Читать книгу Найграндіозніше шоу на Землі: доказ Еволюції - Річард Докінз - Страница 6

Розділ 2
Собаки, корови й капуста
Оформлення генофонду

Оглавление

Дарвін багато знав про розведення тварин і рослин. Він чимало спілкувався з людьми, які розводили голубів, та садоводами, а ще любив собак[15]. Одомашненню присвячений не лише цілий розділ «Про походження видів». Дарвін присвятив цьому питанню цілу книжку. У «Змінах у тваринах та рослинах під час одомашнення» є розділи, присвячені собакам та кішкам, коням та віслюкам, свиням, великій рогатій худобі, вівцям і козам, кроликам, голубам (цілих два розділи: Дарвін з особливою любов’ю ставився до голубів), куркам та іншим птахам і рослинам (включно з дивовижними різновидами капусти). Капуста – це овоч, який кидає виклик есенціалізму та незмінності видів. Дика капуста, Brassica oleracea, – не помітна рослина, що віддалено нагадує бур’яновий різновид одомашненої капусти. Лише за кілька століть садівники, використовуючи тонкі та грубі інструменти, які є в арсеналі методів штучного добору, отримали із цієї доволі невизначної рослини овочі, які неймовірно відрізняються один від одного та від свого дикого предка: серед них є броколі, цвітна капуста, кольрабі, кучерява капуста, брюсельська, романеско і, звісно ж, різні види овочів, які зазвичай називають просто капустою.

Ще один відомий приклад – це створення з вовка, Canis lupus, близько двохсот порід собак, Canis familiaries, які британський клуб «Кенел» визнає окремими породами та ще більшої кількості порід, які генетично відокремлені одна від одної суворими (аж до того, що вони нагадують апартеїд) правилами розведення породистих собак.

За збігом обставин диким предком усіх домашніх собак дійсно є вовк і лише вовк (хоча його одомашнення могло відбуватися незалежно в різних місцях світу). Еволюціоністи не завжди вважали, що це так. Дарвін разом із багатьма своїми сучасниками підозрював, що кілька видів диких собачих, включно з вовками та шакалами, могли бути предками наших домашніх собак. Австралійський етолог і нобелівський лауреат Конрад Лоренц дотримувався такого ж погляду. Його книжка «Людина зустрічає собаку», опублікована в 1949 р., висуває думку, що породи домашніх собак належать до двох основних груп: тих, які походять від шакалів (більшість), і тих, які походять від вовків (улюбленці самого Лоренца, включно із чау-чау). Здається, у науковця на підтримку цієї дихотомії не було жодних інших свідчень, крім того, що вважав відмінностями в особистих рисах і характерах різних порід. Це питання залишалося відкритим, аж поки не з’явилися свідчення молекулярної генетики, які спростували таку позицію. Тепер уже немає сумнівів. Серед предків домашніх собак немає шакалів. Усі породи – це модифікації вовків, а не шакалів, койотів чи лисиць.

Головне, що я хочу підкреслити, – це дивовижна сила одомашнення змінювати форму й поведінку диких тварин та швидкість цих змін. Ті, хто займається таким розведенням, подібні до скульпторів, які мають неймовірно пластичну глину, або тих, у кого є слухняні інструменти, за допомогою яких можна за власним бажанням створити собак або коней, корів або капусту. Невдовзі я повернуся до цього образу. Це стосується і природної еволюції так, що хоча активним гравцем у селекції виступає людина, а не природа, сам процес загалом дуже подібний. Ось чому Дарвін надає таке велике значення одомашненню на початку «Про походження видів». Будь-хто зможе зрозуміти принципи еволюції на прикладі штучної селекції. Природний добір – подібний: відрізняється лише одна невелика деталь.

