Лев Кривицкий - Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции
Зато в рассмотрении иммунитета как своеобразной модели некоторых эволюционных механизмов содержится здравая идея, которая, возможно, будет развита на будущих этапах продвижения эволюционной биологии. В целом авторы придерживаются описания механизма, который был изложен Э.Стилом в книге 1979 г. и который мы уже обсудили выше.
Один из вариантов направленного хода биологической эволюции предложен российским биологом В.Петрашовым в книге «Глаза и мозг эволюции» (М., 1992 г.). Опираясь на теорию И.Пригожина о роли флуктуаций в эволюционных процессах, В.Петрашов сделал попытку нетрадиционного объяснения направленности хода эволюции, наличия у нее «глаз» и «мозга», т. е. направляющего фактора, дополняющего естественный отбор. Попытка эта, разумеется, носит характер гипотезы, требующей всесторонней экспериментальной проверки. Эту направленность, согласно гипотезе Петрашова, создают не случайные мутации, а флуктуации вещества, плотность и темп которых значительно повышается в определенных дифференцированных структурах. Эти структуры реагируют на изменения внешней среды таким образом, что норма флуктуации в них изменяется в направлении восстановления равновесия с внешней средой. Химические реакции, протекающие в процессе флуктуаций и циклов перехода вещества из равновесного состояния в неравновесное, а затем посредством бифуркаций в новое неравновесное состояние, приводят к образованию сложных молекул, способных «запоминать», воспроизводить и передавать информацию.
В.Петрашов вплотную подходит к формулированию понятия мобилизационных структур и осознанию их роли в направленности эволюционных изменений. Он отмечает, что функционирование является главной особенностью любого организма, самой сущностью жизни. Потому оно никак не может не быть одним из главных факторов эволюции. «При функционировании на пределе нормы реакции, – пишет Петрашов, – ген, определяющий ее, соответственно, также функционирует на своем структурном пределе» (Петрашов В.В. Глаза и мозг эволюции – М., 1992 – 224с., с.12). Это обстоятельство предопределяет «зрячесть» эволюции в трансформации наследственных признаков. По мере накопления генетических трансформаций приобретенные признаки становятся наследственными. Происходит это не вследствие случайных мутаций, а вследствие того, что ДНК половой клетки изменяется приспособительно к воздействию внутренней среды организма, хотя по отношению к приобретенному признаку ее изменения могут быть неопределенными (Там же, с.41). В свою очередь эта неопределенность также ограничена сходностью изменений в половых клетках при сходных изменениях признаков. Неопределённые изменения половой клетки и ее ДНК под действием приспособительных изменений направлены на совершенствование ее, включая и ДНК (Там же, с.43.). При этом наследования приобретенных признаков не происходит.
Изменения наследственной информации в половой клетке осуществляются циклически от поколения к поколению, на основе своеобразного «маятника поколений». Функция и структура органов и тканей в поколениях потомков приобретают сходные признаки, несмотря на неопределенность изменения ДНК, поскольку эти признаки также оказываются приспособительными. Наследственные признаки наследуются лишь постольку, поскольку они приобретаются вновь в сходных условиях в каждом последующем поколении. Каждый наследственный признак, таким образом, является приобретенным на основе материала родительского поколения (Там же, с.46).
Соответственно, и приобретенные признаки становятся наследственными через определенное число поколений в ходе постоянного однонаправленного приспособления и совершенствования. В процессе выполнения своих функций отдельные участки ДНК «притираются» друг к другу, интегрируются, что предопределяет возможность совершенствования наследственной информации. Приобретенный признак может стать наследственным только через большое число поколений.
При интенсификации функции, заключающейся в мобилизации всех структурно-функциональных единиц органа или системы происходит активизация генетического аппарата клеток, синтеза нуклеиновых кислот и белка (Там же, с.59).
