Правда и ложь в истории великих открытий - Джон Уоллер

Наконец-то перед нами теория выживания сильнейшего. Примерно в то же самое время Дарвин более полно разработал идею, которая пару раз уже появлялась в его дневниковых записях: процесс отбора построен на случайно возникших изменениях. Приняв концепцию, хорошо известную сегодня натуралистам и физиологам, согласно которой новые признаки появляются неожиданно, Дарвин понял, что у него имелся предварительный материал для модели эволюции, которая брала свое начало в идеях Эразма Дарвина, Роберта Гранта и ложно понятого Жана-Батиста де Ламарка. Эволюция теперь представлялась как результат борьбы и случайности, а не божественного плана, прямых адаптаций или внутреннего жизненного цикла. Дарвин, по его собственным словам, получил «рабочую теорию». Сердце ее еле билось, пуповина еще была не обрезана, но она, теория естественного отбора, все-таки появилась на свет.

В течение многих месяцев, когда Дарвин искал убедительный и концептуально новый механизм эволюционных изменений, идеи его предшественников-эволюционистов по-прежнему были его основными подсказками. В отличие от известного мифа, эти соображения нельзя отбрасывать, когда мы говорим о рождении его собственной теории естественного отбора. Наоборот, многие основные идеи и принципы, которые он использовал в своих рассуждениях в 1836–1839 годах, навсегда останутся с ним. Дарвин никогда не расставался с верой в то, что рост и репродукция взаимодополняют друг друга, как никогда не отказывался и от концепции наследования полезных признаков — функциональной наследственности. Идея эволюции путем естественного отбора получила современную трактовку лишь через несколько десятилетий после его смерти.

ДАРВИНИЗМ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ. 1838–1859 гг.

Вера в то, что организмы могут менять свою наследственность в ответ на изменения в среде обитания, уже не является частью современной биологической ортодоксальности. Современная биология отвергает и другой постулат науки XIX века: если родительский организм пользуется каким-то органом более интенсивно, то такой орган перейдет к потомству более развитым, а если этот орган не используется, то он может атрофироваться или вообще исчезнуть. Тем не менее Дарвин всю свою жизнь свято в это верил. В его неопубликованных «Опытах», написанных в 1844 году, в первой полной формулировке теории естественного отбора все еще можно найти идеи о том, что «непосредственное влияние» среды автоматически порождает в организме адаптационные способности. Даже в 1859 году он еще не готов исключить этот механизм. Он лишь добавил комментарий, касающийся величины такого влияния: «Оно будет исключительно небольшим для животных, но весьма заметным для растений».

Что еще важнее, Дарвин нигде так и не отказался от теории функциональной наследственности. Какую роль он отводил этой теории, понятно из книги «Происхождение видов»: «Я думаю, не стоит сомневаться, что использование наших домашних животных усиливает и увеличивает некоторые их части тела, а неиспользование приводит к их недоразвитости; причем такие видоизменения носят наследственный характер», — писал он в первом издании. В качестве свидетельства «неиспользования» он называл недоразвитые крылья нелетающих птиц, например большеголовой утки, обитающей в Южной Америке, и домашней эйлсберской утки. Он считал, что у них были короткие крылья потому, что им больше не нужно было летать. Сам этот факт изменил их наследственные признаки. Если продолжить «дарвиновское» утверждение, то получится, что селекционеры, которые вывели эйлсберских уток, специально отбирали либо тех, которые не могли сбежать, либо тех, которые очень быстро набирали вес. Однако такого предположения никогда сделано не было.

Часто, когда упоминается естественный отбор, ему отводится вспомогательная роль. Говоря о слепоте южно-американских грызунов, Дарвин писал: «Поскольку глаза не являются обязательными для животных, большую часть времени проводящих под землей, то уменьшение их размеров, плотное прилегание век и вырастание на них волосяного покрова можно рассматривать как достижение, а если это так, то естественный отбор содействует явлению неиспользования». Аналогичным образом в своем труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871) Дарвин объяснял силу «мускулов, служащих для выражения различных эмоций», и «увеличение размеров мозга» у белых европейцев тем, что они больше пользуются этими атрибутами, чем представители других рас и цивилизаций.

Многие сторонники Дарвина, появившиеся в более поздние годы, пытались оправдать его приверженность идее функциональной наследственности: мол, так Дарвин старался обезопаситься, если нападки на естественный отбор увенчаются успехом. Однако такое объяснение не выдерживает критики: если обратиться к дневниковым записям Дарвина за 1830–1840-е годы, мы увидим, что его приверженность идее функциональной наследственности полностью соответствовала его вере в неразделимость, единство роста и репродукции. Даже в 1859 году Дарвин еще сомневался в том, что естественный отбор сам по себе может порождать адаптивные изменения в нужных масштабах и в пределах необходимых функций. Яркий пример — желудок двух видов крапивника, имеющих разные источники питания, которые он впервые рассматривал еще в 1837 году. Если бы у Дарвина не было альтернативного объяснения, то он постарался бы остаться в рамках естественного отбора. Однако функциональное наследование признаков казалось настолько удобным, что он не мог себе отказать в использовании этой концепции.

КОСВЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ

Теперь мы можем перейти к рассуждениям Дарвина о «спонтанных модификациях», т. е. к случайным генетическим изменениям, которые отличают его теорию от ламаркизма. Прежде всего вспомним, что Дарвин ничего не знал о механизме генетических вариаций. Это теперь нам хорошо известно, что большинство мутаций происходит из-за ошибок, возникающих при копировании генетического материала. Иногда определенные участки ДНК теряют свое место и перемещаются в другую часть хромосомы, что может существенно изменить последовательность ДНК и привести к изменению функционирования генов. В других случаях во время репликации происходит случайное включение отдельных букв генетического кода, и тогда эта часть ДНК будет определять другие белки. Например, серповидно-клеточная анемия вызывается изменением одной буквы в коде гена, отвечающего за красные кровяные клетки, — небольшая модификация, которая имеет огромные последствия. Самое главное — то, что почти во всех таких случаях причина ошибок при копировании генетического кода не имеет ничего общего со средой обитания организма. Серповидно-клеточная анемия возникает сотни тысяч раз по всему миру в совершенно непохожих условиях обитания. Только в малярийных районах, где серповидная форма красных кровяных клеток делала их менее восприимчивыми к малярийному паразиту, естественный отбор выигрывал от такой ошибки.

В мифе о Дарвине утверждается, что он, с потрясающей научной прозорливостью, оставил вопрос о причинах наследственной вариативности до лучших времен, когда появится дополнительная информация на эту тему. Однако такое утверждение является совершенно безосновательным. К началу 40-х годов XIX века Дарвин считал, что уже знает, в каком направлении возникают новые вариации. С этого момента, говоря о появлении случайных вариаций, он использовал хорошо отточенную формулу — «косвенное влияние окружающей среды». Он никогда не сомневался в том, что «условия существования» дают исходный материал для эволюции новых видов. Он писал в «Происхождении видов»: