Жан-Батист Панафье - Дарвин на отдыхе [Размышляем над теорией эволюции] [litres]

Березовая пяденица

Этот случай «промышленного потемнения» был раскритикован некоторыми комментаторами, которые отказывались видеть в нем результат отбора. Однако многочисленные эксперименты 1980-х годов показали, что в повышенной смертности яиц черных форм бабочек на стволах, покрытых лишайниками, и светлых форм – на голых стволах виноваты именно птицы. Ген, отвечающий за эту модификацию, был идентифицирован в 2016 году. Другие критики заявляли, что в данном случае речь не идет о формировании нового вида, потому что все бабочки могли скрещиваться друг с другом. Но эволюционисты видели в этой мутации лишь первый шаг на пути к подлинному видообразованию.

Во Франции биологи долгое время оставались верны идеям Ламарка, отчасти потому что некоторых не убеждали предложения Дарвина, отчасти по редко произносимым вслух причинам, в частности из-за французского патриотизма. Но существовала и еще одна причина их упорства. Объяснительная система Ламарка внушала полное доверие! Животное сталкивается с проблемой, и природа находит решение этой проблемы. По мнению Ламарка, если в процессе деятельности требуется какой-либо орган, то он появляется или развивается, а затем эта черта передается уже в новом виде потомкам животного. Эволюция в данном случае оказывается провиденциальной силой, непосредственно отвечающей на потребности живого существа. И напротив, естественный отбор – это слепой механизм, лишенный всякого замысла, который способствует лучшей адаптации животных лишь ценой ужасного грабежа, когда подавляющее большинство особей уничтожается неумолимой селекцией.

Идеи Ламарка превосходно сочетались с верой в благожелательного Бога, заботящегося о своих творениях, хотя такая интерпретация натуралистом совершенно не подразумевалась. Некоторые французские зоологи поддерживали ламаркизм вплоть до конца 1960-х годов, потому что предпочитали гипотезу направленной эволюции, то есть развивающейся в совершенно определенном направлении. Иезуит, специалист по первобытной истории Пьер Тейяр де Шарден (1881–1955) разработал «финалистическую» теорию эволюции, согласно которой всякая эволюция имеет конечной целью духовное совершенство человека. Биологи-«финалисты» полагали, что мутации являются патологическими аномалиями, не подразумевавшимися в той «креационной эволюции», которую они описывали. Французский зоолог Пьер-Поль Грассе (1895–1985) поддерживал идею «автоадаптивной вариации» Ламарка, при которой модификации ДНК суть «тяжелый вынужденный труд, продолжающийся на протяжении нескольких последовательных поколений». Если биологии не удалось объяснить эволюцию, то ей следует «уступить место метафизике»! Эта на самом деле глубоко спиритуалистская школа «неоламаркизма» значительно затормозила развитие идей дарвинизма во Франции. Только к концу XX века эволюционные идеи, лишенные «финализма», смогли наконец найти свое место сначала в высшем образовании, а затем и в школьных учебниках.

Новая синтетическая теория лишила критиков почвы под ногами и возобладала в мире как «единая» теории эволюции, по крайней мере в англосаксонском мире. Разрешив главную загадку дарвинизма – происхождение вариаций, – связка мутация-отбор предоставила нам плодотворную объяснительную систему. Эволюция превратилась в машину, питающуюся накапливающимися мутациями и управляемую отбором. Она обеспечивает постепенную трансформацию существующих систематических групп («анагенез») и появление новых («кладогенез»), закладывая основу существующего биоразнообразия. Однако неодарвинистский консенсус не избавил от дискуссий, порой весьма оживленных, потому что некоторые наблюдения не вписывались в эту рамку.

Популяционная генетика обнаружила другой механизм, влияющий на трансформацию видов, – генетический дрейф. В каждой популяции разные версии одного и того же гена (аллели) распределяются в разных пропорциях в разные моменты времени. Если аллель обеспечивает какое-то преимущество, то такая вариация может быть связана с отбором. Но в небольших популяциях бывает так, что аллель исчезает случайно, в результате простого совпадения процессов в половых клетках размножающихся особей. Этот процесс можно сравнить с процессом исчезновения фамилий, когда в каком-то поколении выжили только девочки и не передали свою фамилию потомкам. Генетический дрейф приводит к модификациям генетической структуры популяции без участия естественного отбора (хотя позднее он, безусловно, произойдет).

Первые работы, касающиеся молекулярных аспектов эволюции (см. главу 4), показали, что полиморфизм распространен гораздо шире, чем считалось ранее, настолько шире, что его уже нельзя было объяснить результатом естественного отбора, имеющего своей целью не разнообразие, а наоборот, ограничение, сохранение только лучше адаптировавшихся вариаций. Пришлось признать, что многие модификации оставались нейтральными с точки зрения естественного отбора, то есть что гены могут существовать в нескольких эквивалентных формах. «Нейтральную теорию» предложил японский генетик Мотоо Кимура. Впоследствии ученые обнаружили, что одни части ДНК умеют накапливать многочисленные мутации, не подставляясь под действие естественного отбора, в то время как другие имеют такое большое значение, что малейшие модификации в них тут же уничтожаются естественным отбором как неблагоприятные для вида. Такая модель рассматривалась не как противоречие, а как дополнение теории отбора: за время эволюции некоторые изменения имеют как селективную, так и случайную составляющую, например связанную с генетическим дрейфом.

Еще один спорный момент касается «градуализма», то есть идеи, что эволюция происходит почти исключительно плавно, без резких скачков. Неодарвинисты признавали только слабые мутации, не подвергающие риску выживание особей. Но как этим крохотным модификациям удавалось совершаться в одном и том же направлении на протяжении длительного временного периода, чтобы привести к значительной трансформации, если считалось, что они происходят случайным образом, во всех направлениях? Более того, почему в таком случае между видами нет более размытых границ, чем мы наблюдаем в природе? По мнению Хуго де Фриза, одного из «переоткрывателей» законов Менделя, мутации могли производить последовательные изменения и вызывать более быструю эволюцию, чем тот строгий градуализм, который приписывался Дарвину.

В 1972 году два американских палеонтолога, Найлз Элдридж (род. в 1943) и Стивен Джей Гулд (1941–2002), занялись этим вопросом, используя ископаемые останки. Часто эти находки показывали продолжительные изменения в одном направлении (например, увеличение размеров раковины моллюска), но иногда свидетельствовали об эволюционных «скачках», когда один вид, казалось, мгновенно замещается другим. Обычно это объясняли «несовершенством» архивов ископаемых останков. В самом деле, фоссилизация – довольное редкое явление, затрагивающее незначительную долю особей. Нет никаких сомнений, что многие виды исчезли, не оставив ни единой окаменелости. Но в противовес господствующей «градуалистической» модели эти авторы предложили новую модель «пунктирного равновесия», базирующуюся на гипотезе, что база ископаемых находок показывает нам реальную картину и мы действительно наблюдаем эволюционные скачки.