И совсем другое дело, когда мы наблюдаем весьма близкие нуклеотидные последовательности в близких биологических таксонах. Например, у разных биологических видов в рамках одного и того же рода. В этом случае становится, действительно, непонятно, зачем гены, почти идентичные друг другу и выполняющие у этих близких видов одинаковые функции, тем не менее, всё-таки немного различаются? Напрашивается мысль, что эти различия (между почти одинаковыми генами) не имеют никакого биологического смысла, а были приобретены просто случайно, в результате мутаций, накопленных за определенный период времени.
Но ведь мы наблюдаем, что между разными биологическими видами в пределах одного и того же рода – гены различаются меньше, чем между видами, принадлежащими к разным родам (и тем более, к разным семействам). Именно этот факт, «помноженный» на постулат о чисто случайном («накопительном») характере подобных различий – и приводит нас к выводу об имевшей место эволюции. Где разные биологические виды в рамках одного и того же рода имеют меньше отличий (в почти одинаковых генах) потому, что эти биологические виды разделились от общего эволюционного предка сравнительно недавно (и поэтому успели накопить меньше различий в генах). А биологические виды из разных биологических родов имеют больше отличий (в сходных генах) потому, что они отделились от общего эволюционного предка раньше (и поэтому успели накопить больше различий в соответствующих генах).
Таким образом (еще раз) свидетельства эволюции, «добытые» из геномов близких биологических видов и родов, казалось бы, должны быть наиболее яркими. Тем не менее, филогенетические конфликты встречаются даже на этом уровне. Причем регулярно.
В качестве «легкой разминки», приведу двух разных сомиков из рода Prietella. На этот пример я натолкнулся чисто случайно, когда знакомился с таксономическим разнообразием пещерных животных.
Изучая видовой состав пещерных рыб Мексики, я узнал о существовании двух видов слепых мексиканских сомиков – Prietella phreatophila и Prietella lundbergi. Эти два пещерных создания по комплексу морфологических признаков весьма близки друг к другу. Понятно, что значительная часть их сходных признаков связана с пещерным образом жизни (Walsh & Gilbert, 1995).[52] Однако, помимо чисто «пещерных» признаков, у обоих видов сомиков Prietella имеется и ряд специфических общих морфологических черт, которые не имеют прямого отношения к обитанию в пещерах. Эти специфические признаки, характерные для обоих видов рода Prietella, отсутствуют у представителей других родов этого семейства (в том числе и у других пещерных видов из этого же семейства).
Очевидно, что такие признаки могли появиться (сразу у обоих видов рода Prietella) либо в результате сходного дизайна (в рамках концепции разумного дизайна), либо в результате эволюции от общего предка – просто в качестве морфологического наследия, доставшегося им от этого предка.
Поэтому авторы соответствующей работы пришли к выводу, что род сомиков Prietella имеет монофилетическое происхождение. То есть, оба вида этого рода происходят от общего эволюционного предка (Walsh & Gilbert, 1995).
Однако такой эволюционный сценарий, построенный на совершенно очевидной морфологической близости двух видов сомиков… подвергся неожиданной атаке со стороны генетических фактов. В более поздней работе (Wilcox et al., 2004) авторы исследовали митохондриальную ДНК двух разных видов рода Prietella. И оказалось, что два обсуждаемых сомика по митохондриальной ДНК – не родственны друг другу. То есть, не имеют общего предка. Один из видов сомиков (P. phreatophila) оказался генетически ближе к роду Ameiurus (другому роду сомов из этого же семейства Ictaluridae, кошачьи сомы). А второй слепой пещерный сомик, Prietella lundbergi, оказался генетически ближе уже к роду Ictalurus (тоже из этого же семейства).
Более того, авторы предыдущей работы (Walsh & Gilbert, 1995) по совокупности морфологических признаков сделали вывод о родстве всего рода Prietella к роду Noturus (еще одному роду из этого семейства). А вот генетические исследования озвучили уже другие родственные роды: Ameiurus и Ictalurus (Wilcox et al., 2004).
