Чтобы понять роль регуляторной ДНК в эволюции, нужно сначала усвоить некоторые основные законы биологии. Необходимо понять, как устроены животные и какую роль в эмбриональном развитии играют гены. Этим вопросам, которые и сами по себе интересны, посвящена первая часть книги. Я расскажу о некоторых общих принципах архитектуры животных, а также о тенденциях в эволюции плана строения, общих для нескольких групп животных (глава 1). Я познакомлю вас с рядом удивительных мутантных форм, которые помогли биологам обнаружить набор генов, регулирующих развитие организма (главы 2 и 3). Мы проследим за работой этих генов и увидим, как она отражает логику и порядок построения тела животных и составляющих его сложных структур (глава 4). Наконец, мы узнаем о тех устройствах в геноме, которые содержат инструкции для создания анатомических структур (глава 5).
Во второй части книги я собрал воедино все, что нам известно о возникновении разнообразия животных на основе изучения ископаемых животных, генов и эмбрионов. Я расскажу о некоторых наиболее важных и интересных эпизодах эволюции животных, которые показывают, как из небольшого количества строительного материала природе удалось смастерить столько отличных друг от друга форм. Я произведу фундаментальный анализ кембрийского взрыва (когда возникли основные современные типы животных и известные нам сегодня части тела) с точки зрения генетики и биологии развития (главы 6 и 7). Мы поговорим о происхождении вариантов рисунка на крыльях бабочек, что является блестящим примером того, как природа умеет изобретать, обучая старые гены новым трюкам (глава 8). Я расскажу несколько историй об эволюции оперения островных птиц и окраски шерсти млекопитающих (глава 9). Все это очень убедительные и красивые примеры, которые помогают глубже проникнуть в суть эволюционного процесса. Но есть из них и более прямое следствие: эти прецеденты демонстрируют процессы, лежащие в основе происхождения человека. В десятой главе я расскажу о формировании нашего вида, главным образом, на примере развития нашего удивительного мозга. Мы начнем с происхождения наших предков от человекообразного предшественника примерно шесть миллионов лет назад и проследим те физические изменения и изменения в развитии, которые привели к появлению Homo sapiens. Мы поговорим о генетических изменениях, произошедших в ходе нашей эволюции, в том числе об изменениях, вероятнее всего повлиявших на эволюцию качеств, которые, по нашему мнению, делают нас людьми.
Величие "самого современного синтеза": третье действие
История развития теории эволюции — это драма в трех действиях. В первом действии, почти 150 лет назад, в самой важной книге во всей историй биологии Дарвин заставил читателей ощутить величие нового видения природы — увидеть, как "из такого простого начала эволюционировало и продолжает эволюционировать бесконечное число самых прекрасных форм". Во втором действии архитекторы современного эволюционного синтеза объединили, как минимум, три дисциплины, чтобы достичь "большого" синтеза. Особое величие третьего действия, разворачивающегося сегодня, заключается в новом взгляде на биоразнообразие и возникновение форм животных, и этот новый взгляд — заслуга эмбриологии и эволюционной биологии развития. Многое мы теперь можем увидеть воочию — например, проследить за тем, как разнообразные животные принимают бесконечное число прекрасных форм.
Однако в науке под красотой понимают нечто гораздо более глубокое, чем внешность. Высшие научные достижения являются продуктом эмоциональной и интеллектуальной деятельности одновременно, синтезом левого (рационального) и правого (эмоционального, творческого) полушарий. "Эврика" в науке всегда сочетает в себе чувственно-эстетический и концептуальный подходы. Физик Виктор Вайскопф (который был еще и пианистом) заметил: "В науке прекрасно то же, что в Бетховене. Сначала сплошной туман, но вдруг вы видите связь между всеми событиями. Это выражение целого комплекса глубоко волнующих вас человеческих проблем, которые всегда вас трогали, но никогда прежде не соединялись воедино".