Ян Схюттен - Загадка жизни и грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила

• Название: Загадка жизни и грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила
• Автор: Ян Схюттен
• Издательство: Белая ворона
• Жанр: Биология
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-906640-54-3

Книга нидерландского популяризатора науки Яна Паула Схюттена рассказывает о том, как возникла Вселенная, как появилась Земля и как на нашей планете зародилась жизнь. Автор говорит о Большом взрыве, появлении первых клеток, ДНК и эволюции простым языком, понятным современному подростку. Яркие и порой ироничные иллюстрации Флоор Ридер делают эту историю еще более доходчивой и захватывающей.

Научно-популярное издание для детей среднего и старшего школьного возраста.

---

Может ли вид измениться за 36 лет?

Можно и самому устроить эволюции проверку. Именно так и поступил биолог Энтони Херрел. Он высадил пять пар ящериц на острове, где ящерицы не водились. Вернувшись туда спустя целых 36 лет, он нашел там потомков своих пяти парочек — это подтвердил анализ ДНК. Этих ящериц Херрел сравнил с тем видом, от которого они происходили, и обнаружил, что за минувшие годы островные ящерицы успели значительно измениться. Например, у них увеличились головы, а челюсти стали чрезвычайно сильными. И в противоположность собратьям по виду питались они преимущественно растениями, а не насекомыми. Видимо, на острове было легче найти растительную пищу. Представители того же вида, продолжавшие жить на континенте, за все эти годы, конечно, ничуть не изменились. Причин меняться не было.

Разумеется, 36 лет — долгий срок для эксперимента. Можно и побыстрее. Но в таком случае надо обратиться к видам, которые размножаются с куда большей скоростью, например к бактериям. Им достаточно нескольких часов, а то и минут. Поэтому биологи охотно экспериментируют с этими организмами. Излюбленным «подопытным кроликом» является кишечная палочка, эшерихия коли. Это одна из самых обыкновенных бактерий, их на Земле сотня миллиардов. У тебя в кишечнике, к примеру, их тоже полным-полно. И эта бактерия очень подходит для опытов.

Что за эксперимент продолжался 20 лет?

Эксперимент проходил следующим образом: ученые поместили бактерии в плошки. Добавили туда глюкозу и цитрат. Глюкоза — это разновидность сахара, а цитрат — штука несъедобная. Потом они стали смотреть, что произойдет. Оказалось, что вначале прибавляется огромное количество бактерий, но в определенный момент рост прекращается. Вполне логично. Глюкоза заканчивается, есть больше нечего. Значит, новым бактериям взяться неоткуда.

На следующий день исследователи взяли из вчерашней плошки несколько бактерий и повторили опыт. И в последующие дни повторяли то же самое. Неделя за неделей. Год за годом. Регулярно сопоставляя бактерии и их количество.

Заслуживал ли этот опыт таких трудов?

Казалось бы, скучнейший эксперимент. Скучные бактерии в скучных плошках со скучной едой. Двадцать лет подряд. Но зато ученые смогли увидеть разницу между получившимися бактериями, их родителями, дедами, прадедами, прапрадедами, прапрапрапрадедами… и так далее (если записать весь ряд полностью, придется повторить приставку «пра» 45 тысяч раз). Чтобы измениться, бактериям, стало быть, необходимо два десятка лет. А людям потребовался бы целый миллион.

Кое-что очень даже изменилось. Медленно, но верно число бактерий в плошке к концу дня стало возрастать. Бактерии научились выживать и размножаться в новых условиях. Исследователи примерно этого и ожидали. Но приблизительно в тридцатитрехтысячном поколении случилось нечто поразительное, разом заставившее забыть всю скуку долгих лет ожидания. Число бактерий выросло неимоверно! Колонии стали вшестеро больше. И не медленно, а буквально в одночасье.

Что бактерии говорят о теории эволюции?

Что же произошло? Почему колонии бактерий за относительно короткое время сумели так поразительно вырасти? Некоторые бактерии вдруг переключились на цитрат, стали питаться этим несъедобным веществом. И в плошке сразу обнаружилось намного больше еды. За короткое время бактерии развились в совершенно новый вид, который выживал в такой плошке гораздо успешнее, потому что сидел на абсолютно другой диете. Ну, как если бы ты, проголодавшись, вдруг начал есть камни и песок. Здесь уже не эволюция, а революция. Это исследование означало огромный прорыв в нашем представлении об эволюции. Выходит, она может идти равномерно, а может внезапно развить огромную скорость.

Вернемся к теории эволюции. Путем логических умозаключений Дарвин объяснил, как могут возникнуть различные виды. Это теория. Реальность доказывает, что эволюция идет прямо у нас на глазах. Это практика. Дарвиновская теория по-прежнему остается теорией, хотя сейчас уже полностью доказана. То есть теория вовсе не обязательно «недоказанная идея». Она может быть и установленным фактом.

