Станция «Триста десять миллионов лет назад» знакомит нас с нашей прапрабабушкой в 170–миллионном поколении. Она является прапредком всех современных млекопитающих, всех современных рептилий — змей, ящериц, черепах, крокодилов — и всех динозавров (в том числе птиц, потому что птицы происходят из числа динозавров). Она связана одинаково отдалённым родством со всеми современными животными, хотя больше похожа на ящерицу. Это означает, что ящерицы изменились меньше с того времени, чем, скажем, млекопитающие.
Опытным путешественникам во времени, какими мы являемся в данный момент, осталось не так далеко до рыбы, упоминавшейся ранее. Давайте сделаем ещё одну остановку в пути: на станции «Триста сорок миллионов лет назад», где мы встретимся с нашим прапрадедом в 175–миллионном поколении. Он выглядит как тритон и является прапредком всех современных земноводных (тритонов и лягушек), а также всех других наземных позвоночных.
И так до станции «Четыреста семнадцать миллионов лет назад» и вашего прапрадеда в 185–миллионном поколении, рыбы. Оттуда мы можем идти ещё дальше назад во времени, встречая более отдалённых прародителей, включая различные разновидности рыб с челюстями, потом без челюстей, затем… что ж, затем наши знания начинают скрываться в своего рода тумане неуверенности, поскольку это очень древние времена, в которых начинают исчерпываться окаменелости.
ДНК говорит нам, что мы все родственники
Хотя нам может не хватать окаменелостей, чтобы сказать точно, на что были похожи наши очень древние предки, у нас нет абсолютно никаких сомнений, что все живущие существа — наши родственники, и родственники друг друга. И мы также знаем, какие современные животные связаны более близким родством друг с другом (как люди и шимпанзе, или крысы и мыши), а какие являются дальними родственниками друг для друга (как люди и кукушки, или мыши и крокодилы). Откуда мы это знаем? Систематически сравнивая их. В настоящее время самые сильные свидетельства получены благодаря сравнению их ДНК.
ДНК — генетическая информация, которую все живые существа несут в каждой из своих клеток. ДНК расписана по буквам вдоль спиральных 'лент' данных, называемых 'хромосомами'. Эти хромосомы действительно очень напоминают перфоленту для старомодного компьютера, потому что информация, которую они содержат, является цифровой и нанизана на них по порядку. Они состоят из длинных последовательностей кодовых «букв», которые вы можете посчитать: каждая буква или есть, или её нет — без полумер. Вот что делает её цифровой, и почему я говорю, что ДНК «расписана по буквам».
Все гены, в каждом животном, растении и бактерии, которые когда‑либо рассматривались, кодируют сообщения о том, как построить существо, написанные стандартным алфавитом. Алфавит состоит только из четырёх букв на выбор (в отличие от 26 букв английского алфавита), которые мы пишем, как A, T, C и G. Одни и те же гены встречаются во многих различных существах, с несколькими показательными различиями. Например, есть ген FoxP2, общий для всех млекопитающих и многих других существ. Ген представляет собой строку более чем из 2000 букв. Внизу этой страницы представлен короткий отрезок из 80 букв откуда‑то из середины FoxP2 на участке от буквы номер 831 до буквы номер 910. Верхний ряд — ДНК человека, средний ряд — шимпанзе и нижний ряд — мыши. Цифры в конце нижних двух строк показывают, сколько букв во всем этом гене отличаются от букв во всем человеческом гене FoxP2.
Можно сказать, что ген FoxP2 одинаков у всех млекопитающих, потому что большинство кодовых букв одинаковы, и это верно для всего гена, а не только на протяжении 80 букв. Не совсем все буквы у шимпанзе одинаковы с нашими, и у мыши их ещё меньше. Различия выделены красным цветом. Из общего числа 2076 букв в FoxP2, у шимпанзе девять букв, отличных от наших, тогда как у мыши 139 отличающихся букв. Эта картина имеет место и для других генов. Это объясняет, почему шимпанзе очень похожи на нас, а мыши — в меньшей степени.
Шимпанзе — наши близкие родственники, мыши — наши более дальние родственники. «Дальние родственники» означает, что наш общий предок жил давным — давно. Хвостатые обезьяны нам ближе, чем мыши, но дальше от нас, чем шимпанзе. И бабуины, и макаки резус — хвостатые обезьяны, близкие родственники друг друга, и с почти идентичными генами FoxP2. Они ровно настолько далеки от шимпанзе, как и от нас, и количество букв в ДНК FoxP2, которые отделяют бабуинов от шимпанзе, почти точно такое же (24), как и количество букв, отделяющих бабуинов от нас (23). Все сходится.
И, только чтобы завершить эту небольшую мысль, лягушки — намного более дальние родственники всех млекопитающих. Все млекопитающие имеют примерно одинаковое количество букв, отличающихся от лягушки, по той простой причине, что все они — в точности одинаково близкие родственники: все млекопитающие разделяют друг с другом более позднего общего предка (около 180 миллионов лет назад), чем с лягушкой (около 340 млн. лет назад).
Но, конечно, не все люди одинаковы, и не все обезьяны, и не все мыши. Мы могли бы сравнить ваши гены с моими, буква за буквой. И каков результат? У нас, оказалось бы, ещё больше общих букв, чем у любого из нас по сравнению с шимпанзе. Но мы все ещё найдём несколько букв, которые отличаются. Не много, и нет никаких особых причин выделять ген FoxP2. Но если бы вы подсчитали количество букв, общих у людей во всех наших генах, их было было бы больше, чем каждый из нас разделяет с шимпанзе. И у вас больше общих букв с вашим родственником, чем со мной. И у вас ещё больше общих букв с вашими матерью и отцом, и с вашей сестрой или братом (если они есть). Фактически вы можете определить, насколько близким родством связаны любые два человека, подсчитав число букв ДНК, которые они разделяют. Интересно произвести такой подсчёт, и, вероятно, мы услышим об этом больше в будущем. Например, полиция будет способна разыскать кого‑либо, если у них будут «отпечатки пальцев» ДНК его брата.
Некоторые гены столь же узнаваемы (с незначительными различиями) у всех млекопитающих. Подсчёт количества различий в буквах таких генов полезен для решения вопроса о связи различных видов млекопитающих. Другие гены полезны для определения более отдалённого родства, например между позвоночными и червями. Ещё другие гены полезны для определения родства внутри вида — например, для выяснения, насколько близким родством связаны вы со мной. Коль вам интересно, если вы оказались уроженцем Англии, наш самый последний общий предок, вероятно, жил лишь несколько столетий назад. Если вы оказались коренным тасманцем или коренным американцем, мы должны были бы возвратиться на несколько десятков тысяч лет, чтобы найти общего предка. Если вы оказались бушменом из пустыни Калахари, нам, возможно, придётся возвратиться ещё дальше.
