Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции

Посадил Дарвин дерево, выросло он большое-пребольшое. Населил его Геккель самыми разными существами. Около корней поместил бактерий и простейших одноклеточных, мол, мало их и роли особой не играют. Крупные большие ветви отдал царствам растений и животных, а на самую вершину поместил человека. Такой уж конец 19 века был гуманистический, человек венец природы и все тут! Назвали это дерево древом жизни.

В 20 веке еще больше эволюционная биология продвинулась. Создали синтетическую теорию эволюции. Ивановский, процеживая растительные соки через фильтры с очень мелкими порами, вирусы открыл, тоже мне объекты – то ли мертвые, то ли живые! Впрочем, так поначалу и посчитали, ну есть и есть. Опарин и другие биохимическую гипотезу происхождения жизни выдвинули. Если читали школьные учебники по биологии, даже современные, там об этом хорошо рассказано.

И все бы замечательно было, только вот открыли ДНК и другие нуклеиновые кислоты, стали изучать, зачем они и как что устроено. Пришло понимание высоколобым ученым, что единица эволюции – это ген. А потом вообще наступила эпоха геномики, научились люди генетический код читать, да не просто читать, а составлять базы данных, сравнивать последовательности друг с другом. Биоинформатика появилась, вот до чего дожили! И посыпалось традиционное понимание. Выяснилось, что бактерий в десятки раз больше чем нас с вами, эукариот. И все у них сложно, горизонтальный перенос генов настолько интенсивный, что любое эволюционное дерево моментально целым лесом становится. А вирусов еще на порядок больше оказалось, и тоже все непросто, и в эволюции роль совсем не незначительная. Да и у нас, эукариот, не все естественным отбором определяется, больше различные популяционные процессы роль играют, начиная с дрейфа генов. И с происхождением жизни все гораздо интереснее и сложнее. Столько открытий каждый год делают, а общая картина жизни все любопытственнее и любопытственнее становится. Хоть самому бросить все и идти в эволюционные биологи, пусть меня научат!

Я вам тут вот сказки пытаюсь рассказывать. А на самом деле все очень сложно для понимания. Не верите? Почитайте научно-популярную книгу Кунина. Если вы не биолог, гарантирую, придется вам очень непросто. Зато поймете современное состояние эволюционной биологии. Узнаете то, что не пишут в школьных учебниках, ведь наука идет семимильными шагами, спешите скорее, если надолго книгу отложите, устареет она невероятно, читайте же, пока еще актуальна! Замечательное свойство данной работы, выгодно отличающее от других работ по данной тематике – Кунин придерживается строгого системного подхода. Автор рассматривает эволюцию, как сложную многоуровневую систему, дает модели, схемы, гипотезы и теории в развитии. Хотя для чтения книги нужно обладать биологическими знаниями, главным образом в области молекулярной биологии, однако очень не помешает еще и понимание математики, умение разобраться в формулах, знания информатики, сложного моделирования процессов и многое другое.

Я вас, наверное, сейчас запугал. На самом деле не все так страшно, да вероятность того, что вы поймете все написанное – невелика. Но книгу может осилить каждый и каждому она будет полезна. К тому же книга хорошо структурирована, в конце каждой главы имеется ее краткое доступное содержание, а еще список дополнительной литературы с комментариями автора. Не боитесь сложностей и стремитесь за истинно-научными знаниями? Замечательно! Тогда бы я посоветовал читать тандем книг: «Логику случая» объединить с "Происхождением жизни. От туманности до клетки" Михаила Никитина . Кунин дает системный подход. Никитин расскажет более подробно о молекулярных и биохимических процессах. Да, кстати, книга Никитина ничуть не легче, возможно описание биохимии возникновения фотосистем растений окажется самой сложной вещью, какую вы читали в жизни. Но это очень интересное захватывающее чтение!

Будьте просвещенными, читайте сложные книги!

