Неидеальный человек: Почему эволюция оставила нам болезни, ошибки ДНК и уязвимости - Лоуренс Херст

Изменения затронули не только наши шеи, но и яички: в ходе эволюции они переместились из внутренней части тела наружу, из-за чего появились странности в устройстве нашей внутренней «сантехники». Семявыносящий проток, который должен соединять яички с предстательной железой (расположенной под мочевым пузырем), зачем-то огибает сверху мочеточник — трубку, идущую от почки к мочевому пузырю. Получается ненужная петля, которая делает проток длиннее, чем нужно. Здесь сработал тот же принцип, который привел к изменению маршрута гортанного нерва. Животным с внутренними яичками — рыбам, рептилиям, птицам и другим — совершенно все равно, идет проток над мочеточником или под ним. Когда яички у наших предков были внутри тела, маршрут был оптимальным. Но эволюционные «инструкции» по прокладке путей остались неизменными, даже когда яички опустились вниз. В итоге мы получили еще один бессмысленный обходной путь. Но и это еще не все. Опускание яичек объясняет другую нашу проблему — паховые грыжи. Они случаются, когда кишечник проваливается сквозь мышечную стенку живота. А дело в том, что в этой стенке должны быть отверстия для прохода яичек — и именно эти слабые места становятся воротами для грыж. Кишечник выпячивается через те же каналы, по которым у мужчин проходят нервы к половым органам.

Если хочешь попасть туда — не начинай отсюда

Эволюция ведет себя как изобретатель-любитель в двух смыслах. Она не только ограничена имеющимся материалом, но и продвигается маленькими шагами. Чтобы показать, как это порождает несовершенства, давайте поиграем. Представьте: я прошу вас забраться на гору как можно выше. В идеале вам нужен Эверест, высочайшая вершина планеты. Но я ставлю жесткие условия. Первое: глаза завязаны, так что вы не видите, где какие вершины. Второе: начинать придется там, где вы сейчас стоите, — никаких самолетов до Непала. Третье: идти можно куда угодно, но только вверх — ни единого шага вниз. Именно так работает естественный отбор. Правило «только вверх» означает, что более приспособленные всегда вытесняют менее приспособленных. Повязка на глазах — у эволюции нет ни цели, ни плана. Старт с текущей позиции — эволюция работает только с тем, что уже есть. А случайность мутаций — это свобода двигаться в любом направлении.

Удастся ли вам когда-нибудь покорить Эверест? Почти наверняка нет. В зависимости от точки старта максимум, на что вы можете рассчитывать, — застрять на каком-нибудь крошечном холме. Эволюция работает примерно так же: виды могут взобраться только на ту вершину приспособленности, у подножия которой случайно оказались. Биологи даже используют специальные термины: говорят о «холмистом ландшафте приспособленности» и проблеме «перепрыгивания между пиками». Виды не только происходят от других видов, но и почти всегда исследуют путем мутаций лишь те варианты, которые близки к текущему состоянию. Человек не может вдруг родить котенка.

В эволюции полно примеров такого рода. Взять хотя бы глаза — они возникали независимо больше тридцати раз. Но каждый раз эволюция словно взбиралась на вершины разной высоты. Например, если присмотреться к устройству человеческого глаза, выяснится, что светочувствительные клетки на его задней стенке установлены, можно сказать, задом наперед.

Глаз можно сравнить с цифровой камерой: свет проникает через маленькое отверстие спереди, фокусируется линзой и проецируется на заднюю стенку глаза. Отдельные рецепторы определяют, попал ли на них свет, и по электрическим проводам передают эту информацию в компьютер для обработки. Роль проводов играют нейроны, проводящие электрические сигналы, а роль компьютера — наш мозг. Любопытно, что та часть мозга, которая расшифровывает сигналы от глаза, — зрительная кора — расположена в самой дальней от глаза точке, в затылочной области. Более того, сигналы от левого глаза идут в правое полушарие мозга, и наоборот. Все это довольно странно, но я отвлекся.

Самая странная особенность устройства глаза — это то, как в нем проложены нервные «провода» между рецепторами и «процессором». Логично было бы пустить их позади рецепторов — именно так сделано в цифровых камерах. Но у нас все иначе. Рецепторы установлены задом наперед, а нервные волокна идут от них сначала к передней части глаза и только потом собираются в общий пучок. Этот пучок проходит сквозь заднюю стенку глаза и направляется к мозгу. Из-за такой конструкции в нашем глазу появляется слепое пятно (центральная ямка) — место, где пучок нервных волокон проходит через сетчатку.

Важно отметить, что не все глаза устроены так неудачно. Например, глаз осьминога, по сути, такой же, как наш: один хрусталик, рецепторы на задней стенке, пучок нервных волокон, передающих сигналы от рецепторов к мозгу. Но «проводка» у осьминога идет как полагается — позади рецепторов, поэтому никакого слепого пятна нет. Похоже, когда эволюция создавала глаз осьминога, ей удалось забраться на более высокую гору.

У возможностей есть пределы

Как решить проблему перепрыгивания между пиками — то есть как добраться от хорошего решения до лучшего, не сделав ни шагу вниз? Что ж, иногда эволюция действует не как любитель-самоучка. Порой мутации создают по-настоящему большие изменения, совершая гигантские прыжки с горы на гору. У мух, например, из-за особенностей их развития появляются удивительные мутанты с ногами на месте усиков (ген, отвечающий за это, назвали Antennapedia, от слова pes — «нога»). Так что серьезные мутации действительно случаются, особенно в процессе развития организма. В 1930-х годах даже возникла гипотеза, что эволюция движется вперед именно благодаря таким «перспективным монстрам». Мутации с сильным эффектом, конечно, существуют, но становятся ли они двигателем эволюционных изменений — или только создают странных мух в лабораториях — пока неясно. Зато другое очевидно: правила развития видов ограничивают набор форм, которые могут возникнуть. И эти правила лучше объясняют отсутствие одних форм в природе, чем присутствие других.

Например, еще никто не встречал детеныша без отца среди млекопитающих. У птиц, рыб, амфибий, рептилий и других групп животных такое случается, но только не у млекопитающих. У птиц это редкость, зато у некоторых видов рыб и рептилий бесполое размножение — обычное дело.

По всей видимости, нам удалось понять, в чем заключается особенность млекопитающих. У нас работает геномный импринтинг — необычный механизм считывания примерно 100–200 генов на ранних стадиях развития эмбриона, которого нет у других животных. Хотя каждый ген присутствует в двух копиях на 22 парах неполовых хромосом, некоторые из них работают только в материнской версии, а другие — только в отцовской. Когда