Магия реальности. Откуда мы знаем что является правдой
Шрифт:
Перемешивание, отбор и выживание
Я хочу завершить главу, рассказав эту историю снова несколько иным языком. Я уже вскользь упомянул поток генов, учёные также говорят о так называемом генофонде (по — английски это gene pool, дословный перевод — «бассейн генов»), и сейчас я хочу изложить более подробно, что это значит. Конечно же, не может быть буквально бассейна генов. Слово «бассейн» предполагает жидкость, в котором гены могут перемешиваться. Но гены обнаружены только в клетках живых организмов. Так что же означает «бассейн генов» — генофонд?
В каждом поколении, половое размножение следит за тем, чтобы гены были перетасованы. Вы родились с перетасованными генами вашего отца и вашей матери, что означает перетасованные
Вы помните наше определение вида как группы животных или растений, которые могут размножаться друг с другом? Теперь вы можете понять, почему это определение имеет значение. Если два животных являются членами одного и того же вида в одной популяции, это означает, что их гены перемешиваются в одном генофонде. Если два животных — члены различных видов, они не могут быть членами одного и того же генофонда, потому что их ДНК не может смешиваться при половом размножении, даже если они живут в одной местности и часто встречаться друг с другом. Если популяции одного и того же вида географически разделены, их генофонд имеет возможность отдаляться друг от друга — настолько отдаляться, что, в конце концов, если им доводится встретиться снова, они не могут больше размножаться совместно. Теперь, когда их генофонды вышли за рамки смешивания, они стали разными видами и могут продолжать двигаться двигаться далее обособленно в течение миллионов лет к точке, где они могли бы стать столь же отличающимися от друг друга, как люди от тараканов.
Эволюция означает изменение генофонда. Изменение в генофонде означает, что некоторые гены становятся более многочисленными, другие меньше. Гены, которые раньше были широко распространёнными, стали редкими или совсем исчезли. Гены, которые обычно были редкими, становятся распространёнными. И в результате форма, или размер, или цвет, или поведение типичных представителей вида изменяется: оно эволюционирует из-за изменения числа генов в генофонде. Вот что такое эволюция.
Почему количество различных генов изменяется при смене поколений? Что ж, можно сказать, что было бы удивительно, если бы оно не изменялось, учитывая такую необъятность времени. Подумайте, как язык изменяется на протяжении веков. Английские слова как «thee» и «thou», «zounds» и «avast», такие фразы «stap me vitals», сейчас более или менее выпали из английского языка. С другой стороны, фраза «I was like» (что означает «я сказал»), которое было бы непонятно 20 лет назад, в настоящее время обычное явление. Аналогично, «cool» («прохладно») — слово одобрения.
До сих пор в этой главе мне не требовалось уходить намного дальше, чем идея о том, что генофонды отдельных популяций могут отдаляться друг от друга, как и языки. Но на самом деле, в случае с видами, есть гораздо больше, чем дрейф. Это «гораздо больше» является естественным отбором, в высшей степени важным процессом, который был величайшим открытием Чарльза Дарвина. Даже без естественного отбора мы ожидаем от генофондов, оказавшихся разделёнными, дрейфа. Но они дрейфовали бы довольно бессмысленным образом. Естественный отбор подталкивает эволюцию в определённом направлении, а именно: в направлении на выживание. Гены, которые выживают в генофонде, являются генами, которые способны выживать. И что делает ген способными выживать? То, что помогает другим генам построить тела, способные выживать и размножаться: тела, которые живут достаточно долго, чтобы передать гены, которые помогли им выжить.
Как именно они это делают, варьирует от вида к виду. Гены выживают в телах птицы или летучей мыши, помогая построить крылья. Гены выживают в телах крота, помогая построить крепкие, подобные лопате руки. Гены выживают в тел в телах льва, помогая построить быстро бегущие ноги, и острые когти и зубы. Гены выживают в телах антилопы, помогая построить быстро бегущие ноги, и острые слух и зрение. Гены выживают в телах насекомого, мимикрирующего под лист, делая насекомых, почти неотличимыми от листьев. Несмотря на различие деталей, у всех видов игра называется выживанием генов в генофондах. В следующий раз, встретив животное — любое животное — или любое растение, посмотрите на него и скажите себе, что я смотрю на эту сложную машину для передачи генов, которые её сделали. Я смотрю на машину для выживания генов.
В следующий раз вы, глядя в зеркало, подумайте: это также касается и меня.
Из чего сделаны вещи?
В ВИКТОРИАНСКУЮ ЭПОХУ любимой детской книгой была «Книга чепухи» Эдварда Лира. Так же как стихотворение «Кот и Cова» (которое вы можете знать, потому что оно все ещё известно), «Джамбли» и «Поббль Без Больших Пальцев На Ногах», я люблю Рецепты в конце книги. Рецепт Крошковых Котлет начинается так:
добудьте полоски мяса и, разрезав их на наименьшие возможные кусочки, порежьте их ещё мельче, восемь или может быть девять раз.
Что вы получите, если будете продолжать резать что-нибудь на меньшие и меньшие кусочки?
Предположим, вы взяли кусок чего-нибудь и разрезали его пополам, используя самое тонкое и острое лезвие, которое вы смогли найти.
Потом вы разрезали его пополам, затем разрезали эту половину пополам, и так далее, снова и снова.
Станут ли кусочки настолько мелкими, что они не могут стать меньше? Насколько тонок край бритвенного лезвия? Насколько мал острый конец иглы?
Каковы самые маленькие частицы, из которых сделаны вещи?
Все древние цивилизации Греции, Китая и Индии, казалось, пришли к одной и той же идее — что всё сделано из четырёх элементов: воздуха, воды, огня и земли.
Но один древний грек, Демокрит, подошёл немного ближе к правде.
Демокрит думал, что если вы порежете все-что — угодно на достаточно мелкие кусочки, вы достигнете кусочка настолько мелкого, что он не может быть разрезан дальше. Греческое «резать» будет «tomos», и если вы приклеите «a» в начало греческого слова, это будет значить «нет» или «не может». Итак, «atomic» значит что-то слишком мелкое чтобы быть разрезанным мельче, и отсюда произошло наше слово «атом». Атом золота — это наименьшая возможная частичка золота. Даже если и можно было бы разрезать его мельче, он перестал бы быть золотом. Атом железа — это наименьшая возможная частичка железа. И так далее.
Сейчас мы знаем, что существуют примерно 100 разных видов атомов, из которых примерно 90 встречаются в природе. Остальные были созданы учёными в лабораториях, но только в ничтожных количествах.
Чистые вещества, состоящие только из одного вида атомов, называются элементами (то же слово, которое когда-то было использовано для земли, воздуха, огня и воды, но с существенно другим значением). Примеры элементов — водород, кислород, железо, хлор, медь, натрий, золото, углерод, ртуть и азот. Некоторые элементы, такие как молибден, редки на Земле (вот почему вы могли не слышать о молибдене), но более распространены в остальной Вселенной (если вам интересно, откуда мы это знаем, подождите до части 8).