Бесконечное число самых прекрасных форм. Новая наука эво-дево и эволюция царства животных

Время = 2 / s x ln(2N)

Здесь N — число особей в популяции, a In — натуральный логарифм.

В нашем примере, если N = 10 000, что является достаточно большим и вполне реалистичным числом, a s = 0,01, для распространения мутации в популяции потребуется (2/0,01) In (2 х 10 000) = 1980 поколений. Для мышей или мотыльков это соответствует примерно 2000 годам или менее. Если s = 0,001, т. е. преимущество составляет лишь 0,1%, мутация все-таки закрепится в популяции, но только через 20 000 поколений. Эти расчеты показывают, что даже очень небольшое преимущество позволяет мутации распространиться в популяции за достаточно короткий срок (по геологической шкале). Однако коэффициент отбора вовсе не обязательно низкий. Быстрое повышение частоты встречаемости мотыльков-меланистов в промышленных районах Англии или насекомых, устойчивых к инсектицидам, происходило за считаные годы, а не за тысячелетия. В этих случаях коэффициенты отбора находятся в интервале от 0,2 до 0,5, то есть являются довольно высокими и отражают огромные селективные преимущества.

Обсуждая возможности естественного отбора, нельзя не учитывать и обратный процесс — удаление из популяции неблагоприятных мутаций. Я не буду углубляться в арифметику, лишь замечу, что мутации, которые вызывают даже очень незначительный недостаток, почти не имеют шанса распространиться в большой популяции. Обсуждая преимущества и недостатки темного и светлого меха у мешотчатых прыгунов, стоит задуматься о том, что каких-то вариантов рисунка мы в природе не встречаем — например, не существует пятнистых мешотчатых прыгунов. Может быть, такая мутация в принципе невозможна? Я думаю иначе. Если такие животные появляются, они вынуждены жить либо на темной, либо на светлой почве, и в любом случае их окраска является настолько невыгодной, что в дикой природе они не могут достичь значительной численности.

В конце этой главы л предлагаю вернуться к спору о зебре, используя ту же логику, с помощью которой я только что объяснил отсутствие пятнистых мышей. Подумайте, ведь все зебры на свете полосатые. Если бы полосы не давали преимущества, разве мы не встречали бы множество зебр без полосок? Конечно, встречали бы. Мутации окраски у млекопитающих происходят достаточно часто, так что в дикой природе с очень небольшой частотой встречаются и белые тигры, и пятнистые зебры. Заводчики, занимающиеся разведением домашних животных, на протяжении многих веков отбирали редкие спонтанно возникавшие варианты, например, разнообразные варианты окраски лошадей — родственников зебр. Я думаю, что лаборатория африканской саванны доказывает нам, что полоски действительно имеют значение.

Мы просто не знаем, для какой цели они нужны. Вспомните теорию: минимальное преимущество перед теми, у кого полос нет, — это все, что нужно, чтобы полосы сохранялись. Базовый принцип действия естественного отбора (включая половой отбор) по созданию или сохранению какого-либо признака распространяется на эволюцию всех видов, включая нас с вами. То же самое относится к основным закономерностям эво-дево, касающимся модульного строения, генетических переключателей и эволюции формы. В следующей главе мы, наконец, поговорим о том, как появился Homo sapiens и его специфические признаки.

Эволюция формы и размера черепа гоминид. Рисунок Деборы Майзелс, Zoobotanica.

Глава 10. что делает Homo sapiens человеком

Как ни велико различие душевных способностей человека и высших животных, это различие — лишь по степени, а не по роду.

Чарльз Дарвин "Происхождение человека и половой отбор" (1871)

Вскоре после возвращения из кругосветного плавания Дарвин посетил Дженни — первого орангутана лондонского зоопарка и одного из первых высших приматов, привезенных в Великобританию. Это животное произвело на ученого очень сильное впечатление. Он был потрясен тем, как Дженни общалась со смотрителем зоопарка, и восхищался ее игривостью и разумностью. Ее эмоции напоминали эмоции ребенка, и после этого знакомства Дарвин стал воспринимать детей, в том числе и своих, с позиций сравнительной приматологии.

Близкое знакомство с человекообразными обезьянами кого-то восхищает, а кого-то неприятно поражает. Королева Виктория, увидевшая другого орангутана (тоже Дженни), писала, что обезьяна была "отвратительной и до боли похожей на человека".