Чітко кажучи, селекціонер/скульптор у цьому разі витворює не тіло пса чи капусту, а генофонд породи або виду. Ідея про генофонд – центральна для сукупності фактів та теорій, відомих під назвою «неодарвіністської синтетичної теорії». Сам Дарвін нічого про це не знав. Це ще не було частиною його інтелектуального світу, та й гени насправді також. Звісно, він розумів, що певні особливості передаються всередині родин, розумів, що нащадки зазвичай схожі на батьків і на братів та сестер, розумів, що особливі характеристики собак та голубів добре успадковуються. Спадковість була центральним пунктом його теорії природного добору. Але генофонд – це дещо інше. Концепція генофонду має значення лише у світлі закону Менделя про незалежне поєднання спадкових ознак. Дарвін не знав про закони Менделя, тому що Ґреґор Мендель, австрійський чернець, який був батьком генетики і сучасником Дарвіна, опублікував свої знахідки у німецькому журналі, який Дарвін ніколи не бачив.

Ген Менделя – це річ, про яку можна сказати: усе або нічого. Коли вас зачали, то те, що ви отримали від батька, не було речовиною, яку слід було змішати з тим, що ви отримали від матері, – на кшталт того, як би синю фарбу змішали із червоною, щоб отримати фіолетову. Якщо б спадковість працювала в такий спосіб (а приблизно так це собі уявляли сучасники Дарвіна), ми б усі були пересічними посередностями, чимось середнім між батьками. У такому разі всі відмінності в популяції швидко б зникли (як би сильно ви не змішували фіолетову із фіолетовою ж фарбою, ви ніколи знову не виокремите початкову червону та синю фарбу). Звісно, будь-хто може чітко побачити, що не спостерігається жодної тенденції до скорочення відмінностей серед популяції. Мендель показав, що це відбувається, тому що батькові й материнські гени поєднуються в дитині (він не використовував слово «ген», яке почали вживати не раніше 1909 року), і це не схоже на змішування фарб, це більше нагадує постійне перемішування карт у колоді. Тепер ми знаємо, що гени – це видовжені ділянки коду ДНК і вони фізично не розділені, як карти, але принцип все одно той самий. Гени не зливаються – вони перемішуються. Можна сказати, що роблять вони це погано: деякі групи карт злипаються разом за кілька поколінь перемішування, перш ніж з’явиться шанс їх роз’єднати.

Будь-яка з ваших яйцеклітин (або сперматозоїдів, якщо ви чоловік) містить або версію певного гену вашого батька, або матері, а не поєднання їх обох. І цей конкретний ген передався від когось одного й лише одного з чотирьох батьків ваших батьків, і від когось одного з вісьмох прабатьків[16].

Нині здається, що це мало б бути очевидним завжди. Коли ви схрещуєте чоловіка з жінкою, то очікуєте, що результатом буде син чи донька, а не гермафродит[17]. Сьогодні здається, що будь-хто (сидячі в кріслі) міг би вивести цей самий принцип про успадкування «всього або нічого» щодо кожної окремої риси. Дивовижно, сам Дарвін спокусливо близько підійшов до цього, але зупинився, так і не пов’язавши все разом. У 1866 році він писав у листі до Альфреда Воллеса:

Любий Воллесе,

Не знаю, чи ви розумієте, що я маю на увазі під незмішуванням певних відмінностей. Це не стосується плодючості. Один приклад має пояснити, про що йдеться. Я схрестив два сорти чини запашної: Painted Lady та фіолетовий, які дуже відрізняються за кольором, й отримав навіть з одного стручка обидва різновиди, і жоден із них не був чимось середнім. Гадаю, щось подібне має спершу відбуватися і з вашими метеликами… Хоча ці випадки, на перший погляд, здаються такими дивовижними, я не знаю, чи вони дивовижніші за будь-яку самку у світі, яка народжує відмінних нащадків чоловічої та жіночої статі[18].

Ось наскільки близько Дарвін підійшов до відкриття закону Менделя про незмішування (того, що тепер має назву) генів[19]. Це дуже нагадує твердження, яке роблять агресивні апологети про те, що інші науковці вікторіанської доби, наприклад Патрік Метью та Едвард Бліт, відкрили природний добір раніше за Дарвіна. У певному розумінні так воно і є, і Дарвін це визнавав, але я вважаю, що свідчення підтверджують те, що вони не розуміли всієї важливості такого відкриття. На відміну від Дарвіна та Воллеса, вони не бачили, що це загальне явище універсального значення, яке має силу керувати еволюцією всіх живих істот у напрямку позитивних вдосконалень. Аналогічно цей лист до Воллеса показує, що Дарвін підійшов дивовижно близько до розуміння суті незмішуваного характеру спадковості. Але він не побачив його універсальності, зокрема не зміг побачити в ньому відповіді на загадку, чому відмінності в популяції не зникають автоматично. Це питання лишили вченим ХХ ст., які спиралися на відкриття Менделя, що випередило свій час[20].

