Биология для тех, кто ищет ответы в природе - Андрей Левонович Шляхов

Шерлока Холмса были своеобразные. В том, что могло помочь в работе, он разбирался превосходно, а всем прочим предпочитал свой мог не загружать. Но в отношении карасей он был бы совершенно прав. Да, действительно, в триплоидных популяциях серебряного карася икру, которую выметывают самки, оплодотворяют самцы других близких видов рыб – сазана, плотвы, линя, леща, карпа, вьюна, карася обыкновенного…6

Но при этом (держитесь за стул или диван крепче!) будущее потомство наследует только гены серебряного карася. От отцов потомству ничего не передается.

Пожалуй, этот факт не смог бы объяснить и Шерлок Холмс, поскольку логика тут бессильна. И вообще может показаться, что автору надоело вести серьезные разговоры и он решил оторваться на всю катушку – написать какую-то прикольную бредятину. Оплодотворение икринок самцами других видов – это чушь, а то, что при этом потомству не передаются признаки отцов, – чушь в квадрате.

Но на самом деле разговор у нас с вами идет серьезный. Все так и есть – икру серебряного карася могут оплодотворять «чужие» самцы, но из этой икры рождаются не гибридные карпокараси или карасесазаны, а самые обыкновенные триплоидные серебряные караси-самки. После проникновения сперматозоида чужого вида в яйцеклетку серебряного карася не происходит слияния отцовского и материнского ядер – начало новой жизни дает одно лишь материнское ядро, ядро яйцеклетки! Сперматозоид нужен яйцеклетке только для того, чтобы запустить ее деление, в чужом генетическом материале она не нуждается.

Но это еще не все карасиные чудеса. Триплоидные серебряные караси при определенных условиях могут трансформироваться в диплоидных, а вот обратное превращение маловероятно или вообще невозможно. Это удалось установить посредством изучения ДНК, содержащейся в митохондриях диплоидных и триплоидных карасей.

А еще в потомстве триплоидных серебряных карасей могут появляться тетраплоидные особи с 200 хромосомами, такие же жизнеспособные, как и «двуплоиды» с «триплоидами». Это вообще уже ни в какие рамки не укладывается! Если вспомнить, что говорилось выше об «обслуживании» хромосом (пример с домом, в котором живут сорок шесть семей), то совершенно непонятно – как можно жить с таким вот набором, вдвое превышающим нормальное количество. Но караси как-то справляются. Никто никогда не слышал от них жалоб по этому поводу.

С карасями мы на этом закончим и начнем плавно переходить к следующей главе.

Биологический вид называют основным этапом эволюции. Эволюция приводит к появлению новых видов. Виды изменяются в процессе эволюции. Концепция естественного отбора, основного механизма эволюции, изложена в книге Дарвина под названием «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Всюду виды. Биологический вид является основной структурной (или элементарной) единицей биологической систематики живых организмов. Но в определении эволюции почему-то упоминаются не виды, а популяции: «Биологической эволюцией или просто эволюцией7 называется естественный процесс развития живой природы, сопровождающийся изменением генетического состава ПОПУЛЯЦИЙ, формированием приспособления организмов к внешним условиям, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом».

Дело в том, что у различных процессов разные структурные единицы. Биологическая систематика оперирует видами, а эволюция – популяциями. Очень важно правильно определять структурные единицы, ведь именно с них все и начинается.

Отдельно взятый организм не может являться структурной единицей эволюции, поскольку эволюционное развитие представляет собой изменение генотипов. Генотип же каждого конкретного организма на протяжении всей его жизни остается неизменным. Поэтому надо брать другую структурную единицу, такую, в которой будут изменяться генотипы, будет наблюдаться эволюционное развитие.

Биологический вид тоже не может быть принят за единицу эволюции, поскольку в большинстве случаев виды разделены на изолированные составные части – популяции, и эволюционные процессы в этих самых популяциях могут протекать по-разному, в разных направлениях, вплоть до образования других видов и родов.

Обратите особое внимание на слово «изолированные». Каждая популяция изолирована от других популяций. Особи из разных популяций не имеют возможности скрещиваться друг с другом, поэтому внутри каждой популяции формируются свои, индивидуальные, присущие только ей одной, изменения генофонда. Поэтому на почетное звание структурной эволюционной единицы может претендовать только популяция.

Роды, виды и подвиды, произошедшие от разных популяций одного и того же вида, могут иметь множество отличий. Сравните представителей двух родов8, произошедших от разных популяций одного и того же предка, – африканского слона и индийского слона.

Оцените разницу.

Сделайте выводы.

Популяция обладает общим генетическим фондом. Это раз.

Особи, составляющие одну популяцию, могут свободно скрещиваться между собой, поскольку внутри популяции отсутствуют изоляционные барьеры. Это два.

Популяция представляет собой непрерывный ряд поколений, она характеризуется как наследственностью, так и изменчивостью. Это три.

И при всем том популяция является самой мелкой из групп, способных к эволюционному развитию. Поэтому именно популяция считается структурной единицей эволюции.

Продолжение разговора о причудах и тайнах эволюции – в следующей главе.

Глава десятая

Эволюция, как она есть

Возникновение жизни – это самая древняя научная проблема. Как только люди научились думать, они сразу же задумались о том, откуда все произошло.

Логика (а больше никаких инструментов у древних ученых не было) предлагала два объяснения. Согласно первому жизнь появилась сама по себе, а второе утверждало, что все живое и вообще все сущее создано высшей волей.

Иной раз можно ткнуть пальцем наугад и попасть в нужную кнопку на пульте. Древнегреческий философ и математик Фалес Милетский, считающийся основоположником философии и всей науки в целом, совершенно правильно предположил, что жизнь зародилась в воде. Но другие древние ученые с этим не согласились. Так, например, Анаксагор из Клазомен утверждал, что жизнь зародилась из воздуха, точнее – из некоего мирового эфира, а Демокрит Абдерский считал, что живое появляется из разных источников, например, мухи заводятся в гнилом мясе, а черви – в иле. Кстати говоря, по его версии люди тоже произошли из ила.

В IV веке до нашей эры великий9 античный философ Аристотель обобщил множество существовавших на то время версий и сформировал целостную теорию самозарождения жизни. Согласно Аристотелю, зарождение живых существ вызвано воздействием некоего духовного начала на безжизненную материю. В трудах Аристотеля можно найти множество примеров самозарождения разных живых существ в разных средах – от испорченного мяса до навоза. Теория Аристотеля была абсолютно логичной. Если не знать о яйцах, которые откладывают в мясо мухи, то волей-неволей поверишь в самозарождение личинок, которые вдруг появляются на протухшем куске мяса.

Теорией самозарождения жизни вклад Аристотеля в развитие биологии не ограничивается.

Он заложил основу