Когда остановилась эволюция рыб?

Когда остановилась эволюция рыб?

Александр Марков:

А так вообще – да, конечно, «рыба осталась рыбой».

Здесь Александр просто продолжает спор с каким-то воображаемым креационистом, у которого «морские ежи так и остались морскими ежами». Эту воображаемую дискуссию он ведет сам с собой уже несколько лет. Возможно, еще с той злополучной телепередачи, в которой он не совсем удачно поучаствовал.118 Конечно, выдумывать за воображаемого оппонента аргументы, а потом их опровергать – гораздо проще, чем спорить с реальными людьми.

Кстати, на самом деле, аргумент вполне актуален, и достаточно серьезно бьет по теории эволюции. Имеется в виду, что мы действительно наблюдаем удивительное постоянство основных типов (и классов) живых существ. Такое ощущение, что наиболее крупные таксоны живой природы совершили свой «главный эволюционный подвиг» только один раз – в момент, собственно, своего появления (как правило, это знаменитый кембрийский взрыв). И всё. После этого столь грандиозные эволюционные подвиги таксоны совершать перестали. Например, насекомые – очень древний таксон. Им примерно 400 млн. лет. Но что-то мы не наблюдаем разнообразия форм у насекомых. Где, например, восьминогие насекомые? Или наоборот, четырехногие? Неужели у них мастер-гены полностью прекратили мутировать? Или эти мутации были столь ужасны, что за все 400 млн. лет ни один такой «монстр» (из биллионов особей насекомых) так и не смог закрепиться на этой планете? Причем на одних насекомых свет клином не сошелся. Некоторые рыбы, например, за раз выметывают сотни тысяч или даже миллионы икринок. Казалось бы, такой огромный материал для естественного отбора и появления «перспективных монстров». Ну и где эти «монстры»? Где рыбы с пятью глазами или, например, с тремя парами грудных плавников? Почему «рыба остаётся рыбой»?

То есть, аргумент вполне себе серьезный. Во всяком случае, точно не смешной, а требующий научного ответа. Александру Маркову вряд ли стоило иронизировать по этому поводу.

Например, об этой проблеме рассуждают авторы соответствующей работы (Колчанов, Суслов, 2006). Они задаются именно такими (законными) вопросами:119

…Согласно палеонтологической летописи, организмы с новым типом организации зачастую возникали сравнительно быстро, порой взрывообразно, после чего наступал долгий палеонтологический стазис, когда темпы морфологической эволюции были низки, несмотря на то, что эволюция отдельных генов, по данным молекулярной филогении, не прекращалась. Более того, для ряда групп палеонтологами выявлено соответствие между формированием таксонов определенного уровня иерархии и геологическим периодом. Так, 550 млн. лет назад на границе протерозоя и кембрия в течение около 30 млн. лет появляются практически все известные нам планы строения билатеральных животных (Bilateria). Иными словами, все типы билатерий сформировались в ходе «кембрийского взрыва». Интересно, что в кембрии появляются не только планы строения, «дожившие» до наших дней (хордовые, моллюски, иглокожие, членистоногие и т.п.), но и много «вымерших» планов строения. Образование основных классов водных билатерий завершилось в ордовике, наземных – в триасе. У наземных растений также были краткие (длительностью не более 25 млн. лет) «эволюционные взрывы»: (на границе силура и девона, 410 млн. лет назад у примитивных сосудистых, 120 млн. лет назад – у цветковых).

Чем же вызван рост сложности организмов, отмечаемый палеонтологией, и почему столь различны его результаты у эв- и прокариот? Где заключен потенциал усложнения генетической программы, реализуемой геномом? Как происходит в эволюции усложнение или кардинальная перестройка таких программ без их разрушения. И, наконец, почему программы, демонстрировавшие миллионы лет и поколений поразительную устойчивость, вдруг перестраиваются за считанные тысячелетия и сотни поколений?

Действительно, очень интересные вопросы. Особенно последний.

