Текст книги "Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции"

Соответственно мы не наблюдаем резко трансформирующихся видов, которых мы называем трансформерами, и в этом с сальтационистами можно согласиться. Но это не означает, что эволюция жизни на Земле прекратилась. Сложившиеся на планете обстоятельства не требуют сейчас от наличествующих видов резкого изменения характера, содержания и способов биологической работы, поэтому и отбор принял по преимуществу стабилизирующий характер.

Кроме того, человеческая цивилизация сильно потеснила растительный и животный мир, заставив его приспосабливаться к ней путями, близкими к паразитизму и соответствующему упрощению, а не прогрессивному развитию биологической работы.

Дальнейшее прогрессивное развитие живой природы возможно только в коэволюции с человеком, в соответствии с интенсификацией его усилий по преобразованию самого себя и дальнейшему усовершенствованию природы.

Как отмечает В.Назаров, Р.Гольдшмидт, А.Дальк и многие другие сальтационисты неоднократно заявляли, «что эпоха направленных макромутаций и типогенеза давно миновала и наблюдаемый мутационный процесс красноречиво свидетельствует об истощении энергии эволюции» (Там же, с. 250).

Если сводить макроэволюционный процесс к макромутациям, можно действительно прийти к выводу, что «энергия эволюции» сосредоточилась на человеке и после этого титанического усилия иссякла. Но этот вывод, подводящий к креационизму, свидетельствует лишь о бессилии и иссякании энергии крайнего мутационизма. Человечество эволюционирует, и природа будет эволюционировать совместно с ним.

Сальтационизму в теории эволюции постоянно противостоял градуализм, сторонники которого от Ламарка и Дарвина до СТЭ отстаивали постепенность, непрерывность, континуальность эволюционно значимых изменений.

«Дарвиновский градуализм, – отмечает Н.Воронцов, с самого своего создания тесно связан с континуальностью его представлений о недискретном характере различий между «разновидностями» и видами… Элементы представлений о неравномерности темпов эволюции можно найти у Дарвина» (Воронцов Н.Н. Развитие эволюционных идей в биологии – М.: Издат. отдел УНЦ, ДО МГУ, 1999 – 640с., с. 547).

СТЭ, как показывает Воронцов, с самого своего создания содержала в себе внутреннее противоречие. С одной стороны, она утверждала «концепцию реальности, дискретности вида», а с другой – «считала процесс видообразования градуалистическим, континуальным во времени», культивировала «представление об эволюции как смене генных частот» (Там же, с. 548–549). И лишь под давлением критики со стороны пунктуалистов некоторые представители СТЭ вынуждены были согласиться, что такое представление об эволюции неудачно и «что нельзя сводить макроэволюцию к смене генных частот» (Там же, с. 549).

Негативное отношение к сальтационизму у российских ученых объясняется ещё и тем, что, как отмечает Воронцов, с. 1950 г. сальтационистские взгляды о «порождении видов» стал пропагандировать палач российской науки Трофим Лысенко (Там же, с. 549–550).

Ключевым в дискуссиях градуалистов и пунктуалистов стал вопрос о роли хромосомных перестроек (Там же, ч. 556). Однако в последнее время было обнаружено несколько механизмов быстрого изменения геномов – дупликация генов и их групп, мобильные диспергированные гены, горизонтальный перенос и т. д.

Представления о «системных» мутациях базируются прежде всего на неверной интерпретации экспериментальных данных, полученных при генетическом уродовании животных индуцированными мутациями под действием радиационных и химических мутагенов. Полученные таким образом мутанты демонстрируют, фактически, эволюционные тупики, а не эволюционно значимые инновации. Наблюдателям таких явлений лишь кажется, что они присутствуют при возникновении переходов, моделирующих эволюционные преобразования.

