Земля в переворотах. Механизм эволюции

Механизм эволюции.

Естественный отбор — дарвиновский механизм эволюции — одновременно разрушителен и созидателен. В борьбе за существование он уничтожает всех непригодных представителей вида; и он уничтожает виды, которые не могут конкурировать с другими за ограниченные ресурсы средств к существованию. Победителями в этой борьбе становятся те индивидуумы, которые в силу какой—либо характеристики — или благоприятной вариации - имеют преимущество перед другими конкурентами. "При таких обстоятельствах благоприятные вариации будут иметь тенденцию сохраняться, а неблагоприятные - уничтожаться. Результатом этого было бы образование новых видов" (Дарвин).

Как показано на предыдущих страницах, уничтожение многих особей и целых видов в животном царстве произошло не только в условиях конкуренции, но и в катастрофических условиях. Целые виды без признаков вырождения внезапно пришли к своему концу в пароксизмах природы. Тем не менее, вымирание вида в результате голода или истребления врагами также имеет место: Моа, гигантская нелетающая птица Новой Зеландии, высотой двенадцать футов, была уничтожена несколько столетий назад. К 1953 году численность журавлей-кликунов в Северной Америке сократилась до двадцати одной особи. Естественный отбор не может объяснить массовое уничтожение многих родов и видов одновременно; иногда он может быть агентом, уничтожающим отдельные виды. Но может ли естественный отбор создавать новые виды?

Геологическая летопись свидетельствует о том, что в прошлом жили животные, которые больше не живут; а также о том, что из форм, живущих сегодня, многие не существовали в прошлом. Тогда как же они появились на свет?

Царства животных и растений подразделяются на типы, а те - на классы, отряды, семейства, роды и, наконец, виды. Вид может быть распознан таким образом: спаривание представителей двух разных видов, как правило, не дает потомства, а когда это происходит, такое потомство является стерильным (лошадь и осел, а их потомство - мул). Таким образом, вся человеческая раса - это всего лишь один вид; и все расы собак, столь непохожие по строению тела, являются представителями одного вида. В животном царстве, а также в растительном царстве существуют сотни тысяч видов.

В теории эволюции все формы жизни эволюционировали путем постепенного возникновения из одних и тех же самых примитивных одноклеточных живых существ. Случайные вариации встречаются у представителей каждого вида — нет двух полностью идентичных особей. Эти вариации являются наследуемыми. Как уже объяснялось, благоприятные вариации — те, которые полезны в борьбе за существование — могут накапливаться до такой степени, что, согласно Дарвину, возникает новый вид, представители которого не могут иметь плодовитого потомства с представителями родительского вида.

С тех пор как были сделаны первые научные наблюдения, не было замечено появления ни одного по-настоящему нового вида животных. Через год после публикации "Происхождения видов" Томас Хаксли написал: "Но в настоящее время нет никаких положительных доказательств того, что какая-либо группа животных путем вариации и селекции породила другую группу, которая была бы, даже в наименьшей степени, бесплодна по сравнению с первой". Несколько лет спустя Дарвин написал в письме (Бентаму): "Вера в естественный отбор в настоящее время должна основываться исключительно на общих соображениях... . Когда мы перейдем к деталям ... мы не сможем доказать, что изменился один вид; мы также не можем доказать, что предполагаемые изменения полезны, что является основой теории". И в конце века Хаксли оказался вынужден сделать заявление: "Я остаюсь при своем мнении... что до тех пор, пока не будет определенно доказано, что селекция приводит к появлению сортов, бесплодных друг с другом, логическое обоснование теории естественного отбора является неполным. Мы все еще остаемся в полном неведении относительно причин вариаций".

При селекционном разведении заводчик создает условия, не встречающиеся в дикой природе; и новые расы или разновидности животных созданные отбором и изоляцией, возвращаются к своим родовым невыбранным формам, как только их освобождают; таким образом, когда собаки разных пород спариваются, они рождают дворняг, которые напоминают их общих предков. Несмотря на все их усилия, селекционеры не смогли пересечь истинную границу вида. Тогда как же мог возникнуть новый вид в результате случайных вариаций и скрещивания в дикой природе? И как могло появиться так много новых видов, что их число вместе с вымершими исчисляется миллионами? И как могло столь сложное человеческое существо эволюционировать не только от общих предков с приматами (обезьянами), но и от общих предков с крылатыми насекомыми и ползающими червями?

Кроме того, случайный характер вариаций, когда они впервые появляются у индивида, делает предполагаемый прогресс особенно трудным. Дарвин заявлял о своем невежестве относительно причины этих вариаций или появления новых характеристик у индивидов; и было общепринято, что случайные вариации в подавляющем большинстве случаев должны иметь природу дефектов: в сложном и сбалансированном организме случайное изменение, вероятно, было бы помехой, а не преимуществом. Тогда благодаря каким редким случайностям могли возникнуть когда-либо более совершенные виды?

Были предложены различные теории — одной из них является творческая эволюция Анри Бергсона, — которые предполагают существование руководящего принципа в эволюции, заменяющего возможность и случайность вариаций; эти теории часто объединяются под названием ортогенеза, наиболее известного среди таких идей. Приверженцы ортогенеза утверждают о существовании плана и цели. Но поскольку в такой теории в действие вступает Провидение, а сделать природу независимой от него было главной целью теории эволюции, в противоположность учению об особом творении, то после некоторого размышления ортогенез, или творческая эволюция, в значительной степени встретили неприятие. Ортогенетики могли бы возразить, что многие черты, когда они впервые появились, должны были быть совершенно бесполезными, но не бессмысленными, если им суждено было стать полезными через много поколений. Тогда почему эти черты должны были развиваться из века в век, чтобы в конце концов стать достоянием вида, если бы действовал ортогенез; почему карман кенгуру должен был увеличиваться в размерах на протяжении многих поколений, пока его нельзя было бы использовать для переноски детенышей кенгуру?

