В октябре 2004 года Дуврский школьный округ изменил учебные планы по биологии, введя в них концепцию «Разумного замысла» как альтернативу теории эволюции. Два месяца спустя одиннадцать родителей подали в суд. Их адвокаты попытались доказать, что текст заявления нарушает первую поправку к конституции, поскольку представляет собой запрещенную ею попытку навязывания определенной религии. И однажды осенним днем судебный процесс начался.
Майкл Бехе, защитник теории креационизма (так назвали свою концепцию противники Дарвина), в качестве основного аргумента в своей защите использовал… бактерию E. Coli (кишечная палочка). На протяжении нескольких недель Майкл приводил на проекторе различные слайды и с упоением рассказывал об устройстве этого микроба. После очередной лекции об одной из сторон жизни бактерии следовал неизменный вердикт – слепая рука эволюции не могла сотворить столь сложный и гармоничный организм. А это в свою очередь приводило к идее о существовании некой разумной созидающей силы или попросту Бога.
Креационисты этот процесс проиграли – суд посчитал их доказательства не убедительными. И все же читая книгу Карла Циммера, описывающую жизнь простейших организмов, невольно задаешься вопросом: «Неужели жизнь и правда могла зародиться сама собой и достичь такой сложности и такого совершенства лишь путем естественного отбора?».
E. coli способна убегать от опасности (токсинов) либо двигаться на встречу к питательной среде. Перемещаться в нужном направлении она способна не смотря на то, что не обладает мозгом, который принимает решения и нервной системой, способной донести управляющих сигнал к органам отвечающим за движение.
У E. coli есть потрясающий по сложности и изяществу устройства жгутик – хвостик с моторчиком, работающий на протонах.
E. coli, в отличии от нас, не рождается в неком финальном варианте, который ей придала эволюция. Весь отведенный ей срок она способна меняться. Она умеет перепрограммировать свои системы, приспосабливаясь к чему угодно – от кислого желудочного сока до холодных сибирских зим. Это как если бы у нас появлялись крылья, когда мы подошли к обрыву, который нужно преодолеть, и жабры и плавники, если бы мы оказались у океана.
При наличии стресса E. coli начинает растить жгутик. Если стресс исчезает, бактерия перестает тратить энергию на постройку не нужного ей агрегата и разбирает начатую стройку. При этом схема управления строительством не прямолинейная и защищена от ложного срабатывания при кратковременных сигналах из внешней среды.
Оказывается бактерии социальны. При определенных условиях они способны объединяться в группы сцепляясь между собой жгутиками. В других условиях они сообща строят целые города (из биопленки) защищающие их от агрессивной внешней среды.
Бактерии могут быть настолько социальны, что способны жертвовать собой ради блага своей группы. При нехватке пищи некоторые бактерии начинают вырабатывать внутри себя токсин колицин. Затем они взрываются уничтожая группы конкурирующих бактерий. Своя группа остается неуязвимой, так как имеет антидот.
Бактерии способны заниматься сексом. Мы все знаем, что простейшие размножаются делением. И геном «детей» в точности соответствует геному «родителей». Если группа бактерий приобрела некое полезное свойство (противостояние антибиотику А), а другая группа приобрела другое полезное свойство (противостояние антибиотику Б), то, казалось бы, эти две группы, объединившись, никак не смогут вывести потомков обладающих обоими полезными свойствами. Ан, нет! Есть бактерии «мальчики», бактерии «девочки». И первые могут выстреливать особыми жгутиками, цепляться ими за «девочек» подтягивать их к себе и впрыскивать им свой генетический материал. Это один из способов так называемого «горизонтального переноса генов».
А есть другой способ горизонтального переноса гена. Как пчелки опыляют цветы, так и вирусы способны переносить гены от одной бактерии к другой.
Не смотря на то, что геном у колонии бактерий идентичен. Ведут они себя в стрессовой ситуации по-разному. Если вспомнить пример с жгутиком, при появлении стресса часть бактерий начнут растить жгутик довольно быстро. Часть лишь спустя какое-то время. А часть лишь когда станет уже совсем «горячо». Будущее предсказать невозможно. И в одной ситуации выживут бактерии успевшие отрастить жгутик. В иной бактерии «решившие» не тратить на это энергию. Подобное разнообразие способствует выживанию колонии.
Напоследок скажу пару слов об авторе этой замечательной книги. Карл Циммер – научно-популярный писатель и блоггер. На данный момент его библиография насчитывает около десятка книг посвященных эволюции, паразитам и микробиологии. Карл не раз выступал с замечательными лекциями на TED Talks (можно найти на YouTube). Он выиграл множество наград за широкое освещение биологии и эволюции и газетах, журналах и своем блоге.
Его сайт: http://www.carlzimmer.com/
Его блог на Нэшнл Джеографик: http://phenomena.nationalgeographic.com/blog/the-loom/
Продолжать этот список удивительных фактов из жизни микромира можно очень долго.