Таким образом, в рамках «единственно верного учения» мы получаем очередную «загадку эволюции». Что не может не забавлять, потому что в свете другой биологической концепции – теории разумного замысла – эта «великая загадка» вообще не представляет никаких проблем, а наоборот, весьма ожидаема. В рамках концепции разумного замысла, подобное сходство объясняется просто сходными творческими решениями, которые были применены при создании одних и тех же вещей (механизмов нервной деятельности) в разных биологических таксонах.
Всё только что сказанное касается и кровеносной системы. Потому что кровеносные системы позвоночных и членистоногих тоже различаются радикальным образом. Тем не менее, определенные гены, отвечающие, например, за развитие сердца – явно сходны друг с другом (Scott, 1994). Несмотря на то, что строение сердца членистоногих радикально отличается от строения сердца позвоночных. Что, казалось бы, свидетельствует о независимом эволюционном происхождении этих сердец.
И наконец, самый поразительный пример – это общность механизмов построения глаза. Дело в том, что у животных из разных биологических таксонов глаза настолько различаются по своему анатомическому строению и принципам работы, что большинство специалистов всегда искренне считало – глаза в ходе эволюции появились независимо в разных эволюционных линиях животных. Возможно, более 40 независимых раз подряд (Жуков, 2010).
Однако результаты генетических исследований поразили всех так, что шум до сих пор не утихает. Например, оказалось, что за «разметку» глаз у членистоногих, позвоночных и даже кишечнополостных (!) отвечают сходные гены из группы Pax.[59] Что представляется фактом, достойным всяческого удивления. Действительно, почему из всего имеющегося разнообразия факторов транскрипции, на роль «разметчика» глаз были выбраны именно гены группы Pax в трех независимых эволюционных случаях? Причем эти мастер-гены оказались настолько сходны, что Pax-6 мыши, «пересаженный» мухе, привел к образованию глаза у этой мухи.
Еще более удивительно, что сходные гены включают формирование глаз еще и у медуз! Конкретно, ген Pax-A отвечает за формирование глаз у гидроидных медуз (Suga et al., 2010). А ген Pax-B «запускает» глаза кубомедузам (Kozmik et al., 2003). Причем эти гены, опять-таки, оказались настолько близки к генам Pax других животных, что Pax-А гидроидной медузы (так же как и Pax-B кубомедузы), «встроенные» в муху, столь же добросовестно вырастили глаза на теле этой мухи (Suga et al., 2010; Kozmik et al., 2003), как и Pax-6 мыши в более раннем исследовании.[60]
И это вообще из ряда вон, потому что медузы – это даже не билатеральные животные (медузы являются радиально-симметричными существами). Представить себе общего предка медузы и билатеральных животных уже глазастым – весьма сложно. Ведь считается, что билатеральные животные произошли от радиально-симметричных чуть ли не на самых ранних этапах эволюции животных, когда представители животного царства были устроены еще очень просто. Тем не менее, глаз кубомедузы «взорвал» теорию эволюции не только общим геном Pax, но еще и сходными белками опсинами, которые оказались даже более близки к опсинам позвоночных, чем, например, к опсинам членистоногих. А ведь кишечнополостные на официальном «эволюционном древе» удалены от позвоночных существенно дальше, чем членистоногие (членистоногие вместе с позвоночными относятся к билатеральным животным). Тем не менее, опсины кишечнополостных, наоборот, ближе к опсинам позвоночных, чем опсины членистоногих. В рамках теории эволюции такого, вроде бы, не может быть. Не может быть потому, что глаза медуз не могли эволюционировать отдельно от самих медуз (примкнув в этом деле к позвоночным). Именно такие «чудеса в решете» сейчас и называются филогенетическими конфликтами. И для объяснения подобных чудес выдумываются специальные теоретические схемы (под каждый отдельный случай), которые позволяют всё-таки объяснить, почему так произошло в рамках дарвиновской теории. Например, конкретно по поводу конфуза с опсинами позвоночных и медуз было выдвинуто предположение, что это они просто так «хорошо сохранились», то есть, опсины позвоночных по какой-то причине остались ближе к «общепредковым» опсинам, чем опсины членистоногих.[61]
Но у кубомедуз имеется еще один белок, задействованный в глазу, который тоже оказался сходным с соответствующим белком позвоночных животных. Это меланин (Kozmik et al., 2008). И выполняет он в глазу кубомедузы (уже догадались?) точно такие же функции, что и в глазу позвоночных.[62] Хотя если бы речь шла о независимом эволюционном развитии глаза кубомедузы, то на начальных этапах такой эволюции место меланина мог бы, наверное, занять практически любой непрозрачный белок. Тем не менее, этот белок оказался отнюдь не любым, а именно меланином. То есть, именно тем белком, который имеется еще и в глазу позвоночных, и выполняет там такие же функции.
