Чтение онлайн

Любая реакция живого организма на любое изменение среды требует соответствующей биологической работы по перестройке организма, адекватной этому изменению. Такая работа требует затрат энергоресурсов организма и действительно совершается, как правило, в рамках наследственно обусловленной нормы реакции.

В приведенном же примере речь идёт не просто об адаптивной реакции, а о выработке изменённых органов, в данном случае листьев, которые своим изменением призваны скомпенсировать переувлажнение и недостаток важнейшего для растений энергетического ресурса-света. Водный лютик и стрелолист не просто адекватно реагируют на воздействия окружающей среды. Они в процессе развития под действием раздражимости вырабатывают столь различные органы, листья, что одно и то же растение на свету и при затемнении проявляет признаки и свойства, как если бы это были растения, принадлежащие к совершенно различным видам. А это уже очень серьёзно, и не замечать этого нельзя.

Здесь мы вынуждены повторить весьма важные замечания по поводу ламарковских примеров известного российского специалиста В. Тыщенко, которые мы уже приводили, разбирая особенности подхода Ламарка к объяснению эволюционных процессов. Итак, цитируем:

«Когда стрелолист обыкновенный растёт в воде, у него развиваются подводные линейные листья. На суше формируются воздушные листья с широкой и стреловидной листовой пластинкой. Почему бы не рассматривать эти внутривидовые формы как зарождающиеся виды? Ведь если в длинном ряду поколений потомки водной фауны будут оставаться в воде, а воздушноё – на суше, то в конце концов произойдёт наследственной закрепление этих признаков и они превратятся в видовые признаки. И действительно, в роде стрелолистов известны виды, как бы демонстрирующие филогенетическое закрепление водных и воздушных листьев в качестве постоянных видовых признаков. Так, стрелолист вальковатый растёт только в воде и всегда образует узкие подводные листья, а стрелолист цепкоплодный – только на суше и всегда имеет листья с широкой пластинкой» (Тыщенко В.П. Ведение в теорию эволюции. Курс лекций – СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1992 – 240 с., с. 21–22).

Напомним, что В. Тыщенко также выступает в своём курсе лекций с позиций ортодоксальной синтетической теории эволюции и рискует писать подобную «ересь», только излагая опровергнутые развитием генетики и устаревшие взгляды Ламарка. В противном случае рецензенты отметили бы несовпадение излагаемых в курсе лекций взглядов с официально признанной теорией, и возник бы вопрос о том, можно ли подобный курс лекций рекомендовать студентам, не вводит ли он их в заблуждение относительно генетических основ эволюционных процессов.

Как происходит устойчивое приспособление организмов к особенностям окружающей среды Ламарк, безусловно, не знал, Он не имел никакого понятия о естественном отборе, а биологическую работу сводил к употреблению и тренировке органов. Благодаря достижениям генетики мы теперь значительно лучше знаем о механизмах изменчивости, но трактовка этих механизмов не выходит за рамки представления о норме реакции. «Во всех подобных случаях, – подводят итог А. Яблоков и А. Юсуфов, – возможные пределы изменения не случайны, а определяются генотипом, его индивидуальной наследственной программой развития – нормой реакции» (Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. Учеб. для биол. спец. вузов – М.: Высш. шк… 2004 – 310 с., с. 105).

Но в рассмотренных здесь классических примерах и у стрелолиста, и у лютика как программа развития, так и норма реакции на суше одна, а под водой или при затемнении – другая. Рассмотренные растения вырабатывают определённые органы, способные к выживанию и оптимизации жизнедеятельности в данной конкретной обстановке и физиологически, морфологически (но не генетически) становятся совершенно различными растениями в зависимости от этой обстановки.

При этом они в процессе индивидуального развития (онтогенеза) своей биологической работой опираются на те генетические структуры, функционирование которых позволяет выработать признаки и свойства, состояния органов, обеспечивающие наиболее эффективный тип экспансии во внешнюю среду для получения (или компенсации недополучения) жизненно важных ресурсов. Речь, соответственно, должна идти не о норме реакции и не о канализации развития по К. Уоддингтону, а о видоспецифическом диапазоне норм выработки определённых признаков и свойств живых организмов.

