Молекулярная биология помогает ответить на вопрос, сколько лет эволюции отделяют вождя пролетариата от шампиньона двухспорового.
Ленин — это гриб. В 1991 году эти слова вызвали настоящий культурный шок. Вот представьте: ещё существует Советский Союз, страной правит коммунистическая партия, изображения Ленина везде — на лацканах школьных пиджаков, в кабинетах чиновников, на улицах и площадях. Это главный национальный святой, даже в государственном гимне поётся:
Сквозь грозы сияло нам солнце свободы,
И Ленин великий нам путь озарил:
На правое дело он поднял народы,
На труд и на подвиги нас вдохновил!
И на фоне всего этого как-то вечером с экрана телевизора молодой музыкант Сергей Курёхин с абсолютно серьёзным лицом заявляет: «То, о чём я буду говорить сегодня, — это просто основная тайна Октябрьской революции. Я… хочу сказать, что Ленин был грибом. Более того, он был не только грибом, он был ещё помимо всего радиоволной. Понимаете?» Не сбиваясь с академического тона, он аргументировал свою мысль, сравнивая изображение Ленина на броневике с мухомором в разрезе.
Современная наука знает многое о генах и белках Homo sapiens (к которым относится Владимир Ильич) и о генах других организмов. На основании этой информации можно довольно точно вычислить, в какой момент на Земле обитало существо, являвшееся предком и шампиньона, и человека. Определить степень родства между человеком и грибом биологи пытались ещё до рождения Ленина. Методы сравнительной анатомии и морфологии позволили установить, что, например, к шимпанзе человек ближе, чем к шампиньонам.
А вот кому он больше брат: тому же шампиньону или банану? На такие вопросы помогли ответить уже молекулярно-генетические методы. За более чем полвека исследований учёные накопили огромный массив информации об аминокислотных последовательностях белков и нуклеотидных последовательностях ДНК и РНК самых разных организмов — и начали их сравнивать.
Сравнительный анализ показал, что в разных участках генома и в разных белках изменения происходят с разной скоростью. Жизненно важные структуры — например, белки дыхательной цепи и кодирующие их гены — консервативны, то есть изменяются в эволюционном процессе слабо. Те же последовательности, изменения которых сказываются менее значимым образом, претерпевают больше изменений.
При этом мутации в обоих случаях накапливаются с определённой частотой (в консервативных — с меньшей). Зная эту частоту и генетические последовательности разных организмов, можно рассчитать примерное время их расхождения. На этом основан метод молекулярных часов, позволяющий определить, когда же разошлись эволюционные пути видов, и строить филогенетические деревья (те самые «деревья всего живого» из школьных учебников биологии) с примерной привязкой к временной шкале. Ключевое слово — примерной. Результаты по разным объектам (белкам, ДНК, РНК) для одной пары организмов всегда несколько различаются, метод далёк от совершенства.
Однако разобраться, к кому же ближе Ленин — к банану или таки к шампиньону, — с его помощью можно. Это мы и попытались сделать с помощью сервиса TimeTree, созданного оксфордскими учёными. Числа, что вы видите в инфографике, — это медианные значения расхождения эволюционных ветвей, полученные из разных исследовательских работ по разным объектам.
Судьбы Ленина и грибов разошлись миллиард лет назад. Но в 1942 году экологические пути свели их снова. Во время эвакуации из Москвы в Тюмень на покровах тела вождя поселилась чёрная плесень. Вероятно, вида Aspergillus niger. Чтобы спасти мумию, учёные вводили серную кислоту в поражённые участки. Руководил работой глава научной лаборатории при Мавзолее, который и мумифицировал основателя Советского государства. По его словам, после инъекций портретное сходство мумии со снимками Владимира Ильича даже усилилось.
Фото: Моисей Наппельбаум / Собрание МАММ (2); pixabay.com (7); CC0
Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» № 1 (46) за 2021 г.