Читать книгу "Причуды эволюции - Александр Алексеевич Дементьев"

животное могло защищать шею от переломов. Да и в принципе удерживать на весу.

Оказалось, что в шее было множество полостей, которые составляли до 77 % от общего ее объема. Поэтому шея получалась относительно легкой. При этом легкие кости не ломались, так как у них были специальные укрепляющие отростки.

Длинная шея давала преимущество при питании. Динозавр просто приходил на место кормежки, лениво стоял или лежал, объедая все вокруг. Также шея выступала естественным терморегулятором.

Говоря о динозаврах, нельзя пройти мимо вопроса, над решением которого бились лучшие умы человечества.

Что на самом деле было раньше, курица или яйцо

В философии существует один логический парадокс. Звучит он так: «Что было раньше – курица или яйцо?» С одной стороны, для того, чтобы появилась курица, нужно яйцо. С другой – чтобы появилось яйцо, нужна курица. Философы со времен Древней Греции ведут споры о том, что первично, – причина или следствие. Для этого они использовали парадокс «что было раньше – курица или яйцо?». Но пока философы спорят, для биологов ответ на этот вопрос носит чисто технический характер. Давайте посмотрим, как на него ответит профессиональный палеобиолог из Йельского университета – Ясмин Виманн. Эта девушка – ведущий в мире специалист по изучению древних яиц и их эволюции.

«Яйцо намного старше, чем курица», – уверена палеобиолог. Курицы, какими мы их знаем, были одомашнены 10 тысяч лет назад. Но их предки – джунглевые курицы – появились 21 миллион лет назад. Не так уж давно по меркам эволюции! Ведь съедобные яйца существовали к тому моменту уже сто миллионов лет. К примеру, в Китае найдены окаменелые останки птицы с яйцом такого же возраста. Так что птичьи яйца существовали еще во времена динозавров. Яйцо как способ размножения появилось намного раньше курицы. В ходе эволюции яйца претерпели большие изменения. Когда их откладывали под землей, они были белыми и мягкими. А скорлупа и защитная расцветка появились у них, когда динозавры стали откладывать яйца снаружи. Кроме хищников, от которых спасала расцветка в стиле камуфляж, скорлупа должна была защищать от бактерий и солнечных лучей.

А самые первые яйца, известные науке, появились 300 миллионов лет назад. Их начали откладывать амниоты – животные, которые выглядели как небольшие ящерицы. Самые первые яйца были не похожи на классические куриные. Они были мягкими и белыми, как у рептилий, которые откладывали их под землей. Парадокс, но первая птица, максимально близкая к курице, вылупилась из яйца, которое снесла не курица. Поэтому логичнее спросить не что появилось раньше – курица или яйцо, а что появилось раньше – амниот или яйцо. И здесь биология делает выбор в пользу амниота. Сперва появился он, а потом у него уже выработался эволюционный механизм, показывающий, что плод лучше держать в яйце. По сути, откладывание яиц – это часть нашей эволюционной истории. Древние предки человека также откладывали яйца. Да и сейчас у женщин есть та же самая оболочка, мягкая, без скорлупы, только внутри.

Подводные гиганты

Вы наверняка слышали про гигантских глубоководных кальмаров или рыб, готовых по длине поспорить с автобусом. Меня всегда удивляло, откуда на глубине такие монстры-гиганты, ведь там мало пищи. Однако у природы есть свои интересные механизмы регулирования. Давайте разберем, как же в этих спартанских условиях вырастают такие крупные монстры.

Глубоководный гигантизм и правда явление парадоксальное. На большой глубине обычные морские животные вырастают до огромных размеров. И это в условиях дефицита пищи! Ведь мы привыкли ровно к обратному – все живое увеличивается в размерах во время изобилия!

