Молекулярная головоломка
После выхода в свет книги Дарвина ученым потребовалось около века, чтобы доказать: скачок от прокариот (цианобактерии и т. д.) к эукариотам (например, гомотрема, человек) это самая важная граница в истории жизни на планете. Еще через двадцать лет произошла другая революция: ученые сумели секвенировать ДНК и РНК. Это изменило представление о строении древа жизни в двух важных для нас аспектах. Во-первых, выяснилось, что прокариотические клетки гораздо разнообразнее, чем можно указать, описывая лишь их форму и размер. Так, в чайной ложке лесной почвы может содержаться до 5 тыс. видов прокариот. Всех их можно разделить на два типа: эубактерии, или настоящие бактерии (например, из цианобактериального мата в лагуне Каффи-Крик), и археи (подобные производителям метана в нашем кишечнике). Согласно молекулярным исследованиям, у нас может быть больше общего с археями, чем с эубактериями. Если так, предположим: наши предки произошли от попахивающих архей (или имели с ними общих предков). Во-вторых, выяснилось, что все группы животных, от губок до человека, сильно сближаются возле кроны древа жизни
Примечания
1
Darwin 1859: 308.
2
Таким мы сейчас видим Ричарда Оуэна. См., например: Desmond and Moore 1992. Рупке отнесся к Оуэну доброжелательнее. См.: Rupke 1994.
3
См., например: Desmond and Moore 1992; Burkhardt 1996. Суждения самого Дарвина об Оуэне с течением времени становились все более резкими. В первом издании Происхождения видов (Darwin 1859: 329) Оуэн назван им нашим великим палеонтологом. В последней редакции (Darwin 1871: 301) значится только: профессор Оуэн.
4
Browne 2003a; Browne 2003b.
5
Об эволюции в понимании Дарвина см.: Mayr 2002.
6
Мендель проводил эксперименты в 18581863 гг., но результаты не обнародовал до 1866 г.
7
Кювье одним из первых задумался об этом. В 1812 г. он писал: Грозные события нередко возмущали жизнь на этой планете Но что еще удивительнее, сама жизнь существовала на земном шаре не всегда, и нетрудно указать точное место, где она впервые оставила следы. См.: Outram 1984: 156.
8
Чарльз Дарвин, еще не будучи знаменитым биологом, уже был геологом. В 1830-х гг. он вместе с Адамом Седжвиком проследил азойские породы в Уэльсе, а также (самостоятельно) в Южной Америке. О Дарвине-геологе см.: Herbert 2005.
9
Darwin 1872: 286.
10
В 1859 г. границу докембрия и кембрия, как правило, считали границей между примордиальным и силурийским временемили азойским и силурийским. См.: Secord 1986.
11
В апреле 1978 г. я имел честь помогать в организации (вместе с Майклом Хаусом) первого в истории международного симпозиума, посвященного кембрийскому взрыву и происхождению основных групп беспозвоночных. См.: Brasier 1979; House 1979.
12
Дарвин вслед за Мерчисоном относил старейшие из известных ему окаменелостей к силурийскому периоду. После долгого спора эти породы отнесли к кембрийскому (по Седжвику) периоду. См.: Secord 1986.
13
Darwin 1859: 306. Любопытно сравнить текст разных изданий. Например: Есть еще подобная же трудность, и еще более серьезная. Это то обстоятельство, что некоторые виды, принадлежащие к одному подразделению (в 6-м изданиивиды, принадлежащие к различным главным подразделениям животного царства; см.: Darwin 1872: 285286), внезапно появляются в самых нижних из известных нам пород с ископаемыми остатками У меня нет сомнений в том, что все силурийские (кембрийские и силурийские в 6-м издании; см.: Darwin 1872: 286) трилобиты произошли от какого-нибудь одного ракообразного, которое должно было существовать задолго до силурийского (сталокембрийского) периода и которое, вероятно, сильно отличалось от всех известных нам животных.
14
Darwin 1859: 307. К 6-му изданию (Darwin 1872: 286) Дарвин не только изменил силур на кембрий, но и исправил моя теория на просто теория. Исчезло и упоминание о неизвестных периодах времени.
15
Conan Doyle 1912.
