Борис Медников - Дарвинизм в XX веке

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?..

Прогресс в живой природе

Боже, избави меня от ламарковских бессмыслиц вроде «склонности к прогрессу»…

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.

В самом деле, почему мы говорим, что этот вид более прогрессивен, чем другой? Дарвин высказывался по этому поводу противоречиво. По его словам, одним из критериев прогрессивности может быть сложность организации. Действительно, бактерия, амеба, даже червь устроены как будто проще позвоночного животного. Но ведь челюсть крокодила устроена сложнее челюсти человека. Сравните цветы магнолии или водяной лилии с цветами вьюнка или колокольчика. Первые как будто сложнее вторых: в них больше лепестков, больше тычинок. Однако вторые прошли значительно больший эволюционный путь. И не всякая сложность может быть критерием прогресса. От просто сложности к сложной простоте — вот генеральная линия эволюции. Здесь нетрудно и ошибиться. Щеголю времен Людовика XIV наш костюм спортивного покроя показался бы до убожества примитивным.