Ричард Докинз - Рассказ предка

Каждый позвонок змеи представляет собой один сегмент со своей собственной парой ребер, своими собственными блоками мышц, своими собственными нервами, отходящими от спинного мозга. Не может быть дробного числа сегментов, и эволюция различного количества сегментов должна включать многочисленные случаи, в которых мутантная змея отличается от своих родителей на некоторое целое число сегментов: по крайней мере, на один, возможно, больше, одним махом. Точно так же, когда сегментация возникала, должен был быть мутационный переход прямо от несегментированных родителей к ребенку с двумя (по крайней мере) сегментами. Трудно вообразить, чтобы такой уродец выжил, уже не говоря о нахождении партнера и размножения, но это, очевидно, случалось, потому что сегментированные животные – повсюду вокруг нас. Весьма вероятно, мутация затронула Hox-гены, подобные тем, о которых шла речь в "Рассказе Плодовой Мушки". В моей статье о способности эволюционировать 1987 году я предположил, что

... индивидуальный успех или неудача первого сегментированного животного в течение его собственной жизни относительно неважен. Без сомнения, многие другие новые мутанты были более успешны как отдельные особи. Что было важно в первом сегментированном животном – то, что ряд его потомков были чемпионами в способности эволюционировать. Они расходились, образовывали виды, давали начало целым новым типам. Независимо от того, была ли сегментация выгодной адаптацией в течение собственной жизни первого сегментированного животного, сегментация представляла собой изменения в эмбриологии, содержащие эволюционный потенциал.

Та легкость, с которой целые сегменты могут быть добавлены или изъяты из тела – лишь одна часть того, что способствует расширению способности эволюционировать. Аналогично и дифференциация среди сегментов. У животных, таких как многоножки и земляные черви, большинство сегментов одинаковы. Но есть периодическая тенденция, особенно среди членистоногих и позвоночных, отдельных сегментов становиться специализированными для определенных целей и, следовательно, отличаться от других сегментов (сравните омара с многоножкой). Потомственная линия, которой удается эволюционно развить сегментированный план строения тела, сразу же оказывается способной к эволюции в целый ряд новых животных, изменяя сегментные модули по всей длине тела.

Сегментация является примером модульности, а модульность вообще – главный элемент в размышлениях более современных авторов об эволюции способности эволюционировать. Из многих значений "модуля", перечисленных в Оксфордском словаре английского языка, в данном случае уместно:

Одна из ряда производственных единиц или составных частей, которые стандартизированы, чтобы облегчить сборку или замену, и обычно заранее изготовлены как автономные структуры.

"Модульный" – прилагательное, описывающее сборку модулей, а "модульность" – соответствующее абстрактное существительное, свойство быть модульным. Другие примеры модульного построения включают многие растения (листья и цветы - модули). Но, пожалуй, лучшие примеры модульности можно найти на клеточном и биохимическом уровне. Сами клетки - образцовые модули, и внутри клеток модулями являются молекулы белка и, конечно, сама ДНК.

Таким образом, изобретение многоклеточности – другое важное переломное событие, которое почти наверняка увеличило способность эволюционировать. Она предшествовало сегментации на сотни миллионов лет, и сама сегментация является своего рода ее крупномасштабным повторением, еще одним скачком в модульность. Каковы были другие переломные моменты? Человек, которому посвящена эта книга, Джон Мейнард Смит, сотрудничал со своим венгерским коллегой Eörs Szathmáry в "The Major Transitions in Evolution" . Большинство из их "главных переходов" могло бы соответствовать моей рубрике "переломных моментов", главных улучшений в способности эволюционировать. Они, очевидно, включают начало репликации молекул, поскольку без нее не могло быть никакой эволюции вообще. Если бы, как предположили Кэрнс-Смит и другие, ДНК узурпировала ключевую роль репликатора от некоторого менее искусного предшественника, будучи соединенной с ним промежуточными стадиями, то каждая из этих стадий представляла бы скачок вперед в способности эволюционировать.

Если мы принимаем теорию РНК-мира, то был главный переход или переломный момент, когда мир РНК, служащей и репликатором и ферментом, уступил разделению между ДНК в роли репликатора и белками в роли фермента. Затем произошло объединение реплицирующихся структур ("генов") в клетки со стенками, которые предотвращали утечку продуктов генов и удерживали их вместе с продуктами других генов, с которыми они могли сотрудничать в клеточной химии. Очень важным переходом и, вероятно, самым переломным моментом в способности эволюционировать было рождение эукариотической клетки путем объединения нескольких прокариотических клеток. Столь же важным было и возникновение полового размножения, которое совпало с возникновением вида как такового, с его отдельным генофондом и всем тем, что полагается для будущей эволюции. Мейнард Смит и Eörs Szathmáry продолжают перечислять: возникновение многоклеточности, возникновение колоний, таких как муравейники и термитники, и возникновение человеческих обществ с языком. Есть рифмованное подобие между, по крайней мере, некоторыми из этих главных переходов: они часто представляют собой объединение ранее независимых единиц в большие группы на более высоком уровне с сопутствующей утратой независимости на более низком уровне.