Найден ген эволюции

Прошло 150 лет с тех пор, как Чарльз Дарвин выдвинул теорию основных направлений биологической эволюции. Все живые существа происходят от одной и той же группы организмов, живших почти 4 миллиарда лет назад. Первое, что поражает естествоиспытателей, это огромное разнообразие живых организмов – от бактерий до грибов, от мхов до самых различных растений и животных. Чем объясняется подобное разнообразие? Идея Дарвина была простой и гениальной. На протяжении длительного периода организмы определенного рода оставались похожими на самих себя, но время от времени появлялись отдельные особи, которые могли дать начало новому роду, способному заменить предшествующий или сосуществовать с ним. Эти новые особи появляются в результате изменений, которые сегодня называются мутациями в их генетическом коде. Эти мутации носят случайный характер, но они неизбежны. Многие из них произведут на свет больные или нежизнеспособные особи по сравнению с их братьями. В этом случае эти новые особи окажутся более приспособленными, чем старые, для жизни в определенных условиях окружающей среды.
Большая часть биологических мутантов исчезает, но некоторые из них остаются и развиваются. Дарвин назвал естественным отбором весь комплекс процессов, наказывающих одни типы особей и награждающих другие. Комбинированное действие случайных мутаций и естественного отбора привело к появлению большого разнообразия существующих сегодня живых организмов и стало причиной изменений, приведших к возникновению цветущих растений, позвоночных, млекопитающих и, наконец, человека.
Сам Дарвин допускал, что в его теории есть слабое место, и это не давало ему покоя. Почему небольшие изменения в отдельном гене приводят к таким серьезным результатам: быть может, изменения обнаруживаются и фильтруются окружающей средой? Как в ходе мельчайших изменений формируются такие чудесные и практически идеальные органы, как, например, глаз? И тут в игру вступают современные биология и генетика со своими открытиями. Дарвин не знал о существовании генов и не мог, естественно, предположить, что изменения некоторых из них приводят к полному изменению характерных особенностей организма. В ХХ веке у фруктовой мошки, знаменитой дрозофилы, были обнаружены некоторые гены, отвечающие за форму ее тела. Если один из этих генов мутирует, спонтанно или вследствие лабораторных воздействий, то могут появиться мухи с двумя туловищами, с четырьмя крыльями вместо двух или с большим, чем нужно, количеством лапок. Речь идет не о волшебстве, а о том, что эти гены контролируют деятельность многих других, и их изменения эквивалентны изменениям сотен различных генов.
Становится понятно, что эти гены могли дать объяснения, которых недоставало Дарвину. В 1983 году были выделены и описаны гены, а через года было доказано, что такие гены есть у всех живых существ – от пиявки до человека. Во всех организмах существуют гены, схожие с генами мухи, названными Нох. Эти гены отвечают за формирование тела у всех высших животных. Их мутации могут привести к значительным изменениям, что, вероятно, и имело место в прошлом. За последние 15 лет было совершено множество открытий, подтвердивших контролирующую роль этих генов, которые в свое время получили название гены-архитекторы. Именно они закладывают проект здания нашего тела. Теперь мы получили еще одно доказательство их могущества. Нормальное насекомое имеет 6 лапок, расположенных в определенном месте, но не на брюшке. Воздействуя на ген Нох, можно получить насекомое с лапками, как у ракообразного, или одновременно с лапками насекомого и ракообразного. Будет достаточно одной мутации одного гена, чтобы получить совершенно новый вид животных.

Corriere della Sera