Эту идею обсуждают и современные зоологи, но уже на эволюционной основе и с фактами на руках. Давно исчезнувший прототип всех известных нам сейчас животных, предковый план строения, получил название зоотип. Скорее всего, у него было еще очень мало Hox-генов; их число увеличивалось в процессе эволюции, достигнув максимума у позвоночных. Но главное, что они у него были, и их наличие обусловило множество позднейших эволюционных инноваций, включая появление голов, ног, крыльев, позвонков и других структурных элементов, которых никак не могло быть у носителя зоотипа.
Я отлично помню, как много лет назад, впервые узнав о существовании гомеобоксных генов, я был поражен тем, что они выполняют одну и ту же функцию у самых разных групп животных, даже таких, которых мы никогда не считали близкими родственниками. Я и сейчас не перестал удивляться этому. Было показано, что за формирование крыла мухи дрозофилы и крыла цыпленка отвечают, в сущности, одни и те же регуляторные гены. Позвольте, позвольте, но как это может быть? Со студенческих лет мы затвердили, что крыло насекомого и крыло птицы (или летучей мыши) сходны только по функции, но не по строению или происхождению. Крылья насекомых — это выросты стенки тела, а летательные органы позвоночных возникают на основе скелета, путем преобразования передних конечностей[167]. Строение крыльев и механика полета в этих группах животных довольно несходны[168]. Тем не менее по своему эмбриональному происхождению ноги позвоночных гораздо ближе крыльям членистоногих, чем могли предполагать анатомы. Например, генам Tbx4 и Tbx5 позвоночных, участвующим в формировании двух пар конечностей, в геноме дрозофилы соответствует ген optomotor-blind, задействованный в развитии эмбриональных зачатков крыльев и ног насекомого[169]. Ген Pax-6, контролирующий развитие глаза млекопитающих, имеет «близкого родственника» у дрозофилы — ген eyeless, занятый тем же делом. Но как же различны по строению и принципу действия наш глаз, с его сетчаткой и хрусталиком, и сложный фасеточный глаз мухи! Ген Pax-6 есть и у других животных, например у головоногих моллюсков. Если встроить этот ген, взятый у кальмара, в геном дрозофилы, у насекомого начинают расти глаза на крыле и в других несоответствующих местах[170]. Получается, что Pax-6 и его аналоги запускают каскад генов, контролирующих глазообразующие процессы у самых разных животных, и неважно, как именно этот глаз будет устроен[171]. Важно то, что один и тот же гомеобоксный ген заведует образованием сходных по функции органов и частей тела. Наконец, общая для всех билатеральных животных дифференциация тела на головной и хвостовой концы тоже определяется одним и тем же семейством Hox-генов.
Но и это еще не конец истории. У растений и грибов тоже имеется схожее семейство генов-регуляторов, так называемые MADS-box-гены, контролирующие протекание зародышевого развития. Гены этой группы представлены и у животных, поэтому можно предполагать, что они общие для всех эукариот — ярчайшее доказательство эволюционного родства всех многоклеточных организмов, механизмы роста и развития которых возникают на единой основе, при всем несходстве их «конечных продуктов» — конкретных организмов во плоти и крови. Как пишет И. Я. Павлинов, «речь должна идти о том, что у эукариотных организмов имеются очень древние консервативные генетические элементы, которые ответственны за морфогенез самых разных частей — от листа у растения до крыла у птицы или насекомого»[172].
Франц Кафка начал свой знаменитый рассказ «Превращение» с простой констатации факта. Мелкий служащий Грегор Замза, проснувшись однажды утром после беспокойно проведенной ночи, обнаружил, что превратился в «страшное насекомое»[173]. Писатель не дал себе труда объяснить, как и почему это случилось. Превратился, и все тут. Его интересовали не причины, а последствия случившегося для самого Замзы и его домочадцев. Современный же биолог может дать шутливое объяснение: герой стал жертвой серии гомеозисных мутаций, одновременно произошедших в его теле. Судя по всему, в эволюции животных подобные резкие метаморфозы происходили не один раз. Трудно сказать, как быстро формировался новый план строения и насколько реалистична модель Кафки — Шиндевольфа (за одну ночь из рептилий в птицы). Скорее всего, одинаковые гомеозисные мутации должны были затрагивать сразу многих индивидуумов в одной предковой популяции. Шансы на выживание единичной особи в природе очень низки, особенно у низших беспозвоночных, компенсирующих огромную смертность огромной же рождаемостью. У большинства видов животных, не проявляющих заботы о потомстве, до половозрелости доживает лишь ничтожная доля от всех, появившихся на свет. «Перспективные чудища» не должны быть исключением. Даже очень многообещающее эволюционное новшество должно пройти строгую проверку естественным отбором и будет запущено в «массовое производство», только если получит его одобрение. Можно нарисовать картину того, как десятки и сотни «уродов», возникавших вследствие повторяющихся гомеозисных мутаций, рождались и гибли до тех пор, пока им не удавалось попасть в такую экологическую нишу, где их необычное строение давало возможность выжить и размножиться. Жаль, что все эти захватывающие метаморфозы происходили в очень отдаленном прошлом, и мы не можем проследить их ход, изучая каменную летопись. Но то, что нечто подобное действительно имело место, практически не вызывает сомнений. Иначе как объяснить колоссальное разнообразие форм и комбинаций частей тела, которое можно наблюдать и среди исчезнувших, и среди современных животных?