Эта работа настолько плотная содержательно, максимально подробная и основательная, что несмотря на всю её сложность, чтение оказалось до того увлекательным и интересным, что сразу же после прочтения захотелось ещё более вдумчиво перечитать книгу ещё раз (что я и сделала, получив от этого ещё большее наслаждение).

Стоит, пожалуй, оговорить, что, вероятно, далеко не каждый читатель станет разделять мой невыразимый восторг от прочтения, так как книга, несмотря на все свои плюсы, о которых будет неоднократно упоминаться в настоящей рецензии, является скорее научной, чем популярной. В связи с этим тех из читателей, кто ожидает от неё лёгкого чтения, она вполне может оттолкнуть, представляясь чрезвычайно тяжелой для изучения. Здесь скорее следует быть готовым к глубокому вдумчивому погружению в подробное рассмотрение научных теорий происхождения жизни.

Наградой же вам станет чистая радость познания от прикосновения к идеям того, как всё живое могло появиться. Рассказывая преимущественно о биологии, принципах эволюции, истории науки и царящих в ней в настоящее время проблемах и исследованиях, книга также охватывает смежные дисциплины, прибегая и к методам математического моделирования для воссоздания древних условий развития организмов, и к различным космологическим теориям (как в качестве аналогии для происхождения жизни, так и с точки зрения единого взгляда на эволюцию Космоса в целом и оценку того, насколько вероятным, почти невозможным или закономерным было зарождение жизни в той форме, какой мы её знаем сегодня), и, конечно, к совокупности биологических наук, позволяющих взглянуть на эволюцию простых форм жизни (таких как вирусы и бактерии) и сравнить их с эукариотическим разнообразием.

Здесь в игру вступают геномика и воссоздание (насколько это возможно с учётом открытых на сегодняшний день организмов) процесса возникновения первых эукариотических организмов. Читатель узнаёт о так называемом парадоксе сложности: несмотря на то, что мы так привыкли считать себя венцом эволюции и склонны думать, будто бы чем более сложным в плане клеточного строения (то есть многоклеточным) является организм, тем он сложнее (в данном случае термин даже употребляется как синоним определения "лучше"). Однако геномика смотрит на это немного иначе, ведь геномы бактерий и вирусов, в отличие от наших с вами, куда лучше информационно упакован. Именно геномы простых организмов можно было бы считать оптимальными в плане организации: все отрезки генетической информации используются ими максимально эффективно, тогда как эукариотические организмы (в том числе и мы с вами) распоряжаются собственными геномом крайне расточительно и большая часть генетической информации (также известной как мусорная ДНК), кажется, вообще ничего не кодирует.

Позволив себе антропоморфизм, можно сказать, что эволюция не способна предвидеть, что произойдёт в действительности, однако может экстраполировать исходя из трудностей прошлого, что неприятности рано или поздно обязательно случатся, так что единственный шанс выжить состоит в том, чтобы быть подготовленными и включать ускоренное мутирование при появлении проблемы.

Замечательно, как биологически грамотно выстроены процессы, влияющие на возникновение случайных мутаций. С одной стороны, это всегда определённый риск для популяции (так как выживаемость потомства во много зависит от генетической информации, которое оно получит. И раз настоящее поколение способно оставить потомство, передаваемый от них набор генов является эволюционно устойчивым и жизнеспособным), с другой - даёт шанс приобрести новые полезные признаки, которые бы обеспечили эволюционный выигрыш для всей популяции.

Любопытно здесь, что наличие стресса (и, по видимому, это также является эволюционным механизмом) запускает и усиливает мутируемость каждого конкретного организма в группе, вызывая таким образом большее число изменений у всех её представителей и тем самым как бы расширяя окно возможностей приспособиться к изменяющимся (и по всей видимости ставшим менее доброжелательными) условиям окружающей среды. Конечно, какие-то группы организмов это приведёт к полному исчезновению, но вот другим счастливчикам даст возможность преодолеть узкий коридор, поднявшись на генетическом ландшафте на более оптимальную локальную вершину.

