жескрупулезно беспристрастен, как подбрасывание монеты. Мы обнаружили бы, чтонеобходимость отвечать на него отпадет, как только мы поймем, почему вообщесуществуют организмы.

Индивидуальный организм — это нечто, чье существованиебольшинство биологов принимают как не требующее доказательств, возможно потому,что его части так тесно сотрудничают, образуя единое и интегрированное целое.Вопросы о жизни — этовсегда вопросы об организмах. Биологов интересует, почему организмы делают тоили это. Они часто задают себе вопрос, почему организмы группируются всообщества. Однако при этом они не спрашивают, хотя им следовало бы сделатьэто, почему живая материя группируется в организмы. Почему мировой океан неостался первобытным полем битвы свободных и независимых репликаторов Почемудревние репликаторы объединяются, образуя громоздкие роботы, в которых они иобитают, и почему эти роботы — индивидуальные тела, вы и я, — такие большие и такиесложные

Многим биологам даже не придет в голову,что здесь вообще может возникнуть вопрос. Все дело в том, что они привыклиставить свои вопросы на уровне индивидуального организма. Некоторые биологизаходят даже так далеко, что рассматривают ДНК как механизм, используемыйорганизмами для размножения, подобно тому, как глаз — это механизм, используемы длятого, чтобы видеть! Читатели этой книги поймут всю ошибочность подобныхпредставлений. Это истина, грубо поставленная с ног на голову. Они не могут непонимать также, что альтернативный взгляд на жизнь — взгляд с позиций эгоистичногогена — таит в себесобственную глубокую проблему. Это проблема — почти противоположная изложеннойвыше — о том, почемувообще существуют индивидуальные организмы, и притом такие крупные и такие явноцеленаправленные, что они сбивают с толку биологов, заставляя их видеть всенаоборот. Для того чтобы решить стоящую перед нами проблему, мы должны преждевсего освободиться от своих прежних взглядов, в соответствии с которыми, непризнаваясь в этом, мы считаем индивидуальный организм чем-то само собоюразумеющимся, не требующим доказательств; иначе мы станем воспринимать спорныйвопрос как решенный. Средством для прочищения наших мозгов послужит идея о том,что я назвал расширенным фенотипом. Вот этим-то я сейчас и хочузаняться.

Фенотипическими эффектами данного генаобычно считаются все его воздействия на то тело, в котором он находится. Этообщепринятое определение. Однако, как мы сейчас увидим, фенотипическимиэффектами данного гена следует считать все воздействия, оказываемые им наокружающий мир. Возможно, что эффекты данного гена в сущности не выходят запределы той последовательности тел, в которых он находится. Но в таком случаеэто всего лишь «в сущности». Это не должно входить в наше определение. При всемтом следует помнить, что фенотипические эффекты данного гена — это те рычаги, с помощью которыхон переносит себя в следующее поколение. Я хочу добавить к этому всего лишьодно: эти рычаги могут выходить за пределы индивидуального тела. Что можетпрактически означать идея о расширенном фенотипическом воздействии гена на мир,лежащий за пределами того тела, в котором этот ген находится

При этом прежде всего приходят в головутакие артифакты, как плотины бобров, гнезда птиц и домикиручейников.

Ручейники — это довольно невзрачныенасекомые тускло-коричневого цвета, которые неуклюже летают над рекой, непривлекая внимания большинства из нас. Однако прежде чем достигнуть взрослогосостояния, они проходят через довольно длительную личиночную стадию, разгуливаяпо речному дну. Личинка ручейника — одно из самых замечательных созданий, населяющих землю. Онаискусно строит для себя домик — в форме трубочки из всевозможных материалов, лежащих вокруг наречном дне, цементируя их своей слюной. Этот переносный домик-чехлик личинканесет на себе, подобно раковине улитки или рака-отшельника, с той разницей, чтоона не выращивает и не находит его, а строит. Некоторые виды ручейниковиспользуют в качестве строительного материала веточки, другие — кусочки мертвых листьев илимелкие ракушки. Но, вероятно, самые замечательные домики ручейники строят изкрупных песчинок. Личинка тщательно выбирает песчинки, отбрасывая те, которыеслишком велики или слишком малы для заполняемой в данный момент дырки в стенке,и даже поворачивает каждую песчинку разными сторонами, пока она не ляжет какможно плотнее.

Почему это производит на нас такоевпечатление Если бы мы потрудились отнестись к этому более беспристрастно, наснесомненно гораздо сильнее должно было бы поразить строение глаза или суставовконечностей у ручейника, чем сравнительно скромная архитектура его каменногодомика. Ведь на самом деле глаз или суставы «задуманы» и устроены многосложнее, чем этот домик. И тем не менее на нас, вопреки всякой логике, большеевпечатление производит домик; возможно, это объясняется тем, что глаза исуставы развиваются у ручейников примерно таким же образом, как нашисобственные глаза и локти, в процесс созидания, который мы не ставим себе взаслугу, поскольку он происходит в то время, когда мы находимся во чреве нашихматерей.

Отклонившись так сильно от темы, я не могуудержаться от того, чтобы не пойти еще чуть дальше. Как бы ни впечатлял насдомик ручейника, он тем не менее парадоксальным образом восхищает нас меньше,чем если бы что-либо подобное создавали более близкие к нам виды животных.Представьте себе только заголовки статей, объявляющих о том, что биологиобнаружили вид дельфинов, плетущих огромные сложные рыболовные сети, диаметркоторых в 20 раз превышает длину самого дельфина! А между тем сети, сплетаемыепауком, не кажутся нам чем-то необычным, мы воспринимаем их как некое досадноенеудобство, а отнюдь не как одно из чудес природы. А какой фурор произвела быДжейн Гудолл, если бы, вернувшись из Гомбе, она обрушила на нас потокфотографий диких шимпанзе, строящих себе дома с настоящими крышами и стенами изтщательно подобранных камней, аккуратно скрепленных известковым раствором. Нопри этом личинки ручейника, делающие в точности то же самое, вызывают лишьмимолетный интерес. Иногда, как бы в оправдание такого двойного подхода,говорят, что пауки и ручейники совершают свои архитектурные подвиги«инстинктивно». Ну и что В некотором смысле это делает их достижения еще болеевпечатляющими.

Pages:     | 1 |   ...   | 45 | 46 || 48 | 49 |   ...   | 52 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.