Глава 9. В садах земных наслаждений
В желтой жаркой Африке,
В центральной ее части,
Как-то вдруг, вне графика,
Случилося несчастье.
Слон сказал, не разобрав:
«Видно, быть потопу!..»
В общем, так: один Жираф
Влюбился в Антилопу.
Хорошо известные всем нам генеалогические древа, о которых столько уже сказано в предыдущих главах, обладают одной интересной особенностью: их можно ориентировать как от предка к потомку, так и в противоположном направлении. Всякому было бы лестно вести свой род от древнего и знаменитого пращура — Геракла, Александра Македонского, Рюрика или, на худой конец, от всеобщего прародителя LUCА, но ведь можно поставить в «корень» эволюционного древа себя самого и прослеживать генеалогию из настоящего в прошлое. У каждого из нас были родители, отец и мать. Каждый из них имел пару собственных родителей. Если перевести этот бытовой факт на язык чисел, то с каждым поколением назад число наших непосредственных предков удваивается. Один отец и одна мать, но две бабушки и два дедушки, четыре прабабушки и четыре прадедушки, и так «вверх, до самых высот». Наглядный пример геометрической прогрессии. Совсем несложно подсчитать таким образом, что десять поколений назад каждый из нас имел 1024 непосредственных предка. Большинство из них были незнакомы между собой, да и из нас, нынешних, редко кто способен проследить свою генеалогию так далеко. Считается, что смена поколений происходит в среднем раз в 25 лет. В нынешние времена, когда люди не очень-то склонны рано обзаводиться потомством, она происходит, наверное, медленнее, но для большей части истории человечества такая оценка выглядит реалистично. В былые столетия люди и к размножению приступали раньше, и жили меньше… Выходит, что 1024 ваших прямых предка жили примерно в 1770 г., в самый расцвет славного царствования Екатерины Великой. Когда я задумываюсь об этом, мне страшно хочется узнать, как выглядели мои 1024 пращура, как их звали, где они жили, чем занимались. Но, увы, я ничего не знаю ни об одном из этих людей. Историческая память коротка, архивы, как государственные, так и семейные, теряются и гибнут в бурных событиях войн и революций. Нужны специальные изыскания, чтобы восстановить летопись собственного рода, да и то они часто обречены на провал, если предки ваши крестьянствовали (как мой прапрадед Андрей Мордвинов, житель деревни Чикаши Пермской губернии) и не оставляли заметного следа в событиях государственного масштаба. О большинстве таких людей мы знаем только по записям церковных метрических книг: родился, был окрещен, венчался с рабой божьей такой-то и в уготованный ему срок «волею божьей помре». Всю биографию можно поместить в две-три строки.
Но речь в этой главе пойдет все же не о семейных родословных. Давайте продолжим подсчет числа наших непосредственных прародителей. В «минус пятнадцатом» поколении у каждого из нас их должно было быть 32 768, а в «минус двадцатом» — 2 097 152. Для пущей наглядности произнесите эту цифру вслух: два миллиона девяносто семь тысяч сто пятьдесят два. Двадцать поколений назад — это, по нашему счету, 500 лет назад, 1520 г., эпоха великого князя Василия III. Два миллиона человек в те годы — число фантастическое. Население было куда меньше нынешнего, да еще из этого количества надо вычесть немалую долю тех, кто скончался в малолетстве или подростковом возрасте и не оставил потомства. Стало быть, из ныне живущих в нашей стране людей очень многие связаны непосредственным родством, хотя и совсем далеким, средневековым. Так что, когда вы прогуливаетесь по Арбату или по Невскому проспекту погожим летним днем, в окружающей вас толпе обязательно отыщется некоторое число ваших отдаленных, но несомненных родственников. Это означает также, что любая генеалогия, любое конкретное родословное древо — всегда абстракция, произвольно выделенная цепочка браков и рождений. В реальности все отдельные семейные генеалогии очень сильно переплетены между собой за счет брачных союзов между представителями разных родов. Общая людская генеалогия — это не «сад расходящихся тропок», а заросли густого кустарника, в котором ветви соседних растений так плотно сплелись между собой, что пробраться сквозь них невозможно без помощи топора или мачете.