Глухой зимы глухие ураганы

Многие физики весьма поспособствовали прогрессу биологии – вспомним хотя бы Френсиса Крика или, еще до него, Макса Дельбрюка. Но некоторым из них лучше бы оставаться на своей собственной территории :)

«Представим себе свалку, где в беспорядке валяются все комплектующие Боинга-747. Над ней проносится ураган. Каков шанс, что после него мы обнаружим полностью собранный, готовый к взлету Боинг? Пренебрежимо мал, даже если бы эта свалка была размером со Вселенную». Эта красочная метафора Фреда Хойла порождена ошибочным представлением, что сложные биологические структуры появляются сразу в готовом виде, как Афродита из морской пены. (Детальный разбор книги Хойла можно найти здесь).

Количественные оценки Хойла не учитывают следующего. Точечные мутации – случайные замены индивидуальных нуклеотидов в процессе копирования ДНК – далеко не единственный источник наследственной изменчивости. Обычное дело – удвоение целого гена, две копии которого потом начинают мутировать независимо друг от друга. Неродственные организмы обмениваются генетическим материалом – это называют горизонтальным переносом – в том числе, при помощи вирусов, без которых клеточная жизнь была бы совсем другой. Наконец, бывают и еще более радикальные вещи: объединение и перетасовка целых клеточных геномов!

Все слышали, что наши митохондрии – это потомки дышащих бактерий, поглощенных предковой локи-археей, не способной к дыханию. Но мало кто знает, что многие водоросли – это матрешки, продукты захвата одной эукариотической клеткой не бактерии, а другого эукариота, причем такой захват произошел независимо в нескольких линиях. Каким же способом можно реалистично оценить вероятность подобных событий?

Схема путей эндосимбиоза из обзора моего коллеги Уве Майера.
В двух группах водорослей соханился даже остаток ядра проглоченного симбионта, обозначенный на схеме как «Nm» (Nucleomorph).
У таких организмов в каждой клетке – аж четыре независимых генома!