При формировании зародыша вначале одна-единственная клетка оплодотворенная яйцеклетка делится на две, каждая половинка тоже делится, образуя четыре клетки, которые, в свою очередь, образуют восемь, и так далее. Через какие-нибудь несколько десятков делений количество клеток будет исчисляться триллионами такова мощь экспоненциального роста. Но, если бы дело только тем и ограничивалось, все эти триллионы клеток были бы одинаковыми. Каким же образом им тогда удается дифференцироваться (прибегнем к этому научному термину) в клетки печени, почек, мышц и прочего? Тоже путем самозагрузки, и вот как это происходит. Несмотря на то что яйцеклетка имеет сферическую форму, ее внутреннему содержимому присуща полярность. У нее есть верхняя и нижняя часть, равно как и, во многих случаях, передняя и задняя (а также, следовательно, левая и правая стороны). Полярность эта проявляется в виде градиента концентрации различных веществ. Концентрация одних постепенно возрастает от переднего края к заднему, концентрация других от верхушки к низу. Эти первичные градиенты весьма просты, но для того, чтобы осуществить первый этап «самозагрузки», их достаточно.
Когда из яйца образуется, скажем, тридцать две клетки (то есть после пяти делений), в одних клетках окажется больше, чем полагалось бы по справедливости, химических соединений из верхней части, а в других соединений из нижней части. Кроме того, вещества могут неравномерно распределяться между клетками и в передне-заднем направлении. Этой разницы хватает для того, чтобы включить различные комбинации генов в различных клетках. Таким образом, клетки разных частей зародыша уже на ранних этапах его развития содержат разный набор ферментов, благодаря чему в клетках следующих поколений включаются все новые и новые комбинации генов. Следовательно, клеточные линии эмбриона преобразуются по-разному, а не остаются идентичными своим предшественницам и друг другу.
Это расхождение существенно отличается от того расхождения между видами, о котором мы говорили выше. Клеточное запрограммировано и предсказуемо до мелочей, в то время как видовое было непредсказуемым и случайным результатом географических событий. Более того, при расхождении видов накапливаются различия и между генами то, что я романтически назвал «прощанием навек». А когда внутри зародыша однородная группа клеток разделяется на две, обе дочерние линии получают одни и те же гены, а именно все. Однако в разных клетках оказываются разные сочетания химических веществ, что приводит в действие разные сочетания генов, причем функция некоторых генов состоит в том, чтобы включать или выключать другие гены. И такая «самозагрузка» продолжается до тех пор, пока мы не получим полного набора различных клеточных типов. Развивающийся эмбрион не только дифференцируется в пару сотен разнообразных типов клеток. Также его внутреннее и внешнее строение претерпевает изящные динамичные преобразования, самым значительным из которых является, вероятно, одно из самых первых: процесс, называемый гаструляцией. Выдающийся эмбриолог Льюис Вольперт заявил даже, что «самое важное событие в вашей жизни не рождение, не женитьба и не смерть, а гаструляция». В ходе гаструляции полый шарик из клеток изгибается, образуя двухслойную чашу. Практически все представители животного царства проходят в своем развитии через данный этап. На этом общем фундаменте покоится все эмбриологическое разнообразие. Гаструляцию я здесь привел просто как единичный и особенно яркий пример беспокойного, напоминающего оригами движения клеточных листков, часто наблюдаемого при развитии зародышей.
По завершении виртуозно выполненного оригами, после нескончаемого складывания, выпячивания, впячивания и растягивания клеточных слоев, после динамичного регулирования скорости роста одних частей зародыша относительно других, после дифференцировки сотен специализированных типов клеток, различающихся по химическому составу и физическим свойствам, после того как общее число клеток будет исчисляться триллионами, возникнет конечный результат младенец. Впрочем, и этот результат еще не конечный, поскольку весь процесс роста взрослеющего, а затем стареющего индивидуума (роста, при котором опять-таки одни части организма увеличиваются быстрее других) можно рассматривать как продолжение все того же эмбрионального развития как этап развития индивидуального, или онтогенеза.
Люди не похожи друг на друга из-за количественных различий в некоторых деталях онтогенеза. Клеточный слой вырос чуть-чуть дальше, прежде чем подогнуться, и мы получаем Что же именно? Орлиный нос вместо вздернутого; плоскостопие, которое, быть может, спасет вам жизнь, так как из-за него вас не примут в армию; особую форму лопатки, способствующую тому, что вы будете хорошо бросать копья (или ручные гранаты, или крикетные мячи, в зависимости от обстоятельств). Порой индивидуальные отличия в оригами клеточных слоев оказываются трагическими например, рождается ребенок с культями вместо рук. Последствия тех индивидуальных отличий, которые проявляются не в клеточных оригами, а исключительно на химическом уровне, могут быть не менее серьезными: неспособность переваривать молоко, предрасположенность к гомосексуальности, или к аллергии на арахис, или к ощущению, будто манго неприятно отдает скипидаром.
