В феврале на федеральной территории «Сириус» прошла первая международная научно-религиозная конференция «Если перед нами встанет истина…». Егор Прохорчук, заведующий лабораторией геномики и эпигеномики позвоночных ФИЦ Биотехнологии РАН, рассказал об эволюции и факторах, которые влияли и влияют на живые организмы.
«Сегодня мы всей страной обсуждаем стратегию развития нашего образования. Главный вопрос, с которого и начинается и к которому должно привести это обсуждение, — это суверенность нашего образования. Это отражение в образовании на каждом уровне нашего национального целеполагания и, одновременно, укрепление нашего культурного суверенитета. Не может быть технологического суверенитета без суверенитета культурного. <...> Культурный суверенитет — это наша способность последовательно развиваться во всех сферах, опираясь на свои традиции и ценности, решая свои национальные задачи. Внешнее давление возрастает, а мы укрепляем свою национальную идентичность, язык, ценности, коллективную память у каждого из новых поколений россиян. И определяющая роль в этом, конечно же, у образования», — рассказала руководитель Образовательного Фонда «Талант и успех» Елена Шмелева, приветствуя участников.
В рамках деловой программы конференции ведущие российские ученые представили доклады, посвященные эволюции, роли науки в воспитании и познании мира.
Егор Прохорчук, заведующий лабораторией геномики и эпигеномики позвоночных ФИЦ Биотехнологии РАН, посвятил свое выступление случайностям, которые сопутствовали эволюции жизни. Согласно самой популярной концепции, жизнь на Земле появилась из «мира РНК». Долгое время молекулы РНК существовали автономно и самовоспроизводились благодаря своей каталитической активности. Постепенно в них накопились специфические мутации, позволившие синтезировать белки, которые оказались более эффективными катализаторами, и ДНК, которая позднее стала хранилищем генетической информации. В конечном счете это и привело к появлению первых живых клеток.
Егор Прохорчук обратил внимание на то, что, хотя теория мира РНК и считается самой правдоподобной, вероятность подобной эволюции крайне мала. Ученые считают, что подобная эволюция могла случиться только в 1 случае из 101100. При этом с Большого взрыва могло произойти всего 10104 попытки, если учитывать вероятную массу Вселенной по расчетам астрофизиков. Но если эти статистические параметры верны, жизнь (по крайней мере, основанная на тех же биохимических механизмах) больше нигде во Вселенной возникнуть не должна была.
Другое любопытное наблюдение: все аминокислоты в нашем мире — левосторонние. Правосторонних, то есть зеркально отличных, аминокислот на Земле нет. При этом, по словам Прохорчука, реальной разницы в эффективности между двумя зеркальными формами нет. Поэтому «победа» левосторонних аминокислот — еще одна случайность, определившая нашу эволюцию.
Полон случайностей и путь от яйцеклетки до ребенка. Даже близнецы в утробе матери могут быть немного разными в зависимости от того, кто из них находился ближе к сердцу матери во время беременности, отметил Прохорчук. Например, в 1934 году в США родились пять однояйцевых близнецов — сестры Дион. Они имели абсолютно одинаковые ДНК, но разные инактивации одной из X хромосом. В том числе по этой причине у сестер были неодинаковые психотипы и болезни.
Еще один пример случайности в развитии организма ученые заметили в 2000 году во время эксперимента по клонированию кошки. Они взяли клетку из организма кошки с рыжим окрасом, перенесли ее ядро в оплодотворенную зиготу и подсадили ее суррогатной матери. Та родила котенка, идентичного по генам кошке с рыжим окрасом, однако имевшим черную шерсть. Исследователи получили двух непохожих друг на друга генетических клона. Всему виной ген, кодирующий окраску шкуры у кошек, — он находится на половой хромосоме, которая инактивируется случайным образом, как и у человека. Поэтому достичь идентичной окраски у клона и донора практически невозможно.
Такие различия определяются в том числе эпигенетическими факторами, то есть изменением активности генов при сохранении той же ДНК. Они могут возникать из-за влияния окружающей среды. Например, 800 лет назад в результате природного события популяция рыб в Белом море оказалась разделена: одна ее часть осталась в соленом море, другая оказалась заперта в пресноводных водоемах. Геном у этих рыб был одинаков, но из-за разной окружающей среды их гены начали по-разному работать и реагировать на внешние условия. Гены, которые замолкают у пресноводных рыб, метилируются, а метилирование создает условия для быстрого мутагенеза. В результате гены, которые связаны с адаптацией к пресной воде, меняются быстрее всего. Таким образом, окружающая среда сформировала «линзу», которая ускорила эволюцию.
Эти примеры показывают, как много факторов должны были совпасть для того, чтобы на Земле зародилась жизнь и появился человек. Случайность влияет на эволюцию всех организмов нашей планеты и по сей день.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
