Вроде бы все логично, но... Ламарк глубоко заблуждался. Вообще шея жирафа - прекрасный пример того, как развивается наука. Главный ее принцип - во всем сомневаться, особенно в очевидном. Поэтому в каждом ответе ученые сразу же ищут новый вопрос. В такой череде "вопрос - ответ - новый вопрос - новый ответ и так далее" наука познает мир. И она доказала, что Ламарк неправ, что сколько бы сотен тысяч лет жирафы ни тянулись к расположенным на высоте листьям, это к их длинной шее никакого отношения не имеет. На самом деле во всем виноваты генетика и естественный отбор. Благодаря мутациям рождались разные животные: с просто длинной шеей, с более длинной, а также с очень длинной. А дальше в дело вступал естественный отбор: из этого множества жирафов с шеями разной длины побеждали длинношеие. Они лучше питались, так как дотягивались до листьев, которые другим были недоступны. Они были здоровее, конкурентоспособнее, плодили больше потомства с такими же длинными шеями.
Это один из самых знаменитых примеров, как работает естественный отбор, и жирафы с их удивительными шеями попали во все учебники. Казалось бы, здесь можно ставить точку, но наука и на этот раз не успокоилась. Она задалась новым вопросом: только ли в недосягаемых листьях причина? Были предложены самые разные версии. Скажем, такая: длинная шея в первую очередь нужна была самцам жирафов. "Рекордсмен" легче побеждал соперника в схватке за самку, а, может, слабый пол почему-то предпочитал более длинношеих самцов. Иными словами, длина шеи жирафов была признаком, по которому работал половой отбор.
Еще одна гипотеза: длинная шея защищает от перегрева. Ведь температурный баланс зависит от соотношения поверхности тела к его объему. Чем больше поверхность, тем быстрее тепло уходит, чем больше объем тела, тем больше тепла в нем задерживается. Для большого животного в жарком климате важно избавляться от избытка тепла, чтобы не перегреться. Возможно, длинная шея вместе с длинными ногами у жирафов увеличивают поверхность тела относительно объема, помогая им охлаждаться. Ученые из ЮАР сделали расчеты и показали, что соотношение поверхность - объем у жирафа примерно такое же, как многих других животных. А значит гипотезу "шеи-холодильника" придётся отбросить. Но авторы тут же выдвинули новую версию: жираф может спасаться от перегрева, располагаясь головой всегда к Солнцу. Так они уменьшают площадь тела, освещаемую его лучами, - на шею свет просто не попадает. Вполне возможно.
Таких уникальных генов, кроме жирафа, нет больше ни у каких животных
Изучая феномен жирафа, ученые пришли к выводу, что длинная шея "потянула" за собой изменения во многих его органах. Чтобы качать кровь на высоту 5-6 метров, природа снабдила животное очень мощным сердцем. Оно пропускает 60 литров крови в минуту, весит 12 кг и создает давление, которое в три раза выше, чем у человека. Это большая работа даже в покое, но жирафы еще и любят побегать, они развивают скорость до 60 км/ч, что при их росте просто поразительно. И для этого им пришлось сильно изменить свою конституцию: зад скошен, туловище укорочено, а ноги сильно удлинены. Значит, над строением жирафа поработали не только "шейные" мутации, но множество других. Какие? На этот вопрос ответила международная группа ученых. Они сравнивали геномы жирафа и его ближайшего родича окапи, совсем на него не похожего. Несмотря на то что по эволюционным меркам они разошлись сравнительно недавно, всего 11-12 миллионов лет назад, окапи больше напоминает зебру - у него нет ни вытянутой шеи, ни сильного сердца, позволяющего качать кровь на большую высоту. Также изучались гены нескольких десятков других животных, от мыши до коровы. В итоге оказалось, что около 70 генов, которые есть и у человека, и у других млекопитающих, у жирафа "настроены" иначе. Таких специфических вариантов нет больше ни у каких животных. Причем именно эти гены отвечают за развитие скелета и сердечно-сосудистой системы.
Сейчас ученые намерены пойти дальше, понять, какие конкретно из этого ансамбля из 70 генов стали причиной появления длинной шеи. Для этого гены жирафа будут вводить в геном мыши. Когда родятся длинношеие грызуны, станет ясно, какой ген превратил жирафа в уникума природы.
