Третий этап — синтетическая теория биологической эволюции

Ее содержание явилось результатом синтеза идей Ч. Дарвина и чешского ботаника, основателя генетики Г. Менделя.

Общетеоретической основой традиционной биологии, которая господствовала в биологической мысли с древнейших времен вплоть до XIX в., была концепция креационизма, исходившая, как говорилось выше, из представления о единовременном возникновения всех форм жизни на Земле. В свете креационистской концепции в центре биологических исследований оказалась задача детального описания всего многообразия чудесным образом возникшего мира растений и животных, его классификация и систематизация, а не анализ возникновения, развития, изменения, эволюции.

Первые попытки такой систематизации были предприняты, как уже отмечалось, древнегреческим философом и ученым Аристотелем. Эта, несомненно, полезная работа продолжалась и в Средние века. Но самый значительный вклад в традиционную биологию внес К. Линней. Он создал наиболее удачную систему классификации растительного и животного мира, которая строилась на основе учета сходств и различий в строении и поведении животных. Линней убедительно показал, что все живые организмы делятся на обособленные группы, или виды. Линнеевская система классификации во многом используется и современной биологической наукой. Согласно современным представлениям, основной единицей классификации как для растений, так и для животных является вид. Под видом понимается популяция особей, обладающих сходным строением, поведением, происхождением. В современной классификации также используется введенная Линнеем биноминальная (двуименная) система именования организмов, в соответствии с которой название рода пишется на первом месте, а название вида — на втором. Например, научное название домашней кошки — Felis domestica — относится ко всем породам домашних кошек. Все они принадлежат к одному и тому же виду. Близкими видами того же рода являются лев (Felis leo), тигр (Felis tigris) и леопард (Felis pardus). Но собака (Canis familiaris) относится уже к другому роду.

Традиционная биология хотя и имеет определенные слабости, по сравнению с другими направлениями обладает несомненным преимуществом. Она накапливает свой научный материал наиболее надежным способом — путем непосредственного наблюдения живой природы. Поэтому традиционная биология отнюдь - не

принадлежит прошлому, она продолжает развиваться в настоящее время и будет развиваться в будущем. Однако предпосылки для ее смены на определенном этапе развития биологической мысли другой, эволюционной парадигмой были подготовлены уже в рамках самой традиционной биологии. Вскрытые ею целостность, единство, взаимосвязь и преемственность организмов в живой природе вплотную подвели ученых к мысли о том, что все многообразие их форм является результатом длительного процесса биологической эволюции.

Представление об эволюции живых организмов с момента их возникновения и до наших дней является одним из важнейших обобщений биологической науки. Сущность этой великой объединяющей концепции состоит в признании того, что все многочисленные формы растений и животных, существующие ныне, не были созданы по мановению волшебной палочки в один миг, а произошли от появившихся в результате завершения добиологи-ческой эволюции простейших организмов путем их постепенных изменений, накапливавшихся в последовательных поколениях.

Элементы этой идеи в неявной форме содержались в произведениях некоторых греческих философов от Фалеса до Аристотеля, живших до нашей эры. Так, Аристотель высказал мысль о постепенном развитии живых форм, которое он называл «лестницей природы». При этом он исходил из предположения о существовании некоего стремления природы от простого и несовершенного к более сложному и совершенному. Мысли об эволюции живого мира высказывали многие философы и естествоиспытатели в период с XIV по XIX в. Так, французский естествоиспытатель Ж. Ламарк выдвинул в 1809 г. теорию эволюции, основанную на представлении о передаче по наследству приобретенных признаков. Однако, лишь после того, как Ч. Дарвин опубликовал в 1859 г. свою книгу «Происхождение видов путем естественного отбора», теория биологической эволюции привлекла к себе всеобщее внимание.

Теория Дарвина стала результатом обобщения им огромного количества разнообразных фактических данных, которые он собирал, путешествуя в качестве натуралиста на небольшом корабле «Бигль», отправившемся в пятилетнее плавание вокруг света. Дарвина поразило огромное разнообразие видов растений и животных, обнаруженное им в разных районах мира. Именно эти наблюдения и заставили его в конце концов отвергнуть концепцию божественного творения, на которую опиралась традиционная биология, и

искать иное объяснение собранным фактам. Однако на осмысление и обобщение огромной массы фактических данных ему понадобилось около 20 лет, в результате чего и появился его фундаментальный труд «Происхождение видов...». Сущность своего великого открытия сам автор излагал следующим образом: «Так как особей каждого вида рождается гораздо больше, чем может выжить, и так как, следовательно, часто возникает борьба за существование, то из этого вытекает, что всякое существо, которое в сложных и нередко меняющихся условиях его жизни хотя незначительно варьирует в выгодном для него направлении, будет иметь больше шансов выжить и, таким образом, подвергнется естественному отбору. В силу строгого принципа наследственности отобранная разновидность будет склонна размножаться в своей новой модифицированной форме»¹.

Это объяснение Дарвиным процесса эволюции можно свести к следующим положениям.

