Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции
Шрифт:
В книге Б. Медникова приводится немало сопоставлений близких видов с широкой и узкой нормой реакции, то есть с трансформируемой и законсервированной нормой выработки определённых особенностей признаков применительно к определённым условиям. В зависимости от способности к трансформации признаков в процессах образования адаптивных модификаций целесообразно выделить, на наш взгляд, виды, предрасположенные к таким трансформациям, и виды, утратившие такую способность или еще не выработавшие ее.
Назовём первые видами-трансформерами, а вторые – видами-консерверами. Название «транформеры» мы заимствовали из известного голливудского фантастического боевика, в котором вторгшиеся на Землю инопланетные механизмы атакуют землян, используя присущую им способность к трансформации своих частей. Термин же «консерверы» мы произвели, имея в виду генетический консерватизм, отсутствие способности к трансформации признаков, устойчивость приспособления к определённой среде.
Известный ламарковский пример растения стрелолиста, которое в воздушной среде и на свету имеет стреловидные листья, а в водной среде и при недостатке освещённости образует листья лентовидные, с этой точки зрения представляет классический пример вида-трансформера.
Выше мы уже отмечали, что известны близкие стрелолисту виды растений, которые растут только на суше и имеют только стреловидные листья, и те, которые растут только в воде и имеют листья только лентовидные. Это типичные виды-консерверы.
Датская форель, о которой мы говорили выше, отмечая (по Медникову) её способность изменять количество позвонков в зависимости от температуры воды в период раннего развития, – это вид-трансформер. А норвежская и адриатическая форели, в течение очень большого числа поколений жившие в водах определённой температуры и утратившие способность к трансформации, – это виды-консерверы.
Книга Б. Медникова ценна не только в том отношении, что её автор – высококлассный специалист в сферах генетики и общей биологии, что для генетиков большая редкость, но и в том, что постоянно полемизируя с ламаркистами, он использует свою громадную научную эрудицию для того, чтобы обсуждать примеры и ситуации, наиболее трудно объяснимые с точки зрения СТЭ, и потому используемые неоламаркистами для попыток опровержения неодарвинизма. В конечном счёте это именно такие примеры и ситуации, в которых наиболее рельефно проявляется действие биологической работы как эволюционного фактора, её влияние на отбор и то, что мы рассматриваем как различия видов-трансформеров и видов-консерверов, их взаимопревращения в процессах видообразования, происхождения и формирования адаптаций (адаптациогенеза).
Виды-трансформеры обитают, как правило, в изменчивых условиях и на протяжении жизни большого множества поколений на основе совместной биологической работы соматических и генетических структур накапливают способности гибкого реагирования генов на особенности биологической работы фенотипов, быстрого изменения признаков по мере колебаний среды.
Напротив, виды-консерверы, обитая в относительно постоянных условиях, постепенно утрачивают способность гибкого реагирования, у них сужается норма реакции (норма выработки признаков) при изменении условий.
В качестве примеров видов с широкой и узкой нормой реакции Б. Медников приводит шотландского тетерева грауса, или белую куропатку, которая приобретает белый цвет перьев в зимнее время, и грауса, обитающего в малоснежных областях северной Англии и Шотландии, который «потерял способность к смене окраски», поскольку «зимняя окраска ему просто уже не нужна» (Там же, с. 128).
«Много подобных случаев, – отмечает Б. медников, – описано и у растений. Так, некоторые широко распространённые растения образуют долинные и горные. Если семена горной формы пересадить в долину, из них вырастут особи долинной формы. А близкие виды, распространённые только в горах, даже в долинах окажутся горными» (Там же).
Б. Медников совершенно правильно полагает, что способность к трансформациям, заложенная в генах и обусловливающая широкую норму реакции (норму выработки признаков) помогает выживанию организмов в эпохально изменяющихся условиях. И наоборот.
«Организм с узкой нормой реакции, – подчёркивает Медников, – подобен конусу, поставленному на вершину: любой толчок выводит его из равновесия. Бесчисленные вымершие виды животных и растений постигла эта участь. Быть может, это одна из причин, почему наши средние широты, в отличие от тропических, являются ареной становления новых, прогрессивных видов, – в тропиках условия много стабильнее.» (Там же).
Лучше не скажешь! Именно зоны умеренного климата с их локальными колебаниями климата, а затем глобальными и эпохальными переменами всей совокупности природных условий, включая биоценозы растений и животных, явились индукторами развития большого множества трансформерных видов, способных приспосабливаться к изменениям среды посредством широкого набора разнообразных модификаций.
Когда наступают эпохи стабильности в состоянии климата и всей совокупности природных условий в умеренных широтах, количество трансформеров и их способности к разнообразным трансформациям постепенно угасают. Именно такую спокойную эпоху, когда активность земного ядра заметно стабилизировалась, мы переживаем сейчас. Некоторая тенденция к потеплению, наметившаяся в достаточно узких пределах, не может стать предпосылкой генерации большого числа трансформеров.
Это обстоятельство создаёт серьёзные трудности для теории эволюции, лишая её достаточно широкого эмпирического материала. Результатом этих трудностей и является доминирование геноцентризма в объяснении эволюционных явлений, характерное для синтетической теории эволюции.
Ныне существующие виды-трансформеры обладают лишь остаточной способностью к трансформативным изменениям, тогда как в менее стабильные эпохи эволюции земной природы количество трансформеров и разнообразие их способностей к модификационным изменениям должно было многократно возрастать.
Нынешние виды-трансформеры в значительной мере являются уже консерверами, поскольку их способность к модификациям резко ограничена и сводится главным образом к вариативным изменениям покровов тела. Это означает, что биологическая работа фенотипа не может уже в такой степени регулировать биологическую работу генетических структур, в какой это происходит в периоды крупных видообразовательных трансформаций.
Типичным примером современных ограниченных трансформеров являются сиамские кошки и гималайские кролики. «Любители этих милейших зверьков, – пишет Б. Медников, – должны знать, что их подопечные – мутанты по гену фермента, превращающего аминокислоту тирозин в пигмент меланин (этот фермент называется тирозинадой). Мутантная тирозиназа неактивна при 37 °C – температуре тела млекопитающих, поэтому мех темнеет у мутантов лишь на выдающихся, охлаждённых частях тела» (Там же, с. 54).
Источником расширения нормы реакции (нормы выработки признаков) у этих животных, принадлежащих к далёким друг от друга, неродственным видам, явились мутации разных генов, обладающих сходными эффектами. Эффекты соответствуют закону гомологических рядов Вавилова. Этот закон констатирует сходство признаков, которые вырабатываются сходно работающими, хотя и структурно нетождественными генами.
Трансформерские модификации могут, конечно, возникать посредством перевода в доминантное состояние ранее рецессивных мутаций, и в этом СТЭ совершенно права. Но раз возникнув, модификации сами начинают влиять на генетические структуры, они расширяют возможности осуществления биологической работы, повышают конкурентоспособность организмов в изменяющейся среде и подхватываются отбором.