Интересно, что авторы генетического исследования (Wilcox et al., 2004) признают сильную морфологическую близость видов P. phreatophila и P. lundbergi. Но предлагают считать эту близость результатом конвергенции. То есть, результатом независимой эволюции, которая, тем не менее, привела к очень сходным биологическим формам.
Однако конвергенцию (независимое приобретение морфологического сходства) в рамках дарвинизма объясняют давлением одинаковых условий среды. Но в нашем случае так можно объяснить только часть общих признаков обсуждаемых сомов. А с другими морфологическими признаками, которые у этих видов тоже общие, но не связаны с пещерными условиями, так и остаётся непонятно, что делать.[53]
В своё оправдание авторы «генетической» работы отмечают (Wilcox et al., 2004):
«Независимое происхождение P. lundbergi и P. phreatophila удивительно на основе морфологии, но зато имеет значительный смысл в отношении биогеографических перспектив»
Здесь авторы работы намекают еще на одно интересное обстоятельство. Дело в том, что ареалы этих двух пещерных сомиков – географически разнесены друг от друга на очень значительное (по меркам пещерных видов) расстояние. Между крайними точками этих ареалов пролегает, как минимум, 600 км засушливой территории. Причем подземные ареалы этих сомиков относятся к бассейнам разных рек, которые разделены между собой горным массивом (Walsh & Gilbert, 1995). Поэтому представить себе, каким образом эти виды пещерных сомиков (или общий пещерный предок этих сомиков) попали в те подземные комплексы, в которых они обитают сейчас – очень трудно. Этот факт представляет собой определенную биогеографическую загадку, над которой раздумывают авторы сразу трех работ, посвященных этим рыбкам (Walsh & Gilbert, 1995; Hendrickson et al., 2001; Wilcox et al., 2004).
Вот поэтому авторы работы (Wilcox et al., 2004) и пишут (см. цитату выше) о том, что генетические факты противоречат морфологическим фактам, но зато становится менее загадочным географическое распространение этих видов рыб (поскольку генетические факты указывают на их независимое происхождение).
Таким образом, здесь переплетаются в узел разные группы фактов, конфликтующие между собой – морфологические, генетические и биогеографические.
Но зачем мы сейчас копаемся в таких мелочах, как генетические и биогеографические странности двух несчастных видов сомиков? В конце концов, не все ли равно, происходят эти сомики от общего предка (на что указывает их морфология) или от разных предков, относившихся к разным родам этого же семейства (как показало генетическое исследование).
Еще раз повторюсь – нет, такие примеры, наоборот, очень интересны. Например, свидетели Дарвина постоянно рассказывают о том, что в результате генетических исследований, наиболее близкими к роду человек (Homo) в генетическом плане оказались обезьяны из рода шимпанзе (Pan). Но, как известно, род шимпанзе содержит два разных вида этих обезьян: обыкновенный шимпанзе (Pan troglodytes) и карликовый шимпанзе (Pan paniscus).
И вот интересно, что было бы, если бы в результате генетических исследований вдруг выяснилось, что озвученные виды шимпанзе произошли совсем не от какого-то общего предка, а один вид шимпанзе (Pan troglodytes) произошел, например, от гориллы (Gorilla), в то время как другой вид шимпанзе (Pan paniscus) – произошел, допустим, от человека (Homo)? При этом явное морфологическое сходство между двумя видами шимпанзе было бы предложено считать результатом конвергенции, то есть результатом независимой эволюции в сходных условиях.
Давайте посмотрим на эту картину (Рис. 21):
https://goo.gl/PscJnq
Рисунок 21. Слева-направо: горилла, обыкновенный шимпанзе, карликовый шимпанзе (бонобо), человек.
Интересно, что бы сказали о подобных «генетических доказательствах родства» сами свидетели Дарвина? И куда бы они послали подобные «результаты генетических исследований»?
Давайте посмотрим на эту картину (Рис. 21):
https://goo.gl/PscJnq
Рисунок 21. Слева-направо: горилла, обыкновенный шимпанзе, карликовый шимпанзе (бонобо), человек.
