Дарвинизм в XX веке - Медников Борис Михайлович - Страница 39

Причины этого процесса понятны: хотя модификации и не наследственны, способность к ним заложена в генотипе. Если нужда в модификации отпадает, отбор уже не контролирует этот механизм. В результате накопления неконтролируемых отбором мутаций происходит утеря реакции фенотипа на давно не встречавшиеся в жизни популяции факторы среды.

Часто упоминаемый в романах Скотта и Стивенсона шотландский тетерев — граус не что иное, как белая куропатка. Белой она называется потому, что белеет зимой. Однако в малоснежных областях северной Англии и Шотландии граус потерял способность к смене окраски: зимняя окраска ему просто уже не нужна. Основываясь на этом и ряде других изменений, грауса порой выделяют в отдельный вид.

Много подобных случаев описано и у растений. Так, некоторые широко распространенные растения образуют долинные и горные формы. Если семена горной формы пересадить в долину, из них вырастут особи долинной формы. А близкие виды, распространенные только в горах, даже в долинах останутся горными.

Эта тенденция, широко распространенная среди видов, перешедших от изменчивых условий к более стабильным, таит в себе опасность. Организм с узкой нормой реакции подобен конусу, поставленному на вершину: любой толчок выводит его из равновесия. Бесчисленные вымершие виды животных и растений постигла эта участь.

Быть может, это одна из причин, почему наши средние широты, в отличие от тропических, являются ареной становления новых, прогрессивных видов, — в тропиках условия много стабильнее.

Проанализировав множество подобных фактов, наш замечательный эволюционист И. И. Шмальгаузен пришел к выводу, что в данном случае мы имеем дело с одним из проявлений стабилизирующего отбора: ламаркистское объяснение здесь явно неприемлемо.

Известный эмбриолог и генетик К. Уоддингтон описал процесс, названный им «генетической ассимиляцией». Если куколок дрозофилы на определенной стадии подвергнуть на несколько часов действию температуры, превышающей оптимальную, у части вышедших из них мух наблюдается фенокопия, похожая на мутацию — разрыв крыловой жилки. Отберем этих мух и будем разводить «в себе» (инбридинг), в каждом поколении подвергая температурному шоку и последующему отбору. Через 20 поколений частота возникновения фенокопий возрастает почти до 100 %, и для их возникновения иногда не требуется теплового шока. Казалось бы, это типичная ламаркистская «ассимиляция внешних условий». Но вспомним, что в каждом поколении велся отбор на пенетрантность (см. главу о наследственности) проявления признака. Фактически мы накопили в популяции мух — носителей генов, вызывающих модификацию в данном направлении. Дальнейшие опыты показали, что, во-первых, чем более гетерогенна популяция, тем быстрее проходит процесс «ассимиляции», а, во-вторых, разные линии резко отличаются реакцией на отбор. Это вполне понятно: чтобы отбор действовал, для него нужен материал (вспомним мух, приспосабливающихся к ДДТ).

Итак, способность организмов к адаптивным модификациям, к тем изменениям фенотипа, на которые, как говорил К. А. Тимирязев, отбором наложена «печать полезности», генетически запрограммирована. Несомненно, в процессе эволюции колебания нормы реакции играли и играют важную роль. Быть может, один из самых интересных и животрепещущих вопросов теории эволюции — это изучение тех путей и способов, какими условия внешней среды выявляют в фенотипе разные стороны генетической информации. На фоне открытий последних лет в этой области ламаркистское «приспособление вследствие приспособляемости» выглядит убогой тавтологией.

Трудно переоценить и практическое значение проблемы управления нормой реакции. Так, хотя мы и не научились исправлять мутировавшие гены, но в ряде случаев уже можем при помощи комплекса внешних факторов блокировать их действие, как бы вызывая модификацию, «обратную по знаку» (простейший пример — лечение наследственного диабета инсулином).

Мы можем заключить, что все известные нам случаи приспособления удовлетворительно объясняются «по Дарвину». Ламаркистское истолкование каждый раз не выдерживает критического анализа. Но, может быть, ламаркизм неуязвим в другом — например, в объяснении эволюционного прогресса?..

