Эволюция на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям
Шрифт:
Очень скоро белокрылых бабочек вытеснили чернокрылые бабочки того же вида. Те чернокрылые мутанты, которые иногда появлялись раньше и быстро исчезали из жизни, теперь успевали оставить потомство! И передавали ему ген чернокрылости. Чернокрылых пядениц становилось всё больше и больше, а белокрылых убивали птицы. Птицы и выступили активным агентом окружающей среды, который осуществил естественный отбор.
Естественный отбор – третья составляющая механизма эволюции по Дарвину. Естественный, то есть природный, отбор – это очень просто: те признаки, которые повышают вероятность выжить и оставить жизнеспособное потомство, закрепляются и становятся признаками вида. А признаки, снижающие приспособляемость, средой отсеиваются.
Обратите внимание, речь идет только о вероятностях. Это не значит, что чуть более приспособленный индивид непременно
Если какой-то признак у вида уже существует, его можно усилить. Об этом прекрасно знают селекционеры, которые путем искусственного отбора усиливают нужные им признаки – например, повышают удойность коров, отбирая животных, которые дают больше молока, и размножая именно их. Таким способом вывели самые урожайные сорта растений. Так «слепили» из собак разные породы. Нужна коротконогая порода, чтобы могла ловко пробираться по узким норам и охотиться на лисиц? Сделали такую породу – называется такса. А как сделали? Очень просто! Один из тысяч отличительных признаков у собак – длина лап. Нужны коротконогие собаки? Давайте отбирать только тех, у которых ноги короче, чем у других, то есть носителей гена коротких ног. Выделим этот признак и будем усиливать его… Так можно вывести любую породу. Кстати, признак может быть не обязательно физическим, но и свойством характера, особенностью поведения. Собака, например, произошла от одомашненного волка. Тысячи лет прожив рядом с человеком, все собаки получили поведенческий признак – привязанность, любовь к людям. Кстати, и люди за тысячи лет существования бок о бок с симбиотическими [1] животными получили аналогичный признак – любви к кошкам-собачкам. Он особенно ярок у детей – существ, ещё не испорченных воспитанием.
1
Симбиоз – это совместное существование разных видов животных для обоюдной пользы. Один из самых известных примеров – симбиотическое существование актинии и рака-отшельника. Актиния – это примитивное кишечнополостное животное, напоминающее цветок. У него есть стрекательные (жгучие) клетки, с помощью которых актиния ловит мелкую добычу. Актинии неподвижны и прикрепляются к камням. А рачок-отшельник находит пустую раковину моллюска, селится в ней и передвигается с ней вместе. Прочная раковина служит ему защитой от хищников. Так вот, актиния с ядовитыми щупальцами, прикрепившаяся не к камню, а к ракушке отшельника, – это его вторая линия обороны от хищников, поскольку актиния жжётся, как крапива. Поэтому рачок не имеет ничего против того, чтобы таскать на себе лишний груз. Какая же польза от рачка для актинии? А такая: сама она передвигаться не умеет, а рачок её таскает с собой, расширяя ареал охоты.
Другой пример симбиоза – полезные бактерии, живущие в человеческом кишечнике и помогающие переваривать пищу. Они нам помогают переваривать, а мы их кормим!
Наконец, мелкие воловьи птички «ухаживают» за бизонами: они выклёвывают из их густой шерсти насекомых-паразитов, которые сосут бизонью кровь. И бизонам хорошо – их от паразитов избавляют, и птичкам корма предостаточно.
Эти симбиозы сложились в природе вне разумных рассуждений о взаимной пользе, совсем не как приручение собаки человеком. Отсюда можно сделать простой вывод: природа может поступать вполне разумно, не имея никакого разума вообще. Более того – разум есть всего лишь частный случай приспособительной деятельности. А мозг – всего лишь «аналитическая железа» человека для улавливания закономерностей в природе. Это уж потом люди её развили в результате естественного отбора и приспособили для математики, мороженого и мультфильмов.
В природе в роли селекционера выступает среда. Помните, галапагосские вьюрки, питающиеся семенами, постепенно, за десятки или сотни тысяч лет приобрели крепкие мощные клювы, усилив этот признак. Те же, кто жил на территориях с другим типом питания, и кому подходил тонкий и длинный клюв, дрейфовали в эту сторону.