Интересно, что бы сказали о подобных «генетических доказательствах родства» сами свидетели Дарвина? И куда бы они послали подобные «результаты генетических исследований»?
Кстати, конфликтующие факты в вопросе о «ближайших эволюционных родственниках человека», действительно, имеются. Молекулярно-генетические исследования четко указывают на шимпанзе в качестве «ближайшего родственника». То есть, генетически, шимпанзе ближе к человеку, чем например, к горилле. В то время как по комплексу морфологических признаков человек оказывается наиболее удаленным от всех человекообразных обезьян в целом: и от шимпанзе, и от гориллы, и от орангутана (Gura, 2000).[54]
Еще один аналогичный пример конфликта генетических и морфологических фактов на уровне разных родов и видов. Как известно, сегодня к роду Пантера (Panthera) специалисты относят следующих крупнейших представителей семейства кошачьих: лев, тигр, леопард и ягуар. Эти виды крупных кошек морфологически довольно близки друг к другу. Интересно, что черепа льва и тигра (крупнейших представителей рода Panthera) вообще трудно отличимы друг на друга.
Помимо льва, леопарда и тигра, сегодня в Старом Свете обитает еще одна крупная кошка – снежный барс (Uncia uncia). Видимо, из-за его крупных размеров, первоначально зоологи отнесли снежного барса тоже к роду пантер. Но потом разобрались, и выделили эту кошку в отдельный род (Uncia). Потому что, несмотря на сходство в размерах, морфологически и экологически (а также поведением), снежный барс серьезно отличается от всех современных представителей рода Panthera. Например, по строению черепа снежный барс отличается от всех видов рода Panthera больше, чем все они между собой в любой комбинации (Гептнер, Слудский, 1972). Более того, целый ряд морфологических и поведенческих признаков сближает снежного барса с мелкими кошками рода Felis (Гептнер, Слудский, 1972). То есть, снежный барс (род Uncia) является как бы «переходным» таксоном между крупными и мелкими кошками.
Казалось бы, если снежный барс заметно отличается от представителей рода пантер морфологически, экологически и этологически, то это означает, что он прошел больший путь независимой эволюции (по сравнению с эволюцией разных видов рода пантер от их общего предка). Следовательно, генетически, снежный барс тоже должен отличаться от пантер несколько больше, чем они друг от друга.
Однако филогенетические исследования опять преподнесли сюрприз. После их проведения оказалось, что генетически, снежный барс настолько близок к разным представителям рода Panthera, что его следует располагать прямо в их рядах. То есть, генетически, снежный барс является пантерой.
В связи с таким сюрпризом, начались серьезные попытки «впихнуть» снежного барса обратно в род пантер. Но поскольку снежный барс заметно отличается от любого другого представителя этого рода целым рядом признаков, часть специалистов пока упорно сопротивляются подобным «попыткам изнасилования» системы классификации кошек.[55]
И такие вещи (еще раз) творятся на уровне разных родов и видов, где казалось бы, всё должно быть наиболее ясно.
Последний аналогичный пример на эту же тему приведу из работы (Verheyen et al., 2003). В этом исследовании авторы на основании молекулярно-генетического анализа пытались разобраться в путях эволюции сотен видов цихлидовых рыб из африканского озера Виктория и других окрестных озер. И в результате, авторы сделали вывод, что степень генетических различий между разными видами цихлид не отражает степень их морфологических различий (Verheyen et al., 2003). То есть, генетически удаленные виды могут быть близки по внешнему виду, а генетически близкие виды могут иметь существенные морфологические отличия друг от друга.