На большой глубине кальмары вырастают до 13 метров, а сельдяные короли – до 11 метров. Или, например, гигантские изоподы, родственники сухопутных мокриц, – они вырастают до 70 сантиметров! Также очень знаменит японский краб-паук с размахом конечностей в три метра! Это в разы больше, чем длина, до которой вырастают их родственники на мелководье.

В науке это явление называется глубоководный гигантизм. Почему на глубине вырастают гиганты, интересно вдвойне, ведь там еще сложнее прокормиться – концентрация пищи намного меньше. Единственного ответа на этот вопрос у ученых нет. Есть несколько причин, которые, по мнению биологов, вызывают феномен глубоководного гигантизма. Но какая из них главная, еще предстоит узнать науке.

Задержка полового развития. У большинства животных конец полового созревания связан с прекращением роста. У людей в принципе так же – бурный рост идет до 16, максимум до 18 лет. А потом человек – если у него нет специфических гормональных заболеваний – расти перестает.

Мозг получает сигнал о переизбытке половых гормонов и останавливает рост особи. У морских животных на глубине этот процесс сбивается. Пищи не хватает, условия экстремальные, значит, и зрелость наступает намного позже. А до тех пор рост продолжается.

Метаболизм. Все же вы наверняка слышали про медленный метаболизм. Считается, когда у человека медленный обмен веществ – он быстрее толстеет. Это действительно так, хотя роль метаболизма в ожирении сейчас явно преувеличена. На первом месте все-таки стоит переедание.

А вот у морских монстров из-за низких температур на глубине метаболизм замедляется. И их организм не успевает так быстро сжигать калории. Вот их тела и увеличиваются в размерах.

Долгожители. Адаптация к низким температурам приводит к тому, что морские животные живут дольше. И потихоньку растут на протяжении почти всей своей жизни.

Низкие температуры как бы консервируют организмы. Клетки этих животных действительно хорошо сохраняются. При этом сами клетки при низких температурах тоже несколько больше в размерах.

Парадокс Пето

Завершить «гигантскую» часть этой книги хочу интересным парадоксом.

Почему слоны никогда не болеют раком

Животные, которые в ходе эволюции выработали устойчивость к серьезным заболеваниям, всегда привлекают внимание ученых. Ведь можно изучить и перенять их механизм! В поле зрения ученых находятся слоны и киты, которые успешно противостоят онкологии. При том, что большинство других млекопитающих страдает от рака. Слоны в дикой природе живут до 70 лет и с онкологией не знакомы. Голубые киты – до 90 лет. Они иногда болеют раком, но случаи крайне редки. В чем же причина их устойчивости? Рак происходит из-за накопления генных мутаций. Чем больше клеток, тем, соответственно, и выше вероятность рака. Так должно быть по логике. Но на деле – крупные животные, напротив, живут довольно долго. Этот феномен называется парадоксом Пето. Британский врач Ричард Пето сформулировал его в 1977 году. У человека клеток в 1000 раз больше, чем у мыши. И живем мы в среднем в 30 раз дольше, чем мыши. Риск мутации для клетки при таких условиях вырастает почти в миллиард раз. Однако вероятность рака у мыши и человека одинакова. Неужели наши клетки в миллиард раз более устойчивы?

Если бы клетки человека и мыши вели бы себя так же одинаково, как и в пробирке, то люди повально умирали бы от рака еще в младенческом возрасте. Однако этого не происходит. То же самое и с китами и слонами. Вероятность рака у них должна быть в разы выше, чем у человека. Но они страдают от онкологии даже реже людей. Ученые объясняют этот феномен двумя причинами.

Эволюционная адаптация. Крупные животные были вынуждены разработать механизмы подавления рака. Иначе бы просто не появились и не закрепились в ходе эволюции.

Метаболизм. Клетки больших животных сами по себе более крупные. У них медленнее энергообмен. Да и делятся они медленнее. Соответственно, ниже риски мутаций.

Чем уникален ген слона

У млекопитающих есть такой уникальный ген, как TP53. Биологи его называют «стражем генома». Он препятствует развитию