Таким образом, глаза кубомедуз и позвоночных оказались близки по целому ряду генетических признаков (гены группы Pax, опсины, меланины). Да и морфологически, камерные глаза кубомедуз тоже напоминают глаза позвоночных животных во многих отношениях (Жуков, 2010).[63] То есть, глаз медузы имеет целый комплекс сходных признаков с глазом позвоночных – начиная от чисто поверхностного сходства (на уровне общих аналогий) до весьма глубокого.
Поэтому ночной кошмар с глазастым общим предком всех животных уже прямо-таки нависает над нами (в рамках теории эволюции):
Рисунок 22. Вверху – одна из воображаемых схем эволюционного появления билатеральных животных из древнейших радиально-симметричных предков. Красным цветом выделен аборальный нервный центр. Взято из (Малахов, 2004). Внизу – та же самая картинка, но уточнённая соответствующим образом – все воображаемые «общие предки» должны были быть уже глазастыми.
И наоборот, этот «глазастый кошмар» сразу же отступает, как только мы попробуем рассмотреть эти же факты с позиций разумного дизайна живых существ. В этом случае, множественные параллели между глазами столь разных организмов перестают вызывать какое-либо недоумение, представляясь вполне обычным следствием сходных «технических» решений, реализованных в сходных живых «конструкциях».
Более того, в свете этой же концепции одновременно получают объяснение и резкие различия в строении глаз этих животных, которые тоже имеются, несмотря на целый ряд сходных признаков. С позиций представлений об «общем предке» – непонятно, почему строение глаз разных животных настолько (принципиально) разное. Если мы предполагаем, что свои глаза все эти животные унаследовали уже в готовом виде.[64]
А вот в свете концепции разумного дизайна, здесь тоже всё понятно. Потому что глаза разных животных вполне могли быть сконструированы очень по-разному, но с использованием некоторых сходных элементов (конструкторских решений).
Но и это еще не всё. Глаз кубомедузы неожиданно оказался весьма совершенным, но это совершенство медузе не нужно, потому что у неё просто нет возможностей, чтобы этим совершенством воспользоваться (Nilsson et al., 2005; Веденина, 2006). А именно, хрусталик кубомедузы обладает превосходными оптическими свойствами и за счет отличных преломляющих свойств передает изображение почти без искажений.[65] Таким образом, хрусталик кубомедузы способен был бы обеспечивать весьма качественное изображение… если бы только: 1) нервная система медузы могла обработать столь качественную картинку (а нервная система медузы не может этого сделать из-за своей примитивности) и 2) если бы фокусное расстояние от хрусталика до сетчатки в глазе кубомедузы не было бы сильно сбито (Nilsson et al., 2005). С таким сбитым фокусным расстоянием даже человек видел бы мир лишь в виде туманных образов.
Получается, что хрусталик медузы может обеспечить качественное и детализированное изображение. Но медуза использует его лишь для того, чтобы (по одной из гипотез)… различать столбы света в морской воде! Это всё равно, как если бы Вы, имея микроскоп, использовали его только для того, чтобы определить, темно в комнате или нет. Действительно, таким способом использовать микроскоп, в принципе, можно.
Получается, что свои (потенциально) хорошие глаза, кубомедузы используют больше в качестве украшения, чем по прямому назначению.
