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

Редким примером такого исчезновения является уже упоминавшееся нами японское дерево бонсаи, которое при выращивании садоводами в специально созданных искусственных условиях дает карликовые формы, а при возврате его семян в обычные дикие условия снова достигает обычных для данного вида размеров и форм. Однако речь в данном случае идет не столько об адаптивной модификации, сколько об искалечении, о морфозе.

Результаты искалечения в виде разнообразных морфозов не образуют новых наследственных механизмов в очень большом числе поколений, поскольку биологическая работа при развитии организмов, подвергшихся неспецифическому для их вида воздействию, направлена не на приспособление ко всему разнообразию сложившихся условий, а только на компенсацию вредных последствий этого воздействия. Уродующие воздействия вообще не приводят к адаптивным модификациям.

Результаты таких воздействий хорошо изучены на многострадальном человеческом роде. Сюда относятся результаты ритуального обрезания, применявшегося из поколения в поколение на протяжении тысячелетий, исходя из религиозных предписаний. Китайские женщины из знатных родов из поколения в поколение подвергались с раннего детства перевязыванию ног, вследствие чего у них развивались недоразвитые, очень маленькие ноги, на которых очень трудно было передвигаться. Однако и у объектов обрезания, и у жертв перевязывания всегда рождались нормально развивающиеся дети, и процедуру приходилось повторять заново.

Опыты А.Вейсмана с отрезанием хвостов у 22 поколений мышей также не приводили к адаптивным модификациям и не могли соответственно привести к выработке новых реакционных способностей и образованию новых наследственных механизмов. Вейсман мог подвергать подобной экзекуции сколько угодно поколений мышей и всегда получать в потомстве этих мышей столь же хвостатых представителей этого вида. Между тем эксперименты, доказывающие неполноту возврата модифицированных форм при возвращении потомства в исходные условия, прямо свидетельствуют о проницаемости барьера Вейсмана, о реагировании генетических структур половых клеток на приспособительную работу ряда поколений целостных организмов.

Как неполнота возврата, так и полнота выработки новых наследственно закрепленных реакционных и корреляционных систем зависит от числа приспособительно модифицированных поколений и от интенсивности биологической работы по выработке модификационных преобразований приспособительного характера. Травмирующие же воздействия вообще не могут способствовать развитию новых наследственных реакционных и корреляционных механизмов, так как они не создают преимуществ в биологической работе, препятствуют ее осуществлению и соответственно элиминируются при отборе. К травмирующим воздействиям относятся и результаты мутагенеза.

Процесс автономизации развития, то есть образования относительной независимости развития модифицированных органов от непосредственного воздействия условий среды Шмальгаузен также демонстрирует на ряде примеров. Так, живущие на равнинах вблизи гор Кавказа лесные мыши при перенесении в горы реагируют увеличением количества гемоглобина и числа эритроцитов в крови. Горные же мыши, принадлежащие к тому же подвиду, обладают повышенным количеством гемоглобина и числом эритроцитов наследственно и при перенесении на низменные местообитания эти показатели у них сохраняются в обозримом числе поколений. Они наследственно стабилизировались.

Переходные процессы такого рода четко прослеживаются при сравнении различных групп земноводных. Так, у аксолотля фрагментация легких и формирование альвеол, необходимых для жизни на суше после метаморфоза, происходит исключительно под влиянием функции. Лягушки, образ жизни которых связан преимущественно с обитанием в водной среде, обладают в дофункциональный период способностью лишь к первоначальной фрагментации легких.

У жаб, еще более приспособленных к наземному образу жизни, альвеолярная структура легких возникает уже у личинок, которые полностью обитают в воде и не используют легкие для дыхания. Легкие первоначально фрагментируются у жаб под действием гормона щитовидной железы, а не под непосредственным влиянием функции легочного дыхания. Но дальнейшее развитие и усложнение строения легких происходит у них по мере дальнейшего использования легких для дыхания в воздушной среде. В отличие от земноводных, рептилии и млекопитающие, ведущие наземный образ жизни, обладают способностью к «самодифференцированию» структур легких уже в период эмбрионального развития. Аналогичные примеры приводятся и в связи с развитием растений.

