Так и полагали, пока не выяснили, что три пальца закладываются изначально. Ген пятипалости, возможно, трансформировался, но еще на молекулярном уровне, и эту трансформацию, вероятно, можно проследить.Почему я утверждаю это? Потому что накопление генетической информации – свойство, настолько общее для всей живой материи, что можно будет когда-нибудь расположить все биологические формы по восходящей (разумеется, с боковыми тупиковыми ответвлениями) в зависимости от содержащейся в каждой из них информации. Так, по некоторым современным подсчетам, сравнивая бактерию и млекопитающее, мы видим возрастание общего объема генетической информации примерно в 100 тысяч раз…Здесь невольно напрашивается аналогия с Периодической системой Менделеева, где элементы располагаются по возрастающей сложности в зависимости от заряда их атомных ядер…Итак, эволюция есть процесс накопления информации. Схематически это можно представить как неуклонное наращивание генной цепочки, хотя действительность гораздо сложнее. У некоторых видов содержание ДНК в клетках больше, чем у человека.Так что нельзя, по-видимому, отождествлять информацию с ее химическим носителем – молекулой впрямую, как нельзя выбрать содержательную книгу лишь по ее толщине.Здесь мы подошли к щекотливому моменту. В свое время псевдонаучная демагогия Трофима Лысенко привела к тому, что биологи до сих пор всеми силами открещиваются от какой бы то ни было возможности – хотя бы теоретической – влияния образа жизни на наследственность. Но вот энтомолог-практик Г.Шапошников, доктор биологических наук, как-то случайно нарушил это табу. Изменив питание тлей, он вывел неизвестный природе вид этих насекомых. Работа была опубликована в авторитетном энтомологическом обозрении, докладывалась на международном конгрессе.Сам ученый не делал никаких теоретических выводов из установленного им факта, но похоже все-таки, что именно среда (в данном случае питание) привела к кардинальной изменчивости организма. Причем благоприобретенные признаки переходят следующим поколениям, наследуются. Более того, новая форма тлей, как и положено отдельному виду, потеряла способность производить потомство со своими столь недавними предками.Новый вид, выведенный путем внешних воздействий? Собственно, почему бы и нет? (Хотя случай с тлями может на поверку оказаться в конце концов ошибкой). Один из создателей первых компьютеров Джон фон Нейман математически строго показал, что самовоспроизведение машины возможно, если в нее заложена соответствующая программа. Но для того чтобы дочерняя машина воспроизвела очередную, в машине первого поколения должно быть предусмотрено устройство, копирующее программу и вводящее ее потомку.То есть смена поколений, подобная биологической, невозможна без раздельных операций – воспроизведения программы и построения «тела». Первое – генотип, совокупность наследственных при* знаков организма, второе – фенотип, их реализация в готовом «сооружении». Понятно, то и другое не соединишь безусловным знаком равенства. Фенотип есть реалиация генотипа в конкретных условиях среды: какие-то частности могут недопроявиться, исказиться, вовсе исчезнуть.Но развитие организма есть постоянное взаимодействие его наследственной структуры и внешних факторов. Половые железы, как и все системы организма, строятся из «фенотипической» ткани, то есть из клеток, так или иначе взаимодействовавших со средой. И можно, вероятно, допустить, что продукты половых желез тоже несут на себе отпечаток проявившегося в конкретных условиях фенотипа, внешней среды.Ведь внутренняя среда организма для погруженной в нее клетки является внешней. И естественный отбор идет не только на уровне особей, но и внутри их, на клеточном уровне. В чем проявляется удачная мутация отдельной клетки? В ее более активной жизнедеятельности, выгодной организму в целом. Но высокая активность подкрепляется повышенным потреблением кислорода, питания, сопровождается усиленным выделением отходов и бурным размножением, органичивающим возможности клеток-соседей. Тогда как ослабевшие или отмирающие клетки распадаются, служат в конечном счете пищей другим и наконец выводятся вон.