Арик Кершенбаум - Путеводитель зоолога по Галактике. Что земные животные могут рассказать об инопланетянах — и о нас самих

Одна из причин, по которым на Земле эволюция протекает столь медленно, состоит в том, что детям по наследству не передается полезный опыт родителей. Детеныши газели инстинктивно знают, как убегать ото льва, но инстинкт спасаться бегством развивался крайне медленно, в течение многих поколений: детенышей, у которых он отсутствовал, попросту съедали львы. Представьте себе, насколько быстрее пошла бы эволюция, если бы первая газель, сумевшая спастись ото льва, родила детенышей, которые бы поголовно боялись львов. Но так обычно не бывает. Недавние исследования выявили возможные механизмы влияния экстремального опыта (вроде недоедания или болезни) на будущие поколения, но они вряд ли могут быть ведущим фактором естественного отбора или эволюции [106] Этот механизм называется эпигенетическим наследованием, и его роль (или ее отсутствие) в реальной эволюции все еще вызывает много споров. На эту тему существует немало научно-популярной литературы, например: Кэри Н. Эпигенетика: Как современная биология переписывает наши представления о генетике, болезнях и наследственности. — М.: Феникс, 2012; Ричард Фрэнсис. Эпигенетика: Как среда влияет на наши гены (Epigenetics: How Environment Shapes Our Genes by Richard C. Francis, 2010). . Почему это так?

Еще до того, как ученые начали понимать природу и механизмы наследственности, предположение, что жизненный опыт животного передается его потомству, выглядело по меньшей мере разумным. Эту идею принято связывать с именем французского биолога эпохи Просвещения Жана-Батиста Ламарка (1744–1829), который за столетие до Дарвина пытался объяснить тот факт, что животные кажутся удивительно хорошо приспособленными к своей среде. Как это могло получиться? Ламарк выдвигал много соображений по этому поводу, но прославился главным образом благодаря своему двухкомпонентному закону наследственности. Согласно этому закону, животные, во-первых, развивают признаки, которыми они постоянно пользуются, и утрачивают неиспользуемые признаки: кроты ослепли, потому что не пользовались зрением под землей, а жирафы — знаменитый пример — отрастили длинные шеи, потому что тянулись вверх за высоко растущими листьями. Во-вторых, что важнее всего, Ламарк предположил, что животные могут передавать эти приобретенные признаки потомству: если собака-мать увидит змею и испугается, ее щенки тоже будут бояться змей.

Теория, получившая название «ламаркизм», как нам теперь известно, в своей основе ошибочна, и в адрес Ламарка с тех пор было высказано много незаслуженных насмешек. Немецкий биолог Август Вейсман пытался опровергнуть закон наследования приобретенных признаков, поколение за поколением отрезая хвосты мышам и дожидаясь рождения бесхвостого мышонка. В наше время трудно воспринимать подобные эксперименты всерьез, особенно с учетом того, что иудейским младенцам делают обрезание на протяжении как минимум ста поколений, однако никто из их потомков пока еще не родился без крайней плоти. Что ж, одна из особенностей науки — в том, что иногда эксперимент нужно провести, чтобы убедиться в его бессмысленности.

Теперь мы действительно разбираемся в молекулярных механизмах наследственности. В наше время известно, что на планете Земля правила Ламарка по большей части не работают. Но отсюда не следует с очевидностью, что они в принципе неверны , а именно неверны для любой планеты, независимо от биохимической основы роста и размножения обитающих там организмов. Возможно, в инопланетные аналоги генов встроить приобретенные в течение жизни изменения не так трудно, как в ДНК. Можно смело утверждать, что, если существует планета, на которой законы Ламарка работают, или если ее обитатели сконструируют искусственную жизнь, способную передавать накопленный в течение жизни опыт по наследству, — эволюция там пойдет по совсем иному и, вероятно, непостижимому для нас пути. Животные и растения станут приспосабливаться намного быстрее, если смогут передавать свои приобретенные за жизнь признаки потомству напрямую!

В чем заключается фундаментальная ошибка идей Ламарка и ошибка ли это вообще? Биологам трудно уверенно ответить на этот вопрос. Ясно, что представления Ламарка ошибочны применительно к Земле, но, возможно, это не более чем частный случай — продукт конкретных химических механизмов, с помощью которых ДНК воспроизводится в потомстве животных. Есть, однако, два соображения в пользу того, что эволюция по Ламарку вряд ли может быть естественным явлением и на других планетах.