Коллективная эволюция: горизонтальный перенос и композитные тела

Видео: Chasing Reality #8 - David Quammen - The Tangled Tree of Life

Канал: Chasing Reality

В этом выпуске ведущий Райан Бишоп беседует с Дэвидом Квамменом (David Quammen) — известным научным журналистом и автором книги «Запутанное древо: радикально новая история жизни» (The Tangled Tree: A Radical New History of Life). Разговор посвящен истории молекулярной филогенетики, пересмотру классического дарвиновского "древа жизни" и судьбе микробиолога Карла Вёзе.

Ключевые темы и идеи из интервью:

• Карл Вёзе (Carl Woese) и открытие Архей [19:02]: Кваммен называет Вёзе "самым важным биологом XX века, о котором вы никогда не слышали". В 1970-х годах Вёзе придумал метод прочтения истории жизни с помощью секвенирования конкретной молекулы — 16S рибосомной РНК (которая есть у всех живых существ). Сравнивая генетический код различных организмов, в 1977 году он совершил революционное открытие: существа, ранее считавшиеся метаногенными бактериями, оказались совершенно иной формой жизни, генетически более далекой от бактерий, чем люди. Так было открыто третье царство (домен) жизни — Археи (Archaea) [21:05].
• Горизонтальный перенос генов (HGT) [08:08]: По мере развития методов Вёзе и появления расшифрованных геномов ученые обнаружили шокирующий феномен. Выяснилось, что гены могут передаваться не только вертикально (от родителей к потомкам), но и горизонтально — между разными видами и даже царствами (например, от бактерий к насекомым или животным).
• "Запутанное древо" [41:04]: Из-за горизонтального переноса генов классическое древо жизни Дарвина, где ветви только расходятся (дивергенция), оказалось неточным. В реальности это запутанная сеть, где ветви иногда сходятся и переплетаются (конвергенция).
• Три пересмотренные концепции [51:06]: Кваммен выделяет три категоричных понятия, которые биология вынуждена пересмотреть:
  1. Древо жизни: история эволюции не имеет форму идеального дерева.
  2. Вид: виды не всегда строго изолированы друг от друга, они могут обмениваться генами в обход полового размножения.
  3. Индивидуум: каждый из нас является "композитным организмом" (составным индивидом).
• Мы — композитные организмы [48:42]: Человек не является однородным существом. Кваммен приводит примеры:
  • Около 8% человеческого генома — это ДНК, вставленная ретровирусами в древности.
  • Митохондрии (энергетические станции наших клеток) обладают собственной ДНК, так как в глубокой древности они были отдельными бактериями, поглощенными нашими предками, но ставшими эндосимбионтами.
  • В нашем теле бактериальных клеток микробиома примерно в три раза больше, чем наших собственных [48:00].
• Трагедия научного одиночества [34:31]: Кваммен много внимания уделяет личности Карла Вёзе — замкнутого, одинокого мыслителя, который не любил политику, конференции и преподавание. Из-за нарушения этикета (он анонсировал открытие Архей через New York Times до публикации в научном журнале) научное сообщество долго отвергало его идеи. И хотя Вёзе создал целую науку (молекулярную филогенетику), он так и не получил Нобелевскую премию, часто чувствуя себя непонятым [44:20].
• Редактирование генома (CRISPR) [54:38]: Кваммен делится своими опасениями и надеждами по поводу новых технологий редактирования генома. С одной стороны, понимание того, что все мы состоим из переплетенных линий жизни, должно делать нас более смиренными и связанными с природой. С другой стороны, технология вроде CRISPR открывает "темную сторону", где люди берут эволюцию в свои руки, что грозит серьезными злоупотреблениями.

Итог ведущего [58:21]: Райан Бишоп подчеркивает, что открытие композитной природы организмов и горизонтального переноса генов поднимает глубокие философские вопросы о том, что такое индивидуум. Со своей метафизической точки зрения (опирающейся на веданту), он отмечает, что хотя биологически тело представляет собой "холобионт" (сложный гибрид микробов, вирусов и клеток), настоящей сутью индивидуума выступает само осознающее существо (опыт), использующее это составное тело как механизм.

Ссылка на видео: https://www.youtube.com/watch?v=dRyyQc2_QXI