16
На кораблях английского ВМФ издавна плавали натуралисты. Вспомним, например, Джозефа Бэнкса (17681771) и Чарльза Дарвина (18311836), не говоря уже о злополучной экспедиции Джона Франклина (18451848). В собственной одногодичной (1970) экспедиции и я делил кров с офицерами, помогал составлять навигационные карты и проводить глубинное зондирование, а также принимал участие в церемониях, официальных и неофициальных.
17
Гидрографическая служба ВМФ стала формироваться после экспедиции Джеймса Кука (с 1768 г.) и была официально учреждена в 1795 г. Многие места на планете теперь названы в честь этих путешественников и их кораблей: река Бак, пролив Барроу, Бассов пролив, море Бофорта, вулкан Эребус и т. д.
18
Одной из целей экспедиции кораблей Фокс и Фон было изучение рифов и лагун, прежде чем развитие торгового мореплавания станет угрожать этим экосистемам (что впоследствии и произошло) и прежде чем новый Панамский канал непосредственно соединит Тихий и Атлантический океаны и поставит биоценозы Карибского моря под угрозу (канал, к счастью, не был построен). Рифы и лагуны Барбуды, о которых я рассказываю, теперь представляют собой часть морского заповедника Паластер-Риф, учрежденного в 1973 г. правительством Антигуа и Барбуды. Увы, рифы Антигуа и Барбуды оказались под угрозой из-за деятельности человека. И сами коралловые рифы, и обитающие там рыбы постепенно исчезают. Наибольшую опасность представляет собой чрезмерный вылов рыбы. В этой главе я вспоминаю, какими в 1970 г. мы увидели эти рифы и лагуны.
19
На разных этапах мне помогали: Том Бернард, Алек Смит, Джон Скотт, Питер Уигли, Джон Райт, Дэвид Стоддарт и Питер Гиббс.
20
Эта работа в основном продолжилась в лаборатории в старом, времен войны, ниссеновском бараке на задворках Университетского колледжа в Лондоне. Этот барак, довольно удачно расположенный, помещается около Музея египетской археологии им. Флиндерса Петри, в дальнем конце садика дома на Гоуэр-стрит, где в 18381842 гг., после путешествия на Бигле, жил Дарвин с женой. Именно здесь у него появилась привычка ежедневно прогуливаться.
21
О современном древе жизни см.: Guillaume and Le Guyader 2006; Briggs and Crowther 2001.
22
Слово симбиоз означает сосуществование, что может подразумевать и паразитизм. Симбиоз кораллов и динофлагеллятпример мутуализма, то есть взаимовыгодного симбиоза.
23
Благодаря молекулярным данным представления о древе эукариот претерпели значительные изменения, и теперь оно выглядит скорее как пышный куст, а большую часть его ветвей занимают протисты. Фораминифер относят к супергруппе SAR (Stramenopiles + Alveolata + Rhizaria). Например, см.: Walker, G., Dorrell, R.G., Schlacht, A., and J.B. Dacks Eukaryotic systematics: a users guide for cell biologists and parasitologists // Parasitology 2011, 138(13), pp.16381663. Прим. науч. ред.
24
Darwin 1794.
25
Кювье еще в 1812 г. писал о четырех планах строения тела. Он выделял животных: 1) лучистых (кораллы, медузы и иглокожие), 2) моллюсков (двустворчатые, брюхоногие, головоногие), 3) членистых (ракообразные, пауки, насекомые и черви), 4) позвоночных (от рыб до человека). См.: Outram 1984; Rupke 1994. О том, являются ли губки животными (ведь они не двигаются и не имеют органов), долго спорили. Учитель Дарвина Роберт Грант открыл у губок фильтрацию. Ричард Оуэн, не составивший о них мнения, не упомянул их в своих Хантеровских лекциях о беспозвоночных. См., например: Owen 1855. Отсутствие головы у иглокожих также обусловило их менее высокое по сравнению с нынешним (сестринская по отношению к хордовым группа) положение. Кювье считал, что указанные им первичные планы строения тела никогда не перекрывались, однако, по мнению Этьена Жоффруа Сент-Илера, между ними все же могут иметься связи. См.: Rupke 1994.