Александр Марков - Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий

Мы постарались в этой книге показать, как в ходе развития земной жизни появляются новшества: новые гены, новые признаки, новые виды, — которые в свою очередь могут дать целые букеты следующих поколений видов. Мы рассмотрели множество фактов и исследований, подтверждающих справедливость дарвиновской эволюционной модели, обогащенной, уточненной и детализированной благодаря достижениям генетики, молекулярной биологии, палеонтологии, биологии развития и других дисциплин. Как ни удивительно, Дарвину удалось более полутора веков назад, не зная всех этих удивительных фактов, правильно угадать главный механизм, благодаря которому наша планета оказалась населена «бесчисленными прекрасными и удивительными формами». Дарвин был прав, когда предположил, что творцом поразительной приспособленности и волнующего разнообразия живых существ является естественный отбор небольших наследственных изменений.

Дарвиновская модель в ее современном понимании состоит из нескольких составных блоков — механизмов и факторов эволюционных изменений. Перечислим самые важные.

• Размножение в геометрической прогрессии, в основе которого лежит способность молекул ДНК и РНК к копированию — репликации.

• Генетическая изменчивость, случайная и ненаправленная (в том смысле, что полезность или вредность мутации не влияет на вероятность ее возникновения). Дает материал для эволюционного «поиска», для выбора методом проб и ошибок. Основана на том простом факте, что никакая система копирования не может быть абсолютно точной.

• Наследственность, т. е. передача потомкам не только «общеродовых характеристик», но и индивидуальных генетических особенностей родителей, — обещает сохранить то, что прошло испытание жизнью и смертью.

• Естественный отбор— зависимость выживания и размножения организмов от их наследственных свойств. Такая зависимость автоматически ведет к распространению генетических вариантов, обеспечивающих наиболее эффективное выживание и размножение.

• Генетический дрейф, не позволяющий эволюции остановиться, даже когда отбор слабеет или вовсе прекращается.

• Секс, т. е. перекомбинирование фрагментов наследственной информации разных организмов, — важнейший катализатор и ускоритель эволюции, без которого она едва ли смогла бы даже стартовать.

• Репродуктивная изоляцияс ее многочисленными вариантами и механизмами (начиная от основополагающей связи вероятности гомологичной рекомбинации со степенью сходства последовательностей ДНК и вплоть до сложнейших алгоритмов выбора брачного партнера) — основной двигатель видообразования, фактор, ответственный за рост и сохранение удивительного разнообразия жизни.

Эта модель проста и красива. В ней не нашлось места целеполаганию, планированию, равно как и бесконечному перебору всех возможных комбинаций (отбор и наследственность образуют «запоминающий механизм», позволяющий приближаться к оптимуму постепенно, шажок за шажком, что неизмеримо эффективнее, чем случайный поиск). Ну а главное достоинство этой модели, конечно же, состоит в том, что она работает , причем не только в теории, но и в реальном мире вокруг нас. Она правильно (хотя и упрощенно, как любая научная модель) описывает главные законы развития земной жизни.

Биология стремительно развивается. Новые открытия, как давно прогнозируемые, так и неожиданные, следуют одно за другим. Генетики, эмбриологи, микробиологи, палеонтологи продолжают удивлять мир чудесными находками. Но, пожалуй, самый большой сюрприз состоит в том, что за 155 лет, прошедших со дня выхода дарвиновского «Происхождения видов», главная идея великого естествоиспытателя не только не была опровергнута, но даже и не отправилась на почетную пенсию в статусе «частного случая». А сколько было сомнений и альтернатив, сколько возможностей для опровержения! Ведь с тех пор упрочились и широчайшим образом вошли в нашу жизнь целые новые науки, такие как генетика, микробиология, молекулярная биология, — каждой из которых в ходе своего развития не раз приходилось испытывать на прочность дарвиновскую идею.

Эволюционная модель не просто устояла: она многократно укрепилась, развернулась, детализировалась благодаря новым открытиям, о малой части которых мы рассказали в этой книге. По мере накопления фактов все альтернативные теории неизменно либо вливаются в эволюционный мейнстрим, обогащая его дополнительными деталями и аспектами, либо маргинализируются, забываются и исчезают.

Эта модель не просто объясняет многочисленные биологические факты, она образует причинно-следственный скелет биологической науки. Без него биология так и осталась бы на начальной стадии развития — стадии накопления наблюдений. Такая стадия бывает у любой естественной науки. Чтобы перейти на более высокий уровень, необходим набор законов и правил, хорошо объясняющих внушительную часть известных фактов. Для биологии таким набором правил является эволюционная модель. Она превосходно работает в разных областях биологии — от зоологии и ботаники до вирусологии и иммунологии. Именно эволюционная модель делает эту гигантскую область знаний единой, собрав вместе все столь разнообразные предметы изучения отдельных биологических направлений: слонов, клетки, вирусы и растения, эмбрионы, молекулы ДНК и вымерших динозавров. Альтернативные модели не обладают и долей ее объяснительной силы. Сегодня смотрятся почти анекдотично, например, попытки последовательно применять креационистскую модель к палеонтологии. Известна история, как американский палеонтолог с креационистским мировоззрением Чарльз Элмер Рессер (1889–1943) выбрасывал на помойку все экземпляры ископаемых, которые хоть чуть-чуть отличались от голотипов [98]. Для него голотип служил воплощением Высшего Замысла, отражением Божественной Идеи данного вида организмов, а отклонения свидетельствовали об ошибках и несовершенстве. Человек не должен, по его мнению, думать об ошибках и случайных отклонениях от идеала, а должен твердо верить в совершенство Замысла. Поэтому многие коллекции ископаемых, попавшие в руки Рессера, капитально сократились, и от них сейчас немного толку.

Открытий впереди еще много. Наши знания о мире продолжают нарастать как снежный ком — ни одно поколение еще не жило в такое прекрасное для науки время. Наука стала профессией для миллионов людей (и как же хочется, чтобы этот период продлился подольше!).

Прогнозировать развитие науки вообще-то дело, обреченное на провал, — на то она и наука, чтобы узнавать то, чего никто раньше не знал, а новые знания определяют пути ее дальнейшего развития. Но при этом мы можем быть уверены на все сто в том, что теория естественного отбора не будет опровергнута грядущими открытиями, Это безопасный прогноз: дарвиновская модель выдержала столько проверок и испытаний и столько раз подтверждения приходили с самых неожиданных сторон, что ошибка исключена. Мы надеемся, что факты, рассмотренные в книге, иллюстрируют этот утверждение достаточно наглядно.