Элис Робертс - Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир

В начале XX века научное сообщество вновь открыло для себя труды монаха и ученого предыдущего столетия Грегора Менделя, который сделал большой шаг вперед в понимании того, каким образом передаются по наследству определенные признаки; именно работы Менделя создали основу для зарождающейся науки генетики. Объединив данные наблюдений натуралистов с дарвиновской теорией естественного отбора, генетика помогла объяснить, как происходит процесс эволюции. Слияние этих разных областей биологии было описано в 1942 году Джулианом Хаксли, внуком одного из ярых сторонников Дарвина, Томаса Генри Хаксли, в книге «Эволюция. Современный синтез» (Evolution: The Modern Synthesis). Но рождение этого синтеза далось непросто.

По мнению Хаксли, в конце XIX века дарвинизм зашел в тупик из-за излишнего увлечения теорией и идеями адаптации. Каждая особенность организма была представлена как адаптация, доведенная до совершенства благодаря естественному отбору. Дарвинизм стал походить на естественную теологию, только на этот раз место верховного божества, творца, занял процесс естественного отбора. В то же время появлялись новые биологические дисциплины, такие как генетика, наука о наследственности. Экспериментальная генетика и эмбриология, казалось, вступают в противоречие с классическим дарвинизмом.

«К зоологам, придерживающимся теории Дарвина, – писал Хаксли, – сторонники новых дисциплин, таких как цитология, генетика [механика развития] или сравнительная физиология, относились с презрением, называя их отсталыми теоретиками». Но постепенно, между 1920 и 1940 годами, эти идеи стали сходиться и формировать более логичную картину:

Противоборствующие лагеря пришли к согласию, когда одновременно с объединением молодых отраслей биологии произошел их синтез с классическими дисциплинами: связующим звеном стало учение Дарвина… За последние двадцать лет, после долгого периода последовательного развития дисциплин в относительной изоляции друг от друга, биология как наука стала более единой… Одним из главных результатов стало возрождение дарвинизма.

Идеи, отраженные в «Современном синтезе» составляют основу современной эволюционной биологии. Нам известно, что за постепенными изменениями, происходящими внутри вида, стоят главным образом случайные мутации. Отбор – естественный либо искусственный – действует затем на эти мутации неслучайным образом, сохраняя благоприятные и отсеивая вредные. И тем не менее разнообразие домашних видов, в частности пород собак, кажется, так велико , что его невозможно объяснить только накоплением изменений в генах с течением времени, простой взаимосвязью между новыми случайными мутациями и действием селекции. Отбор может привести к быстрому распространению в популяции полезных генов (и соответствующих признаков), однако он не может увеличить частоту возникновения мутаций. Несомненно, Дмитрий Константинович Беляев полагал, что причиной изменений, которые он наблюдал у своих все более ручных лисиц, были не просто мутации в ДНК, а что-то еще. Объяснению не поддавалась не только быстрота изменений, но и удивительное сходство между одомашненными серебристо-черными лисами и собаками. Невозможно было поверить, что все появлявшиеся у лисиц черты – от висячих ушей до виляющего хвоста – происходили из новых мутаций, а совпадение с характерными особенностями собак было чисто случайным. Также казалось маловероятным, что каждый признак возникал обособленно. Вместо этого логичным было предположить, что одно-два генетических изменения имели более далеко идущие последствия, поскольку существует определенная иерархия генов: одни гены контролируют другие.

Однако обладать конкретным геном недостаточно, ведь их можно включать и выключать. Дмитрий Беляев выдвинул гипотезу о том, что гены, контролирующие изменчивость поведения, также играют важную роль в регуляции в процессе развития организма, то есть влияют на цепочку других генов, включая или выключая их. Российские ученые, продолжавшие эксперимент Беляева, предположили, что эти гены могли быть связаны с гормоном кортизолом, который регулирует реакцию организма на стресс, а также с нейротрансмиттером серотонином. В крови ручных лисиц уровень содержания кортизола был очень низким, а концентрация серотонина в мозге, наоборот, повышенной. Низкий уровень кортизола наблюдается и у других домашних животных, а высокое содержание серотонина обычно связывают с подавлением агрессии. Но самое важное – возможное влияние этих двух биологически активных веществ на развивающийся плод.