Читати книгу - "Егоїстичний ген"

розносяться морем та виростають у нові рослини. Ці спори є такими самими клітинами рослини, як і будь-які інші. Як і у виду B, статеве розмноження тут відсутнє. Дочірні рослини складаються з клітин того самого клону, що й клітини батьківської рослини. Єдина різниця між двома видами полягає в тому, що вид B розмножується, відділяючи від себе частини, що складаються з невизначеної кількості клітин, тоді як вид А розмножується, відділяючи від себе частини, що завжди складаються лише з однієї-єдиної клітини.

Уявляючи ці два види рослин, ми натрапили на важливу різницю між життєвим циклом вузького горлечка та не вузького горлечка. Вид А розмножується, в кожному поколінні пропихаючи себе крізь одноклітинне вузьке горлечко. Вид B просто росте та розпадається на рівноважливі частини. Навряд чи взагалі можна сказати, що він має якісь окремі «покоління» або складається з якихось окремих «організмів». А як щодо виду А? Трохи згодом я розгляну це докладніше, але відповідь проглядає вже зараз. Чи не здається нам вид А вже більш дискретним, «організменним»?

Вид B, як ми вже бачили, розмножується тим самим чином, що й росте. По суті, він взагалі майже не розмножується. З іншого боку, вид А чітко розмежовує процеси росту та розмноження. Ми натрапили тут на розбіжність, але що з того? В чому її важливість? Чому вона має значення? Я довго про це думав і вважаю, що знаю відповідь. (До речі, складніше було збагнути наявність запитання, ніж відповісти на нього!) Загалом, відповідь можна поділити на три частини, перші дві з яких стосуються зв’язку між еволюцією та ембріональним розвитком.

Перш за все, поміркуйте над проблемою виникнення в процесі еволюції того чи іншого складного органу з більш простого. Нам не обов’язково обмежуватися рослинами, і на цьому етапі аргументів було би краще мати справу з тваринами, бо у них, очевидно, більш складні органи. Немає жодної потреби зважати на статі, бо протиставлення статевого та нестатевого розмноження лише відволікало б увагу. Можна уявити, що наші тварини розмножуються, розкидаючи навколо себе нестатеві спори — окремі клітини, які (якщо не враховувати мутації) в генетичному плані ідентичні одна одній та всім іншим клітинам організму.

Еволюція складних органів високорозвинених тварин, таких як людина або мокриця, розпочалася з простіших органів предків і складається з поступових етапів. Але органи предків не перетворились на органи потомства в буквальному сенсі, як мечі перековуються на орала. Причому вони не лише не зробили цього. Я хочу сказати, що у більшості випадків вони й не змогли би цього зробити. Кількість змін, яких можна досягти завдяки безпосередньому перетворенню у вигляді «мечі на орала», обмежена. По-справжньому радикальної зміни можна досягти, лише «повернувшись до креслярської дошки», тобто, відкинувши попередній проект та почавши все заново. Коли інженери повертаються до креслярської дошки та створюють новий проект, вони не обов’язково відкидають ідеї старого. Але вони не намагаються переробити старий фізичний об’єкт у новий. Старий об’єкт надто перевантажений тягарем історії. Можливо, ви й можете перекувати мечі на орала, але спробуйте-но «перекувати» гвинтовий двигун на реактивний! Цього ви ніяк не зможете. Вам доведеться полишити гвинтовий двигун та повернутись до креслярської дошки.

Певна річ, живі організми ніхто не проектував на креслярських дошках. Але вони все ж повертаються, щоби почати все заново. Вони починають із чистого аркуша у кожному поколінні. Кожен новий організм починає своє життя як одна-єдина клітина та виростає заново. Він успадковує ідеї проекту предків у формі програми ДНК, але не успадковує фізичні органи своїх предків. Він не успадковує серце свого батька чи матері, а відновлює його в новому (й, можливо, більш досконалому) серці. Організм починає своє життя з нуля, як одна клітина, а потім вирощує нове серце, використовуючи ту саму програму проекту, що й серця його батьків, яка може вдосконалюватися. Ви, мабуть, вже збагнули, до чого я веду. Важлива особливість життєвого циклу вузького горлечка полягає в тому, що він надає можливість еквіваленту повернення до креслярської дошки.

Життєвий цикл вузького горлечка має також другий наслідок, безпосередньо пов’язаний з першим. Він забезпечує «календар», який можна використовувати для регулювання процесів ембріології. За такого життєвого циклу кожне нове покоління заживає приблизно однакову низку подій. Організм починається як одна клітина. Далі він росте за рахунок поділу клітин та розмножується, розсилаючи скрізь дочірні клітини. Зрозуміло, що врешті він помирає, але це менш важливо, ніж здається нам, смертним; у межах нашого розгляду кінець циклу досягається, коли конкретний організм розмножується та починається цикл нового покоління. Хоча в теорії організм може розмножуватись у будь-який час протягом його фази росту, варто очікувати, що рано чи пізно для розмноження прийде оптимальний час. Організми, що випустять спори, коли вони ще надто малі або надто старі, отримають меншу кількість нащадків, ніж конкуренти, які наберуться сил, а потім випустять величезну кількість спор саме у слушний момент життя.

Завдяки таким розмірковуванням, виразнішає ідея стереотипного, регулярно повторюваного життєвого циклу. Кожне покоління не лише починає своє життя з одноклітинного вузького горлечка. Воно також проходить фазу росту, наче «дитинства» доволі постійної тривалості. Постійна тривалість (стереотипія) фази росту дає можливість конкретним речам відбуватися в конкретний час протягом ембріонального розвитку, немов за чітко визначеним календарем. З певними варіаціями у різних видів істот, поділи клітин під час розвитку відбуваються в чіткій послідовності, яка знову і знову виникає з кожним повторенням життєвого циклу. Кожна клітина має своє власне місце та час виникнення у розкладі поділів. Іноді, до речі, ці дані настільки чіткі, що ембріологи можуть сказати, яка клітина буде наступною, причому конкретна клітина в одному окремо взятому організмі матиме свій точний відповідник в іншому.

Таким чином, стереотипний цикл росту забезпечує годинник (календар), відповідно до якого можуть розпочатися етапи ембріологічного розвитку. Лише згадайте, як охоче ми самі використовуємо цикли добового обертання Землі та її річного обертання навколо Сонця для систематизації та впорядкування нашого життя. Так само й безкінечно повторювані фази росту, нав’язані життєвим циклом вузького горлечка (це здається майже неминучим) використовуватимуться для систематизації та впорядкування ембріології. Конкретні гени можуть «вмикатися» та «вимикатись» у певний час, бо календар циклу вузького горлечка (росту) гарантує існування такого явища, як конкретний час. Такі добре темперовані регуляції активності генів є передумовою появи ембріонального розвитку, здатного створювати складні тканини та органи. Точність і складність ока орла або крила ластівки не могли би виникнути без чітких часових правил послідовності окремих етапів розвитку.

Третій наслідок життєвого циклу вузького горлечка є генетичним. Нам знову придасться приклад морських водоростей гіпотетичних видів А та B. Припустивши, знову для певного схематизму, що обидва види