1. Любой группе животных и растений свойственна изменчи
вость. Изменчивость одно из свойств, внутренне присущих жи
вым организмам.

Следует отметить, что понимание этого свойства живых организмов, справедливо отмеченного Дарвиным в качестве важнейшего, сегодня стало иным, более глубоким. Теперь биологи в свете генетической теории различают среди многообразных изменений, претерпеваемых живыми организмами, изменения двух различных типов — наследственные и ненаследственные. Для эволюции, возникновения устойчивых качеств, передающихся последующим поколениям, важны не все приобретенные организмом в течение жизни изменения, а только те, которые наследуются, передаются последующим поколениям. Причем источником таких наследуемых изменений являются возникающие на генном уровне мутации, которые в условиях внешней среды лишь закрепляются. Только естественный отбор изменений, основанных на генетических различиях, может повлиять на характер последующих поколений данной популяции.

2. Число организмов каждого вида, рождающихся на свет, зна
чительно больше того их числа, которое может найти себе пропи
тание, выжить и оставить потомство. Большая часть потомства в
каждом поколении гибнет.

¹ Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь. — СПб.: Наука, 2001. — С. 23.

212

3. Поскольку рождается больше особей, чем может выжить, существует конкуренция, борьба за пищу и место обитания. Она может носить как явный, так и скрытый характер. Это может быть активная борьба не на жизнь, а на смерть или же менее явная, но столь же действенная конкуренция, как, например, при переживании растениями и животными засухи, холода, наводнений или других неблагоприятных условий.

4. Наследственные изменения, облегчающие организму выживание в определенной среде, дают своим обладателям преимущество перед другими, менее приспособленными организмами. Выживающие особи дают начало следующему поколению и таким образом «удачные» изменения передаются потомству. Это положение о выживании, отборе наиболее приспособленных представляет собой ядро теории естественного отбора Дарвина.

В результате каждое новое поколение оказывается все более приспособленным к своей среде. В итоге многолетнего воздействия естественного отбора отдаленные потомки могут оказаться настолько несхожими со своими предками, что они образуют новый, самостоятельный вид. Именно таким образом от одного предкового вида возникают два и более видов, а в конечном счете сформировалось все многообразие ныне существующих видов растений и животных.

Дарвиновская теория биологической эволюции оказалась настолько хорошо обоснованной, что большинство биологов очень скоро признали ее. Эта концепция занимала центральное место в биологической науке на протяжении последующих ста лет; с некоторыми поправками, внесенными в нее позднейшими открытиями в области генетики и эволюции, ее принимает и большинство современных биологов.

Однако эти поправки, связанные прежде всего с открытиями в области генетики, оказались настолько существенными, что их совокупность составила содержание особого, нового этапа в развитии теории биологической эволюции — этапа синтетической биологической эволюции. Новое в ее содержании состоит главным образом в том, что она под биологической эволюцией стала понимать не только и не столько результат действия естественного отбора, сколько следствие стихийных, ненаправленных мутаций генных структур, которые и создают первооснову, первичное сырье для естественного отбора.

Следует отметить, что некоторые слабости, противоречия в теории Дарвина были замечены уже его современниками. Так, в

истории биологии известно возражение инженера Дженкинса, которое Дарвин, будучи не в состоянии на него убедительно ответить, назвал «кошмаром Дженкинса» (о нем уже шла речь во второй главе). Это возражение состояло в том, что новые изменения, приобретенные организмом в результате естественного отбора, все равно должны утрачиваться в результате их «растворения» при скрещивании изменившихся особей с другими, которые не имеют таких изменений. Возникший спор мог быть разрешен только на основе знаний о роли в процессах изменчивости генных структур, которые тогда еще были неизвестны. Теперь мы знаем, что вновь приобретенное изменение, если оно фиксируется геном, приобретает благодаря этому особую прочность, устойчивость и может закрепиться в последующих поколениях вопреки воздействиям при скрещивании посторонних генов.

Еще одно возражение состояло в том, что дарвинизм не может объяснить причины появления у многих организмов структур, кажущихся не только бесполезными, но и вредными для их выживания. В свете генетического подхода появление таких признаков сегодня объясняется тем, что в силу случайного характера генных мутаций среди них могут появиться и такие, которые приводят к закреплению не только полезных, но и бесполезных признаков.

Совокупность подобных возражений так или иначе привела ученых к признанию того факта, что реальная физическая борьба между животными или конкуренция за пространство, солнечный свет или воду между растениями имеют меньшее значение, чем это представлялось Дарвину.

Но наиболее важным моментом в форсировании теории синтетической эволюции было обоснование в 1886 г. Августом Вейсманом положения о непрерывности зародышевой плазмы. Его заслуга состоит в том, что в то время, когда еще не были известны гены, он понял, что наследственность связана с передачей от одного поколения к другому специфических молекулярных комплексов. Именно из этого положения вытекала существенно дополняющая дарвинизм мысль о том, что приобретенные признаки не наследуются до тех пор, пока не закрепятся в зародышевых клетках, в их молекулярных структурах.

