Бесконечна ли эволюция или все же есть пределы приспособляемости? Об этом на фестивале науки "КСТАТИ", организованном информационным центром по атомной энергии в Новосибирске, рассуждал биолог Даниил Гладких. Предлагаем читателям тезисы его выступления.
Капли жизни
Органическая жизнь на Земле зародилась примерно 3,8 млрд лет назад. Но как именно это произошло, ученые спорят и сегодня. Есть порядка 80 теорий. Одна, например, утверждает, что жизнь возникла не в океане, а в атмосфере. Капли жидкости, содержащие органические соединения, поднимались в верхние слои атмосферы, охлаждались и подвергались ультрафиолетовому излучению. Вот где-то в той прослойке, где концентрировались капли жидкости, и зародилась жизнь.
Пока ни доказать, ни опровергнуть эту и другие теории нельзя. Все время появляются новые данные. Например, палеонтолог из Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН Дмитрий Гражданкин обнаружил окаменелые остатки древнейших медуз в Архангельской области и Пермском крае. Было установлено, что находкам около 550 млн лет, а значит, медузы появились примерно на 20 млн лет раньше, чем полагали биологи. Вот так и корректируются научные представления об эволюции.
Генетический минимум
Естествоиспытатель Карл Линней в 1735 году разделил все живое на царства животных и растений. Но с тех пор научная картина мира существенно усложнилась: сейчас выделяется уже восемь царств - животные, растения, грибы, бактерии, вирусы, археи, протисты и хромисты. Чем пристальнее ученые смотрят на мир, тем большее разнообразие находят. Вероятно, эволюционно древо жизни постоянно ветвится. И предпринимаются все новые попытки понять, с чего же все началось.
Один из путей анализа - определить генетический минимум, набор генов, без которых жизнь невозможна. Искусственно создана одноклеточная бактерия микоплазма, которая содержит 473 гена. В природе у нее 525 генов, но ученые по очереди отключали гены, чтобы дойти до "старта". Генетически модифицированный организм не просто жизнеспособен - колония удваивается за три часа, намного быстрее, чем исходный организм. Но самое поразительное - мы до сих пор не знаем, за что отвечают 17% из этих 473 генов. Почти все они обнаруживаются в ДНК более сложных организмов. Известно лишь, что без них клетка не может функционировать.
Клетки в другие миры
Зачем нужна искусственная клетка? Мы уже начали осваивать космос, и рано или поздно встанет вопрос экспансии в соседние галактики. Кто будет нам в этом помогать? Клетки. Мы сможем на 3D-принтерах печатать клетки с нужными генетическими свойствами и использовать их для освоения новых миров. Это потрясающая перспектива для человечества.
Эволюция вирусов
Эволюция - это адаптация к бессистемным изменениям окружающего мира, а они могут быть катастрофическими. Известна масса примеров, когда вид существовал, а потом исчез. Мы можем только постфактум восстановить цепочку эволюции, а вот предсказать, куда идет эволюция, - нет. Но можем строить предположения, что будет в тех или иных условиях.
Зачем нужно предсказывать эволюционные события? Например, чтобы понимать, как эволюционируют вирусы. Сейчас только начинают разрабатываться модели эволюции вируса. Был такой интересный эксперимент: в Мировом океане отобрали воду, выделили оттуда все ДНК, проанализировали и обнаружили, что от 80 до 95% ДНК принадлежат неизвестным видам. Понятно лишь, что почти все они относятся к вирусам. То есть на нашей планете вирусов гораздо больше, чем мы представляли, и целый пул вирусов направляет эволюцию в океане.
Скорее всего, попытки понять, куда ведет эволюция, будут безрезультатны, но на пути к разгадке ученых ждет масса открытий.
Человек без зубов мудрости
Эволюция не останавливается, человек как биологический вид развивается и сейчас. Можно предположить, что через какое-то время исчезнут зубы мудрости, которые нам уже не нужны из-за изменения структуры пищи. Или природа наконец осознает, что прямохождение - это правильный выбор, и те же коленные суставы станут более совершенными, уже не будут так болеть.
Нет у эволюции концаСтрана Росатом, 12.11.2018
Бесконечна ли эволюция?Новости сибирской науки (sib-science.info), 16.11.2018