Тож тепер концепція генофонду починає набувати сенсу. Популяція, що розмножується статевим шляхом, як-от, скажімо, усі щури на острові Вознесіння, ізольованому далеко в південній частині Атлантичного океану, постійно перемішує усі гени. Але тут немає внутрішньої тенденції до того, щоб кожне покоління ставало менш змінним, ніж попереднє, тенденції до того, щоб вони перетворювалися на дедалі сіріших усереднених щурів. Гени лишаються цілими, перетасовуються, потрапляючи з одного тіла до іншого, відповідно, як змінюються покоління, але не зливаються між собою, ніколи не псують один одного. У будь-який момент усі гени або в тілах окремих щурів, або рухаються в тіло іншого щура зі спермою. Але якщо ми подивимося на багато поколінь, то побачимо, що всі щурячі гени на острові перемішалися, ніби карти в єдиній, добре перетасованій колоді – в єдиному генофонді.

Припускаю, що щурячий генофонд на маленькому й ізольованому острові Вознесіння доволі відокремлений та добре перемішаний у тому розумінні, що нещодавні предки будь-якого щура могли мешкати в якому-небудь куточку острова, але, мабуть, ніде інше, а лише на самому острові; приблизно ті, що прибули на кораблях, не придбавши квитків. Але генофонд щурів на континентах, як-от Євразія, буде значно складнішим. Щур, який мешкає в Мадриді, мабуть, отримав більшу частину своїх генів від предків, що мешкали в західній частині Євразійського континенту, а не, скажімо, в Монголії чи Сибіру, не через якісь особливі перешкоди на шляху потоку генів (хоча вони також існують), а просто через велику відстань. На перетасування генів із різних кінців континенту статевим шляхом знадобиться багато часу. Навіть якщо немає фізичних перешкод, як-от річки чи горні хребти, потік генів через великі масиви суходолу все одно буде доволі повільним, щоб генофонд заслужив називатися «в’язким». Щур, який мешкає у Владивостоку, імовірно, отримав більшість своїх генів у предків зі Сходу. Євразійський генофонд також перетасовується, як і генофонд острова Вознесіння, але через великі відстані не настільки рівномірно. Ба більше, перешкоди, як-от гірські хребти, великі річки або пустелі, стоять і на шляху подальшого рівномірного перемішування генофонду, у такий спосіб структуруючи та ускладнюючи його. Ці ускладнення не знецінюють ідею генофонду. Адже ідеально перемішаний генофонд – це корисна абстракція, як і математична абстракція ідеальної прямої лінії. Реальні генофонди, навіть на маленькому острові Вознесіння, – це неідеальні наближення, лише частково перетасовані. Що менший і рівніший острів, то кращим буде наближення до абстрактного ідеалу досконало перемішаного генофонду.

Щоб завершити думку про генофонд, кожна окрема тварина, яку ми бачимо в якійсь популяції, – це вибірка генофонду свого часу (або, імовірніше, часу своїх батьків). Генофонди не мають внутрішньої тенденції до того, щоб частотність окремих генів збільшувалася чи зменшувалася. Але, якщо все ж є систематичне збільшення чи зменшення частотності, з якою ми натрапляємо на певний ген у генофонді, це саме те, що мається на увазі під еволюцією. Тож постає запитання: чому виникає систематичне збільшення чи зменшення частотності? Звісно, саме тут усе стає цікавішим, і ми до цього дійдемо своєчасно.

