Эволюция не идеальна

Большую часть времени эволюция, похоже, делает довольно хорошую работу по превращению животных, которые помогают им выживать и процветать. Но иногда это не совсем понятно. Эволюция не идеальна.

Одно неправильное представление о естественном отборе состоит в том, что со временем эволюция «выбирает» особенности организма, наиболее подходящие для его окружения. Недоразумение может быть отчасти связано с термином «естественный отбор», который вызывает в воображении параллели с, скажем, для желательных черт их животных. На самом деле природа «выбирает» что-либо – естественный отбор – это процесс, а не сознательная сила.

Есть веские причины, по которым процесс естественного отбора не всегда может привести к «идеальному» решению. Во-первых, выбор может действовать только на доступную генетическую вариацию. Например, гепард не может развиваться быстрее, если не существует «более быстрого» варианта гена.

Во-вторых, тело должно работать с материалами, которые у него уже есть. Это ничего не может сделать из ничего – поэтому крылатые лошади – это миф.

Эволюция также должна работать с шаблонами развития, установленными у далеких предков, и результаты иногда кажутся очень странными. Например, вы могли бы подумать, что наиболее разумным для нерва, который идет от голосовой ящика до мозга жирафа, является самый прямой путь – длина около 10 сантиметров. Но поскольку тело жирафа был установлен у предка, у которого не было шеи, нерв проходит весь путь по шее, вокруг сердца и обратно – на расстоянии четырех метров!

Тогда, конечно, есть те времена, которые действительно оставляют нас задуматься. Например, что с крыльями у нелетающих птиц или глазами слепых змей? И почему у мужчин есть соски? Эволюция – все о существах, постепенно приспосабливающихся к их окружению, не так ли? И не «выживание наиболее приспособленных» означает движение к лучшим и лучше адаптированным существам? Не могло ли эволюция придумать лучшее решение? И почему эти странности просто не исчезают?

Во-первых, важно признать, что не все особенности организма обусловлены адаптацией. Например, некоторые неадаптивные или даже вредные варианты генов могут быть в одной и той же цепочке ДНК, что и полезный вариант. Путем приведения в движение на той же линии ДНК, что и полезный вариант, неадаптивный ген может быстро распространяться по всей популяции. Другими словами, только потому, что определенная черта не обязательно означает, что она полезна.

Кроме того, некоторые функции могут быть просто результатом случайности, распространяющейся через популяцию через так называемый «генетический дрейф». Как мы видели, ДНК во всех организмах может быть подвергнута ошибкам копирования. Некоторые из этих мутаций будут вредными и, вероятно, будут устранены естественным отбором. Другие, однако, будут «нейтральными» – ни вредными, ни полезными. Большинство из них вымерли, но некоторые из них будут распространяться по всей популяции. Хотя вероятность распространения нейтральных мутаций очень мала, генетический дрейф является, тем не менее, значительной силой, особенно в небольших популяциях, из-за огромного числа генетических мутаций в каждом поколении.

Генетический дрейф также может привести к фиксации генов в популяции. Это происходит, когда все другие возможные варианты гена (аллелей) теряются навсегда, так что только одна аллель остается доступной для передачи будущим поколениям. Для этой особой черты одиночный выживающий аллель становится единственным возможным вариантом этого гена.