Один аспирант нашел в библиотеке статьи о том, что несколько групп исследователей обнаружили ДНК, отвечающую за построение тел животных, и выявили гены, на основе которых создаются головы, крылья и антенны мух. Это само по себе казалось невероятным, но это было еще не все: версии тех же самых генов участвовали в создании тел рыб, мышей и людей. В статьях проблескивало начало новой науки, способной объяснить, как в эмбрионе закладывается строение животного и как происходила эволюция животных на протяжении миллионов лет.
Эксперименты с ДНК обещали ответить на вопросы, ранее находившиеся исключительно в компетенции охотников за окаменелостями. Более того, понимание функции ДНК могло помочь отыскать генетический механизм тех изменений, которые я пытался объяснить с помощью древних камней.
Как существа из прошлого, оставшиеся только в виде окаменелостей, я должен был либо исчезнуть, либо эволюционировать. Вымирание – не выход для ученого, так что частью моей интеллектуальной работы стало глубокое погружение в генетику, биологию развития и мир ДНК. После того как я прочел те журнальные статьи, моя работа как бы разделилась надвое: я проводил лето в полевых исследованиях в поисках окаменелостей, а остальную часть года занимался изучением эмбрионов и ДНК. Оба подхода могут помочь ответить на один вопрос: как происходят значительные перемены в истории жизни?
Последние двадцать лет технологические новшества появляются с головокружительной скоростью. Аппараты для секвенирования генома стали настолько мощными, что выполнение проекта по расшифровке генома человека, продлившееся более десяти лет и стоившее миллиарды долларов, теперь бы заняло полдня и обошлось менее чем в тысячу долларов. Секвенирование – лишь один пример. Мощности компьютеров и методы визуализации позволяют заглядывать внутрь эмбрионов и даже наблюдать поведение молекул внутри клеток. Технологии с использованием ДНК стали такими эффективными, что мы легко можем клонировать самых разных животных, от лягушки до обезьяны, и создавать мышей с генами человека или мухи. Теперь мы способны отредактировать ДНК практически любого организма, и это дает нам возможность удалять или переписывать гены, на основе которых создаются тела буквально всех видов животных и растений. На уровне ДНК мы можем понять, какое сочетание генов определяет различия между лягушкой, форелью, шимпанзе и человеком.
Эта революция привела нас к знаменательному результату. Камни и окаменелости вкупе с ДНК-технологиями позволяют подступиться к некоторым классическим вопросам, над которыми тщетно бились Дарвин и его современники. Новые эксперименты открывают многомиллиардную историю развития жизни, в которой были слияния, переназначения, соперничество, воровство и войны. И все это происходило внутри ДНК. На геном постоянно нападают вирусы, отдельные части генома враждуют между собой, но из поколения в поколение геном в каждой клетке животного выполняет положенную работу. Результатом этого динамического развития становится появление новых органов и тканей – тех биологических инноваций, что изменяют мир.