Все это характерно и для клеток, составляющих половые железы. Определенный отбор происходит и здесь. Да и на само наследственное вещество, святая святых, могут воздействовать внешние силы: радиация, химические реагенты, в частности алкоголь… Знаем ли мы порог этих влияний? А если нет, то нельзя ли предположить, что генетический код усложняется все-таки под натиском внешней среды? Не уподобляется ли он записной книжке, постоянно заполняемой информацией? Когда же книжка переполняется записями, в нее вклеивают новые страницы…Генетики решительно возражают против такой версии. И предлагают свои. Вот одна из авторитетнейших – заведующего лабораторией молекулярной биологии развития Института биологии имени Н.К.Кольцова доктора медицинских наук Л.Корочкина: «В последнее десятилетие были обнаружены так называемые прыгающие гены, которые в буквальном смысле способны перепрыгивать с места на место, вклиниваясь в самые неожиданные участки хромосом. Причем курсировать гены-путешественники могут не только внутри своего генома; они внедряются и в чужой, осваивая территорию другого вида.Кочующий ген предпочитает мигрировать не один, а с попутчиками: отправляясь в путь, увлекает за собой часть ДНК. Конечно, на внезапный вояж решиться не так-то просто. Поэтому к гену-попрыгунчику присоединяется не любой участок ДНК, а более или менее свободный от повседневных забот. Есть в ДНК такая часть, которая не работает – не кодирует синтез белков, а взяла на себя особую функцию – регулирование временных темпов созревания различных частей эмбриона и его тканей в процессе индивидуального развития.Не этим ли перемещениям мы обязаны пертурбациями в эволюции? Выпадение кусочка такой ДНК или внедрение туда, где раньше ее никогда не было, вызывает серьезные и необратимые изменения в организме. Могут сдвинуться сроки появления какой-то ткани, органа, и они будут развиваться уже по-другому, а от этого, в свою очередь, зависят другие важные моменты развития организма, ведь все эти изменения жестко сцеплены между собой.Появление новых, неожиданных комбинаций ДНК может привести к возникновению «уродов», особей с совершенно неожиданными свойствами. Среди своих сородичей они будут выглядеть белыми воронами. Конечно, большинство таких монстров окажутся в естественной среде нежизнеспособными, погибнут в мире, не желающем принять непривычное. Но один какой-то – счастливчик! – может получить преимущества при изменениях окружающей среды и выживет. Вот вам и новый вид – новый скачок в эволюции. Эти счастливые монстры и могут оказаться одним из ее двигателей!»Итак, по мнению ученого, эволюция движется скачками. Мысль эта не нова. «Первая птица вылетела из яйца динозавра».Заметили ли вы высказанную только что еретическую идею, в сущности, решительно порывающую с классической генетикой? Ген – «авантюрист» способен, оказывается, покидать свой геном, внедряться в чужой, «осваивая территорию другого вида». Как же это возможно? Ведь не ветром же он переносится?Как знать!.. Быть может, и ветром тоже… В британском справочном издании, вышедшем в 1977 году, хладнокровно, как о решенном давно вопросе, отмечается: «Размножающиеся вирусы могут по ошибке („Слушайте! Слушайте!“ – закричали бы тут в английском парламенте наиболее темпераментные его члены) захватить часть генетического материала жертвы и перенести его в следующую клетку, где он включается в генетический материал нового хозяина. В результате подобной трансдукции могут быть переданы специфические гены из одной клетки в другую». Но ни слова о том, что клетки могут принадлежать не только разным организмам, но даже и разным видам.Когда такую – примерно! – идею стал развивать доктор биологических наук из Киева В. Кордюм, среди маститых эволюционистов начались споры. Вообще-то сама возможность переноса генов от одной особи к другой была установлена давно. Но никто еще не выступил со столь решительным заявлением, как В.