Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий

Реакция сторонников СТЭ на эту попытку построения модели возникновения генетических новаций была крайне негативной. «Не оценив главного, – считает А.Антонов, – они принялись считать огрехи, попутно пытаясь и выдать за абсолютную истину многие до сих пор не доказанные положения СТЭ… Основываясь на последних результатах изучения нуклеотидных последовательностей генов, мы можем утверждать, что Оно прав» (Там же, с. 18).

Аргументируя возможности создания новых генов посредством специфического размножения и переформирования старых, Антонов вслед за Оно ссылается на наличие в геномах многоклеточных организмов множества копий структурных генов, образующих своеобразные семейства, причем каждый из членов этих семейств не только аналогичен по структуре с другими, но и «кодирует чрезвычайно сходные, а иногда и одинаковые белки» (Там же).

При этом Антонов идет гораздо дальше Оно в трактовке эволюционной роли и механизма действия новообразованных генов. Полностью порывая в этом вопросе с одним из основополагающих постулатов СТЭ о неадаптивном характере генетических изменений, он утверждает, что дупликации генов могут прямо способствовать адаптации организмов.

При этом он опирается на результаты экспериментов П.Ханше (ФРГ), проведенных в 1974 г. на дрожжах. Эти эксперименты показали, что дупликация гена фосфатазы позволяет дрожжам обитать в среде с пониженными концентрациями веществ, необходимых для синтеза этого фермента (Там же, с. 19). Можно рассматривать эти эксперименты как первый шаг к изучению приспособительного характера биологической работы генетического аппарата клеток.

Поистине, аргументы в пользу фундаментального эволюционного значения эволюционной работы организмов растут как на дрожжах! Их только стараются не замечать. Антонов приводит и результаты других экспериментов, подтверждающих адаптивный характер вырабтки организмами дополнительных генетических структур. Он отмечает, что “новые гены могут возникать не только путем “размножения” структур предшествовавших генов, но и за счет слияния генов, заведующих синтезом белков с разными функциями” (Там же, с. 20).

Отстаивая новые взгляды на преобразования генетических структур, А.Антонов остается в рамках геноцентрических представлений по вопросам о преобразовании органов и систем организмов. По его предположению, смена функций органов и тканей происходит на основе смены функций у белков вследствие обогащения набора генов дупликациями. При этом дупликации создают эффекты, аналогичные крупным мутациям (Там же, с. 24). Как и в СТЭ, преобразования организмов оказываются не зависящими от их жизненных усилий и определяются событиями, происходящими исключительно на молекулярно-генетическом уровне.

Вместе с тем в представлениях А.Антонова о взаимодействии генетических и фенотипических структур в эволюционных процессах при осмыслении новых фактов генетики наблюдаются подвижки, выводящие за пределы геноцентрического мутационизма к более глубоким взглядам на эволюцию.

“Мы привыкли думать, – пишет он, – что в основе дивергентной эволюции лежат сугубо случайные процессы, происходящие как на молекулярном, так и на надмолекулярном уровне. В формировании этих представлений основную роль сыграли результаты изучения механизмов мутагенеза. Сегодня мы вправе сказать, что эти представления не отражают в полной мере закономерностей молекулярной эволюции ДНК” (Там же, с. 45).

Это чрезвычайно важный вывод, которым можно обозначить поворот современной генетики от мутационистской ограниченности к исследованию зависимости преобразований генетических структур от биологической работы организмов. Само строение генов показывает “канализованность” этих преобразований.

“Если эволюция генотипов подчиняется только вероятностным законам, – аргументирует А.Антонов это положение, – то логично было бы предположить, что вариабельность различных параметров, характеризующих первичную структуру ДНК (“признаков” генотипов) в пределах той или иной достаточно многочисленной группы живых существ, будет описываться простыми законами статистики. Однако это не так” (Там же).

Существенные отклонения от статистически ожидаемых частот обнаруживаются на всех уровнях вариабельности состава ДНК. Эволюция текстов идет не по вероятностным законам, одни кодоны используются в текстах гораздо чаще других.