Это обобщение, касающееся механизма наследования, послужило новым импульсом для формирования теории синтетической эволюции еще и потому, что оно открыло дорогу для широкого использования в биологии математических методов, создало предпосылки для превращения ее в точную науку.

214

Первые шаги, сделанные в становлении современной биологической парадигмы, были закреплены в дальнейшем, и прежде всего на основе современных достижений генетики. Сущность эволюционного учения определяется сегодня как теория синтетической эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.

Крупнейшим достижением на пути утверждения современной биологической парадигмы стала расшифровка в 1953 г. американским генетиком Ф. Криком и английским биологом Джоном Уот-соном структуры ДНК, через которую осуществляется механизм наследственности. Это открытие оценивается как крупнейшее достижение биологии XX века. Расшифровка структуры ДНК стала революцией в биологии, ибо она открыла возможность выработки более глубоких представлений о сущности жизни и ее эволюции.

Именно на основе этого открытия началась работа по расшифровке геномов сначала простейших организмов, а затем и все более сложных, которая привела в 2001 г. к расшифровке генома человека. Правда, понадобится еще немало времени, чтобы понять законы функционирования генных структур, особенности механизмов транспортировки и реализации содержащейся в них информации.

Развитие исследований в этом направлении и позволило представить процесс эволюции как соревнование генетических программ, которое и определяет индивидуальное развитие организмов. Причем важнейшую роль в определении общего направления эволюции играет главное программирующее устройство, в качестве которого выступает биосфера в целом. Именно биосфера определяет скорость и направление эволюционного преобразова-ниея видов, входящих в ее состав.

Становление теории синтетической эволюции, представляющей по своему содержанию синтез дарвинизма и достижений молекулярной биологии, побудило некоторых исследователей пойти еще дальше: выступить против дарвиновской теории эволюции, как обнаружившей якобы свою полную несостоятельность.

Одну из первых попыток такого рода предпринял в начале прошлого века отечественный биофизик академик Л.С. Берг. По его представлениям, вся эволюция биосферы есть развертывание какого-то еще не совсем ясного для нас закона, многовариантной программы, в которой содержатся и многовариантные способы ее реализации. Поэтому Берг назвал свою концепцию номогенезом,

противопоставив ее дарвиновской концепции тихогенеза (от греч. — случайность), т.е. развития, основанного на случайности. Согласно номогенезу, развитие протекает по определенным внутренним законам, которые не могут быть сведены, как это представлял себе Дарвин, к воздействию внешней среды. Берг суммировал в своих работах большой фактический материал, который свидетельствовал о наличии в мире живого многочисленных «ритмов и рифм», которые нельзя назвать случайными. Однако ясного представления о сути этого закона Берг так и не дал, как не могут его сформулировать его последователи до сих пор, что, впрочем, может свидетельствовать о недостаточности наших знаний о сущности эволюции.

Попытки опровергнуть дарвинизм продолжаются до сих пор. Так, один из современных естествоиспытателей, сам квалифицирующий свою позицию как «вполне антидарвинистскую», заявляет, что решающим фактором биологической эволюции является вовсе не естественный отбор, а «самосборки» генов, их мутации, возникающие «сами собой», только под влиянием фундаментальных физических взаимодействий. За естественным отбором, по мнению автора, остается лишь стабилизирующая роль фильтра, сохраняющего в живых наиболее адаптированные «самосборки»: «вопреки тому, что говорят дарвинисты, эта роль в эволюционном плане видится вполне пассивной»¹.

Но ведущую партию в хоре антидарвинистов по-прежнему исполняют представители концепции креационизма, принадлежащие большей частью к сословию священнослужителей. Один из них, например, заявляет, что «наблюдаемые факты лучше истолковываются в рамках теории сотворения, чем теории эволюции»². А другой упрекает эволюционную теорию в том, что она «...поставила во главу угла не Творца, но тварь»³.

Правда, некоторые из религиозно настроенных мыслителей все более настойчиво призывают сегодня и теологов, и ученых отказаться от конфронтации науки и религии, в том числе и при объяснении происхождения и сущности жизни. В частности, один из вьщающихся мыслителей современности, французский ученый-антрополог, философ и теолог Пьер Тейяр де Шарден подчеркивает:

¹ Хайтун С.Д. Фундаментальная сущность эволюции // Вопросы философии. —
2001. - № 2.-С. 161.

² Хобринк Б. Эволюция. Яйцо без курицы. — М.: Мартис, 1993. — С. 11.

³ Теория эволюции: наука или идеология. — М.; Абакан, 1998. — С. 74.

«Религия и наука — две неразрывно связанные стороны, или фазы, одного и того же полного акта познания, который только один смог бы охватить прошлое и будущее эволюции»¹.

Можно сказать, что взаимодействие науки и религии, которое недавно казалось вообще невозможным, теперь становится возможным, в частности при решении возникающих в условиях стремительного развития современной биологии ряда острых этических проблем.

Date: 2015-09-19; view: 348; Нарушение авторских прав