Кордюм: «Дарвинизм – классический и современный – единственной движущей силой эволюции признает естественный отбор. Я же доказываю, что существует и вторая движущая сила эволюции – так называемый горизонтальный перенос наследственного материала, при котором он передается не только от родителей к потомству (так сказать, вертикальный перенос), но и между любыми (!) живыми существами. Естественный отбор является в основном движущей силой эволюции приспособительной, а горизонтальный перенос обеспечивает развитие живого по пути усложнения. В природе обе эти составляющие развития действуют вместе, дополняя друг друга.Дискуссии, впрочем, затрагивали и факты, которые сам Кордюм не считал экспериментально установленными. Вот мнение вице-президента Академии наук Украины К.Сытника: «Последние годы отмечены выдающимися открытиями в генетике и генной инженерии. Может даже возникнуть ситуация, когда практика будет опережать теорию, питая мысль ученых фактами для новых гипотез и построений. Концепция В.Кордюма, по моему мнению, одна из таких новорожденных. Нынешний поток сведений о глубинных процессах в живой материи действительно полноводен настолько, что способен поставить под сомнение некоторые положения в системе общепринятых взглядов на природу… Убедительно объяснить и доказать причины возникновения фантастического разнообразия живого и растительного мира на нашей планете Дарвин не смог. Как истинный гений науки он не переоценивал возможности своей теории и лучше, чем кто-либо другой, понимал ее недостатки, знал слабые места. Допускаю, что обмен генами содействовал возникновению многих видов организмов. Но где неоспоримые доказательства, что здесь „сработал“ именно этот механизм природы, а не иной? Тут вместо фактов – логика автора монографии „Эволюция и биосфера“.В этом смысле В.Кордюм действительно уязвим. Он логически свел воедино чужие находки и открытия, сделал свои выводы. Но пока специалисты углубляются каждый в свою область знаний, как землекопы в грунт, должен ведь кто-то быть наверху, чтобы по выбросам породы из разных ям составить некую общую картину. И Кордюм находит в специальной литературе поразительные примеры того, как зародыш, изолированный от бактерий и вирусов, развивается в сущего генетического уродца. Так что же, привнесенная извне информация необходима для нормального развития и существования какого бы то ни было организма?Да, утверждает автор новой гипотезы. И настаивает на том, что и человек является симбиозом самых разных наследственных структур. Таковы, например, митохондрии, крохотные энергостанции внутри каждой клетки сложного организма, тогда как в самых примитивных их еще нет (функции энергоснабжения берет на себя клеточная мембрана). Не прижились ли они с коренной ДНК, как водоросль с грибом в лишайнике? Не самостоятельные ли это в прошлом бактерии? Считают же многие ученые, что и хлорофилл высших растений привнесен в их клетки самостоятельной водорослью…В.Кордюм полагает, что человек лишь продолжил генетическое родство, объединяющее все живое на планете. То есть, надо думать, является верхушечной почкой роста единого древа жизни.Но помимо нарастания тем или иным способом генетического заряда, эволюционное усложнение идет и другим путем.Когда щупальца пресноводной гидры касается плывущий мимо рачок дафния, оно сокращается и захватывает добычу. Осветите ползущего дождевого червя резким светом – он замрет. Реакция его однозначна. Уж на что сложно поведение насекомых, тем более общественных – пчел, муравьев, термитов, – особи одного вида (у общественных насекомых еще и одной «социальной» функции) одинаково реагируют на пищу, опасность, изменения температуры…Человек, используя шелкопряда или пчелу, вовсе не приручал их: лишь подменил дупло дерева ульем, и пчела расположилась там совершенно так же, как и в дупле. А собаку вот – приручил.Итак, если у низших животных рефлекс на данную ситуацию однозначен и одинаков у всех особей вида, то уже на каком-то этапе эволюции отмечается возрастание «степеней свободы»: в мозгу животного накопился по крайней мере готовый набор ответов на повторяющиеся ситуации, допускающий возможность выбора.