А вот в свете концепции разумного дизайна, здесь тоже всё понятно. Потому что глаза разных животных вполне могли быть сконструированы очень по-разному, но с использованием некоторых сходных элементов (конструкторских решений).
Но и это еще не всё. Глаз кубомедузы неожиданно оказался весьма совершенным, но это совершенство медузе не нужно, потому что у неё просто нет возможностей, чтобы этим совершенством воспользоваться (Nilsson et al., 2005; Веденина, 2006). А именно, хрусталик кубомедузы обладает превосходными оптическими свойствами и за счет отличных преломляющих свойств передает изображение почти без искажений.[65] Таким образом, хрусталик кубомедузы способен был бы обеспечивать весьма качественное изображение… если бы только: 1) нервная система медузы могла обработать столь качественную картинку (а нервная система медузы не может этого сделать из-за своей примитивности) и 2) если бы фокусное расстояние от хрусталика до сетчатки в глазе кубомедузы не было бы сильно сбито (Nilsson et al., 2005). С таким сбитым фокусным расстоянием даже человек видел бы мир лишь в виде туманных образов.
Получается, что хрусталик медузы может обеспечить качественное и детализированное изображение. Но медуза использует его лишь для того, чтобы (по одной из гипотез)… различать столбы света в морской воде! Это всё равно, как если бы Вы, имея микроскоп, использовали его только для того, чтобы определить, темно в комнате или нет. Действительно, таким способом использовать микроскоп, в принципе, можно.
Получается, что свои (потенциально) хорошие глаза, кубомедузы используют больше в качестве украшения, чем по прямому назначению.
Ну что же, глаза у кубомедузы, действительно, довольно симпатичные. Так может быть, эти глаза – результат полового отбора? Иначе как еще можно объяснить появление под действием естественного отбора такого органа, возможности которого никак не используются самим организмом (и не могут быть использованы в принципе).
Так что глаза кубомедуз (наверное) эволюционировали в ходе придирчивого полового отбора, когда одна медуза выбирала другую медузу с самыми симпатичными глазами (и самыми качественными хрусталиками). Правда, делали они это наощупь, потому что медузы физически не способны различать такие детали.
Не менее интригующим было обнаружение множественного сходства в генетических механизмах развития конечностей позвоночных и крыльев насекомых на ранних стадиях. Здесь уже целый комплекс сходных мастер-генов занимается сходной работой в сходных местах (Шаталкин, 2003). Несмотря на то, что крылья насекомых и конечности позвоночных, по единодушному мнению специалистов, произошли независимо друг от друга.
Привожу соответствующую цитату (Шаталкин, 2003:79). Рекомендую набраться сил и всё-таки одолеть эту цитату полностью, несмотря на то, что текст густо пересыпан научными терминами:
…Наличие гомологичных (ортологичных) генов, определяющих эквивалентные морфологические структуры у далеких в филогенетическом отношении групп, вновь поставило перед морфологами проблему гомологии, казалось бы, уже окончательно решенную. Суть проблемы в том, что негомологичные органы (например, крылья у насекомых и птиц) могут определяться сходным комплексом гомологичных генов…
…С этой точки зрения особенно поражает онтогенетическое сходство крыльев [насекомых] и конечностей тетрапод на начальных фазах их формирования. В частности, показана (Wolpert et al., 1998) четкая параллель экспрессии гомологичных генов между апикальным эпидермальным гребнем (АЭГ) у цыпленка и аналогичного по функции крылового края у Drosophila. В обоих случаях эти структуры разделяют вентральный и дорсальный компартменты, причем в клетках последнего имеет место экспрессия Radical fringe (R-fng) у цыпленка или его гомолога fringe (fng) у дрозофилы. Индуктивный эффект fng в крыловом крае опосредуется через лиганды Delta и Serrate, запускающие через рецептор Notch соответствующую сигнальную систему. Аналогично этому, в крыле цыпленка индуктивный эффект R-fng в АЭГ также опосредуется через гомологичные белки Serrate-2 и Notch-1.