З генофондом домашніх собак відбувається дещо кумедне. Кінологи, які розводять породи, як-от пекінеси чи далматинці, вдаються до складних заходів, щоб не допустити переходу одного генофонду в інший. Вони ведуть родоводи, які тягнуться на багато поколінь назад, і змішання з іншими породами вважається найгіршим, що може трапитися, судячи з родоводів. Це все одно, як кожна порода собак була б ув’язнена на своєму маленькому острові Вознесіння, відокремленому від інших порід. Але перешкоди на шляху змішання порід створює не глибока вода, а людські правила. Географічно всі породи однаково розподілені, але вони можуть перебувати ніби на окремих островах через те, що їхні власники контролюють їхні можливості для спарювання. Звісно, іноді правила порушуються. Як і щур, який без квитка прибуває на кораблі на острів Вознесіння, скажімо, сука гончака може зірватися зі швори й спаритися зі спаніелем. Але цуценята-напівкровки, які народяться унаслідок цього, наскільки б сильно їх не любили, будуть вигнані з острову під назвою порода «гончак». Сам по собі острів так і залишиться чистим островом гончаків. Інші чистокровні гарантують, що генофонд віртуального острова під назвою «гончаки» й далі лишатиметься незабрудненим. Існують сотні створених людиною «островів», по одному на кожну породу собак. Кожен із них – віртуальний, у тому сенсі, що не локалізований географічно. Чистокровні гончаки чи померанці живуть у різних місцях по всьому світу, і люди використовують машини, кораблі та літаки, щоб перевозити гени з одного географічного місця до іншого. Віртуальний генетичний острів, яким є генофонд пекінеса, перетинається географічно, але не генетично (за винятком того, коли сука тікає) з віртуальними генетичними островами, якими є генофонди боксерів та сенбернарів.

А тепер повернімося до зауваження, з якого почав обговорення генофонду. Я сказав, якби людей, які розводять собак, вважали скульпторами, то те, що вони створюють за допомогою своїх інструментів, – це не собача плоть, а генофонд. Здається, що мова про плоть собак, оскільки кінологи можуть оголосити про намір, скажімо, скоротити морду майбутніх поколінь боксерів. І кінцевим продуктом такого наміру справді буде коротша морда, так ніби хтось долотом пройшовся по морді предків боксерів. Але, як ми бачили, типовий боксер у будь-якому поколінні – це вибірка сучасного генофонду. Саме генофонд роками різали й обробляли. Гени довгих морд відсікалися від генофонду й витіснялися генами коротких морд. Кожна порода собак – від такс до пекінесів, від великого дога до чихуахуа – була вирізана, обточена, замішана й набула форми не в буквальному значенні, не тілесно, а на рівні генофонду.

Не все відбувається за допомогою вирізання. Багато відомих порід собак початково були гібридами інших порід, часто це змішування відбувалося в недавні часи, наприклад у ХІХ ст. Звісно, гібридизація – це навмисне порушення відокремленості генофондів на віртуальних островах. Деякі гібридизаційні схеми створені з такою турботою, що кінологи обурилися б, якщо б результат їхньої праці назвали «напівкровками» чи «дворнягами» (як із радістю називає себе президент Обама)[21]. Лабрадудель – це гібрид звичайного пуделя та лабрадора-ретривера, результат докладно продуманого намагання отримати найкращі риси обох порід. Власники лабрадуделів створили товариства та асоціації на кшталт тих, які існують у власників чистопородних собак. Серед власників лабрадуделів та інших подібних дизайнерських гібридів існує дві філософські школи. Є ті, хто радий і далі отримувати лабрадуделів, схрещуючи пуделів та лабрадорів-ретриверів. А є ті, хто намагається почати новий генофонд лабрадуделів, який буде справді розводитися, коли їх схрещуватимуть між собою. На цей момент гени другого покоління лабрадуделів отримують нові комбінації і серед них є більше різновидів, ніж це мало б бути в чистокровних собак. Саме таким був початок багатьох чистокровних порід: вони минули проміжну стадію великої кількості варіацій, яка, зрештою, була скорочена завдяки багатьом поколінням ретельної селекції.

