Илья Рухленко - Что ответить дарвинисту? Часть II

Можно, конечно, предположить, что бактерии – это просто такой биологический таксон, для которого именно морфологическая эволюция – крайне затруднена по тем или иным причинам (например, в силу воображаемой исходной «жесткости» организации бактериальных клеток). А вот во всех остальных отношениях бактерии вполне способны эволюционировать. Но это лишь теоретические спекуляции. А по факту у нас получается, что за 3 млрд. лет собственного существования бактерии продемонстрировали очень скромные способности к эволюции форм. И если бы слоны в этом отношении были подобны бактериям, то они бы вообще никуда не сэволюционировали.

Итак, даже если бысегодняшние бактерии действительно демонстрировали нам совершенно ясную «эволюцию в пробирке», то такие примеры всё равно вряд ли могли бы считаться корректными для объяснения эволюции слонов.

Но мы уже выяснили, что бактерии, скорее всего, демонстрируют нам не «эволюцию в пробирке», а просто «адаптацию в пробирке»(к мелким изменениям окружающей среды), которая конкретно у этих живых существ осуществляется методом «грубой силы» (то есть, собственно, естественным отбором всех возможных случайных мутаций). И никуда дальшеэтого «эволюция» бактерий не заходит.

Интересно, что для достижения адаптации к локальным изменениям среды, бактерии могут использовать не толькометод «грубой силы», но и другие, специальныегенетические механизмамы, гораздо более эффективные, чем обычный «полный перебор». Во всяком случае, результаты некоторых исследований в этой области явно свидетельствуют в пользу наличия таких специальных механизмов у бактерий.

Например, весьма впечатляют результаты знаменитых опытов Холла (Hall, 1991). В этих исследованиях Холл получил двойных мутантов, у которых с помощью мутаций было сломано сразу двагена, необходимых для синтеза аминокислоты триптофан. Причем каждая из этих двух мутаций в отдельности – ужелишала бактерию способности синтезировать триптофан. Поэтому мутантные бактерии не могли самостоятельно синтезировать триптофан, а усваивали его только в готовом виде. Далее Холл сажал этих бактерий в среду, в которой отсутствовал готовый триптофан. Триптофан необходим для нормальной жизнедеятельности бактерий, но получить сразу нужного двойного мутанта, то есть, такого мутанта, у которого нужные нуклеотиды восстановлены обратно(необходимой двойноймутацией), вряд ли стоило ожидать, поскольку вероятность такой (двойной) мутации слишком низка. Поэтому будущее этих несчастных бактерий в среде без готового триптофана представлялось совершенно печальным. Однако к удивлению Холла (и всей остальной научной общественности), эти бактерии по-быстрому умудрились отремонтировать себе нужные гены обратно, и сновастали синтезировать триптофан, как ни в чем не бывало. То есть, бактерии продемонстрировали (по факту), что они способны получать жизненно необходимые им двойные мутации примерно в 100.000.000раз чаще (!), чем это ожидалось при чисто случайном распределении мутаций. Такой результат опытов Холла выглядел чуть ли не мистически. Создавалось ощущение, что бактерии просто знают, что и как им надо отремонтировать у себя в ДНК, чтобы выжить.

Позже были обнаружены такие факты, в свете которых мистичность результатов, полученных Холлом, немного поуменьшилась. Оказалось, что бактерии, помимо обычногометода «полного перебора», всё-таки имеют еще один, специально встроенный «решатель проблем». Видимо, для таких ситуаций, которые совсем уже «из ряда вон».

Бактерии (и не только бактерии) имеют особый генетический комплекс – SOS-систему, которая в нормальных условиях почти бездействует. SOS-система начинает активно работать в случае возникновения множественных повреждений молекул ДНК. Эти повреждения могут быть вызваны самыми разными причинами – начиная от ультрафиолетового излучения и кончая воздействием ряда антибиотиков. В таких случаях SOS-система производит экстренный ремонт молекул ДНК.

И вот (как выяснилось) SOS-система бактерий устроена таким образом, что в совсем уже экстремальных случаях (когда повреждения ДНК становятся особенно массированными), SOS-система начинает ремонтировать ДНК специфическим образом – она начинает специальнодопускать гораздо больше генетических ошибок, чем в своем обычном режиме работы. По сути, SOS-система бактерий переключается с режима ремонтаДНК в режим гипер-мутагенезаэтой ДНК. Переход SOS-системы из режима репарации в режим гипермутагенеза обеспечивается включением целого ряда специальныхгенов, которые в свою очередь, достаточно «умны», чтобы включаться только в самых экстренных случаях (так устроена эта генетическая система).