Очень верно пишет по этому поводу А.С.Северцов:

«При интерпретации отдельных мутаций или нарушений формообразования как механизма сальтационного возникновения надвидовых таксонов обычно не обращают внимание на то, что измененные признаки не являются эволюционно новыми. В качестве таксономически значимых они интерпретируются только по аналогии с признаками уже существовавших систематических групп» (Северцов А.С. направленность эволюции – М.: Изд-во МГУ, 1990 – 272с., с. 75).

В качестве примеров Северцов приводит наиболее эффектные крупные мутации, со времен Т.Моргана служившие основанием для спекулятивных умозрений сальтационистов. Так, мутация, связанная с появлением четырехкрылости у дрозофил, может быть принята за изменение признака отряда двухкрылых, к которому относятся дрозофилы, лишь только потому, что интерпретаторам сальтационистского направления известны четверокрылые насекомые, от которых произошли двухкрылые.

Возникновение лишней пары крыльев в результате воздействия облучением на генетический аппарат – это, конечно, интересное явление. Но оно свидетельствует не о возможности посредством крупной мутации мгновенно перейти животному из одного отряда в другой, а лишь о сохранении в генетических структурах некоторых запасов памяти о морфологическом строении далеких предков. То же самое можно сказать и о других подобных эффектах.

«Удвоение костей голени птиц, – отмечает далее А.С.Северцов, – можно интерпретировать как меняющее признак этого класса только на том основании, что предки птиц – рептилии – имели две берцовые кости. Напротив, мутация дрозофилы aristopedia, несмотря на все ее своеобразие – ножка вместо аристы, не может иметь таксономической интерпретации, так как среди насекомых нет форм с ногами на голове» (Там же)

К этому можно добавить, что появление ног на голове у любого животного не могло бы дать начало новому отряду, классу или любой другой таксономической группе не потому, что подобная мутация представляет собой крайне редкое явление, а потому, что подобная псевдоинновация создала бы серьезные помехи для биологической работы организма, только мешала бы и передвижению, и поглощению пищи, создала бы явные селективные недостатки и была бы оперативно элиминирована отбором.

Итогами крупных мутаций, таким образом, являются или несуразные, нескореллированные с другими частями организма, неработоспособные и бессистемные изменения, или уже эволюционно пройденные этапы развития. «Представления о сальтационном механизме макроэволюции, – подводит итог А.С.Северцов, – основаны на порочном логическом круге. В качестве экспериментального обоснования этих представлений используются искусственно вызванные атавизмы, а не новые адаптации» (Там же).

Сальтационизм нередко опирается на данные тератологии (от греч. «тератос» – урод) – раздела биологической науки, связанного с изучением происхождения и развития разнообразных уродств. Основоположником тератологического сальтационизма был современник Дарвина К. Дюрест, который противопоставил дарвиновской теории отбора учение о ведущей роли уродов в эволюции.

Он полагал, что именно уроды, в силу действия определенных причин приобретающие наследственные отличия от всех остальных особей своего вида, в конечном счете становятся родоначальником новых групп организмов. Натуралистической биологией накоплен значительный фактический материал о проявлениях разнообразных отклонений от нормы в строении организмов, делающих их похожими на организмы других, даже иногда неродственных видов.

«Изучение морфологических уродств, – пишет известный российский биолог-эволюционист и палеонтолог Л.Татаринов, – действительно представляет интерес, поскольку уродства демонстрируют возможность сальтационного и координированного изменения целых систем органов и свидетельствуют о гомологии морфогенетических процессов у родственных организмов, проявляющейся, в частности, в появлении у них сходных уродств» (Татаринов Л.П. Сальтационизм в современных теориях эволюции – В кн.: Дарвинизм: история и современность – Л.: Наука, 1988 – 232с., с. 114).

Гомологичные, то есть сходные признаки возникают у организмов различных видов вследствие сходных мутаций генетического аппарата и вызываемых этими мутациями нарушений биологической работы по формированию органов в процессах раннего индивидуального развития. Мутагенез здесь проявляется, так сказать, в «чистом» виде, и трудно устоять от соблазна свести к нему механизм эволюции.