На рубеже веков, в 2000 г. российский биолог Д.Гродницкий сформулировал ряд парадоксов СТЭ, необходимость резрешения которых обусловливает потребность в поиске подходов к формированию нового, более глубокого эволюционного синтеза. Сам Гродницкий не употребляет термина “парадоксы”, однако данная им четкая формулировка проблем, неразрешимых на почве СТЭ и обнаруживающих её противоречие с фактами, демонстрирует парадоксальность этой эталонной теории XX века.

Первый из этих парадоксов – наличие противоречий в самой СТЭ, между представителями её различных школ и направлений исследования. СТЭ создавалась в разных странах на протяжении длительного периода времени, и её создатели, будучи едины в общих принципах и постулатах, серьезно расходились в сценариях протекания эволюционных процессов. Так, градуализму и континуализму СТЭ противоречат представления о “генетических революциях” и “квантовых” преобразованиях. Положения школы С.Четверикова – Ф.Добржанского не совпадают с положениями Р.Фишера – С.Райта – Дж. Холдейна и т. д.

“Поэтому, – резюмирует Д.Гродницкий, – не будет преувеличением сказать, что неодарвинизм никогда не был монолитной теорией, с чем отчасти связана трудность формулирования следствий для последующей их проверки: вывод, сделанный в русле одного течения, всегда может быть оспорен представителями конкурирующего направления как не относящийся к “истинному” неодарвинизму. Вместе с тем, вряд ли есть основания сомневаться в научности синтетической теории (как это делает, к примеру, Эден, 1967), поскольку следствия всё же выводимы и проверяемы, что и является принятым критерием научности общих утверждений” (Гродницкий Д.Л. Две теории биологической эволюции – Красноярск, 2000 – 180 с., с. 26–27).

Гродницкий очень четко выстраивает формулировку этого парадокса: парадокс внутренних противоречий не означает ненаучночть СТЭ, поскольку в целом эта теория строилась на противоречивых фактах, добытых наукой XX века, в особенности – фактах генетики. Генетика же продолжает развиваться, и по мере её развития противоречия углубляются и обостряются. Новый синтез необходим не потому, что СТЭ ненаучна или не отражает знаний XX века, а потому, что она именно чересчур прямолинейно отражает поверхностный, противоречивый, геноцентрический характер этих знаний.

Парадокс внутренней противоречивости СТЭ проявляется на трёх взаимосвязанных уровнях. Во-первых, при согласии между создателями и последователями СТЭ на уровне общих принципов и постулатов, между ними сложились очень серьезные расхождения на уровне частных теорий, которые и отметил Д.Гродницкий.

Во-вторых, до начала 60-х годов XX века, когда СТЭ обладала монополией на эталонное выражение теории биологической эволюции, сторонники СТЭ полностью игнорировали факты, которые находились в противоречии с её основными положениями, и даже подвергали третированию концепции, пытавшиеся объяснить эти факты.

В-третьих, когда с начала 60-х годов СТЭ стала терять монополию на истину в сфере теории биологической эволюции, часть сторонников СТЭ немедленно отреагировала попытками согласовать с ней крепнущие альтернативные подходы и включить их в СТЭ, а другая часть продолжала упорно подвергать такие подходы весьма неуважительной критике.

Второй парадокс СТЭ – парадокс вторичного сходства. “Наиболее часто критикуемым общим положением СТЭ, – отмечает Д.Гродницкий, – является её подход к объяснению вторичного сходства, т. е. одинаковых морфологических и функциональных признаков, которые не были унаследованы, а возникли независимо в разных линиях эволюции организмов. Вторичное сходство родственных существ называют параллелизмом, неродственных – конвергенцией. По неодарвинизму, все признаки живых существ полностью определяются составом генотипа и характером отбора. Поэтому параллелизм объясняется тем, что организмы унаследовали большое количество одинаковых генов от своего недавнего предка, а происхождение конвергентных признаков целиком приписывается действию отбора” (Там же, с. 28).

Парадоксальность подобных объяснений связана с тем, что “черты сходства, развивающиеся в достаточно удалённых линиях, часто бывают неадаптивны и поэтому не могут быть правдоподобно объяснены ни естественным отбором, ни общим наследованием”, а “независимое возникновение одинаковых генов и их сочетаний заведомо исключается, поскольку мутации и рекомбинации – случайные процессы” (Там же, с. 28–29).