С тех пор как люди стали классифицировать объекты, они пытались разделить их на простые и сложные, более или менее совершенные, менее эволюционно продвинутые и прогрессивные. В XVIII веке большим успехом пользовалась система Шарля Боннэ — так называемая лестница Боннэ, на нижних ступенях которой находились камни, дальше шли кораллы, затем растения, животные, человек, ангелы и архангелы. Идея прямолинейного прогресса — от булыжника к архангелу — привлекала многих.

Вряд ли, однако, стоит придавать лестнице Боннэ эволюционный смысл. Скорее она напоминает феодальный табель о рангах с верховным сюзереном на вершине. Король мог пожаловать дворянство или повысить дворянина в титуле — как и господь бог, который, сотворив Адама из глины, одним скачком поднял его с самых нижних ступеней лестницы к высшим. Да так ли новы эти построения? Низами ас-Самарканди — ученик Омара Хайяма помещал между минералами и растениями кораллы, а между растениями и животными — финиковую пальму (единственное растение, о котором знали тогда, что оно размножается половым путем). Расстояние от Низами до Боннэ — шесть веков, однако заметного прогресса явно не наблюдается.

К тому же невозможно в одну шеренгу, в одномерную последовательность уложить все многообразие форм живой природы. Это понимал и Ламарк, признававший несколько линий прогрессивного развития. Он же знал, что эволюционная теория не может пройти мимо явления прогрессивной эволюции. Прогресс должен быть так же объяснен, как и целесообразность, — и основатель одной из первых эволюционных гипотез считал, что смог его объяснить своим законом градаций (от латинского градус — ступень).

Закон градаций, по Ламарку, заключается в том, что движущая сила эволюции — «постоянное стремление природы к постепенному усложнению видоизменений в строении организма», «стремление природы к прогрессу». От условий среды этот процесс не зависит. Наоборот, внешние условия, предъявляя свои требования, нарушают градации. Организмы вынуждены к условиям приспосабливаться, целесообразно реагируя на них. Прогресс и приспособление, по Ламарку, не только взаимосвязаны, но и противоречат друг другу.

Нетрудно видеть, что это не объяснение, а в лучшем случае констатация факта. Прогрессивная эволюция объясняется стремлением природы к прогрессу — теорема, требующая доказательства, возводится в ранг аксиомы. При этом возникают и свои трудности. Почему, например, сосуществуют в природе высшие и низшие формы жизни? Ламарк толковал это так: процесс самозарождения жизни идет и сейчас, поэтому низшие формы жизни еще не успели подняться до уровня высших.

Такая трактовка была бы удовлетворительной для XVIII столетия («Философия зоологии» Ламарка опубликована в 1809 году, но все мировоззрение автора — продукт предшествующего века). Однако с тех пор, как великий Луи Пастер окончательно доказал невозможность самозарождения жизни, по крайней мере в настоящее время, такое толкование не может быть принято.

Отношение Дарвина к объяснению прогресса Ламарком ясно из эпиграфа к этой главе. Теория Дарвина решает проблему просто: виды прогрессивно эволюционируют лишь тогда, когда им это выгодно, когда высокая организация сможет обеспечить успех в жизненной борьбе. Бактерия, инфузория и дождевой червь обитают в условиях, когда высокая организация попросту не нужна. Прогрессивное развитие не может считаться обязательным законом жизни, оно неразрывно связано с приспособлением. Такая трактовка выглядит более обоснованной, чем концепция Ламарка. Однако о путях, способах и причинах прогрессивной эволюции, да и о существовании самого прогресса ведутся споры и в наше время. Главным образом это объясняется отсутствием взаимопонимания в самом главном: что такое прогресс? Интуитивно все понимают, что подразумевается под данным словом. Но что считать более, а что менее прогрессивным? Каковы критерии прогрессивного развития? О некоторых сторонах этого донельзя запутанного вопроса мы поговорим в следующих разделах.