Интересно также проследить, как эволюция для достижения лучшей изменчивости и приспосабливаемости использует те или иные механизмы отбора и в разных условиях (зависящих как от внешних условий, так и обусловленных внутренними, такими размер популяции и их ключевые особенности) будет пользоваться разными реализациями (порой, будь они применены к одинаковым начальным условиям, способным привести к диаметрально противоположным результатам).

Механизмы эволюции сами являются объектом отбора и эволюционируют. Способность эволюционировать тоже эволюционирует.

После того, как мы рассмотрели основные домены жизни и разобрали возможности зарождение каждого из доменов, не менее интересным представляется интеграционный взгляд на развитие этих групп организмов и их взаимодействие между собой.

Живя на одной планете, населяя одну территорию и являясь частью единой биосферы, всё многообразие живой природы всегда сосуществовало, делило ресурсы и, преследуя каждый свои интересы, находила компромиссы и приходила к взаимопониманию. Разумеется, было бы странно рассматривать каждый из доменов независимо, игнорируя бесчисленные факты их взаимодействия и взаимного влияния, оказываемого друг на друг и на отбор.

И у бактерий, и у эукариот вирусы имеют тенденцию защищать хозяев от суперинфекции другими вирусами. Таким образом, взаимодействие между вирусами, геномными паразитами и системами защиты хозяина - весьма сложная сеть с множеством петель обратной связи, занимающее центральное положение в эволюции как паразитов, так и хозяев.

Если вас до сих пор не утомила данная рецензия, а потенциальная сложность книги не оттолкнула и не испугала, то, думаю, что могу смело её советовать. Наиболее близкими по теме и духу (и, может быть, даже более вдохновенными и чуть менее строгими) я бы назвала работы  Николая Кукушкина "Хлопок одной ладонью"  и  Ника Лейна "Вопрос жизни. Энергия, эволюция и происхождение сложности" . Первая из которых увлечённо и искренне рассматривает возникновение жизни от первых организмов до человека и разума, вторая же больше сосредоточена на происхождение эукариотической клетки и, затрагивая как архей, так и бактерий, даёт наиболее полное представление о существующих на настоящий момент теорий происходжения LUCA-и. Если тема эволюции и происхождение жизни представляет для вас интерес, обе эти книги я также горячо рекомендую к прочтению.

Давно я не чувствовала себя настолько тупой. Из разряда очень интересно, но ничего не понятно. А заодно - мышки плакали, но кактус продолжали грызть.
Чисто со школьными понятиями о генетике - даже лезть не стоит. Мне с полузабытыми лекциями по биологии в медвузе было сложновато читать. И даже с такой базой, это не легкое чтение. Это не науч поп для широких масс. Это профильная, узкоспециализированная литература от одного из десяти ведущих биологов мира. Которая рассчитана не то что на элементарные знания по теме, а на довольно обширные знания предмета.
Честно скажу - я далеко не все поняла. И мне сложно профессионально судить о всем прочитанном, но если раньше закрадывалась мысль насколько все это сложно, то сейчас било набатом. Зато я поностальгировала об университете и вспомнила свой шок на первом курсе, когда узнала, что в ДНК периодически закрадываются ошибки и это, в общем, нормально. Теперь почитала про это по детальнее.
Но что меня в книге восхитило (помимо сложности предмета и как автор уверенно лавирует в теме и умеет признавать, в чем разбирается не превосходно), так это то, что после каждой главы есть список рекомендованной литературы по теме. И это не список использованной литературы - тот идет отдельно в самом конце книги. И более того, у рекомендованной литературы есть комментарии.
И несмотря ни на что - много вопросов еще остается. Потому что ответов на них пока нет. Нет идеальной модели зарождения и эволюции жизни, которая бы включала в себя все и не имела бы противоречивых фактов. В такие моменты понимаешь, как люди мало знают, при всем обилии информации.