Что уж тогда говорить об уровне семейств и отрядов. Здесь уже можно писать целые обзоры на тему «неожиданных открытий чудных». В этом удивительном мире, созданном молекулярно-генетическими исследованиями, соколиные и ястребиные птицы перестают быть близкими родственниками (Hackett et al., 2008). В то время как, например, совершенно разные (во всех отношениях) совы и птицы-мыши оказываются примерно на таком же генетическом расстоянии (друг от друга), как представители разных семейств отряда куриные (Hackett et al., 2008). Примерно такие же чудеса творятся и в мире рыб – тунцы (подотряд скумбриевидные, Scombroidei) и морские коньки (подотряд игловидные, Syngnathoidei) вдруг становятся генетическими родственниками (Betancur-R. et al., 2013). В то время как тунцы и рыбы-парусники (тоже скумбриевидные), наоборот, перестают быть родственниками, превращаясь в очередную «жертву конвергенции» (Betancur-R. et al., 2013). При этом рыбы-парусники (самые быстрые рыбы в природе), с точки зрения генетической близости вдруг уютно располагаются рядом с разными группами камбалообразных (Betancur-R et al., 2013).
У млекопитающих – тоже праздник какой-то. Генетическими родственниками становятся: сирены, слоны, златокроты, прыгунчики, трубкозубы, даманы и тенреки. Причем в наиболее близкие родственники к «водоплавающим» сиренам набиваются даманы… А сразу же за даманами идут слоны (Bininda-Emonds et al., 2007). В то время как златокроты и прыгунчики оказываются очень далеки от других насекомоядных (на которых они похожи куда больше, чем на слонов или сиренов). Бегемоты становятся генетическими родственниками китов (de Jong, 1998).
У беспозвоночных – тоже полный генетический беспредел.
Многоножки вдруг становятся родственниками хелицеровым, одновременно «открещиваясь» от какого-либо родства с насекомыми… с которыми их, на самом деле, роднит целый комплекс общих морфологических признаков, из-за чего многоножек и насекомых всегда объединяли в одну общую группу (неполноусых). При этом сами насекомые оказываются настолько генетически близки к ракообразным, что некоторые особо продвинутые генетики теперь предлагают считать насекомых просто одной из групп этих самых ракообразных. Невзирая на огромные различия в морфологии и анатомии.
Впрочем, «эволюционные» деревья, построенные по генетическим данным, хотя и выглядят (нередко) забавными, но раскритиковать их на этом основании вряд ли получится. Прежде всего, потому что предполагаемая эволюция биологических таксонов – это «дела давно минувших дней» (С). Поэтому точно сказать, кто там от кого произошел на самом деле (и произошел ли) уже не представляется возможным. Даже самые неожиданные сценарии эволюционного родства, тем не менее, не исключены. Например, даже если считать стремительных тунцов родственниками неторопливых морских коньков, а еще более стремительных парусников – родственниками камбалообразных… то ведь теоретически, действительно, не исключена возможность, что за 50 млн. лет какие-то отдельные линии отклонились от своих неторопливых предков и стали эволюционировать в сторону быстро плавающих пелагических рыб. И в конечном итоге, одна такая линия породила, допустим, тунцов. То же самое независимо могло произойти еще и с предками рыб-парусников (близких к камбалообразным). И таким образом, рыбы-парусники и тунцы в итоге приобрели конвергентное сходство (хотя произошли от разных эволюционных ветвей).
Кроме того, в построенных «эволюционных деревьях», на самом деле, речь идет о степени вероятности того или иного эволюционного сценария. То есть, на конкретном «эволюционном древе» (нарисованном в очередной молекулярно-генетической работе), просто показан наиболее вероятный сценарий эволюционной истории тех или иных биологических групп, вычисленный на основе усредненного подобия исследованных генов. Поэтому если появляется какой-то факт, который совсем уж не хочет вписываться в этот эволюционный сценарий, то ничего не мешает немного изменить этот сценарий, просто перерисовав предполагаемые «ветки» и «развилки» эволюционной схемы таким образом, чтобы туда стал вписываться и новый факт тоже.
Допустим, лично мне не нравится вывод, сделанный в работе (Hackett et al., 2008), что соколиные и ястребиные птицы приобрели хищнический образ жизни независимо друг от друга (согласно молекулярно-генетическим данным). И допустим мне есть, что сказать по этому поводу. И пусть я буду даже прав. Но разве это как-то скомпрометирует «генетические доказательства эволюции»? Если в рамках этой же самой работы, сценарий единого (общего) происхождения соколиных и ястребиных птиц – тоже не исключен, а просто менее вероятен.