«Таким образом, – указывает Шмальгаузен, – ясно видно формообразовательное значение функции у филогенетически молодых органов, затем значение формообразовательного фактора иногда переходит к эндокринным, то есть во всяком случае внутренним фактором развития организма, и, наконец, зависимое развитие может более или менее уступить место «самодифференцированию», то есть «автономному» развитию, которое зависит в основном от внутренних факторов, заложенных в самой ткани данного зачатка. Картина постепенной замены внешних факторов внутренними и затем переноса этих внутренних факторов внутрь самого зачатка довольно ясна» (Там же, с. 163–164).

Эта такая ясная картина столь же ясно показывает, что замена факторов внешнего воздействия факторами внутреннего действия в зародышах развивающихся организмов невозможна без изменения биологической работы, обеспечивающей в процессах индивидуального развития измененный ход специализации клеток и дифференциации органов. Под автономизацией развития понимается снижение зависимости процессов формообразования от изменений внешней среды и их воздействий на организмы. Биологическая работа, обеспечивающая развитие под непосредственным воздействием определенных факторов внешней среды заменяется работой, обеспечивающей развитие под действием качественно иных факторов внутренней среды организмов. Например, выработка способности к потреблению кислорода из воздуха, формирующаяся работой зачатков легких под непосредственным воздействием воздушной среды, заменяется выработкой аналогичной способности, формирующейся под действием гормона щитовидной железы. Но происходит эта замена лишь в том случае, если взрослые организмы данного вида большую часть жизни проводят в воздушной среде, дышат легкими и зачинают потомство в своей внутренней среде, все клетки которой снабжаются кислородом и примесями других газов из воздуха.

Это воздействие воздуха на половые клетки не может не сказываться на работе их генетических структур и не оказывать влияния на весь ход последующего развития. Для личинок, развившихся из этих оплодотворенных клеток, обстоятельства развития складываются таким образом, что происходит их вторичное переселение в воду, хотя ученые исследующие процесс их развития, нередко упускают это из виду и рассматривают лишь переселение личинок после их метаморфоза из воды на сушу.

Шмальгаузен первым из всех ученых-эволюционистов, развивая эволюционную морфологию, пришел к теоретическому осмыслению основополагающего значения коррелятивных механизмов в эволюции. Вместе с тем он, к сожалению, оставил вне рассмотрения наличие коррелятивной связи половых клеток, вызревающих в многоклеточных организмах, со всеми соматическими клетками внутри структурной целостности этих организмов.

Репродуктивные клетки являются не чем-то абсолютно обособленным от соматических частей организмов в своей репродуктивной способности, как полагал А.Вейсман, а вслед за ним неодарвинисты XX века. Они суть всего лишь специализированные клетки целостных организмов в их индивидуальном и историческом развитии. Они вызревают в целостных организмах, ведущих определенный образ жизни в определенной среде и занятых определенной биологической работой в этой среде. Многообразные гуморальные, нервные, информационно-энергетические связи репродуктивных клеток с работой целостных организмов и обеспечивает принципиальную преодолимость барьера Вейсмана.

Если организмы данного вида дышат воздухом, то и репродуктивные клетки их будут жить за счет смеси газов, поступающей из воздуха, которая резко отличается от кислорода, поступающего из водной среды. Даже если зародыши, возникшие из размножения этих клеток, будут затем развиваться в водной среде, как это происходит с личинками земноводных, вся биологическая работа, определяющая их развитие, пойдет не так, как у водных организмов. Поэтому можно сказать, что автономизация развития зачатков легких у них происходит не только за счет гормонов развившихся желез, но и под воздействием воздуха, который наполняет внутреннюю среду организмов их родителей.