К этому следует добавить, что имеется интересная функциональная параллель между АЭГ у цыпленка и краевыми клетками крылового имагинального диска. Подобно АЭГ у цыпленка, крыловой край у Drosophila необходим для дистального развития крыла, и частичная его потеря в обоих случаях ведет к дефектам вдоль проксимо-дистальной оси развивающихся крыльев.
В крыловом крае у дрозофилы секретируется морфоген Wingless. Его гомолог Wnt-7 отмечен у цыпленка в дорсальной эктодерме крыловой почки (рис. 16). Еще одна параллель связана с образованием передне-задней границы в крыле. У дрозофилы в задней части будущего крыла проявляет активность ген hedgehog, и его гомолог Sonic hedgehog также активен в задней области крыловой почки цыпленка. На передне-задней границе крылового зачатка дрозофилы происходит выделение морфогена Decapentaplegic. Его гомолог BMP-2 обнаруживается в задней трети крыловой почки цыпленка, т. е. не имеет, в отличие от дрозофилы, краевого распространения. У дрозофилы с дорсальной областью будущего крыла связан ген apterus. Его гомолог в крыловой почке цыпленка Lmx-1 экспрессируется в дорсальной мезодерме.
Очевидно, что параллелизмов очень много, и их нельзя объяснить независимой кооптацией туловищных генов при формировании конечностей. Какие же еще могут быть правдоподобные объяснения столь многочисленных параллелизмов в группах, никак не связанных между собой?
Итак, мы наблюдаем множественные генетические совпадения в развитии таких органов, которые сходны по выполняемой функции, но совершенно разные по происхождению. Чтобы всё-таки уложить этот удивительный факт в рамки «единственно верного учения», специально для этого случая было выдвинуто несколько гипотез (см. Шаталкин, 2003:80).
В свете дальнейшего обсуждения «генетических доказательств эволюции», интересно также, что у насекомых генетические механизмы развития крыльев отличаются от механизмов развития их же ног (Шаталкин, 2003):
Развитие крыльев насекомых идет, как мы видели, по несколько иной схеме. Это, возможно, свидетельствует о существовании у насекомых двух различных механизмов эволюции ног и крыльев.
Получается (немного иронизируя над «генетическими доказательствами эволюции»), что ноги и крылья насекомых происходят от разных предков. Ноги – от какого-то неизвестного «общего предка всех насекомых»,[66] а вот крылья, судя по генетическим параллелям, имели общего предка с позвоночными животными?
Хотя при этом заранее известно, что никаких общих предков именно в деле формирования крыльев – у позвоночных с насекомыми быть не могло. Не могло просто потому, что первые насекомые были вообще бескрылыми (в рамках представлений самой же теории эволюции).
Кстати, разные группы первичнобескрылых насекомых живут припеваючи и по сей день. Поэтому любой интересующийся может сам оценить, какие именно «зачатки крыльев» (доставшиеся от общих предков с позвоночными?) могли иметься у первых насекомых. Для этого необходимо заглянуть в какой-нибудь укромный влажный уголок и обнаружить там вот такое создание (Рис. 23):
Рисунок 23. Обыкновенная чешуйница (Lepisma saccharina), отряд щетинохвосток (Thysanura), первичнобескрылые насекомые.[67]
Как видим, никаких следов крыльев. Это представительница щетинохвосток, которые являются первичнобескрылыми насекомыми. Помимо щетинохвосток, первичнобескрылыми являются и другие группы шестиногих (Hexapoda): бессяжковые (Protura), двухвостки (Diplura) и ногохвостки (Collembola). Однако они относятся к группе скрыточелюстных (Entognatha), то есть, не совсем к насекомым (в узком смысле), а к древней группе живых существ, которые являются наиболее близкими к насекомым и как бы намекают на то, как могли бы выглядеть эволюционные предки современных насекомых.[68] А вот щетинохвостки (Thysanura) – относятся уже к настоящим насекомым (Insecta), которых объединяет большое число общих признаков (строение челюстей, усиков и многое другое).[69]