Іноді нові породи собак починаються з якоїсь однієї великої мутації. Мутації – це випадкові зміни генів, які є сировиною для еволюції шляхом невипадкового добору. У природі великі мутації зрідка тривають довго, але генетики в лабораторіях обожнюють їх через те, що їх легко досліджувати. Породи собак із дуже короткими лапами, наприклад басет-гаунди і такси, отримали їх лише за один крок завдяки генетичній мутації, що зветься ахондроплазія – класичний приклад великої мутації, яка б навряд чи збереглася в природі. Подібна мутація відповідає за найбільш поширений різновид карликовості в людей: тулуб зберігає майже нормальний розмір, але ноги та руки – короткі. Інші генетичні шляхи ведуть до мініатюрних порід, які зберігають пропорції оригіналу[22]. Кінологи досягають змін у розмірі та формі собак завдяки селекції, що поєднує кілька великих мутацій, як-от ахондроплазію, та багато мінорних генів. Щоб досягнути ефективних змін, їм не потрібно розумітися на генетиці. Узагалі без будь-якого розуміння цього, а лише шляхом обрання того, кого з ким спарювати, ви можете вивести всі різновиди бажаних характеристик. Це те, чого кінологи та селекціонери тварин і рослин століттями досягали ще до того, як бодай хтось щось зрозумів про генетику. І в цьому полягає урок про природний добір, оскільки природа, звісно, узагалі нічого не може розуміти чи бути свідомою.

Американський зоолог Реймонд Коппінґер стверджує, що цуценята різних порід значно більше схожі між собою, ніж дорослі собаки. Цуценята не можуть дозволити собі бути дуже відмінними, оскільки головна річ, яку вони роблять, – смокчуть молоко, а це завдання для всіх порід становить однакову проблему. Зокрема, щоб добре смоктати, у цуценят не може бути видовжених морд, як-от у борзих чи ретриверів. Ось чому всі цуценята нагадують мопсів. Можна сказати, що дорослий мопс – це цуценя, чия морда не виросла в належний спосіб. У більшості псів після того, як період їхнього вигодовування завершується, морда помітно виростає. У мопсів, бульдогів та пекінесів цього не відбувається, вони ростуть в інших напрямках, але морда зберігає цуценячі пропорції. Це має спеціальну назву – неотенія, – і ми ще зустрінемося з нею, коли в сьомому розділі дійдемо до еволюції людини.

Якщо всі частини тварини ростуть з однаковою швидкістю, так що доросла особина є рівномірно збільшеною в масштабі копією дитинчати, то про неї кажуть, що вона росте ізометрично. Ізометричне зростання – доволі рідкісне явище. На противагу цьому під час алометричного зростання різні частини зростають з різною швидкістю. Часто швидкість зростання різних частин тіла тварини пов’язано між собою простим математичним співвідношенням; це явище в 1930-х роках дослідив сер Джуліан Гакслі. Різні породи собак досягають своїх різних форм завдяки генам, які змінюють пропорції алометричного зростання частин тіла. Наприклад, бульдоги отримують подібний на Черчилля похмурий вигляд через генетичну тенденцію до повільнішого зростання носових кісток. Це дає поштовх до порівняно швидшого зростання навколишніх кісток і насправді взагалі всіх навколишніх тканин. Одним із наслідків цього є те, що піднебіння отримує дивний нахил, через що зуби бульдога випинаються назовні й пес схильний пускати слину. Бульдоги також мають проблеми з диханням, як і пекінеси. У перших є навіть проблеми з народженням, оскільки вони мають непропорційно великі голови. Більшість, якщо не всі бульдоги, яких ви сьогодні бачите, народилися внаслідок кесаревого розтину.

Протилежністю бульдогам є борзі. У них надзвичайно видовжені морди. Насправді вони не звичні ще й тому, що це видовження морди починається ще до народження, через що цуценята борзих, мабуть, менш пристосовані до смоктання, ніж інші породи. Коппінґер припускає, що прагнення людей виводити борзих із дуже довгими мордами сягнуло межі, пов’язаної з виживанням цуценят, які намагалися смоктати молоко.