Все примеры «инновационных» уродств, приводимые Л.Татариновым, давно известны и демонстрируют удивительную способность генетических структур изменять организмы в самых неожиданных направлениях. Но если гены способны так изменять организмы вследствие крупномасштабных ошибок копирования, то тем более они способны трансформировать способы своей деятельности под влиянием изменений биологической работы организмов, поддержанных отбором и осуществляемых значительным числом поколений.

Прямое доказательство этой способности можно увидеть в сходстве приобретенных уродств (морфозов), возникших вследствие травм и обусловленных внешними воздействиями нарушений развития, с уродствами морфогенетического характера, образуемыми мутациями. И те, и другие, то есть морфозы и мутагенные уродства, сходны именно по своей природе, представляя собой реакции развития на нарушения биологической работы организмов.

Привычка строить на нарушениях теорию эволюции – это дурная привычка, приобретенная наукой в XX веке в период мировых войн и побед тоталитарных режимов, нарушивших нормальный ход человеческой жизни. От этой привычки следует избавляться, осознав, что история жизни, ее эволюция направляется не тератологическими, а активно-преобразовательными процессами.

В примерах, приведенных Л.Татариновым, бросается в глаза прежде всего бессмысленность наследуемых уродств с точки зрения возможности применения новообразованных признаков и их корелляций с другими признаками для биологической работы организмов. Так, циклопия (риноцефалия) заключается в слиянии зачатков глаз на ранних стадиях индивидуального развития и образовании одного непарного глаза, занимающего срединное положение над носом.

Одновременно образуется своеобразный хоботок., поддерживаемый выростами лобных костей. Уродства данного типа встречаются у свиней, кошек, коров и других млекопитающих, а также у человека. Миф о циклопах, таким образом, имел некоторую реальную почву. Хитроумный Одиссей выколол у циклопа Полифема единственный глаз, как бы продемонстрировав тем самым потенциальную опасность одноглазия для биологической работы организма. Отсутствие парных глаз делает невозможным бинокулярное зрение и нарушает ориентацию в пространстве, как и возможность обозревать происходящее по обе стороны тела (Там же, с. 114–115).

Другим распространенным уродством является фокомелия – изменение форм конечностей, придающее им сходство с ластами тюленей. Фокомелия была описана еще в XVI веке знаменитым французским медиком Амбруазом Паре. В XX веке вспышка фокомелии получила известность во всем мире в связи с грандиозным скандалом, разразившимся в фармацевтической отрасли.

Оказалось, что лекарственное вещество талидамид – транквилизатор, выпускавшийся для употребления беременными женщинами одной из крупных фармацевтических компаний и разрекламированный как совершенно безвредное средство, вызывает у детей, рожденных этими женщинами, фокомелию.

«Конечно, – полагает Л.Татаринов, – неправильно было бы делать вывод, что у предков тюленей ласты возникли в результате подобного фокомелии сальтационного изменения, однако не исключено, что при формировании этой группы млекопитающих мутации затрагивают те же морфогенетические механизмы, что и талидамид, что и объясняет сходство тератологической фокомелии с ластами, приобретенными в результате длительного эволюционного процесса» (Там же, с. 115).

Если бы предки тюленей не переселились в океан и не гребли из поколения в поколение конечностями, морфогенетические механизмы, обеспечившие происхождение ласт и корреляцию ласт с обтекаемой формой туловища, никогда не проявили бы свое действие и даже не сформировались бы как предпосылка эффективного передвижения в водной среде.

Дети, больные фокомелией, вряд ли могли бы стать чемпионами по плаванию. Ибо уродства не только приводят к ненормальному развитию органов, но и снижают жизнеспособность как у самих мутантов, так и у их потомков.

