Фрэнк Райан - Виролюция. Важнейшая книга об эволюции после «Эгоистичного гена» Ричарда Докинза

• Название: Виролюция. Важнейшая книга об эволюции после «Эгоистичного гена» Ричарда Докинза
• Автор: Фрэнк Райан
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Биология
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-91678-143-4

Основная идея этой книги шокирует. Все живое на планете, в том числе люди, живут в симбиозе с вирусами, эволюционируют вместе с ними и благодаря им… выживают. Первая реакция читателя: этого не может быть! Но, оказывается, может… Вирусы, их производные и тесно связанные с ними структуры составляют как минимум сорок три процента человеческого генома, что заставляет сделать вывод: естественный отбор у человека и его предков происходил в партнерстве с сотнями вирусов. Но как вирусы встроились в человеческий геном? Как естественный отбор работает на уровне вирус-носитель? Как взаимодействуют движущие силы эволюции — мутации, симбиогенез, гибридизация и эпигенетика? Об этом — логичный, обоснованный научно и подкрепленный экспериментальными данными рассказ Фрэнка Райана.  

---

Фрэнк Райан Виролюция

Посвящается Терри Йетсу, чья доброжелательность, способность вдохновить и щедрая помощь помогли ступить на дорогу, изменившую мою жизнь

Благодарности

Без поддержки Майлса Арчибальда, моих редакторов в издательстве «Коллинз» и моего агента Джонни Пегга эта книга не увидела бы свет. Им моя непреходящая благодарность. Джулия Коппиц была воистину благословением для меня, взяв на себя редактирование и подготовку к печати. Я в невозвратном долгу у многих ученых, самоотверженно помогавших мне в нелегком труде, а в особенности у Луиса П. Вильярреала и Линн Маргулис, в тогдашней фазе моей жизни ставших без малого моими наставниками. Среди прочих следует упомянуть Терри Йетса, Мэрилин Руссинк, Лорен Ризберг, Яна Сапа, Массимо Палмарини, Макса Эссекса, Эрика Ларрсена, Джошуа Ледерберга, Маурисио Линареса, Оливера Кваррелла, Дугласа Зука, Рэйчел Тарлингтон, Еву Яблонску, Мэрион Дж. Лэмб, Робина Холлидея, Джеймса В. Трумана, Линн М. Риддифорт, Экарда Уиммера, Соррадо Спадафора, Барбару К. Мэйбл, Джерри Вильсона, Энди Бэннистера, Роджера Батлина, Клауса Ремера, Клеменс Рупрехт, Солин Мак-Иннес, Клаудию Бандеа, Майкла Сивайнена, Хью Дикинсона, Роберта Грант-Даунтона, Дональда Уильямсона, Беатрис Ланцрайн, Алана Дж. Чока, Энди Баннистера, Сиднея Пирса и Мэри Е. Румфо. Они так или иначе просвещали меня, беседовали со мной, спорили и даже не соглашались, прибавляя мне опыта и знаний. Увы, я не могу в должной мере поблагодарить всех, кто помогал в течение долгих лет моего причудливого, извилистого и не всегда однозначного пути к познанию, но я хотел бы выразить свою необыкновенную признательность. Если поразмыслить, ведь это удивительная честь и привилегия — принадлежать к небольшой группке любопытствующих, ищущих — пусть мучительно и трудоемко — истину о нашем удивительном мире. Эти люди и их любопытство, по сути, и есть наука — и я горжусь тем, что принадлежу к их числу. Список моих благодарностей был бы ущербным и плачевно неполным без выражения признательности редко упоминаемым, но в высшей степени влиятельным коллегам — редакторам научных журналов, кто тем или иным образом способствовали публикации моих эволюционных идей, открывая их для профессионального обсуждения и оценки. Среди них я хочу особо выделить Дугласа Зука, Робина Фокса, Дэвида Катлера, Джона Аллена, Дэвида Ричардсона, Джона Сритера и Камрана Аббаси.

Наука не имеет отечества, она — свет, озаряющий мир.

Луи Пастер

Как и наука, вирусы не имеют отечества. Ничто не может задержать их на границах государств или часовых поясов.

Ричард М. Краузе

Относительно малое число ученых занято исследованием вирусов… их жизнеустройства и способа действия, и эти ученые куда лучше осознают… эволюцию нашего с ними симбиотического существования.

Джошуа Ледерберг

Введение. Ветер перемен

Уверен: наши взгляды на эволюцию были бы совершенны иными, если бы биологи изучали генетику и естественный отбор после того, как убедились в справедливости дарвиновской теории, а не до того — как большинство биологов сейчас.

Дж. Б. С. Холдейн

В первых строках своей знаменитой книги «Восхождение человека» Джейкоб Броновски заявляет: «Человек — существо удивительное и выдающееся. Способности его уникальны и несравненны, никакое иное животное не сравнится с ним». Несомненно, первым побуждением всех, кто не против поставить человека в один ряд с животными, будет горячее одобрение этих слов. Конечно же, мы, люди, — уникальны. Мы уникальны в осознании нашего существования. Мы настолько превосходим разумом животных, обитающих на одной земле с нами, что смогли перестроить самую эту землю, создавая рукотворные пейзажи. Но значит ли подобное интеллектуальное превосходство глубокое биологическое отличие? Быть может, эволюционно нас следует отделить от всех прочих форм жизни? Быть может, эволюция, определившая суть нашего естества, протекала совершенно иначе, чем у других?

