Дополнительные сведения и гипотезы: Развитие и макроэволюция

Эволюция не создает новшеств из ничего. Скорее она включает наследственные изменения в развитие существующих организмов. В результате отбора этих изменений часто происходит трансформация структуры, которая получает новую функцию. Биохимические различия между видами не служат причиной их дивергентных фенотипов: если небольшие изменения в генах, кодирующих белки, и дают организму селективное преимущество, то они не могут произвести птицу из рептилии или человека из примитивной обезьяны. Кстати, усредненный полипептид человека более чем на 99% идентичен таковому шимпанзе (King, Wilson, 1975).

Общеприняты представления (Goldschmidt, 1933; Jacob, 1977) о том. что крупные эволюционные изменения происходят в результате мутаций в регуляторных генах. Небольшие изменения в числе клеточных делений или в их расположении могут изменить время развития органа, его морфологию или положение в зародыше. Способность отвечающей клетки продуцировать определенный белок в результате сигнала от индуцирующей ткани также может изменить характер развития (Ohno, 1970). Если это так, то можно предположить появление «мутантов развития», когда особь данного вида в каком-то отношении представляет своих эволюционных предшественников. Такие мутации были обнаружены. У большинства птиц все пальцы включены в кости крыла и когти на концах крыла отсутствуют. Однако Archaeopteryx, первая из известных птиц, сохраняет на конце крыла три рептилийных коготка. У домашних кур простая менделевская доминантная мутация Ametopodia вызывает реверсию крыльев, снабженных на концах когтями (Cole, 1967). В гл. 18 мы обсудим мутации у мух, вызывающие изменения характера сегментации по типу сегментации у других членистоногих.

У иглокожих, таких, как морская звезда, закладка пятилучевой симметрии органов и «рук» происходит в результате взаимодействия гидроцеля с покрывающим его эпидермисом (Czihak, 1971). Гидроцель – часть полости тела, развивающаяся в гидроваскулярную систему, образует пять выпячиваний, каждое из которых индуцирует формирование руки (или, у морских ежей, амбулакральной области) (рис. 16.9). Если разные виды морских ежей сохраняют пятилучевую симметрию, то морские звезды оказываются более изобретательными. Гидроцель шестилучевой морской звезды Leptasterias hexactis образует сначала пять выпячиваний, а чуть позже и шестое. Сходным образом, девять карманов гидроцеля обусловливают пространственную организацию у видов девятилучевых звезд (Gemmill, 1912). У слепых пещерных саламандр не происходит