Дарвинизм в XX веке - Медников Борис Михайлович - Страница 50

50

Мину под теорию преформации заложил Каспар Фридрих Вольф, в дальнейшем академик Петербургской академии де-сиянс (так она называлась в елизаветинские времена). Вольф создал теорию эпигенеза (нарастания), из которой следовало, что сложность взрослого организма не заложена в яйцеклетке, а с каждым новым поколением возникает заново.

Второе начало термодинамики еще не было сформулировано. Но за 100 лет до его создания Вольф чувствовал, что возникновение порядка из беспорядка вещь труднообъяснимая. И он призвал на помощь Аристотеля (опять Аристотель!). Согласно Вольфу, упорядоченность организма творит некая направляющая сила — энтелехия Аристотеля, или, как называл ее Вольф — vis essentialis. В то время подобные объяснения пользовались успехом. Мольер их ядовито высмеял в «Мнимом больном»: врач Диафуарус объясняет усыпляющее действие опиума тем, что он содержит «фактор усыпления» — virtus dormitiva. В конце концов аналогичным путем Ламарк объяснял эволюцию: в опиуме содержится virtus dormitiva, в пургене — virtus purgativa, а в живой природе — virtus progressiva.

Перед эмбриологами — учеными, изучающими развитие организмов, встала альтернатива: абсурд «теории матрешек» или более или менее тщательно скрываемое принятие нематериальной «жизненной силы» — витализм. Выбор, что и говорить, небогатый. Недаром витализм, если можно так выразиться, профессиональное заболевание эмбриологов. Многие из них в конце концов переносили свои взгляды, опять же идущие от аристотелевского «стремления к цели», на эволюцию.

Только в наше время эта дилемма, казавшаяся неразрешимой, была разрешена математиком фон Нейманом путем совершенно необычным. Фон Нейман подошел к проблеме так. Уже есть автоматы и целые комплексы их — автоматические линии, которые без вмешательства человека могут изготовлять весьма сложные изделия. Можно ли построить машину, которая бы воспроизводила сама себя, скопировать в металле биологическую смену поколений?

Допустим, говорил фон Нейман, мы создадим такую машину, которая, руководствуясь программой, записанной на магнитной ленте, строит точное подобие самой себя. Однако «дочерняя» машина не способна к воспроизведению себе подобных, так как в ней нет ленты с программой. Чтобы обеспечить «смену машинных поколений», в машине должно быть предусмотрено лентокопирующее устройство, вводящее копию ленты с последовательностью команд во вторую машину, и так далее, до бесконечности.

Иными словами, фон Нейман математически строго показал, что самовоспроизведение, смена поколений, а проще — жизнь немыслима без двух раздельных операций — копирования описания организма (дупликация генотипа!) и постройки организма по этому описанию (создание фенотипа). Математическим анализом фон Нейман завершил гениальные прозрения Августа Вейсмана, разделившего организм на зародышевую плазму и сому. Магнитная лента фон Неймана и зародышевая плазма Вейсмана — это в живой природе двойная спираль ДНК.

Итак, деление организма на генотип и фенотип — непременное условие жизни. Только такое устройство обеспечивает смену поколений, а возникающие при этом ошибки (мутации) поставляют материал для отбора. Так идет процесс эволюции.

Писатели-фантасты придумали великое множество самых необычных, гротескных и чудовищных форм жизни на других планетах. Можно быть уверенным, что все их выдумки будут перекрыты действительностью, но в одном живые существа Вселенной окажутся едины — они будут иметь генотип и фенотип.

Сейчас это нас интересует вот с какой стороны: мы можем более отчетливо представить рубеж, разделяющий живое от неживого, границу возникновения жизни. Жизнь возникла со становлением генотипа и фенотипа, когда дуплицирующийся ген стал носителем информации об аминокислотном составе полипептидов. С этого момента эволюция пошла быстрыми (в геологическом масштабе) шагами. Но дарвиновский отбор возник несколько раньше: с того момента, как сформировался в коацервате первый протоген.

Мы можем заключить, что «демон» Дарвина — естественный отбор — не только двигатель эволюции Жизни, но и причина ее становления.

