Требуется сборка. Расшифровываем четыре миллиарда лет истории жизни – от древних окаменелостей до ДНК - Нил Шубин

Сама природа ставит для нас эксперименты. И в некоторых из них можно увидеть переигранную историю жизни, как увидел Джордж Бейли на мосту в Бедфорд-Фоллсе.

Ящерицы населяют практически все Карибские острова – от острова Святого Мартина до Ямайки. Пышные леса, открытые пространства и пляжи предоставляют широкий диапазон благоприятных условий для их процветания. Несколько поколений ученых считали Карибские острова природной лабораторией для изучения эволюции. Как Галапагосские острова послужили Дарвину, так каждый остров Карибского архипелага позволяет изучить, как разные ящерицы адаптируются к разным внешним условиям. Эрнест Уильямс (1914-1998) был одним из крупнейших герпетологов своего времени. Основываясь на работах других ученых, он обнаружил, что на разных островах Карибского архипелага живут похожие ящерицы. Лесные ящерицы приспособились жить в разных частях деревьев: одни в кроне, другие на стволе, а третьи у земли, в основании ствола. Ящерицы, живущие в кроне, не важно, на каком из островов, всегда крупные, с большой головой, с пилообразным гребешком на спине и окрашены в темно-зеленый цвет. На стволах живут ящерицы среднего размера, с короткими конечностями, коротким хвостом и треугольной головой. У всех ящериц, живущих у подножия деревьев, крупная голова, длинные ноги и в основном коричневая окраска.

Под руководством Уильямса мой коллега Джонатан Лосос избрал ящериц основным объектом своих научных изысканий. Лосос изучает родственные связи между ящерицами с разных островов при помощи анализа ДНК. Исходя из анатомического строения, можно предположить, что большеголовые ящерицы, живущие в кронах деревьев, являются ближайшими родственниками большеголовых ящериц с других островов, и то же самое справедливо для коротконогих ящериц, живущих на стволах деревьев, и для длинноногих ящериц, живущих у земли. Но Лосос обнаружил другое. Ящерицы каждого острова приходятся более близкими родственниками другим ящерицам с того же острова. Каждый остров населен генетически обособленной популяцией ящериц и был колонизирован независимым образом. Выброшенные на берег животные и их потомки адаптировались к условиям в своем новом доме независимым путем. Представьте каждый остров как отдельный эволюционный эксперимент, в котором ящерицы адаптируются к жизни на земле, на стволах деревьев, на ветвях и в листве. Если каждый остров – это независимый эксперимент, эволюция каждый раз воспроизводит один и тот же результат. Если бы историю жизни переиграли на разных островах, на каждом из них эволюция развивалась бы одним и тем же путем.

Такая же ситуация наблюдается в еще более широком масштабе в отношении млекопитающих. Сумчатые животные эволюционировали в Австралии в изоляции от остального мира на протяжении более юо миллионов лет, что привело к образованию разнообразных видов с разной формой тела. Но результат этой эволюции определенно не назовешь случайным. Существуют сумчатые белки-летяги, сумчатые кроты, сумчатые кошки и даже сумчатые сурки. И это только те животные, которые живут сегодня: сумчатые львы, волки и саблезубые кошки уже вымерли. Эволюция сумчатых животных на изолированном континенте часто следовала теми же путями, что и эволюция млекопитающих в других частях света.

Подобные природные эксперименты показывают, что история жизни – не случайный набор брошенных костей и не результат случайных событий. Кости ложатся в зависимости от того, как гены и процесс развития определяют строение тела – в соответствии с физическими ограничениями внешней среды и с историей. У организмов в каждом поколении есть врожденный рецепт построения органов и тел, записанный в генах, клетках и эмбрионах. Так прошлое говорит с будущим, и оно может сделать одни пути изменений более вероятными, чем другие. Прошлое, настоящее и будущее сливаются в телах и генах всех живых существ.