Рис. 9. Это генеалогическое древо является верным. Существует еще 8 200 794 532 637 891 559 374 способа систематизировать данные 20 организмов, и все они неправильные.
Хотя молекулярные систематики первыми стали придавать большое значение проблеме стремительно возрастающих огромных чисел, проблема эта в скрытом виде всегда присутствовала и в традиционной, немолекулярной таксономии. Просто обычные систематики избегали ее при помощи интуитивных догадок. Среди тех генеалогических деревьев, которые теоретически можно было бы рассмотреть, есть такие, которые есть смысл отбросить сразу же, — например, все те миллионы родословных, где люди будут ближе к дождевым червям, чем к шимпанзе. Систематики могут не тратить свое время на рассмотрение таких заведомо абсурдных генеалогических деревьев, а сосредоточиться вместо этого на тех относительно немногочисленных вариантах, которые не столь радикально расходятся с предварительными ожиданиями. Это, вероятно, правомерно, хотя всегда остается опасность того, что самая экономичная версия будет списана со счетов без рассмотрения. Компьютер тоже можно научить рационализировать расчеты, так что, к счастью, проблема больших чисел может оказаться не столь уж велика.
Молекулярная биология снабжает нас таким обилием информации, что мы можем систематизировать организмы снова и снова, каждый раз исходя из сравнения различных белков. Выводы, полученные в результате изучения одних молекул, могут быть использованы для проверки результатов, полученных на других молекулах. И если мы боимся, что в эволюционную историю, рассказанную какой-то одной белковой молекулой, закралась затемняющая истину конвергенция, нам будет нетрудно выяснить, так ли это, взглянув на другую молекулу. Конвергентная эволюция — это, в сущности, особая разновидность совпадения. А совпадение — оно на то и совпадение, чтобы случаться однажды с большей вероятностью, нежели дважды, а дважды — с большей вероятностью, чем трижды. Чем больше молекул белка мы сравниваем, тем ничтожнее возможность случайных совпадений.
Так, например, группа биологов из Новой Зеландии в одном своем исследовании взялась систематизировать 11 видов животных — причем не единожды, а пять раз независимо, с использованием пяти различных белков. Этими животными были овца, макак-резус, лошадь, кенгуру, крыса, кролик, собака, свинья, человек, корова и шимпанзе. Идея была в том, чтобы вначале составить родословную этих 11 видов по одному белку, а затем посмотреть, будет ли она такой же , если использовать другой белок. Теоретически — например, если эволюции не существует, — каждый из этих пяти белков мог бы выявить свою собственную, не похожую на другие картину “родственных взаимоотношений”.
Все последовательности данных пяти белков каждого из 11 видов животных уже имелись в наличии в библиотеках. Для 11 видов существует 654 729 075 возможных вариантов генеалогического древа, и потому пришлось прибегнуть к стандартным приемам рационализации. Компьютер распечатал наиболее экономичные схемы родства, определенные путем независимого сопоставления каждого из пяти белков — пять самых близких догадок относительно того, каким должно быть подлинное генеалогическое древо этих 11 организмов. Идеальным результатом для нас была бы полная идентичность всех пяти получившихся родословных. Вероятность того, что это случайность, была бы в самом деле чрезвычайно мала и равнялась бы числу с 31 нулем после запятой. Однако отсутствие такого полного совпадения вряд ли могло бы сильно нас удивить: определенная доля конвергенции и случайностей неизбежна. Но если бы получившиеся схемы не оказались в существенной степени похожими друг на друга, вот тогда стоило бы забеспокоиться. На самом же деле эти пять генеалогических деревьев получились не полностью идентичными друг другу, но тем не менее почти что одинаковыми. Все пять были единодушны в том, что человека, шимпанзе и резуса следует расположить вместе, но вот насчет того, какое животное считать их самым близким родственником, возникли некоторые разногласия. Гемоглобин B утверждал, что собаку, фибринопептид B — что крысу, фибринопептид A предлагал кластер, состоящий из крысы и кролика, а гемоглобин А — кластер, включающий в себя крысу, кролика и собаку.
У человека и у собаки определенно был некий общий предок; определенно был и общий предок у человека и крысы. Каждый из этих двух предков действительно существовал в какой-то момент эволюционной истории. Какой-то из них непременно должен был жить раньше другого, так что либо гемоглобин B , либо фибринопептид B дает неверную оценку родственных взаимоотношений этих организмов. Как я уже сказал, такие незначительные разногласия не должны нас беспокоить. Определенная доля конвергенции и совпадения вполне ожидаема. Если на самом деле мы более близкие родственники с собакой, это значит, что у нас с крысой произошла конвергенция по фибринопептиду B . А если мы ближе к крысе, то у нас с собакой произошла конвергенция по гемоглобину B . Мы можем выяснить, какое из этих предположений более вероятно, проанализировав еще какие-нибудь молекулы. Но я не буду продолжать эту тему: мысль понятна и так.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу