определить, какие детали ломаются реже всего. Когда он это выяснил, то распорядился, чтобы эти части заменяли теми, что дешевле. Эволюция руководствуется сходной логикой. Например, нет смысла держать в выстилке желудка большую популяцию стволовых клеток: они не пригодятся, потому что мозг выйдет из строя раньше. Так организм оказался оптимизирован под ожидаемую продолжительность жизни. Не думаю, что мы сумеем жить дольше 120 лет лишь благодаря точной регулировке организма.

Но добиться этого в ходе эволюционных процессов – совсем иное дело. Вернемся к различиям высоты “порога смерти” у разных организмов. У видов с высокой активностью дыхательных процессов, например птиц и летучих мышей, этот порог низкий. Это означает, что даже небольшие количества свободных радикалов в ходе эмбрионального развития вызывают апоптоз, поэтому развиваются лишь те особи, у которых свободных радикалов образуется очень мало. Низкий уровень формирования свободных радикалов обусловливает большую продолжительность жизни (по причинам, которые мы только что рассмотрели). И наоборот, у животных с низкой активностью дыхательных процессов (мышей, крыс и т. д.) “порог смерти” высок: они устойчивы к большим количествам свободных радикалов, и их жизни из-за этого короче[105]. Отсюда прямо следует, что отбор в пользу увеличения аэробной производительности на протяжении многих поколений должен приводить к увеличению продолжительности жизни. И это действительно так. Например, крыс можно отбирать по их способности бегать на беговой дорожке. Если скрещивать между собой лучших бегунов, через несколько поколений продолжительность жизни крыс в этой группе возрастает. Если то же самое проделать с худшими бегунами, продолжительность жизни этих крыс, напротив, снижается. Через десять поколений аэробная производительность хороших бегунов по сравнению с плохими выросла на 350 %, а продолжительность жизни крыс-атлетов увеличилась почти на год (довольно много, учитывая, что обычно крысы живут около трех лет). Я считаю, что подобный отбор действовал в ходе эволюции летучих мышей, птиц и вообще всех теплокровных животных, что привело к увеличению срока их жизни на порядок[106].

Разумеется, никому не хочется подвергать себя отбору по такому признаку: это уже превращается в евгенику. Даже если такой отбор действительно привел бы к увеличению продолжительности жизни людей, от него было бы больше вреда, чем пользы. Но на самом деле с нами это уже произошло. Наша аэробная производительность выше, чем у других гоминид, и живем мы значительно дольше их: почти вдвое дольше шимпанзе и горилл, обладающие схожим уровнем метаболизма. Вероятно, мы обязаны этим далеким предкам, которые гонялись за газелями по африканской саванне. Стайерский бег, может быть, и не доставляет особенного удовольствия, однако именно он сформировал человека как вид. Страдания закаляют нас. На основании особенностей взаимодействия двух геномов мы можем предположить, что наши предки увеличили аэробную производительность и уменьшили масштабы образования свободных радикалов. При этом продолжительность их жизни выросла, а плодовитость снизилась. Насколько эта гипотеза справедлива? Можно проверить эмпирически. Но, так или иначе, она неизбежно вытекает из мозаичности митохондрий. Мозаичность возникла 2 млрд лет назад вместе с появлением эукариотической клетки: уникальным событием, которое освободило бактерий от энергетических ограничений и позволило им выйти на новый уровень. И неудивительно, что вид заката над африканскими равнинами заставляет сердце биться быстрее: это позволяет нам прикоснуться к странной, запутанной и чудесной цепи событий, которая уходит вглубь времен, к нашим обезьяноподобным предкам, а от них и к моменту зарождения жизни.

Эпилог

Из глубины

В Тихом океане, в Идзу-Бонинском желобе, на глубине более 1200 м расположен вулкан Миодзин. Группа японских биологов более десяти лет тралила эти воды в поисках интересных жизненных форм. Как считают они сами, не удавалось найти ничего впечатляющего до мая 2010 года, когда они вытащили из глубин червей-полихет, которые прежде жили, прикрепившись к гидротермальному источнику. Сами черви оказались не такими интересными, как ассоциированные с ними микроорганизмы. Один из этих одноклеточных организмов считался эукариотическим, пока его не рассмотрели (рис. 37). Он задал загадку, ответ на которую не найден до сих пор.

“Эукариоты” – организмы с “настоящим ядром”. У этой клетки есть структура, которая на первый взгляд кажется нормальным ядром. Еще у нее есть складчатые внутренние мембраны и некоторое количество эндосимбионтов: возможно, это произошедшие от митохондрий гидрогеносомы. Как и у эукариотических водорослей и грибов, у нее есть клеточная стенка. И (что неудивительно для образца, поднятого из океанских глубин) она не имеет хлоропластов. Это довольно крупная клетка: около 10 микрометров в длину и 3 микрометров в диаметре, а объем ее больше, чем у типичной бактерии вроде E. coli (приблизительно в 100 раз). “Ядро” занимает примерно половину внутреннего объема клетки. На первый взгляд, это эукариотический организм, хотя его трудно с ходу отнести к какой-либо из известных групп. “Это лишь вопрос времени и геномного секвенирования, – подумали бы вы, разглядывая странное создание, – а потом этот организм займет свое законное место на дереве жизни”.

Рис. 37. Уникальный микроорганизм из морских глубин

Прокариота или эукариота? У этого организма есть клеточная стенка (КС), плазматическая мембрана (ПМ) и ядро (Я), заключенное в ядерную мембрану (ЯМ). Кроме того, у него есть несколько эндосимбионтов (Э), которые в некоторой степени напоминают гидрогеносомы. Организм довольно крупный (длина около 10 микрометров) и с большим ядром, занимающим примерно 40 % клеточного объема. Эукариота? Нет! Ядерная мембрана имеет лишь один слой, а не два. В ней нет поровых комплексов – лишь случайные отверстия. Рибосомы встречаются и в ядре (точки на серых областях), и в цитоплазме. Ядерная мембрана переходит в другие мембраны вплоть до плазматической. ДНК в форме тонких нитей (2 нанометра в диаметре), как у бактерий, а не как у эукариотических

Добавить отзыв
ВСЕ ОТЗЫВЫ О КНИГЕ В ИЗБРАННОЕ

0

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Отметить Добавить цитату