Які уроки ми засвоїли з одомашнення собак? По-перше, велике розмаїття порід, від великих доґів до йоркширських тер’єрів, від шотландських тер’єрів до ердельтер’єрів, від риджбеків до такс, від гончаків до сенбернарів, демонструє, наскільки просто за допомогою невипадкового відбору генів («вирізання і обточування» генофонду) створити справді радикальні зміни в анатомії та поведінці, ще й так швидко. Задіяними можуть бути на диво мало генів. Утім, зміни будуть настільки великими (відмінності між породами настільки радикальні), що можна було б очікувати, що на їхню еволюцію знадобилися б мільйони років, а не кілька століть. Якщо такі еволюційні зміни можуть бути досягнуті за кілька століть чи навіть десятиліть, тільки уявіть, чого можна досягнути за десять чи сто мільйонів років.

Якщо дивитися на цей процес крізь століття, то це не порожня фантазія – уявляти, що кінологи вчепилися в плоть собак, як у глину, і м’яли її, тягнули, місили, щоб надати їй форму, більш-менш за власним бажанням. Звісно, як я вже зазначав, насправді ми місили не собачу плоть, а собачий генофонд. І «різьблення» – це краща метафора, ніж «вимішування». Деякі скульптори працюють так, що беруть шмат глини і вимішують його, надаючи форми. Інші беруть камінь або дерево і вирізьблюють його, відтинаючи зайве різцем. Вочевидь, собачники не вирізьблюють собак, відтинаючи шматки їхньої плоті. Але вони роблять дещо подібне до різьблення із собачим генофондом. Проте це складніший процес, ніж просто відтинання. Мікеланджело брав суцільну брилу мармуру й відтинав від неї шматки, щоб явити Давида, який був усередині. Нічого не додавалося. Генофонд, з іншого боку, постійно зазнає додавання, наприклад через мутації, і водночас зазнає втрат через невипадкові смерті. На цьому покладемо край аналогії зі скульптурою, її не варто просувати занадто наполегливо, як ми знову побачимо у восьмому розділі.

Думка про скульптуру викликає в пам’яті надміру м’язисті статури бодібілдерів та їхніх відповідників у тваринному світі, як-от породу великої рогатої худоби бельгійська біло-блакитна. Цю ходячу яловичу фабрику отримали завдяки конкретній генетичній зміні, що зветься «подвійні м’язи». Існує речовина, що зветься міостатин, яка обмежує зростання м’язів. Якщо ген, який виробляє міостатин, відключити, м’язи почнуть рости більше, ніж зазвичай. Часто буває так, що певний ген може мутувати в різні способи, щоб дати той самий результат, і насправді є різні способи відключити ген, що виробляє міостатин, а результат буде той самий. Ще одним прикладом є порода свиней, що зветься чорна екзотична, й окремі пси різних порід, які демонструють таку саму надмірну мускулатуру з тієї самої причини. Серед людей культуристи досягають подібної статури завдяки надзвичайному режиму тренувань, а часто ще й завдяки використанню стероїдів-анаболіків: обидва ці способи зовнішнього впливу повторюють генетичний ефект бельгійської біло-блакитної та чорної екзотичної. Остаточний результат такий самий, і це вже саме по собі може бути уроком. Генетичні зміни та зміни через зовнішні фактори можуть дати ідентичні результати. Якщо б ви бажали вивести людську дитину, яка б виграла в конкурсі культуристів, і у вас було б у запасі кілька століть, ви могли б почати генетичні маніпуляції, щоб вивести той самий потворний ген, що характерний для бельгійської біло-блакитної породи великої рогатої худоби та чорної екзотичної породи свині? Насправді є кілька людей, які уславилися тим, що видалили міостатиновий ген, і вони ненормально м’язисті. Якщо для початку ви маєте дитину-мутанта і ще й змусите її тягати залізо (певно, що корів та свиней не умовиш цього робити), то врешті-решт, мабуть, отримаєте щось більш карикатурне, ніж Містер Всесвіт.