Сальтационизм, собственно, заключается не в том, что отстаивается скачкообразный характер эволюционных изменений, а в том, что эти изменения якобы возникают сразу, одним скачком, вследствие крупных уродующих мутаций, и имеют чисто геноцентрическое происхождение, минуя сколько-нибудь существенное влияние биологической работы организмов. В этом отношении сальтационизм в биологии аналогичен утопическому революционаризму в философии общества, связанному с представлением о том, что очистительные грозы революций, неизбежно связанные со страданиями и жертвами, могут в одночасье изменить мир, избавить его развитие от пороков и направить ход истории к светлому будущему человечества.

Сальтационистами в сфере объяснения истории и в практике осуществления власти были в России большевики, а во всем мире – участники мирового коммунистического движения. Понятно, что как революционный сальтационизм в объяснении истории, так и радикальный сальтационизм в биологической науке являются формами не эволюционистского, а своеобразного креационистского мировоззрения, так как они предполагают творческую роль катаклизмов и чудотворное, апокалиптическое происхождение новых форм, приписывая чуть ли не сверхъестественные способности факторам, уродующим жизнь.

Совсем по-иному воспроизводятся эволюционные процессы в представлениях о сериях скачкообразных изменений, которые иногда называют «постепенными сальтациями» и рассматривают в качестве явлений, показывающих относительную правоту сальтационизма.

«Путем своего рода постепенных сальтаций, – считает Л.Татаринов, – изменяется в ряду групп животных число метамерных органов, в частности, число позвонков в различных отделах тела позвоночных. Число шейных позвонков у различных птиц варьируется, например, от 11 до 23–25, а у ленивцев среди млекопитающих – от 6 до 9. У всех прочих млекопитающих число шейных позвонков постоянно, их семь. У змеевидных ящериц и змей происходит резкое увеличение числа туловищных позвонков» (Там же, с. 111).

Понятно, что подобное умножение числа позвонков происходит в соответствии с характером и содержанием биологической работы, выполняемой теми или иными позвоночными в процессах передвижения и принятия определенных положений тела. Любые уродства, мешающие правильному осуществлению биологической работы, оперативно устраняются стабилизирующим отбором. Мутанты не участвуют в размножении и воспроизведении изуродовавших их мутаций в последующих поколениях, если только повышенной интенсивностью производимой ими работы не скомпенсируют недостатки своего строения.

Удвоение или даже умножение отдельных элементов строения или даже целых органов – довольно частое явление в эволюции, и вполне логично предположить, что оно происходит посредством серии генетических преобразований, которые можно называть и последовательными сальтациями. Сама эта последовательность, безусловно, определяется характером и содержанием работы организмов, поддержанной и усиливаемой отбором.

Л.Татаринов приводит множество примеров таких скачкообразных преобразований. Сюда относятся наряду с умножением позвонков появление дополнительных жаберных дуг у червяг и многожаберных акул, дополнительных плавников у некоторых рыб, дополнительных рогов у рогатых динозавров, некоторых ископаемых полорогих оленей и антилоп, дополнительных конечностей у амфибий, дополнительных зубов у многих видов животных, дополнительной пары крыльев на месте жужжалец у современных дрозофил, дополнительных, сверх пяти обычных пальцев на руках или ногах человека и т. д.

Некоторые уродства очень похожи на эволюционные изменения. Но считать уродства источником эволюционных изменений – значит совершать логическую ошибку «подобное вызывается подобным», которая лежит в основе самой разнообразной мифологии – от сугубо религиозной и до паранаучной.

Хотя Л.Татаринов признает в принципе возможность эволюционных изменений сальтационного характера, которые «могут затрагивать как морфологические, так и физиологические и биохимические признаки», он, подводя итог своему анализу, заявляет:

«Мы крайне скептически относимся к идее прямолинейных сальтационистов о том, что таким путем могут возникать новые группы организмов высокого ранга… По-видимому, изменения, носящие характер даже крупных сальтаций, изредка возникают в популяциях в качестве индивидуальных вариаций. В отдельных случаях эти вариации могут использоваться в дальнейшей эволюции» (Там же, с. 121).