Очевидная трудность в объяснении эволюционного процесса случайными вариациями привела к возрождению ламаркизма. В 1809 году, в год рождения Дарвина, Ламарк опубликовал свою Философскую зоологию, в которой он предложил теорию эволюции через появление новых черт и способностей в ответ на использование; использование в ответ на потребность; и потребность как следствие изменений в физическом окружении. Он предположил, что эти новые приобретенные черты были наследуемыми. Ламарк также учил единообразию, и поэтому он был противником своего современника Кювье, который учил катастрофизму. Чарльз Дарвин, щедрый по отношению к Альфреду Р. Уоллесу, которого он объявил независимым первооткрывателем теории естественного отбора, никогда не соглашался, несмотря на увещевания Лайелла и Хаксли, признать свой долг перед Ламарком; в письме Лайеллу он назвал книгу Ламарка "абсурдной" и "чепухой", а также "жалкой книгой". Однако Дарвин предложил теорию пангенезиса, согласно которой каждая клетка в теле животного или растения посылает геммулу, невидимый образ родительской клетки к зародышевым клеткам. Таким образом Дарвин намеревался интерпретировать наследственность. Таким образом, он пошел даже дальше Ламарка, сделав клетки тела носителями наследственности, что равносильно наследственной передаче приобретенных черт. Теория пангенезиса определенно всеми отвергается.

В битве, которая шла между представителями разных школ эволюции, неодарвинисты во главе с Августом Вейсманом атаковали неоламаркистов; и, отрезав хвосты мышам в последующих поколениях, Вейсман смог показать, что приобретенные черты не наследуются. На самом деле, он не так уж много доказал: потеря хвостов при обрезании не является привычкой или чертой характера, приобретенной в результате использования или необходимости. Именно Вейсман действительно опроверг теорию пангенеза Дарвина, а не Ламарка, но он правильно подчеркнул, что носители наследственных признаков находятся в зародышевой плазме или в сперматозоидах и яйцеклетках; сома, или тело, создается в каждом последующем поколении зародышевой плазмой, и наследуются только изменения в плазме. Случайные вариации Дарвина - это изменения в зародышевой плазме и, следовательно, они наследуются; реакция организма на внешние факторы не создаст наследуемых признаков и, следовательно, не должна иметь значения в эволюции.

По поводу эволюции как геологического факта все согласились, но по механизму эволюции разногласия были фундаментальными. Большинство эволюционистов отвергли идею о том, что приобретенные характеристики наследуются; но идеи Ламарка нашли последователей на Востоке: Мичурина, который экспериментировал на растениях; на некоторое время, Павлова, который экспериментировал на животных, и не так давно в доминирующей школе мысли в России.

Неодарвинисты отрицают, что физическое окружение может породить новые виды; оно может вызвать изменения в организме, но приобретенные характеристики не наследуются. Может ли тогда естественный отбор или конкуренция с другими животными создать новые виды? Классический пример жирафа с самой длинной шеей, выжившего, когда листья остались только высоко на деревьях, не доказывает, что жирафы с более длинными шеями стали бы отдельным видом. В любом случае, при описанных условиях не возникло бы никакой новой расы: самки жирафов, которые меньше ростом, вымерли бы раньше конкурентов-самцов, и потомства не было бы; но если бы потомство было, молодые жирафы, вероятно, погибли бы, потому что они не смогли бы дотянуться до листьев.

Позиция дарвинистов была бы намного сильнее, если бы появился новый вид животных, пусть даже только в контролируемом разведении. Дарвин утверждал, что процесс появления новых видов очень медленный, но он также утверждал, что процесс вымирания вида идет еще медленнее. Тем не менее, некоторые виды животных исчезли на глазах натуралистов, но новых не появилось. Теория естественного отбора, даже сам факт эволюции одного вида из другого, нуждалась в доказательствах. Некоторые ученые зашли так далеко, что сказали, что, возможно, весь план развития уже достиг своей постоянной стадии, и геологические записи говорят только о пути к этой стадии, эволюции больше не происходит.

Одна часть дарвиновской теории отбора была в целом отвергнута: это идея полового отбора как фактора эволюции. В естественном отборе конкуренция идет за средства к существованию. В половом отборе — теория, разработанная в книге "Происхождение человека" (1871) — соревнование проводится среди мужчин за принятие женщиной. Дарвин думал объяснить происхождение различных вторичных половых признаков, таких как орнамент и цвет перьев у птиц, сказав, что они были результатом постепенного отбора, на протяжении многих поколений, черт, привлекательных в глазах самки. Но было показано, что, когда разноцветные крылья самцов бабочек были отрезаны и вместо них женские крылья, часто без характерной окраски, были приклеены к телу самца бабочки, самка не возражала против приближения самца. Она не проводила никакой дискриминации в отношении самцов бабочек, у которых вообще не было крыльев. Также было замечено, что некоторые самцы рыб оплодотворяют икру рыб, имеющих всю мужскую окраску, характерную для такого сезона, но без присутствия самки рыбы или осознания акта оплодотворения. Теорию полового отбора в определенной степени постигла та же участь, что и теорию драгоценных камней. Но теория естественного отбора не уступит своих позиций, если не будет дано лучшего объяснения эволюционного механизма.

К Содержанию книги "Земля в переворотах".