Происходит, по существу, внутренний отбор, выбор генов, необходимых для того или иного пути фенотипического развития. Тем самым в какой-то мере подтверждается идея Августа Вейсмана о существовании отбора в структурах того, что он называл «зародышевой плазмой». Выражаясь современным научным языком, генетические структуры нуклеиновых кислот определяют предпосылки и пределы формирования клеток соматических структур белковых тел, а эти последние на основе проводимой ими биологической работы влияют на биологическую работу генетических структур, участвуя тем самым в выработке тех или иных форм, признаков и свойств организмов.

Весьма существенное различие «норм реакции» на водяное и сухопутное внешнее окружение у водяного лютика и стрелолиста как следствие генетически определённой нормы выработки тех или иных направлений развития объясняется не только разницей в поступлении важнейшего для растений ресурса – света, но и в поступление другого жизненно важного ресурса – воды. Развиваясь на суше, эти растения хорошо обеспечены энергетически ресурсом, светом, но могут испытывать недостаток в обеспечении влагой, что для таких «земноводных» растений не менее существенно. Под водой же их биологическая работа происходит в условиях недостатка света и переувлажнения.

В главе настоящей книги, посвящённой истории жизни на Земле, мы показали, какое судьбоносное эволюционное значение имел выход растений и животных из водной среды на сушу. Так что различие в сценариях развития у лютика и стрелолиста определяется не только наличием освещённости, но и, как совершенно правильно полагал Ламарк, наличием или отсутствием водной среды. Будучи растениями, т. е. организмами, прикреплёнными к определённому месту на планете, лютик и стрелолист в своих генетических структурах зафиксировали совершенно разные пути развития в зависимости от наличия в том месте, на котором они произрастают, жизненно важных ресурсов – света и воды.

Огромное множество примеров приводится разными авторами и по поводу различий в путях развития животных в зависимости от условий их обитания. Эти примеры мы разберём позднее. При этом неодарвинисты, интерпретирующие эту зависимость как результат проявления «нормы реакции», нередко впадают в вульгарный ламаркизм, полагая, что эти различия происходят как реакция на прямое воздействие среды.

Речь у них идёт об адекватной приспособительной реакции на воздействие среды, определяемое наследственно закреплённой нормой реакции, тогда как дело обстоит в действительности как раз наоборот: мобилизационные структуры каждого организма работают в противостоянии особенностям и «причудам» окружающей среды, эксплуатируя и отбирая при этом те или иные ресурсы генотипа. Сопротивление негативным воздействия среды и использование её ресурсов в процессе постоянной биологической работы, а не прямое реагирование на её воздействия является источником выбора генетически предпосланных форм и путей развития, проявлений изменчивости организмов. Такова наша генетико-эволюционная гипотеза, которую мы стремимся обосновать определённой трактовкой фактов современной генетики и биологии с применением нашей концепции общей теории эволюции.

Итак, обратимся к фактам и посмотрим, что нам известно о воздействии генетических структур на формирование признаков и свойств живых организмов. Благодаря замечательным открытиям генетики XX века человечеству стали известны общие принципы строения генетических кодов, хранения и передачи наследственной информации, выработки на её основе самых различных типов белковых веществ. Гораздо меньше, однако, как признают многие генетики, известно о механизмах реализации генетической информации, о становлении и развитии с участием этой информации морфологических, физиологических, поведенческих и других признаков и свойств живых организмов, о конкретных механизмах и пределах влияния генотипа на фенотип.

Ещё в 1909 г. В. Иоганнсен ввёл в научное употребление понятия генотипа и фенотипа. Под генотипом он понимал совокупность генетических задатков (генов) во всех хромосомах организма. Фенотип же он определял как совокупность наблюдаемых структурных и функциональных признаков организма, детерминируемых его генотипом. Позднее немецкий зоолог В. Хекер основал специальную науку, предметом которой явилось исследование соотношений между генотипами и фенотипами. Он назвал её феногенетикой.

В 20-е-30-е годы XX века Хекер занялся выявлением в индивидуальном развитии организмов так называемых фенокритических фаз, на основе которых он надеялся смоделировать феногенетические взаимодействия генотипа и фенотипа.