Естественный отбор

Я не усматриваю предела деятельности этой силы, медленно и прекрасно приспособляющей каждую форму к самым сложным жизненным отношениям.

Ч. Дарвин Осы, бабочки и дарвинизм

В предыдущих главах мы неоднократно говорили о естественном отборе. Это и понятно: вся сущность теории Дарвина основана на широчайшем распространении в природе селективных процессов. Однако следует эту проблему рассмотреть подробнее — слишком уж она важна. Остановимся в первую очередь на доказательствах существования отбора в природе и его творческой роли. Как я уже имел случай упомянуть, большинство современных критиков дарвинизма отказывают отбору в творческой роли, считая его в лучшем случае могильщиком, уничтожающим ненужное. Так, современный антидарвинист А. Вандель пишет: «Во всех городах имеется служба канализации, отбор играет аналогичную роль в органической эволюции. Его специфическая функция заключается в устранении чудовищ, неудачников, немощных стариков».

Другие авторы (например, известный палеонтолог О. Шиндевольф) в принципе считают, что отбор может быть творческим началом в микроэволюции — возникновении новых форм, подвидов и видов. Однако макроэволюция — становление крупных систематических единиц — типов, классов, отрядов, семейств — управляется иными законами (о которых, правда, говорят сбивчиво и смутно).

Но, как справедливо писал Кольцов: «…для нас, верящих в неизменность закона постоянства энергии, термин „творить“ может иметь только одно значение: из многих комбинаций выбирать только одну. Поэтому я считаю, что мы и теперь, как 50 лет назад, имеем право спокойно утверждать: „естественный отбор творит новые формы“».

Рассмотрим несколько примеров селективных процессов в природе.

Быть может, одно из важнейших доказательств теории естественного отбора — существование приспособительных, покровительственных окрасок и форм у животных и растений. Как уже упоминалось раньше, ламаркизм полностью бессилен истолковать, например, белую окраску белого медведя и зайца-беляка, отпугивающие птиц окраски многих насекомых, подражание безвредных животных хорошо защищенным и многое другое. Выход, однако, был найден: если факты нельзя истолковать, их надлежит отрицать. Известный этолог Н. Тинберген так писал о подобных ниспровергателях: «Нельзя без удивления читать некоторые из этих псевдокритических писаний, и особенно содержащиеся в них язвительные насмешки по адресу „кабинетной позиции“ тех, кто верит в покровительственную окраску. Удивление испытываешь потому, что именно эта критика исходила из кабинетов, а те, кто верил — были естествоиспытателями».

Образцом «псевдокритического писания» является, в частности, книга Ф. Гейкертингера, в которой сконцентрированы все доводы антидарвинистов против дарвиновского истолкования этой проблемы. Почтенный австрийский энтомолог одним махом «закрывает» такие явления в природе, как криптизм (имитация фона местообитания), мимезия (имитация формы субстрата) и мимикрия (имитация защищенного животного). Одновременно достается и предостерегающей окраске, а так как он не заинтересован в объективном изложении фактов, победа остается на его стороне.

Стоит подробнее остановиться на феномене так называемого «индустриального меланизма» (меланос — по-гречески черный), ибо история его изучения — блестящий пример торжества дарвиновского объяснения криптизма.

По всей Европе и Азии, от Англии до Японии, обитает бабочка — березовая пяденица. Обычная ее форма белого цвета с мелкими черными пятнышками на крыльях и теле. Такие бабочки очень трудно различимы на своем субстрате — березовых стволах, покрытых лишайниками. Но уже в 1850 году в окрестностях английского города Манчестера была поймана березовая пяденица необычайной расцветки — черная с редкими белыми пятнышками, как бы негатив типичной. Само по себе явление меланизма не такое уж редкое. Ученых удивило другое: с каждым годом темные бабочки стали попадаться все чаще и чаще. Черная форма (карбонария) явно вытесняла типичную из прежних мест обитания. Впоследствии была описана и другая форма (островная, или инсулярия), более темная, чем типичная, но светлее карбонарии. Удалось установить, что окраска карбонарии обуславливается одним доминантным геном.