Теперь вы знаете, что я имел в виду, когда говорил, что слепая природа, действуя абсолютно стохастически (случайным образом), тем не менее, идёт вперёд, будто события развиваются по разумному плану. Хотя никакого разумного плана нет, что видно хотя бы по количеству бездарно загубленных жизней – в миллионы раз больше, чем случайных слепых удач.
Ну что, повторим пройденное?
Итак, есть некие объекты – животные любого вида или короткие модули из компьютерных программных кодов (небольшие подпрограммки, существующие в оболочке большой программы, которая является для них средой)…
И эти объекты:
– немного отличаются друг от друга;
– могут копироваться, передавая потомству свои индивидуальные особенности, причём в ходе копирования возникают ошибки;
– конкурируют между собой за свободную энергию, которая позволяет им жить, то есть бороться за свою выделенность из окружающей среды (иначе среда их просто растворит).
Если все эти условия выполняются, мы можем точно сказать: ребята, в этой системе идёт эволюция по Дарвину! Без всякого разумного вмешательства, чисто автоматически. Здесь будет идти усложнение. Здесь будут образовываться новые виды. Разве плохо?
Глава 4. Зачем природе понадобились смерть и любовь
Сколько существует человечество, столько оно задумывается о двух главных вещах, поет о них песни, пишет романы, сочиняет сказки. Эти две вещи – любовь и смерть. Хотя обе они взаимосвязаны, в первую очередь, конечно, люди задумываются о смерти…
Умирать людям неохота. В донаучную эпоху человечество утешалось религиозной мифологией – люди решили, что смерти никакой нет. Придумали, будто человек весь не помирает, умирает одно только тело, а его бессмертное сознание (которое называли душой) улетает куда-то в небеса и там болтается. Как-то так…
Теперь, в научную эпоху, человечество утешается тем, что скоро-скоро, буквально вот-вот человечество изобретёт лекарство от старости. Наука геронтология, изучающая процессы старения, выдвинула уже кучу теорий, объясняющих, почему человек стареет. Все теории прекрасные, все вроде бы работают, но их обилие вызывает смутные сомнения – если наука знает столько причин старения, то, может, на самом деле ни одной не знает? Почему все эти причины вдруг включаются, и человек начинает стареть, а потом и вовсе прекращает жить? Ведь ребёнок не стареет, а только развивается и улучшается – растёт, соками наливается. А взрослый человек – только портится.
Так происходит у всех видов. Похоже, старость – это заранее запрограммированная самоликвидация, а не просто болезнь. Геронтология открыла уже много механизмов самоликвидации индивида (для надежности). Но для чего природе понадобилось делать представителей вида временными? Почему эволюция заложила в каждого из нас бомбу замедленного действия, которая рано или поздно выносит с арены?
Ответ простой – природа слепа и бесчувственна. Особи для неё – расходный материал, точно так же, как для нас с вами – наши клетки. Вы ведь знаете, что клетки организма всё время обновляются – одни гибнут, другие приходят им на смену?
Организм в целом живет гораздо дольше его клеток.
Так, например, клетки роговицы глаза обновляются полностью раз в семь-десять дней. Вообще те клетки организма, которые соприкасаются с внешней средой и потому сильнее изнашиваются, обновляются чаще. Скажем, клетки кожи, которые постоянно отшелушиваются, полностью сменяются за пару недель, а вот клетки крови – примерно за полгода. Клетки печени – за год-полтора. Мышечные клетки, расположенные глубоко внутри тела, – за пятнадцать лет. Костные клетки – остеоциты – обновляются полностью каждые десять лет. А клетки кишечного эпителия – те самые, которые занимаются перевариванием и всасыванием пищи, – меняются практически молниеносно: за три-пять дней кишечные ворсинки полностью обновляются. Это потому, что они очень активно контактируют, поступающей из внешней среды пищей, то есть чужими белками, микробами, грязью. Примерно с такой же скоростью – за десять дней – обновляются вкусовые рецепторы, то есть те клетки языка, которые чувствуют вкус пищи. Что ещё напрямую контактирует со средой, кроме кожи, глазной роговицы и кишечника? Лёгкие! Клетки легочных альвеол, которые поглощают из воздуха кислород, обновляются за две недели. Есть и ткани, которые не обновляются – клетки мозга и хрусталик глаза. Но в целом человек полностью обновляется много раз в течение жизни, оставаясь при этом самим собой.