Коллектив авторов - Эволюция. От Дарвина до современных теорий [litres]

Особенности развития также подрывают ортодоксальные представления о факторах, влияющих на направление эволюции. Современный синтез ставит естественный отбор во главе развития, рассматривая его как единственное объяснение адаптации. Биологи-эволюционисты склонны верить в беспристрастность эволюции, ведь считается, что генетическая мутация происходит совершенно случайно. Однако поводом усомниться в правильности данной идеи служит «искажение развития» – тот факт, что некоторые признаки развиваются легче остальных. Тем самым повышается заманчивая вероятность того, что разнообразие жизни обусловлено не только выживанием сильнейших, но и появлением наиболее встречающихся признаков.

Искажение развития проливает свет на ряд удивительных особенностей эволюции. Рассмотрим параллельную радиацию, при которой вид, населяющий определенную местность, расщепляется на несколько форм. Параллельно с этим происходит идентичное и независимое расщепление того же вида в других средовых областях. Известный пример – цихлиды из африканских озер Малави и Танганьики. По форме тела многие цихлиды Малави больше похожи на цихлид из Танганьики, несмотря на близкое родство с обитателями своего озера. Форма тела является адаптивным признаком, поэтому, безусловно, здесь не обошлось без естественного отбора. Однако те формы, которые мы видим, – не всегда единственные из возможных адаптивных решений. Все это указывает на существование неких особенностей развития цихлид, которые повышают вероятность появления той или иной формы. Искажение развития позволяет объяснить причины видового разнообразия цихлид и других групп организмов. Возможно, все дело в том, что они хорошо преуспели в создании новых вариантов, способных воспользоваться определенными экологическими возможностями.

Такая творческая ипостась развития контрастирует с традиционной ролью ограничителя адаптации. Ограничения объясняют причину отсутствия эволюции или адаптации – малая заинтересованность. Многие биологи-эволюционисты сомневаются в правильности подобного мышления. Возможно, искажение развития не просто ограничивает доступные формы для отбора, а задает направление эволюции, создавая некую колею, по которой будет курсировать двигатель отбора.

Существует еще один способ, позволяющий организмам управлять своей эволюцией. Отбор представляется в виде процесса, в котором внешние агенты (условия окружающей среды) отбирают альтернативные варианты по их пригодности. Это слишком пассивная роль. Организмы не просто сталкиваются с силами природы. Выбирая среду обитания и возможные способы ее изменения, организмы становятся главными участниками в процессе определения полезных признаков. Получается, что организмы создают какие-то условия своего существования, и это влияет на ход эволюции.

Например, птицы вьют гнезда для уменьшения температурных перепадов. Это снижает давление отбора на потребность в физиологической регуляции температуры яиц, но создает другой отбор по качеству устройства гнезда. Точно так же отбор определяет форму млекопитающих, которые роют норы не столько для защиты от хищников, сколько для устойчивости к грибковым заболеваниям. Сам процесс конструирования ниши не случаен, а носит систематический и направленный характер. Животные воздействуют на окружающую среду стабильно и безостановочно для повышения своей приспособленности. В процессе своего воздействия они искажают влияние естественного отбора, задавая направление собственного развития. Во многом это похоже на то, как животноводы отбирают определенные признаки у домашнего скота.

Данные открытия ставят под сомнение фундаментальные принципы современного синтеза (см. «Модерн против постмодерна»). Новый подход отводит организмам центральную роль в эволюции и предполагает, что новые вариации, как правило, начинаются не с мутаций, а с изменений в фенотипах. Таким образом, получается, что направление эволюции зависит не только от отбора.

Модерн против постмодерна

Новые открытия в генетике, эпигенетике и биологии развития пошатнули ортодоксальные представления о механизмах эволюции. В результате некоторые исследователи предложили доработать существующий подход под названием «современный синтез» и превратить его в расширенный эволюционный синтез. Ключевые положения остались неизменными, но базируются они на разных аксиомах.

Отнестись к новым доказательствам можно по-разному. Мы можем либо добавить их в старую теорию, либо расширить саму теоретическую базу. Большинство биологов-эволюционистов предпочитает первый вариант, видя в пластичности и устройстве ниш генетически-управляемый процесс и представляя негенетическое наследование в качестве редкого, нестабильного, а то и функционального эквивалента генов. Данный подход позволяет генам и отбору сохранять свое главенствующее положение за счет пренебрежения новыми фактами. Второй вариант заключается в том, чтобы признать неспособность современного синтеза объяснить новые открытия и предложить более масштабную альтернативу – расширенный эволюционный синтез. Затем оба способа можно сравнить по прогностической силе и способности объяснять доказательства, а также по эффективности при создании новых предметов и методов исследования.

Биологи-эволюционисты из числа приверженцев второго подхода активно его придерживаются. В 2016 году международный консорциум в лице 50 биологов и философов из восьми университетов объявил о новой исследовательской программе по изучению эволюционных последствий негенетического наследования, пластичности и искажения развития, а также конструирования ниш (см. «Время перемен?»). Для эволюционной биологии наступило удивительное время, ведь впервые были тщательно изучены все ответвления данных идей. Пока не понятно, изменят ли наши усилия ортодоксальный подход. Не вызывает сомнений и то, что в ближайшие годы эти открытия окажутся в самом центре внимания эволюционных биологов.

Я считаю, что сейчас зарождается новая концептуализация эволюции. Эгоистичный ген был мощной и поучительной концепцией, однако современные данные указали на его несостоятельность. Гены не являются главными молекулами, а представляют собой лишь один из нескольких источников наследственности. Организмы не являются «расходными машинами для выживания», как это виделось Ричарду Докинзу и его последователям. Наоборот, они играют ведущую роль в собственном развитии, подтягивая за собой генетические изменения. Подвинься, эгоистичный ген, и уступи дорогу организму-предводителю.