Илья Рухленко - Что ответить дарвинисту? Часть II

Дадим слово уже многократно помянутому нами Александру Маркову (Марков, 2009б):

…Израильские ученые обнаружили у микроорганизмов (кишечной палочки Escherichia coli и дрожжей Saccharomyces cerevisae) способность к опережающему реагированию, напоминающую классические павловские условные рефлексы. Если в естественной среде обитания микробов один стимул часто предшествует другому, то микробы могут научиться реагировать на первый стимул как на сигнал, предупреждающий о скором появлении второго стимула. В отличие от собак Павлова, микробы приобретают свои «рефлексы» не путем обучения, а за счет мутаций и отбора в длинной череде поколений.

…У организмов, лишенных нервной системы, в том числе у одноклеточных, способности к прижизненному обучению резко ограничены. Но это не значит, что они принципиально не способны к опережающему реагированию. Теоретически, они могут научиться предвосхищать события не хуже павловских собак, но только не за счет прижизненного обучения, а за счет эволюции. Иными словами, вместо «обычной» памяти, которая записывается в структуре межнейронных связей, можно использовать память генетическую, записанную в ДНК. Благодаря гигантской численности популяций микробов, высокой скорости мутирования и очень быстрой смене поколений такое «эволюционное обучение» у микробов теоретически может быть вполне сопоставимо по своей скорости с «обычным» обучением у высших животных…

Как видим, даже самые верующие дарвинисты (в лице Александра Маркова) понимают, что благодаря огромной численности бактериальных колоний, прямой перебор случайных мутаций у бактерий может работать не только в качестве «заменителя» сложной иммунной системывысших животных, но даже в качестве «заменителя» нервной системы, с её механизмами ассоциативного запоминания. [180]И наоборот, высшие организмы, с их крайне малыми численностями популяций (в сравнении с бактериями) не могут позволить себе такую роскошь, как реагирование на быстрые и часто непредсказуемые изменения среды обитания с помощью лишь естественного отбора случайных мутаций. Такое решение было бы гарантированным путем к вымиранию. Поэтому для оперативного реагирования на вызовы среды у высших организмов имеются специальныебиологические механизмы.

В связи с этим возникает вопрос. А что мы, собственно, наблюдаем у бактерий, когда они демонстрируют нам очередное приспособление к «сиюминутным» изменениям среды с помощью мелких генетических изменений и естественного отбора? Мы наблюдаем эволюцию этих бактерий? Или же мы наблюдаем просто адаптацию этих бактерий? То есть, может быть, обсуждаемые генетические изменения бактерий и не ведут никуда дальшетаких вот мелких приспособлений к локальным особенностям окружающей среды? Возможно, конкретно у бактерий – это просто способ выживаниятакой – всё время подвергаясь мелким генетическим изменениям… тем не менее, оставаться всё теми жебактериями с незапамятных времен и до сегодняшнего дня. То есть, этакий «бег на месте». Можно ли назвать это эволюцией ?

Действительно, получается противоречие – «эволюция» бактерий путем случайных мутаций и естественного отбора идет так быстро, что позволяет бактериальным колониям отвечать на постоянно изменяющиеся вызовы среды чуть ли не в режиме реального времени, почти заменяя в этом отношении формирование рефлексов у высших животных… Но когда мы смотрим на конечныерезультаты подобной «эволюции», то тут выясняется, что бактерии так и не удосужились измениться хотя бы как-нибудь за 2 миллиарда лет! Этих 2-миллиардолетних бактерий можно определять по современным определителям. Причем некоторые группы бактерий никак не изменялись целыми сообществами(см. выше).

Так может быть, бактерии – это просто такие организмы, которые имеют такую специфическую стратегию реагированияна мелкие изменения окружающей среды – с помощью случайных мутаций и естественного отбора. А вовсе не эволюционируют подобным способом?

Тем более что бактерии отличаются еще однойуникальной особенностью, которая позволяет им, в отличие от высших организмов, свободноиспользовать в качестве источника полезных инноваций обычный поток случайных мутаций. Дело в том, что бактерии имеют геном очень маленького размера.

Поэтому они устойчивык так называемому «храповику Мёллера». Действительно, проблема «храповика Мёллера» весьма актуальна для организмов с огромным размером генома и слабыми темпами размножения. Представьте себе подобный организм под потоком обычных случайных мутаций, из которых 90 %мутаций вредны для выживания, а полезна только одна мутация на миллион. Понятно, что если геном имеет большой размер, а энергия размножения при этом низка, то поток случайных мутаций скорее «разломает» этот геном, чем чего-то там улучшит, даже если естественный отбор будет стараться изо всех сил противодействовать поломке генов. Всё равно поток слабо-вредных мутаций будет постепенно ухудшать качество геномов большого размера, за счет постепенного накопления слабо-вредных мутаций (если темпы размножения данного организма низки).

А вот бактерии, имея крошечный геном и одновременно огромную энергию размножения, вполне могут позволить себе роскошь терять огромное число особей (вплоть до целых линий или даже колоний), оказавшихся чересчур нагруженными вредными мутациями. При этом выигрывать «гонку» (в скорости размножения) будут многочисленные линии, оказавшиеся свободными от вредных мутаций. И уж тем более, линии, которым посчастливилось получить полезную мутацию.

Итак, перефразируя известную поговорку про Юпитера и быка, мы можем с полным основанием сказать:

– Что позволено бактерии, не позволено быку.

То есть, приводить в качестве доказательства возможности эволюции быковпо механизму случайные мутации +естественный отбор – примеры мелких генетических изменений у бактерий– не слишком корректно (или даже совсем не корректно).

А теперь предлагаю немного потренироваться, попробовав себя в роли создателя живых организмов. Представьте, что Вам дали задание – создать животное размером примерно с тигра. Понятно, что популяции таких животных в дикой природе не смогут составлять многие миллиарды особей. Иначе никакой еды на них не напасешься. И так же понятно, что достигать половозрелости всего за несколько часов такие животные тоже не смогут. Животные подобного размера должны будут долго расти, чтобы достигнуть размеров, близких к размеру тигра. То есть, созданное Вами животное подобного размера просто обязано будет иметь низкую численность популяций, и низкую скорость смены поколений.