Основу этого набора реакций составляет опыт вида, закрепленный генетически. Если кошка – хищник, подстерегающий добычу, а волк – преследующий жертву, то инстинкты эти перешли от предков потомкам в виде наследственной информации. Но поведение волка, охотящегося на открытой либо пересеченной местности, различно сообразуется с реальными условиями. Уже оно определено не только врожденными факторами, но и собственным жизненным опытом. Лиса, таскающая из курятника кур, тоже использует свой индивидуальный опыт. Природа вложила в нее лишь самый общий охотничий инстинкт – предусмотреть сооружение курятника природа не могла.Домашнее животное узнает своего хозяина, помнит человека, причинившего ему зло. Если взять в дом дикую кошку, ничего хорошего не выйдет; у нее нет опыта общения с людьми, а вырабатывается он нелегко. Но воспитайте котенка в домашних условиях, и его жизненный опыт возобладает даже над некоторыми врожденными инстинктами. Что такое опыт? Тоже информация, закрепленная в клетках, но не в зародышевых, а в клетках мозга в виде памяти.Передается ли она потомкам? Животное, однажды раненное пулей, станет избегать человека с ружьем (даже с палкой, похожей на ружье). Вместе с мамой-косулей убегает от охотника и детеныш; подражая, он перенимает жизненный опыт. Волк-вожак собственным примером учит стаю пробираться в овчарню. Его индивидуальное умение становится достоянием остальных в стае.Высшие животные впрямую обучают своих детенышей, часто в виде игры, имитирующей типичную жизненную ситуацию. Лиса приносит зайца-подранка лисятам, чтобы они, так сказать, «оттачивали» свои охотничьи таланты. Опыт вида дополняется индивидуальным опытом родителей, а затем и самих обучаемых. Опять мы видим постепенное усложнение, но уже не генетической структуры, а поведения животного, возможностей его мозга.Генетическая неповторимость дополняется внегенетической индивидуальной информацией, воспринятой органами чувств в виде сигналов; ее можно назвать сигнальной. Сигнальная информация, приобретенная в результате обучения и собственного жизненного опыта, формируется и закрепляется в коре больших полушарий головного мозга и является предтечей человеческого интеллекта.В животном мире отдельные особи тем индивидуальнее в своих проявлениях, чем выше располагаются они на эволюционной лестнице, чем сложнее их поведение. В отношении высших животных уже можно говорить о врожденном темпераменте, даже о приобретенном характере – об индивидуальности. Так, собаки могут быть агрессивны либо ласковы, обидчивы либо добродушны…Генетический заряд практически стабилен; отклонения (мутации) приносят, за редчайшим исключением, только вред организму. Тогда как ненужная сигнальная информация легко устраняется из памяти. Такая информация многовариантна, так как связана с многообразием постоянно возникающих конкретных ситуаций, она индивидуальна.Если замахнуться на собаку, то неизвестно еще, как она себя поведет: убежит, бросится на вас или начнет лебезить, трусливо вилять хвостом. Ее реакция высокомноговариантна, что необходимо в непредвиденных жизненных ситуациях. Подложите отравленную приманку тараканам – они не колеблясь набросятся на нее, даже если это делается многократно. Бороться с крысами, тем более с волками, с помощью подобных приманок куда сложнее. Генотип животного не изменился, зато мозг оказался достаточно пластичным, чтобы запомнить жестокий урок.Конечно, может попасться таракан, менее восприимчивый к яду, или какая-нибудь стойкая бактерия, не погибшая, как прочие, от данного антибиотика; она-то и передаст потомству свою более устойчивую структуру. А химикам придется искать новое лекарство взамен старого, уже безобидного для возникшей популяции.Но на сколько жертв придется один такой удачливый экземпляр: на миллион, на миллиард? Относительно немногочисленным волкам (да и крысам) рассчитывать, как бактериям или насекомым, на такую малую случайность не приходится. Да и размножаются они не в пример медленнее простейших. Для изменения генотипа требуется либо большой промежуток времени, смена множества поколений, либо огромный перебор экземпляров в данном поколении. Животные не могут быть столь расточительны: они попросту вымрут, как вымерли «безмозглые» динозавры.
1 2 3 4 5 6 7 8