«Природа устроена так превосходно, не иначе ее создал Бог…»

Природа устроена так превосходно, не иначе ее создал Бог — так думали многие народы, о которых написано в начале этой книги. Послушай, как в мае поют птицы. Или посмотри на закатное солнце над снежными вершинами гор, или на краски кораллов, или на некоторых животных. Неужели вся эта красота могла возникнуть лишь в ходе эволюции? Но существует и другая сторона. Уродливая, мрачная. Возьмем, например, печеночную двуустку…

Из-за кого овца умирает мучительной смертью?

Порой на пастбищах можно увидеть муравьев, сидящих на верхушках травинок. Что они делают? Наслаждаются видом? Нет. Делать там муравьям совершенно нечего. Еды нет, да и для жизни опасно. В любую минуту овца может слопать. В том-то все и дело… Нужно это не муравью, а крохотному, ничтожному червячку — печеночной двуустке. Она настолько мала, что может угнездиться в мозгу муравья. И захватывает там власть — ползает в голове и изменяет поведение бедняги муравья так, что он вдруг вцепляется в верхушку травинки. А двуустке только того и надо.

У двуусток есть своя цель. Им необходимо попасть в кишечник овцы, потому что размножаются они именно там. И чтобы добраться с земли в овечий кишечник, они превращают муравья в этакого зомби. Муравья-зомби съедает овца. Через желудок овцы двуустки попадают в печень и после короткой остановки отправляются с кровотоком дальше. Спустя несколько недель они уже в кишечнике, где откладывают яйца. А личинки, выйдя из яиц, могут спокойно поедать экскременты, любимое свое лакомство. Долгое путешествие двуустки завершается!

Замечательно для двуустки, но плачевно для муравья. Потому что он погибает. И плачевно для овцы. Потому что двуустка вызывает заболевание, более того, даже мучительную смерть. И гибнут по этой причине не только овцы, но и лошади, коровы и прочие травоядные.

Природа совершенна?

И это лишь один вид двуусток. Существуют и другие, которые, например, губят птиц. Иначе говоря, ради потомства совершенно ничтожных, паршивых, дрянных червячишек должны умирать замечательные создания. Это потому, что природа совершенна? Вот еще. В природе умирают не только овцы, но и белые медвежата и бельки тюленей. В ней существуют болезни и голод. Или — опять же ничего хорошего — комары, которые ночью не дают тебе уснуть.

Если ты где и сталкиваешься с убийством, грабежом и злобой, так это в природе. Животные не могут жить вечно. Это понятно. В конце концов им приходится умереть. Но почему таким отвратительным и жестоким образом?

Стало быть, природа устроена вовсе не так уж совершенно. Да и мы сами устроены не настолько остроумно, как ты воображаешь. Тебя временами мучает икота? От нее страдают многие млекопитающие. А уж как досталось американцу Чарлзу Осборну: он икал 68 лет кряду до самой смерти. Папа римский Пий XII даже умер от икоты. Чем полезно это странное недомогание? Да ничем. Однако мы точно знаем, почему оно возникает — потому, что нашими предками были рыбы.

Почему акула не икает никогда, а ты икаешь?

О некоторых вещах нам нет нужды думать. Например, дышишь ты рефлекторно. И хорошо, что так. Представь себе, что посреди трудной контрольной тебе, чтобы не умереть, то и дело приходилось бы думать: «вдохни и выдохни». У рыб дыхание тоже самопроизвольно. Об этом заботится определенный отдел мозга, так что они могут заниматься более важными делами. Даже двоякодышащим рыбам и амфибиям здесь не нужно прилагать усилий. Хотя для них дыхание — штука более опасная. Ведь они должны набирать в легкие кислород, но не воду. Вот почему у них есть нерв, который перекрывает дыхательное горло, если вода грозит проникнуть в легкие. Этот нерв (он называется блуждающим) мы унаследовали от амфибий, хотя в воду ныряем не так часто.

Мы отчасти дышим животом с помощью диафрагмы, которая двигается вверх-вниз. То есть у нас этот нерв идет прямо от мозга к пупку. Когда он раздражается, то немедленно перекрывает нашу гортань. И начинается икота. Часто за первым «иком» следуют еще несколько. Если после пятого удается все прекратить, значит, тебе повезло. Если нет, в организме включается этакий механизм, который не дает икоте закончиться. Поэтому иной раз она длится долго. Проблема в том, что «водоперекрывающий» нерв у нас раздражается регулярно. А все потому, что он очень длинный. Умный проектировщик проложил бы от диафрагмы к гортани нерв покороче. Тогда бы он беспокоил нас не так часто. У рыб этот нерв проходит от мозга к жабрам. Расстояние невелико. То-то акула вообще никогда не икает.