Політична опозиція євгенічному розведенню людей іноді виливається в брехливі твердження, що це неможливо. Ви можете почути, як вони кажуть, що це не лише аморально, а ще й не спрацює. На жаль, казати, що щось є морально неприйнятним чи політично небажаним, – це не те саме, що казати, що це не спрацює. У мене немає сумнівів: якщо ви налаштуєтеся і у вас буде достатньо часу й політичної влади, ви зможете вивести расу надзвичайних культуристів, або стрибунів у висоту, або штовхальників ядра; ловців перлів, сумоїстів або спринтерів, або (я підозрюю, хоча тепер уже кажу із меншою впевненістю, оскільки прецедентів у тваринному світі немає) надзвичайних музикантів, поетів, математиків чи дегустаторів вин. До того ж причина, чому я впевнений щодо селективного розведення спортивної звитяги, в тому, що необхідні якості є дуже подібними до тих, які чудово досягаються під час розведення скакових чи ломових коней, гончаків та їздових собак. Причина, чому я все ще доволі впевнений у практичній можливості (хоча не в моральній чи політичній бажаності) селективного розведення заради розумових чи ще якихось унікально людських характеристик, полягає в тому, що є дуже мало прикладів, коли спроби селективного розведення тварин не спрацювали, навіть для ознак, які можуть здивувати. Хто б, наприклад, міг подумати, що собак можна розводити для отримання навичок пасти овець, бути поводирями чи битися з биками?

Хочете отримати в корів високі надої молока, у багато разів більше літрів, ніж знадобилося б будь-якій матері, щоб виростити дитину? Вам це може дати селективне розведення. Корів можна модифікувати так, що вони відростять об’ємне і неохопне вим’я і даватимуть багато молока нескінченно довго після того, як звершиться звичайний період вигодовування теляти. Між іншим, у такий спосіб ще не вивели молочних коней, але чи хтось прийме мій виклик, якщо я закладуся, що ми б змогли, якби спробували? І, звісно, те саме можна сказати про молочних людей, якщо б хтось захотів це спробувати. Забагато жінок, містифікованих міфом про те, що груди розміром із кавуни привабливі, платять пластичним хірургам великі гроші, щоб поставити силіконові імпланти з (як на ті гроші) невдалими результатами. Чи хтось сумнівається в тому, що за умови, коли в нас буде достатньо поколінь, того самого спотворення форм можна досягнути завдяки селективному розведенню, завдяки якому колись отримали фризьких корів?

Приблизно 25 років тому я розробив комп’ютерну симуляцію, щоб проілюструвати потужність штучного добору, – щось на кшталт відповідника розведення виставкових троянд, собак чи корів у вигляді комп’ютерної гри. На екрані гравцеві пропонується вибірка з дев’яти форм – «комп’ютерних біоморфів», середній з яких є «батьком» навколишніх вісьмох. Усі форми сконструйовані під впливом десь десятка «генів», які є просто цифрами, що передаються від «батька» до «нащадків», з можливістю невеликих мутацій, що можуть трапитися на цьому шляху. Мутація – це просто незначне збільшення чи зменшення числового значення батьківського гена. Кожна форма конструюється під впливом певного набору цифр, які відповідають певному значенню десяти генів. Гравець дивиться на набір із семи форм і генів при цьому не бачить, а вибирає лише форму «тіла», якій надає перевагу, щоб її «розводити». Інші вісім біоморфів зникають з екрана, а обрана з’їжджає в центр і «породжує» вісім нових «дітей» із мутаціями. Процес повторюється стільки поколінь, на скільки в гравця вистачить часу, і посередня форма «організму» на екрані поступово еволюціонує разом зі зміною поколінь. Лише гени передаються від покоління до покоління, тож напряму обираючи біоморфів на око, гравець ненавмисне обирає і гени. Саме це відбувається, коли селекціонери вибирають, яких собак чи які троянди їм розводити.