В связи с этим автор считает неудовлетворительным объяснение чернокожести коренных жителей Африки, выработанное синтетической теорией эволюции и заключающееся в накоплении случайных мутаций под воздействием солнечного облучения. Ни у одного белого человека, живущего в Африке, таких мутаций не происходит, и никогда не происходило, но всегда происходит накопление меланина, именуемое загаром. У коренных же жителей Африки, негров, из года в год, из поколения в поколение подвергавшихся интенсивному и длительному воздействию солнечных лучей, этот приобретенный признак стал наследственным. В пользу такого объяснения свидетельствует и относительная белизна ладоней и подошв ног у африканцев негроидного происхождения, возникшая вследствие менее интенсивного воздействия солнечных лучей именно в этих местах (Там же, с.62).
Соответственно можно объяснить и формирование разнообразных защитных окрасок животных, и образование других полезных признаков, которые поражают воображение исследователей своей целесообразностью и «разумностью». Стимуляция органа (по Ламарку) создает предрасположенность к его прогрессирующему развитию, усовершенствованию сообразно потребностям целостного организма в определенной среде. Эта предрасположенность реализуется в приобретенный признак в процессе многократных «упражнений» органа, но данный признак (по Дарвину) не передается прямо и непосредственно последующим поколениям, а лишь вызывает соответствующую предрасположенность в генетических структурах организма. Естественный отбор (по Дарвину) убирает с пути эволюции организмы, не выдержавшие конкуренции вследствие отсутствия у них системы полезных признаков. Но вырабатывает эти признаки не случайное мутирование генетических структур, а закономерное действие вероятностных процессов, направляемых адаптацией каждого организма.
В.Петрашов отрицает роль мутаций в эволюционных процессах, сводя эту роль лишь к нарушениям и ошибкам, происходящим в наследственном аппарате. «Если мутации являются эволюционным материалом, – пишет он, – то быстрее должны эволюционировать те виды, у которых в единицу времени их возникает больше. Согласно синтетической теории, эволюционное значение имеют только мутации в половых клетках, следовательно, в единицу времени их будет возникать больше у видов с частой сменой поколений (то есть короткой продолжительностью жизни) и с высокой численностью особей. Однако большинство групп таких организмов не отличается высокими темпами эволюции» (Там же, с.73).
Против сложившихся взглядов о ведущей эволюционной роли мутаций В.Петрашов выдвигает следующий аргумент. Он отмечает, что если бы мутации возникали совершенно случайно и их нецелесообразные проявления убирались бы с пути эволюции только естественным отбором, то, например, развитие киля должно было бы возникать у самых разных, если не у всех видев животных, причем могло бы кодироваться возникновение киля в самых различных частях тела. Ничто не должно было бы ограничивать спектр мутаций ни по локализации, ни по содержанию. Однако наличие киля возникло лишь у птиц, рукокрылых и шерстокрылых, которым оно дало эволюционные преимущества. Ни у каких других животных кили как наследственные признаки не возникают (Там же, с.78). Мутации такого рода неизвестны (как и мутации, порождающие чернокожесть у белых людей без скрещивания с представителями негроидной расы). Этот аргумент, конечно же, несостоятелен. Он говорит лишь о том, что Петрашову неизвестны генетические ограничители мутагенеза.
Другой аргумент В.Петрашова: огромная масса нерегулируемых мутаций была бы не только бесполезной, но и приносила бы огромный вред видам, приводила бы к уродованию генофонда при возникновении каждого органа и каждого признака организма, причем нелепые мутации должны были бы возникать и проходить проверку естественным отбором в онтогенезе гораздо чаще, чем полезные (Там же, с.79).
Естественный отбор, таким образом, существует уже на уровне мутаций, и он регулируется своего рода искусственным отбором, обусловленным усилиями по выживанию каждого участвующего в эволюции организма. «Глаза и мозг» эволюции находятся внутри эволюционирующей системы, в ее структуре, обеспечивающей сохранение и оптимизацию ее упорядоченности, а не в хаосе поломок и ошибок генетического аппарата клеток.
Отталкиваясь от представления о формообразовательной работе функции, В.Петрашов даже непосредственно приходит к понятию эволюционной работы (Там же, с.81). В процессе такой работы каждый индивид «зарабатывает» оптимизацию своего жизненного процесса, тренирует функциональные способности своих органов и тем самым подготавливает дальнейшую эволюцию, обеспечивает жизнеспособность своего вида. Нетренированные, неработоспособные, недостаточно активные сходят с дистанции и не дают потомства.
