Эволюция на пальцах. Для детей и родителей, которые хотят объяснять детям

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.

Вот так же и вид остаётся всё тем же видом живых существ, меняя «боевые единицы», которые «контактируют со средой». Однако эта аналогия всё же не совсем точна. Клетки организма не меняют своего генетического состава, они при обновлении не изменяют «запись», а просто копируются: одна износилась, другая точно такая же пришла на смену. А вот особи любого вида все время перемешивают свои «записи» – половина информации о строении тела достаётся детёнышу от отца, а вторая половина – от матери. Затем получившийся организм проходит в природе испытания, и если делает это успешно, оставляет потомство, которому передаёт половину своих свойств. Вторая половина опять достаётся потомству от другой особи, благополучно преодолевшей испытания и доросшей до возраста размножения. Оставив свои гены потомкам, особь самоликвидируется, давая возможность поиграть в жизнь другим генетическим наборам.

Вот так, бесконечно перебирая признаки, природа всегда нащупывает лучшие варианты, постоянно выигрывая борьбу за существование. Мутации позволяют не просто тасовать уже имеющиеся признаки, но и создавать и закреплять полезные новые. А для распространения в популяции этих новых признаков нужно активное размножение и сброс с игровой доски старых фигур.

Я бы даже сказал, что смерть – главный признак жизни. Все, что живёт, – умирает.

Камень не умирает, он вечен, и, если его не трогать, ничего с ним не случится. Но он и не живет! Мёртвая материя. А для жизни, как выясняется, нужна смерть – именно по тем причинам, что мы только что разобрали. Требуется смена моделей. Смена свойств. Старые наборы признаков должны уступать место новым, а не закупоривать собой дорогу в будущее. Надо развиваться, нужно поспевать за меняющейся средой, нужно воевать с конкурентами за экологическую нишу.

Знаете, почему вымерли в Австралии сумчатые волки? Потому что их вытеснили, лишив корма, более совершенные модели – динго (домашние собаки, завезённые на континент людьми и там одичавшие).

Рука об руку со смертью ходит любовь. В этом случае под любовью я имею в виду половое размножение, а не те чувства, которые его сопровождают. То самое половое размножение, о котором вам с удовольствием расскажут ваши родители, а я лишь остановлюсь на его кибернетической основе…

Вы, кстати, знаете, что такое кибернетика? Скажу и об этом, раз уж речь зашла. Кибернетика изучает закономерности получения, хранения, переработки и передачи информации в сложных управляющих системах. Например, в вычислительных машинах. Или в живых организмах – ведь они тоже информационные системы.

Итак, давайте посмотрим, какие преимущества даёт половое размножение с точки зрения «получения, хранения, переработки и передачи информации» по сравнению с неполовым размножением. Например, таким, как бесполое деление. Как размножаются клетки? Просто делятся надвое. Отличный способ. Была одна клетка – стало две. Потом четыре. Восемь. И так далее. Есть и ещё один способ – почкование. Из почки – небольшого выроста на теле – образуется целый организм и потом отделяется от материнского тела. Таким образом могут размножаться растения, грибы, мхи, а также некоторые простейшие животные – губки, кишечнополостные, некоторые черви. Казалось бы, прекрасное решение!

Однако в мире животных бесполого размножения практически нет. Оно болтается где-то на задворках биосферы, а магистральную линию прогресса заняло половое размножение, причем, строго двуполое: скрещивание отца-самца и матери-самки. Существуют и другие экзотические разновидности полового размножения – гермафродитизм или партеногенез. Гермафродитизм – это когда особь имеет и мужские половые признаки, и женские, то есть одновременно и самец, и самка. А партеногенез – разновидность полового размножения, при котором самец совершенно не нужен: самка сама производит новый организм из своей яйцеклетки без всякого обмена генетической информацией с самцом. То есть попросту копирует себя без изменений. Казалось бы, удобнее, чем классическое половое размножение, когда для того, чтобы оставить потомство, нужно сначала найти себе пару. К чему же такие хлопоты? Однако природа сделала свой выбор не в пользу партеногенеза.

Партеногенез и гермафродитизм, несмотря на простоту решения, мы здесь даже рассматривать не будем, поскольку они маргинальны (не играют ведущей роли). А вот на классическое половое размножение посмотрим внимательнее.

Ведь чем плохо бесполое размножение? Тем, что при нём не происходит перемешивания свойств, это просто копирование. Половое же размножение нужно для более успешной эволюционной гонки. Оно резко повышает разнообразие!

У людей и любых других животных тысячи и тысячи разных свойств и признаков. Все они генетически заданы.

Кто-то больше любит кошек, а кто-то меньше. Кто-то умнее, а кто-то глупее. Кто-то выше, а кто-то короче. У кого-то печень – слабое место, а у другого проблемы с суставами. Один голубоглазый, другой кареглазый. Один склонен к полноте, а другой к облысению. А третий – и к тому, и к другому, не повезло парню… Кто-то лопоухий, а кто-то курносый. Кто-то прирожденный музыкант, а кто-то прыгун в высоту или писатель. Характер, таланты, возможности, вкусы, внешность – всё это наши признаки. И, как любые признаки, они зависят от генов. А поскольку гены мамы и папы перемешиваются, в результате получаются дети, одновременно и непохожие, и похожие на родителей. Насыпало детёнышу и от мамы, и от папы по половине разных признаков – и гуляй иди, новый организм!

С помощью полового размножения повышается «ассортимент». Но почему тогда самцов и самок в природе примерно равное количество? Это хороший вопрос!.. Человеческая женщина ходит беременная девять месяцев. Самка слона вынашивает в животе слонёнка почти два года. Беременность у собак длится пару месяцев. По сравнению с этими сроками оплодотворение самки самцом практически не занимает времени. Иными словами, одного самца хватит на то, чтобы сделать беременными множество самок. Почему тогда самцов столько же, сколько самок? Природа не любит излишеств, она поддерживает только то, что необходимо. Значит, самцы зачем-то нужны эволюции.