Чтение онлайн

История изучения горизонтального переноса начинается в том же переломном начале 1970-х годов, что и выдвижение идей теории прерывистого равновесия. В 1972 г. в США была создана первая комбинация генетического материала разных видов простейших, положившая начало развитию генной инженерии. В дальнейшем открытия, связанные с горизонтальным переносом генетических структур следовали по нарастающей, напоминая лавину.

Вся прежняя генетика имела дело с вертикальной транспортировкой генов от поколения к поколению, от родительских особей к дочерним. Теперь оказывалось, что транспортировка генетической информации, выраженной в структурах ДНК, возможна не только посредством скрещиваний между мужскими и женскими особями, но и посредством непосредственной передачи этой информации из генотипа в генотип, из генома в геном, причем от особей одного вида особям другого, даже если эти виды в дикой природе не могут скрещиваться. Тут было от чего потерять рассудок.

Перед исследователями замаячила захватывающая дух перспектива межвидовой искусственной гибридизации, создания новых видов и, соответственно развития экспериментальной эволюции.

«До недавнего времени, – пишет В. Назаров, – эволюционисты разных направлений сходились во мнении, что даже формирование нового вида, не говоря уже о более высоких таксонах, не может быть воспроизведено в эксперименте. Главной причиной такого положения считали медленность протекания эволюционных преобразований, требующих для своего осуществления такого количества времени, которое совершенно несоизмеримо с продолжительностью человеческой жизни… Возникновение генетической инженерии, открытие и установление факта работы аналогичного механизма в природе обнаружили принципиальную возможность экспериментального моделирования начального этапа эволюционного процесса, связанного с экспрессией генетического материала» (Назаров В.И. Эволюция не по Дарвину: Смена эволюционной модели – М.: Изд-во ЛКИ, 2007 – 520 с., с. 346–347).

Но если генетический синтез осуществим в лабораториях, логично было предположить, что он каким-то образом осуществим и в дикой природе, которая благодаря своим неисчерпаемым ресурсам часто оказывается более «изобретательной», чем человек.

Уже в 50-е годы были открыты явления обмена фрагментами генетических структур у бактерий. В последующие годы все более интенсивно изучалась трансдукция – перенос генетического материала из клетки в клетку вирусами, причем выяснилось, что такой перенос изменяет наследственные свойства клеток. Изменения наследственных свойств клеток в результате проникновения чужеродной ДНК были названы трансформациями. Само такое название способно создавать путаницу между понятиями трансформации видов и трансформацией геномов при горизонтальном переносе генов.

Были глубже изучены связи между микроорганизмами, находящимися в симбиотических связях с многоклеточными организмами, в которых они существуют, и сделаны выводы об обмене между ними фрагментами генетической информации. Было установлено повсеместное существование вирусов, их способность отторгать любые фрагменты ДНК из любых организмов и переносить их в любые организмы. Была также доказана способность чужеродной ДНК любого происхождения вызывать мутации в структурах собственной ДНК организмов.

Наряду с вирусами постоянными переносчиками генетической информации являются плазмиды – автономные генетические структуры, часто закольцованные по форме и не связанные с хромосомами. Еще одним видом транзитёров генетической информации выступают транспозоны и прочие мобильные генетические элементы.

В западной эволюционистике уже с начала 70-х годов вызревали мнения о том, что горизонтальный перенос генов может явиться по меньшей мере столь же важным источником эволюционных изменений, как и вертикальный. Предпринимались и попытки создания представлений о разнообразии генетических заимствований как факторе эволюции.

Дальше своих зарубежных коллег по этом пути пошел украинский генетик В. Кордюм, который в книге «Эволюция и биосфера» (Киев: Наук. Думка, 1982 – 264 с.) выступил с обоснованием «информационного» подхода к эволюции, в соответствии с которым информацию для наследственной изменчивости организмов, а соответственно, и для эволюции, поставляет посредством горизонтального переноса вся биосфера. Горизонтальный перенос генов рассматривается Кордюмом как главный, если не единственный фактор эволюции.

Теория Кордюма носит ярко выраженный геноцентрический характер. Он резко критикует СТЭ, дарвинизм, ламаркизм, любые попытки повернуться лицом к организменному взгляду на эволюцию. Для него, как и для многих критикуемых им теоретиков эволюционируют, собственно, не организмы, а гены. Так, возражая Л. Давиташвили и Б. Медникову, Кордюм упрекает их в том, что они, рассматривая эволюцию в конечном счете как преобразования организмов, только рассуждают об эволюции, тогда как в молекулярной теории гена, генетической инженерии и исследовании переносов наследственной информации совершаются «успешные попытки понять ее первичные механизмы» (Там же, с. 21).

По мнению Кордюма, идея эволюции на основе переноса экзогенного генетического материала обозначает переход от феноменологии эволюции к исследованию ее механизмов (Там же, с. 231). Собственно, он признает только один механизм – привнесение генетической информации из-за пределов данного типа организмов. Сводя в своей «информационной» теории всю информацию биологического характера к генетической, он выделяет три типа такой информации – тождественную, новую для данного организма и принципиально новую (Там же, с. 21).

Тождественная информация образуется при самокопировании делящихся клеток, новая для данного организма – при оплодотворении гамет и принципиально новая – при возникновении мутаций. Однако мутации ограничены в своих эволюционных возможностях. «Мутации, – пишет В. Кордюм, – в рамках живого организма могут привести только к микроизменениям и, как следствие, к микроэволюции. Даже очень эффектные внешние изменения на основе мутаций… не выводят их обладателей за пределы вида» (Там же, с. 145–146).

Отказ от мутационизма как представления о мутациях, являющихся источником любых эволюционных инноваций у Кордюма хорошо аргументирован и достаточно убедителен. Но Кордюм освобождается от мутационизма для того, чтобы водрузить на освободившееся место другой абсолютно случайный геноцентрический фактор – информационное воздействие чужеродного ДНК. «Привнесение и реализация массивов информации с учетом… неопределенностей изменчивости, – полагает он, – с неизбежностью приводят к макроизменениям и, как следствие, к макроэволюции» (Там же, с. 146).

В «информационной» теории Кордюма новую информацию, необходимую для эволюции, не только не производят сами организмы, но даже и их собственные гены, как это признано в других геноцентрических теориях. Новая информация, необходимая для крупных эволюционных изменений производится вне организмов и затем привносится извне различными микроорганизмами. Эволюция представляется чем-то вроде инфекции или заразной болезни, понимается по аналогии с эпидемией. «В рамках развиваемых представлений, – признает это курьезное понимание Кордюм, – логичным становится и параллелизм развития – перенос информации – даже в наше время, как было показано выше, может носить эпидемиологический характер и при невысокой специфичности охватит многие (особенно близкие) виды» (Там же, с. 204).