6. Синтетическая теория эволюции

Применительно к живой природе эволюция принимается как образование более сложных видов из простых. Как оно происходит? Су­ществует ли целесообразность в природе? Какова роль случайнос­ти? Что является источником развития: 1) тренировка органов, как считал Ламарк; 2) борьба за существование и выживание наиболее приспособленных (естественный отбор, по Дарвину); 3) способность к взаимопомощи (П. А. Кропоткин); 4) природные катастрофы: коме­ты, изменения температуры и пр. (Кювье)?

Генетика опровергла представления Ламарка о наследовании приобретенных при жизни признаков с помощью очень простых опытов. Вейсман последовательно на протяжении многих поколений отрезал мышам хвосты. Он постулировал, что признаки, приобрета­емые организмом и приводящие к изменению фенотипа, не оказыва­ют прямого воздействия на половые клетки, передающие признаки следующему поколению.

Тем не менее, эволюция идет. Ч. Дарвин (1809-1882) во время своего кругосветного плавания на корабле «Бигль» собрал множест­во данных, свидетельствующих о том, что виды нельзя считать неиз­менными. После возвращения в Англию он изучал практику разве­дения голубей и других домашних животных, что натолкнуло его на идею естественного отбора.

В 1778 году священник Т. Мальтус опуб­ликовал «Трактат о народонаселении», в котором обрисовал, к чему привел бы рост населения, если бы он ничем не сдерживался. Дарвин перенес его рассуждения на природу и обратил внимание на то, что, несмотря на высокий репродуктивный потенциал, численность по­пуляций остается относительно постоянной. Дарвин предположил, что при интенсивной конкуренции внутри популяции любые изме­нения, благоприятные для выживания в данных условиях, повыша­ют способность особей размножаться и оставлять потомство.

Другим основанием теории эволюции послужил принцип униформизма английского геолога Ч. Лайеля (1797-1875), в соответствии с которым медленные ничтожные изменения приводят к порази­тельным результатам, если происходят долго в одном направлении. Точно так же небольшие изменения на протяжении миллионов лет приводят к образованию новых видов.

Непосредственно натолкнуло Дарвина на мысль об эволюции органических форм обнаружение в одном и том же регионе — в Юж­ной Америке — ископаемого и современного скелета ленивца, огром­ного в прошлом и маленького сейчас.

Теория эволюции сформулирована Дарвином в 1839 году. На­ибольший вклад Дарвина в науку заключался не в том, что он дока­зал существование эволюции, а в том, что он объяснил, как она может происходить. В 1859 году Дарвин опубликовал труд «Происхождение видов путем естественного отбора».

Гипотеза Дарвина основана на трех наблюдениях и двух выводах. «Н.1. Особи, входящие в состав популяции, обладают большим репродуктивным по­тенциалом. Н.2. Число особей в каждой данной популяции пример­но постоянно. В.1. Многим особям не удается выжить и оставить по­томство. В популяции происходит «борьба за существование». Н.3. Во всех популяциях существует изменчивость. В.2. В «борьбе за су­ществование» те особи, признаки которых наилучшим образом приспособлены к условиям жизни, обладают «репродуктивным преимуществом» и производят больше потомков, чем менее приспособленные особи. Вывод 2 содержит гипотезу о естественном от­боре, который может служить механизмом эволюции» (Н. Грин и др. Биология. Т. 3.- М., 1990.- С. 262).

Не столь важно, какая конкуренция имеет место — внутри -или межвидовая. Решающий фактор, определяющий выживание, — это приспособленность к среде.

Любое, пусть самое незначительное физическое, физиологическое или поведенческое изменение, даю­щее одному организму преимущество перед другим, будет действо­вать в «борьбе за существование» как селективное преимущество. Благоприятные изменения будут передаваться следующим поколе­ниям, а неблагоприятные— элиминироваться отбором, так как они невыгодны организму. Действуя таким образом, естественный отбор ведет к повышению «мощности» вида, а в филогенетическом плане — обеспечивает его выживание.

Данные в поддержку гипотезы Дарвина дают различные науки. Палеонтология, которая занимается изучением ископаемых ос­татков, подтверждает факт прогрессивного возрастания сложности организмов. В самых древних породах встречаются организмы не­многих типов, имеющих простое строение. Постепенно разнообразие и сложность растут. Многие виды, появляющиеся на каком-либо стратиграфическом уровне, исчезают затем. Это истолковывают как возникновение и вымирание видов.

В соответствии с данными палеонтологии можно считать, что в протерозойскую геологическую эру (700 млн. лет назад) появились бактерии, простейшие водоросли, примитивные морские организ­мы; в палеозойскую (365 млн. лет назад) — наземные растения, пре­смыкающиеся; в мезозойскую (185 млн. лет назад) — млекопитаю­щие, птицы, хвойные растения; в кайнозойскую (70 млн. лет назад) — современные виды. Конечно, следует иметь в виду, что палеонтоло­гическая летопись неполна.

Теория эволюции знаменовала собой крупный прорыв в биологии, наряду с классификацией Линнея и клеточной теорией. Но вопросы и сомнения оставались. Всю жизнь Дарвина преследовал «кошмар Дженкина» — возражение следующего содержания: ес­ли среди поля красных маков появится белый, то после скрещива­ния он даст розовое потомство, а через 2-3 поколения исчезнет вся­кое воспоминание о белом цвете (ведь в природе нет «демона Мак­свелла»).

Лишь возникновение генетики дало возможность отвергнуть это возражение. Опровергнув концепцию Ламарка, генетика помог­ла дарвинизму, объяснив, что появившийся признак не может ис­чезнуть, так как наследственный аппарат сохраняет случайно воз­никшее в нем, подобно тому, как сохраняются опечатки в книгах при их воспроизводстве.

Генетика привела к новым представлениям об эволюции, получившим название неодарвинизма, который можно опреде­лить как теорию органической эволюции путем естественного от­бора признаков, детерминированных генетически.

Другое обще­принятое название — синтетическая, или общая, теория эволю­ции.

Механизм эволюции стал рассматриваться как состоящий из двух частей: случайные мутации на генетическом уровне и насле­дование наиболее удачных с точки зрения приспособления к ок­ружающей среде мутаций, так как их носители выживают и ос­тавляют потомство.

М утация появление нового признака борьба за сущест­вование естественный отбор.

«Теория Дарвина в ее сегодняшней форме содержит, собст­венно, два независимых утверждения. Согласно одному из них, в процессе воспроизведения испытываются все новые формы, кото­рые в своем большинстве при данных внешних обстоятельствах снова исчезают как непригодные; сохраняются лишь немногие при­способленные. Во-вторых, предполагается, что новые формы возни­кают вследствие чисто случайных нарушений генной структуры» (В. Гейзенберг. Физика и философия. Часть и целое. - М., 1989.- С. 236). Некоторые из событий, приводимых в качестве доказательства эволюционной гипотезы, воспроизводимы в лаборатории, однако это не значит, что они действительно имели место в прошлом, а сви­детельствует об их возможности. На многие возражения до сих пор нет ответа. Поэтому концепцию Дарвина точнее все же относить к гипотезам, которые требуют дальнейшего подтверждения.