В этой работе авторы пытаются связать факт удивительного постоянства форм (в том числе, и озвученных выше насекомых) с определенными ограничениями (или особенностями) регуляции генных сетей, которые эти таксоны приобрели то ли исходно (в момент возникновения этих таксонов), то ли незадолго после этого (по эволюционным меркам). То есть, когда наш мир был еще молод (трава зеленее, небо голубее, а солнце ярче), тогда и возникновение крупнейших биологических таксонов (их базовых генетических программ) протекало легче. Но сразу после этого, взрывообразно возникшие крупные биологические таксоны приобрели такие генетические особенности, которые не позволили им эволюционировать дальше (вот не позволили, и всё тут). Например, конкретно насекомые потеряли некие ST-домены, но зато распространили в своих рядах (по так и не выясненной эволюционной причине) некие домены QА (Колчанов, Суслов, 2006). И в результате, один и тот же ген Ubx у ракообразных теперь модулирует число конечностей, а у насекомых – подавляет их развитие. Вот поэтому насекомые и имеют всего 6 ног, и больше никак. А ракообразные демонстрируют разнообразие по этому признаку. При этом не уточняется, почему в ходе следующих 400 млн. лет подобные особенности никак не изменились ни в одной из групп насекомых. Например, почему не появились аналоги «случайно утерянных» ST-доменов? И зачем именно насекомым оказались так нужны домены QA (усиливающие подавляющий эффект на развитие конечностей), что насекомые бережно сохраняли их на протяжении сотен миллионов лет, в то время как ничто не помешало им «случайно потерять» ST-домены. При этом ракообразным домены QA оказались, наоборот, не нужны. Наконец, почему за все эти сотни миллионов лет ни в одной из групп насекомых (сегодня насчитывающих миллионы видов) не возник какой-нибудь дополнительный ген «Bbx», который бы стал, наоборот, активировать насекомым развитие дополнительных ног? Допустим, где-нибудь на брюшке.

В общем, объяснение причин отсутствия дальнейшей морфологической эволюции (после некоего «взрыва») здесь заменяется простой констатацией генетических особенностей того или иного таксона. Без пояснений, почему эти генетические особенности, во-первых, тотально распространились в одном таксоне, но не распространились в другом, а во-вторых, почему эти особенности «расхотели» изменяться в дальнейшем, хотя однажды продемонстрировали просто «взрывообразное» изменение.

А вот еще один характерный пример, и тоже про насекомых. Автор обзора, посвященного остроте зрения насекомых (Land, 1997), объясняет в ходе обзора, что сама конструкция сложного фасеточного глаза насекомого принципиально не позволяет такому глазу даже приблизиться к той разрешающей способности зрения, которое имеют позвоночные животные. И в заключение своего обзора автор удивляется, почему это эволюция, несмотря на всё разнообразие насекомых, не смогла произвести глаза с такими же принципами конструкции, как у позвоночных, ни в одном случае (Land, 1997):

Одной из интригующих нерешенных проблем зрения насекомых является то, почему этот дизайн упорно сохранялся, когда альтернативы, по-видимому, под рукой, в виде дорсальных и личиночных глазков, каждый из которых имеет конструкцию объектива с единой линзой. Либо мы до сих пор что-то не знаем о сложных глазах, либо эволюция удивительно консервативна в некоторых случаях.

Это действительно странно. Конструкция сложного глаза, несомненно, демонстрирует ряд преимуществ, но в то же время, имеет очень серьезные недостатки. Наверное, самым серьезным недостатком является низкая острота зрения, как неизбежное следствие именно такой конструкции глаза. Особенно резко острота зрения насекомых падает при рассматривании удаленных объектов. В результате чего насекомые принципиально близоруки.

Крайне трудно поверить, что ни одному из миллионов видов насекомых, более чем за 400 млн. лет времени, ни разу не понадобилась повышенная острота зрения (которую даёт глаз другого типа), ни в одном конкретном экологическом случае.

Так почему же за все 400 млн. лет предполагаемой эволюции, ни один дорсальный или личиночный глазок ни одного из миллионов видов насекомых так и не превратился в полноценный камерный глаз? Несмотря на то, что принцип устройства дорсальных и личиночных глазков насекомых – удобен для дальнейшей эволюции именно в глаз подобного типа?

Впрочем, у особо продвинутых дарвинистов есть одно универсальное объяснение на все случаи жизни:

– В ходе случайной эволюции возможно всё что угодно, ибо неисповедимы пути её.

Понятно, что после такого объяснения всякие попытки научного поиска (причин соответствующих явлений) можно смело сворачивать.

Даже сценарий одновременного взрывообразного появления сразу всех типов животных в один и тот же (очень сжатый) период времени (от 0 до 30 млн. лет)… а потом полная эволюционная консервация этих же типов120 на все оставшиеся полмиллиарда лет… Даже такой сценарий вполне возможен в рамках нашей теории эволюции. Ибо неисповедимы пути её.

Илья Рухленко