Эмбриональное развитие очень сложное физическое и химическое действо. Малейшее изменение на любом его этапе может иметь значительные последствия в дальнейшем. Что не так уж удивительно, если вспомнить, насколько это самозагружающийся процесс. Многие отличия в индивидуальном развитии обусловлены разницей в условиях окружающей среды, например, кислородным голоданием или воздействием талидомида. Многие другие различия обусловлены генами причем рассматриваемыми не по отдельности, а во взаимодействии друг с другом и с особенностями окружающей среды. Такой многосоставной, калейдоскопический, причудливо самозагружающийся процесс, как развитие зародыша, одновременно и устойчив, и чувствителен. Устойчив он потому, что успешно предотвращает многие потенциальные изменения, производя на свет живого младенца вопреки непредвиденностям, которые иногда кажутся непреодолимыми. И в то же время он до такой степени чувствителен к изменениям, что два индивидуума, будь то даже однояйцевые близнецы, не могут быть в буквальном смысле слова идентичными по всем признакам.
Итак, к чему я, собственно, веду. В той степени, в какой индивидуальные различия обусловлены генами (а степень эта бывает как маленькой, так и большой), естественный отбор может благоприятствовать одним особенностям эмбриологического оригами или эмбриологической химии и не благоприятствовать другим. В той степени, в какой гены влияют на вашу способность совершать меткие броски, она может быть поддержана или не поддержана отбором. Если эта способность хоть сколько-нибудь, сколь угодно мало, помогает индивидууму дожить до детородного возраста, то в той степени, в какой она предопределена некими генами, возрастают и шансы этих генов прорваться в следующее поколение. Любая особь может погибнуть по причинам, никак не связанным с ее метательными способностями. Но ген, при наличии которого эти способности имеют тенденцию быть лучше, чем при его отсутствии, обитает во множестве организмов как успешных, так и неудачливых на протяжении многих поколений. С точки зрения данного конкретного гена все прочие причины гибели усредняются. В долгосрочной перспективе для него имеет значение только река из ДНК, текущей сквозь поколения и находящей лишь временное прибежище в конкретных организмах, лишь временно делящей организм с генами-попутчиками как удачливыми, так и не очень.
В долгосрочной перспективе эта река заполняется генами, хорошо умеющими выживать благодаря каким-то своим качествам: это может быть легкое улучшение способности бросать копье, легкое улучшение способности распознавать яд или что угодно другое. А гены, в среднем выживающие хуже потому, например, что наделяют тела, по которым они передаются, астигматизмом (и следовательно, те хуже мечут копья) или же делают их менее привлекательными, отчего те реже спариваются, такие гены будут склонны к исчезновению из генной реки. При этом нельзя упускать из виду и сделанный нами ранее вывод о том, что гены, сохраняющиеся в реке, будут хорошо уметь выживать в типичной среде обитания, характерной для данного вида. И возможно, наиболее важным фактором этой среды являются принадлежащие тому же биологическому виду другие гены те, с которыми некий конкретный ген имеет шансы встретиться в одном организме, те другие гены, которые плывут сквозь геологические эпохи по той же реке, что и он.
Глава 2
Вся Африка и потомки ее
Нередко считается, что утверждать, будто наука не более чем наш современный миф о происхождении мира, очень умно. Дескать, у евреев были их Адам и Ева, у шумеров Мардук и Гильгамеш, у греков Зевс и другие олимпийские боги, у викингов Валгалла. Так что же такое эволюция, спрашивают иные сообразительные люди, как не современный эквивалент богов и героев сказаний не хуже и не лучше, не правдивее и не лживее, чем они? Модная салонная философия, называемая культурным релятивизмом, в своих крайних формах гласит, будто наука претендует на истину не больше, чем мифология какого-либо племени, просто наше современное западное племя предпочитает такую, научную, мифологию. Как-то раз один мой коллега-антрополог вынудил меня поставить вопрос ребром. «Представьте себе, сказал я, что существует племя, верящее, будто луна это большая тыква, заброшенная в небо и висящая на уровне верхушек деревьев. Действительно ли вы считаете научную истину, что Луна находится на расстоянии четверти миллиона миль от нас и что ее диаметр составляет четверть диаметра Земли, не более верной, чем легенда этого племени про тыкву?» «Именно, ответствовал антрополог. Просто мы выросли в культуре с научным взглядом на мир. А они приучены видеть мир иначе. Ни один из этих способов не является более правильным, чем другой».
Глава 2
Вся Африка и потомки ее
Нередко считается, что утверждать, будто наука не более чем наш современный миф о происхождении мира, очень умно. Дескать, у евреев были их Адам и Ева, у шумеров Мардук и Гильгамеш, у греков Зевс и другие олимпийские боги, у викингов Валгалла. Так что же такое эволюция, спрашивают иные сообразительные люди, как не современный эквивалент богов и героев сказаний не хуже и не лучше, не правдивее и не лживее, чем они? Модная салонная философия, называемая культурным релятивизмом, в своих крайних формах гласит, будто наука претендует на истину не больше, чем мифология какого-либо племени, просто наше современное западное племя предпочитает такую, научную, мифологию. Как-то раз один мой коллега-антрополог вынудил меня поставить вопрос ребром. «Представьте себе, сказал я, что существует племя, верящее, будто луна это большая тыква, заброшенная в небо и висящая на уровне верхушек деревьев. Действительно ли вы считаете научную истину, что Луна находится на расстоянии четверти миллиона миль от нас и что ее диаметр составляет четверть диаметра Земли, не более верной, чем легенда этого племени про тыкву?» «Именно, ответствовал антрополог. Просто мы выросли в культуре с научным взглядом на мир. А они приучены видеть мир иначе. Ни один из этих способов не является более правильным, чем другой».