Когда мы говорим о естественном отборе, в первую очередь вспоминаются давно отгремевшие эпохи сражающихся динозавров, купающихся трилобитов и плещущихся в первобытном бульоне амеб и бактерий. Мы также знаем, что и в наше время происходят мутации, являющиеся основой естественного отбора, и постоянно возникают новые разновидности вирусов и бактерий, грибов и растений. Но вот что для многих будет сюрпризом, так это то, что и любое животное, включая человека, постоянно и очень бурно (!) мутирует.
Прочтя эту фразу, ты, наверное, побежала к зеркалу и с облегчением вздохнула, убедившись, что мутации не превратили тебя в овцу или верблюда. Нет, те мутации, которые происходят в тебе, вероятно, прямо в данную минуту, в овцу тебя не превратят. Так о чем же речь?
Прямо сейчас, возможно, в твоем организме происходит бурная эволюция клеток, рождающая миллионы их разновидностей в очень короткий промежуток времени. И это не некое исключение, не разовый процесс, а совершенно необходимое для выживания, неотъемлемое свойство иммунной системы организма.
Одна из функций иммунной системы состоит в том, что чужеродные, потенциально опасные микроорганизмы, попавшие в организм, должны быть распознаны и обезврежены в том случае, если они несут в себе угрозу. Переродившаяся клетка собственного организма (например, раковая) тоже должна восприниматься чужеродной и уничтожаться.
Все тело человека пронизано сетью иммунной системы, состоящей из ЛИМФАТИЧЕСКИХ СОСУДОВ, по которым передвигаются, в частности, ЛИМФОЦИТЫ (это клетки иммунной системы, выполняющие различные функции). Передвигаются они и по кровеносным сосудам.
Все разновидности лимфоцитов производятся в КОСТНОМ МОЗГЕ. Каждый из видов лимфоцитов выполняет свою функцию, тесно сотрудничая друг с другом. Сейчас нам для демонстрации работы естественного отбора достаточно рассмотреть только один вид лимфоцитов, чья функция заключается в опознании чужеродного тела и закреплении на нем.
Важно знать, что доля опасных существ, попадающихся в джунглях нашего организма, крайне мала по сравнению с их постоянными обитателями. Факт заключается в том, что жизнеспособный человек состоит не только из клеток, развившихся из оплодотворенной яйцеклетки, но еще из клеток необходимых ему симбионтов: бактерий. И иммунная система отлично это понимает и «своих» не трогает. Точно так же, как она не трогает здоровые клетки человеческого тела.
Но периодически в организм попадают либо отдельные молекулы, отрицательно влияющие на какие-нибудь из его клеток, либо даже целые живые существа, наносящие вред тем или иным образом — испуская токсичные вещества, или питаясь клетками нашего организма, или используя наши клетки как фабрики для производства своих копий. И в таком случае цель иммунной системы — расправиться с пришельцами, разделить их на составные части и отдать на утилизацию. Для этого необходимо «настроиться» на вторгшегося чужака, для чего нужно построить множество лимфоцитов, которые будут с ним бороться.
Каждый лимфоцит имеет специальные рецепторы, которые он использует для опознания чужака и прикрепления к нему, что является первой фазой борьбы с ним. Но проблема в том, что этот рецептор должен идеально подходить к конфигурации враждебного микроорганизма, иначе ничего не получится. Откуда же взять лимфоцит с рецепторами, идеально подходящими для вторгшейся инфекции? Очевидно, что у организма нет и не может быть готовой схемы для каждого из рецепторов, соответствующих бесчисленному множеству возможных инфекционных агентов, ведь и вирусы и бактерии не сидят на месте, они постоянно видоизменяются, мутируют, эволюционируют.
Поэтому, когда в глубине костного мозга формируются лимфоциты, части ДНК, отвечающие за их структуру, стремительно мутируют, создавая миллиарды рецепторов всевозможных случайных форм. Это первый шаг эволюционного процесса: создание вариантов.
Выпущенные в лимфатическую систему, лимфоциты пытаются ухватиться за так называемый АНТИГЕН (т.е. за самого чужака, или за его часть), и большинство из них, конечно же, не может этого сделать, так как их рецепторы не подходят к антигену. Поверхность каждого вида антигенов сложна и уникальна за счет выступов, изогнутостей, изменений электрического заряда, так что рецептор неподходящей формы просто скользит по ней, не имея возможности зацепиться. Можно убедиться, насколько эта задача сложна, взглянув на атомную модель обычного РИНОВИРУСА, возбудителя простудных заболеваний.
Но среди миллиардов разных лимфоцитов хотя бы один окажется способным хотя бы как-то прицепиться к антигену, и как только это происходит, в этом и именно в этом лимфоците запускается механизм срочного и массированного деления, и он начинает делиться с огромной скоростью. При делении лимфоцита получаются его копии — это один из способов размножения клеток иммунной системы. Заметить ЛИМФАТИЧЕСКИЙ УЗЕЛ, где происходит этот процесс, очень легко: он распухает. Так что распухание лимфоузла является не только признаком попавшей в организм инфекции, но и свидетельством начала борьбы с ней.
Первое сцепление лимфоцита с антигеном скорее всего будет несовершенным, и контакт между ними будет слабым. Если бы при делении образовывались идеально точные копии исходного лимфоцита, то борьба с инфекцией была бы неэффективной. Поэтому при делении лимфоцита происходит тот же взрыв мутаций, с которого и начался иммунный ответ организма на присутствие инфекции, и исходный удачливый лимфоцит, сохраняя в целом свою полезную особенность, плодит огромное количество мелких вариаций своей конфигурации.
А дальше работает тот же механизм: те из мутировавших лимфоцитов, которые плохо контактируют с антигеном, разрушаются, так как для организма их присутствие бесполезно. А мутанты, оказавшиеся приспособленными к контакту немного лучше, чем исходный лейкоцит, начинают снова делиться и мутировать с огромной скоростью, порождая всё более и более успешные лейкоциты, что влечет за собой новые взрывы мутаций, в результате которых появляются ещё более цепкие особи.
Таким образом, за счет эволюционного механизма мутации осуществляется все более точная подстройка рецепторов лимфоцитов, позволяющая всё успешнее сопротивляться инфекции. Поэтому теперь, когда ты услышишь слово «естественный отбор» и замечтаешься, то может быть посреди эпических образов грандиозных ящеров мелькнет и невзрачный серый шарик, которому мы обязаны своей жизнью, и который прямо здесь и сейчас творит эволюцию прямо в нашем теле.