В современном сальтационизме значительную популярность приобрела гипотеза о видообразовательной роли так называемых хромосомных перестроек – типа мутаций, которые способны мгновенно обеспечивать сальтационную реорганизацию хромосом. Ряд исследователей выступил с заявлениями, что именно мутации хромосом являются регулятором, позволяющим придать скачкообразным морфологическим изменениям фенотипов системный, сбалансированный характер. За эту идею сразу же ухватились сторонники теории прерывистого равновесия, увидевшие в ней ещё одно подтверждение своей пунктуалистской доктрины.

В том, что видообразовательные трансформации связаны с перестройками хромосомного состава генетического аппарата клеток, нет ни малейшего сомнения. Но это именно последовательные перестройки, а не одномоментные хромосомные нарушения, вызванные мутациями, которые у животных чаще всего приводят к летальному исходу.

При образовании новых видов перестраивается все, в том числе и структурное наполнение, и организация хромосом. Но любое случайное и одномоментное изменение системы хромосом является не регулятором, а разрушителем жизнеобеспечивающей системы организмов.

Действительно системная и сбалансированная перестройка хромосом и генома, генетического аппарата в целом возможна лишь под давлением перестроек соматических структур, происходящих в процессах быстрого и существенного изменения стандартов биологической работы организмов.

Генетические структуры страшно консервативны, поскольку они сильно изолированы от потребностей и влияния соматических структур организмов, а их основное функциональное назначение заключается в максимально точном повторении с разными вариациями, не выходящими за пределы нормы, тех стандартов в формировании соматических структур, которые доказали свою пригодность для биологической работы, обеспечили достаточный уровень приспособления к своей среде и благодаря этому поддерживаются отбором.

Изменить эти стандарты можно только собственными усилиями в борьбе за существование достаточно обширных групп организмов одного вида, фундаментальными и направленными изменениями стандартов биологической работы. Не мутации генетических структур, а инновации в жизни организмов приводят к системным перестройкам всего генетического аппарата и преобразованию видов. Любые другие «перестройки», хромосомные или структурные приводят к потере жизнеспособности.

В конце 60-х – начале 70-х годов с каждым новым шагом в развитии генетики стали появляться все новые гипотезы, авторы которых уже не обращали внимания на то, как эти гипотезы вписываются в СТЭ. Авторитет генетики как эмпирической базы эволюционных гипотез вступил в конкуренцию с авторитетом СТЭ как эталонной теории биологической эволюции и понемногу стал подрывать этот авторитет.

При этом авторы альтернативных гипотез ни на шаг не отходили от геноцентрических и мутационистских представлений: они искали в генетике, а не в целостной системе биологических наук ответов на вопросы о происхождении эволюционных преобразований. И поэтому вся новизна их гипотез ограничивалась догадками о характере тех мутаций, которые якобы обеспечивают такие преобразования.

Так, сразу же после открытия и исследования регуляторных генов появилась гипотеза Р.Бриттена и Э.Дэвидсона о том, что в отличие от микроэволюции, происходящей на основе мутаций структурных генов, макроэволюция базируется на мутациях регуляторных генов, полностью изменяющих весь ход онтогенеза и таким образом способствующих эволюционным преобразованиям сальтационного характера.

Эта красивая и полезная, но малообоснованная идея была тут же подхвачена целым рядом авторов и стала одним из источников при разработке теории прерывистого равновесия. Снова из небытия возник призрак системных мутаций Гольдшмидта.

Но каким же образом крупные мутации, эти стихийные катастрофы регуляторных генетических структур могут обеспечивать регуляцию хода онтогенеза таким образом, чтобы произошло нормальное, отрегулированное, сбалансированное преобразование этого хода? На этот главный вопрос дать обоснованный ответ никто даже не пытался. Это ещё раз показывает, что мутационистские объяснения могут дать науке лишь эффектные соображения на уровне гипотез, но к новому синтезу они не подводят ни на шаг.

