Цитаты из книг автора «Нил Шубин»

Представим себе, что все 4,5 миллиарда лет существования Земли – это единственный год, где 1 января возникла наша планета, а полночь 31 декабря – настоящее время. Жизнь появилась на Земле где-то зимой или в самом начале весны, но вплоть до осени единственными живыми организмами были одноклеточные микробы, такие как бактерии, водоросли и амебы. Животные возникли, по-видимому, только в ноябре, а люди – вечером 31 декабря. Как и все остальные животные и растения, населяющие Землю, мы довольно поздно явились на этот праздник жизни.

Четыре миллиарда лет назад все живое обитало только в воде. Затем, около 400 миллионов лет назад, живые существа начали осваивать сушу.

Анализируя список генов, проявляющих активность при развитии эмбрионов рыб, они обнаружили нечто, что понравилось бы и Дину, и Дарвину. В построении плавательного пузыря рыб задействованы те же самые гены, что и в построении легких – и рыбьих, и человеческих. Воздушный пузырь есть практически у всех рыб, но одни используют его в качестве легких, а другие для того, чтобы держаться на воде.

Отражая эту странность, исследователи назвали существо Lepidosiren paradoxa — что на латыни буквально означает “парадоксальная чешуйчатая саламандра”.

Все живущие на Земле растения и животные состоят из множества клеток: вспомните, что тело червя С. elegans содержит примерно тысячу клеток, а тело человека – примерно четыре триллиона. Несмотря на значительные расхождения в количестве клеток, все тела имеют между собой очень глубокое и очень древнее сходство.

природные эксперименты показывают, что история жизни – не случайный набор брошенных костей и не результат случайных событий. Кости ложатся в зависимости от того, как гены и процесс развития определяют строение тела – в соответствии с физическими ограничениями внешней среды и с историей. У организмов в каждом поколении есть врожденный рецепт построения органов и тел, записанный в генах, клетках и эмбрионах. Так прошлое говорит с будущим, и оно может сделать одни пути изменений более вероятными, чем другие. Прошлое, настоящее и будущее сливаются в телах и генах всех живых существ.

В эволюционных превращениях могут играть роль два типа изменений генома. Во-первых, при изменении генов могут возникать новые белки. Из-за мутации в последовательности оснований А, Т, G и С может меняться аминокислотная последовательность белка. Если мутация ДНК приводит к замене аминокислоты, может получиться новый белок. Это происходило со многими важными генами и белками организма, такими как гены гемоглобина, которые изучали Цукеркандль и Полинг. Важно понять, что подобное изменение способно затронуть все отделы организма, в которых синтезируется данный белок. Во-вторых, изменения в геноме могут коснуться переключателей, контролирующих активность генов.

переключатель, контролирующий активность гена, специфичен для каждой конкретной ткани, и другие ткани не затрагиваются. Представьте себе дом с множеством комнат, в каждой из которых есть своя независимая батарея. Изменение температуры котла в бойлерной повлияет на температуру во всех комнатах, но поворот ручки термостата в одной комнате повлияет только на температуру в этом конкретном помещении. Такая же ситуация наблюдается в отношении генов и их регуляторных последовательностей.

Если геном – это рецепт, тогда гены – ингредиенты, а переключатели – инструкции, определяющие тип ингредиентов и порядок их добавления. Поскольку только 2 % генома соответствует генам белков, оставшиеся 98 % несут в себе информацию относительно того, какие гены и в какой момент должны проявлять активность. Но как на основе инструкций генома формируется тело? И как происходят изменения генома, приводящие к образованию новых видов в истории жизни? В период работы над проектом “Геном человека” никто еще не подозревал, что небольшое количество генов и их разреженность в геноме – это лишь вершина айсберга.

Одна из радостей занятия наукой состоит в том, что порой нам открываются связи, которые вносят глубокую стройность в то, что поначалу казалось бессмысленным и неупорядоченным