Біоморфи з програми «Сліпий годинникар»


От і вся генетика. Гра стає цікавою, коли ми звертаємося до ембріології. Ембріологія біоморфів на екрані – це процес, в якому їхні «гени» (себто числові значення) впливають на їхню форму. Можна уявити собі дуже багато різних підходів до ембріології, і я випробував чимало з них. Моя перша програма, що звалася «Сліпий годинникар», використовувала ембріологію вирощування дерева. Головний стовбур випускає дві гілки, тоді кожна гілка випускає власні дві тощо. Кількість гілок, їхній кут нахилу й довжина контролюються генами, що визначаються числовим значенням. Важливою рисою ембріології гіллястого дерева є рекурсивність. Я не буду тут докладно роз’яснювати, що це, але воно про те, що єдина мутація зазвичай впливає на все дерево, а не лише на якусь його частину.

Хоча програма «Сліпий годинникар» починається з простого гіллястого дерева, вона швидко переходить у дивокрай форм, які еволюціонували та які мають своєрідну дивну красу, а деякі з них (залежно від наміру гравця) починають нагадувати знайомих істот: комах, павуків або морських зірок. На малюнку зображено такий собі «звіринець» істот, яких лише один гравець (я) знайшов у закапелках і нетрях цього дивного комп’ютерного дивокраю. В останній версії програми я розширив ембріологію, щоб гени контролювали колір і форму «гілок» дерева.

15

Як можна не любити собак, вони такі чарівні.

16

Це твердження могло б відповідати істині, згідно з генетичною моделлю, яку нам пропонував Мендель, і згідно з моделлю, якій слідувала генетика до революції Вотсона – Кріка 1950-х рр. Воно майже, але не повністю відповідає істині, зважаючи на те, що ми знаємо про гени, які є довгими ділянками ДНК. З практичною метою ми вважатимемо це істиною.

17

На фермі, де я провів дитинство, у нас була одна особливо буйна та агресивна корова на ім’я Аруша. Аруша мала норовливий характер і створювала великі проблеми. Якось пастух, пан Еванс співчутливо зауважив: «Шось мені здається, шо Аруша – це якась помісь бика та корови».

18

Marchant (1916), 169–170.

19

Існує поширена, але неправдива думка про те, що Дарвін мав примірник німецького журналу, в якому Мендель опублікував результати своєї праці, але при цьому після смерті Дарвіна з’ясувалося, що відповідні сторінки залишилися нерозрізаними. (Про те, що Дарвін нібито був знайомий із дослідженням Менделя, згадується у Sclater [2003].) Цей мем, мабуть, походить з того факту, що в нього була книжка В. О. Фокке під назвою Die Pflanzen-mischlinge. Фокке справді коротко згадує про Менделя, і сторінка з цією згадкою справді залишилася нерозрізаною в Дарвіновому примірнику. Але Фокке особливо не наголошував на праці Менделя і немає свідчення того, що він розумів її глибоке значення, тож зовсім не очевидно, що Дарвін зрозумів би її, навіть якщо б розрізав відповідні сторінки. У будь-якому разі німецька мова Дарвіна була не надто добра. Якщо б він прочитав працю Менделя, історія біології могла б бути зовсім іншою. Припускають, що навіть сам Мендель повністю не розумів важливості своїх знахідок. Якщо б він це розумів – написав би Дарвіну. У бібліотеці монастиря у Брно, де мешкав Мендель, я потримав у руках його особистий примірник (німецькою мовою) «Про походження видів» і бачив його примітки на берегах, які доводять, що він читав її.

20

Починаючи з 1908 р. із праці чарівно ексцентричного і захопленого крикетом математика Ґодфрі Гарольда Гарді та незалежно від нього, з відкриттів німецького доктора Вільгельма Вайнберґа, кульмінацією цієї теорії стала праця великого генетика і статистика Рональда Фішера та, знову-таки, здебільшого незалежна праця співзасновників популяційної генетики Дж. Б. С. Галдейна і Сьюелла Райта.

21

Puppies and economy fill winner’s first day’, Guardian, 8 Nov. 2008.

22

Fred Lanting, ‘Pituitary dwarfism in the German Shepherd dog’, Dog World, Dec. 1984, reproduced at http://www.fredlanting.org/2008/07/pituitary-dwarfism-in-the-germanshepherd-dog-part-1/.

Найграндіозніше шоу на Землі: доказ Еволюції

Подняться наверх