Когда двенадцатого февраля 2001 года две конкурирующие группы одновременно объявили о завершении полного анализа человеческого генома, все ожидали подтверждения человеческой уникальности. Впервые в истории на всеобщее обозрение выставлен подробный анализ наших генов, всех сорока шести хромосом, определяющих человеческое существо!

Увы, с подтверждением уникальности получилось не очень. Однако результаты были воистину замечательными.

Первой удивительной особенностью оказалась сравнительная малочисленность наших генов — всего-то близ двадцати тысяч. Ожидалось, что сложное человеческое устройство потребует, как минимум, сотню тысяч или больше. Для сравнения заметим: оказалось, у нас всего лишь в десять раз больше генов, чем у бактерии, на треть больше, чем у мухи дрозофилы, и почти столько же, как у червя нематоды. Выходит, количественно величина нашей генной памяти такого же порядка, как и у этих скромных малоразмерных жизненных форм. Однако наш геном гораздо более сложным и изощренным способом кодирует процесс производства белков, и тем же количеством генов, что и у дрозофилы, мы можем записать гораздо большее количество разных белков.

Главнейшей же находкой была демонстрация нашей общности, общего происхождения с прочими формами земной жизни. Например, у нас с дрозофилой 2758 общих генов и 2031 общих генов с червем нематодой. А вся троица — человек, муха и червяк — имеет целых 1523 общих гена!

И хотя некоторых читателей, несомненно, огорчит это известие, Дарвин бы обрадовался — ведь такая общность возникла не случайно. Нам уже хорошо известна чрезвычайная точность генетического анализа в криминалистике — даже малая толика доступного биоматериала позволяет доказать причастность определенного — и никакого другого — человека к преступлению. 1523 общих гена — более чем убедительное свидетельство, и я даже не возьмусь подсчитывать шансы на случайное совпадение подобного числа генов (сколь ничтожная доля процента там будет — миллиардная или триллиардная). Это говорит нам, насколько важна эволюционная биология, — возможно, она важнее всех наук, да и прочих человеческих занятий тоже. Ведь она одна пытается посредством экспериментов и логики понять происхождение жизни, от ее самых зачатков в ужасных и неподходящих условиях новорожденной планеты до прекрасной, завлекающей пышности и разнообразия, окружающего нас сейчас на плодородной голубой Земле.

Во Вселенной есть и другие великие тайны — и среди звезд и галактик, и в равно удивительном мире элементарных частиц, — но никакая другая наука не берется объяснить, как произошли мы, преобразователи земли и открыватели наук. Искренне верующие не согласятся, приписывая наше происхождение всемогущему создателю, но эта точка зрения рождена не наукой, а верой. На мой взгляд, религия и наука попросту расходятся в системе основополагающих верований, и потому сопоставление их воззрений едва ли продуктивно. Но хочу заострить внимание на моменте, представляющемся мне в особенности важным. Креационисты — включая сторонников теории «разумного творения» — объявляют эволюцию всего лишь теорией, основанной на предположении Дарвина о естественном отборе. А значит, реальность эволюции, по их мнению, в полной мере доказать не удастся никогда — ведь теория есть логическая конструкция, к ней можно привязывать факты, а можно и не привязывать. Эволюция, по их мнению, — лишь одно из возможных объяснений. Подобные взгляды господствуют среди креационистов несмотря на то, что уже полтора века ученые непрестанно подвергают гипотезу о естественном отборе все новым и новым кропотливейшим проверкам — и всякий раз она с торжеством их проходит. Но я уверен: в горниле подобных испытаний и дебатов вырисовывается новая перспектива, глубже и шире прежней. Эволюционная биология претерпевает кардинальные изменения, и ветер перемен способен принести неоспоримые доказательства эволюционной теории.

Эволюционная теория оказала глубокое влияние на умы. Многое написано о том, как она повлияла буквально на все проявления человеческой мысли и жизни. Например, выдающийся французский биолог Жак Моно, получивший вместе со своим соотечественником Франсуа Жакобом Нобелевскую премию за изучение производства живыми клетками закодированных геномом белков, весьма характерно выразился в своей книге «Случай и необходимость»: «Даже сегодня многие выдающиеся умы не в силах принять или хотя бы понять, что естественный отбор мог из бесформенного шума создать безо всякой помощи всю музыку биосфер». Книга Моно увидела свет в 1970 году — по иронии судьбы, одновременно с первой публикацией воистину пионерских взглядов Линн Маргулис на критическую важность симбиоза в эволюции клеток, обладающих ядром, и работы Сусуми Оно о роли генной и геномной дупликации в происхождении животных и растений.