Именно поэтому многократно атакованная со всех сторон СТЭ продолжает удерживать сильные позиции в науке и образовании. Она обладает значительным селективным преимуществом по отношению ко всем этим мутационистским догадкам: ведь на ее стороне пусть не совершенный, но широкий синтез, а на стороне тех, кто выдвигает эти гипотезы и получает через их распространение известность в науке – всего лишь буквальное следование последним известиям из генетических лабораторий.

Непредвзятое осмысление фактов, добытых генетикой, показывает, что не мутации, а направленные изменения регуляторных генов, причем всех вместе, а не каких-то мутировавших в отдельности, изменяют ход онтогенеза. Происходить это может только под давлением изменения форм и способов биологической работы целостных организмов, поддержанного и усиленного отбором.

Генетика в принципе не может охватить всей сложности биологической работы организмов в процессе онтогенеза, потому что гены контролируют лишь генетические предпосылки индивидуального развития, а само развитие происходит под действием все более независимых от генетического контроля соматических мобилизационных структур.

В процессе онтогенеза, особенно на его ранних стадиях под действием биологической работы происходит преобразование всех регуляторных механизмов развивающегося организма, в том числе и системы регуляторных генов. Особая роль в онтогенетических перестройках принадлежит железам внутренней секреции. Но и аппарат чувствительности, а у животных нервная система не остаются в стороне, посылая импульсы различным клеточным структурам.

Сходные перестройки происходят и при изменениях биологической работы, приводя тем самым как к мелким, так и к крупным эволюционным преобразованиям. Поэтому скачки в эволюции носят не сальтационистский, не мутационистский характер. Они подготавливаются мобилизационными усилиями миллионов организмов разных поколений, которые стремятся не только выжить, но и улучшить условия своего существования, совершенствуя тем самым мобилизационные структуры своих организмов, в том числе и генетические.

Не премудрый Господь, заложивший якобы в живые организмы постоянное стремление к совершенствованию, как полагал Ламарк, а борьба за существование и биологическая работа, обеспечивающая выживание и удовлетворение потребностей в ресурсах, способствуют усовершенствованию организмов в процессах онтогенеза и подготавливают условия для переходов от грады к граде путем скачкообразных преобразований.

Сальтационизм заложен в фундамент и теории прерывистого равновесия – единственной теоретической конструкции, которая сегодня на равных конкурирует со СТЭ в мировом научном сообществе. Ее сальтационистский пунктуализм (или пунктуалистский сальтационизм) вобрал в себя все многообразие сальтационных гипотез.

Здесь нашли применение и поддержку и системные мутации Р.Гольдшмидта, и типострофические мутации О.Шиндевольфа, и мутации регуляторных генов по Бриттену – Дэвидсону, и любые гипотезы о мутагенной природе преобразований онтогенеза. Мутационизм Г. де Фриза и Т.Моргана остался за бортом только потому, что он соответствует раннему периоду в развитии генетики и не вписывается в ее современное состояние.

Но у всех сальтационистских гипотез есть один общий и неискоренимый недостаток: они непроверяемы и недоказуемы. Зато доказуемы и проверяемы в генетических исследованиях катастрофические последствия любых крупных мутаций, препятствующих нормальному развитию живых организмов.

Крупные мутации неспособны к обеспечению нормального развития организмов, а мелкие, даже накопленные – к обеспечению крупных эволюционных преобразований. Такой закономерный и непредвзятый вывод из достижений современной генетики связан с констатацией того, что эти достижения подготавливают крах мутационизма и основанного на нем сальтационизма, а вовсе не открывают для их обоснования новые пути.

А скачки? Да, скачки в эволюции – закономерное явление, подготавливаемое, как правило, всем ходом последовательного и постепенного развития.