Большинство неспециалистов думают, что Чарльз Дарвин создал первую теорию эволюции и доказал, что человек произошел от обезьяны. Строго говоря, это не так. И тем не менее его идеи были столь плодотворны, что без них не сможет обойтись и биология ХХI века.
Лысенко был правоверней Дарвина
Дарвин не был первым эволюционистом. Мысли об изменяемости органического мира, о его эволюции высказывались еще в античный период. А первое четко сформулированное эволюционное учение создал за 50 лет до Дарвина, в 1809 году, французский биолог Жан Батист Ламарк.
Ламарк считал, что эволюция животных и растений происходит под действием изначально присущего всем живым существам стремления к совершенствованию. Более тонкая "подгонка" организмов к среде обитания осуществляется с помощью наследования приобретенных под воздействием внешней среды признаков, а также путем упражнения и неупражнения органов. При жизни Ламарка его учение успеха не имело, и он умер забытым и полунищим. Вспомнили о нем лишь спустя несколько десятилетий, а в начале ХХ века даже поставили памятник, на котором выбили слова дочери Ламарка: "Потомство будет восхищаться вами, оно отомстит за вас, отец".
Пророчество это страшно аукнулось через несколько десятилетий в России, когда так называемые творческие дарвинисты во главе с Трофимом Лысенко, исповедовавшие ламарковский принцип наследования благоприобретенных признаков, разгромили в нашей стране генетику, экологию и эволюционное учение.
Не доказал на самом деле Дарвин и происхождение человека от обезьяны. В своей главной книге "Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение избранных пород в борьбе за существование", вышедшей в 1859 году, он вообще не касался вопросов эволюции человека, бросив лишь фразу, что его теория может пролить новый свет на происхождение человека и его историю. Специальный труд Дарвина "Происхождение человека и половой отбор" вышел лишь в 1871 году. В этой книге Дарвин подробно рассмотрел черты сходства человека и животных (особенно человека и высших обезьян) и объяснил это сходство происхождением человека из мира животных. Именно объяснил, а не доказал — ископаемые остатки антропоидов, которых можно было бы считать промежуточным звеном между человеком и обезьяной, тогда практически еще не были известны.
Тогда в чем же главная научная заслуга Дарвина? В создании логически непротиворечивой эволюционной теории, объясняющей развитие органического мира на Земле с естественнонаучных позиций. Исходные предпосылки теории были достаточно просты. Огромное количество фактов говорило о том, что животные и растения стремятся размножаться в геометрической прогрессии, и на свет производится гораздо больше потомства, чем впоследствии выживает до взрослого состояния. Столь же гигантское количество фактов указывало на колоссальную изменчивость признаков и свойств всех видов животных и растений, многие из которых наследственно закреплены и передаются в череде поколений. На этой основе Дарвин и сформулировал знаменитый принцип естественного отбора. Согласно ему, в природе идет жесткая борьба за существование, и выживают те особи, которые в результате всеобщей изменчивости имеют хотя бы минимальные преимущества перед другими.
Историки науки делят биологию на два периода — до Дарвина и после Дарвина. Однако со времени выхода в свет главного труда Дарвина прошло уже почти 140 лет. Современное эволюционное учение, нередко по старинке называемое дарвинизмом, далеко ушло от классического дарвинизма 50-60-х годов XIX века. Оно носит название "Синтетическая теория эволюции" и сформировалось в первой половине ХХ века как синтез учения о естественном отборе и популяционной генетики. Именно эта теория пользуется сейчас наибольшим авторитетом — и в то же время чем дальше, тем больше она подвергается жесткой критике. Главный объект критики — универсальность и всеобщность естественного отбора как практически единственного движущего фактора эволюции.
"Кошмар Дженкинса"
Надо сказать, что дарвинизм подвергался критике уже с момента своего возникновения. И одна из причин этого — отсутствие у Дарвина доказательств реального существования естественного отбора.
Дело в том, что концепции развития органического мира в значительной мере опираются на данные палеонтологии. Однако "палеонтологическая летопись" по многим причинам крайне неполна. В подобной ситуации теория способна лишь интерпретировать известные факты, и о ее правильности можно судить только с позиций ее логической непротиворечивости. Именно такую объясняющую теорию и выдвинул Дарвин. Однако объяснить — не значит доказать. Ведь возможно непротиворечивое объяснение фактов с других позиций — например, с привлечением ссылок на волю Творца.
Дарвинизм пережил во второй половине XIX века критику с теологических позиций, но она не составила для него серьезной угрозы: материализм в это время был на подъеме, и теория Дарвина пришлась "ко двору".
Гораздо большую проблему для дарвинизма составили попытки оспорить саму логику его построений. Так, важнейшее логическое возражение против теории Дарвина было высказано Ф. Дженкинсом. Он исходил из того, что при скрещивании особи, имеющей наследственно закрепленные "положительные" задатки, с особью, таких задатков не имеющей, в потомстве произойдет "разбавление" полезных признаков в два раза, в следующем поколении — еще в два раза и т. д.,— т. е. вместо постулированного сохранения отбором полезного признака произойдет в конце концов его исчезновение. Нависший над теорией естественного отбора "кошмар Дженкинса" удалось развеять только через несколько десятилетий после смерти Дарвина. В ходе развития генетики было доказано, что никакого "разбавления" признаков в череде поколений не происходит — в силу дискретности наследственных задатков (генов).
Почему у нас две руки? Этого Дарвин не сказал
Со времен выхода "Происхождения видов" были получены доказательства реального существования естественного отбора. Один из классических примеров — отбор меланистических (черных) форм бабочки березовой пяденицы в окрестностях промышленных центров Англии. Меланистическая форма в отличие от исходной светлой оказалась менее заметной на закопченных стволах деревьев вблизи задымленных городов (что подтвердили специальные наблюдения за охотящимися на бабочек птицами), и черные бабочки в течение ряда лет стали численно преобладать над светлыми. Ныне существует и много других доказательств происходящего в природе естественного отбора — взять хотя бы формирование рас насекомых, устойчивых к ядохимикатам.
Тем не менее критики концепции естественного отбора находят в нем немало уязвимых мест.
Например: никто и никогда не наблюдал, чтобы подобный отбор приводил к образованию новых видов. Более того, искусственный отбор, на аналогии с которым Дарвин построил свою теорию естественного отбора, проводится человеком тысячи лет. Выведено множество пород домашних животных и культурных растений, но именно пород, а не видов: все породы скрещиваются друг с другом и имеют плодовитое потомство, тогда как один из главнейших критериев вида — нескрещиваемость с другими видами.
Критики подвергают сомнению одну из важнейших позиций синтетической теории эволюции, согласно которой отбор действует путем накопления наследуемых незначительных положительных изменений. Трудно представить, говорят они, как путем таких незначительных изменений мог сформироваться совершенный орган, например, человеческий глаз. В качестве примера попробуйте представить себе эволюцию "путем накопления множества мелких изменений", скажем, арифмометра (пусть даже микрокалькулятора!) в персональную ЭВМ. И чтобы на протяжении всего этого процесса "эволюционирующий арифмометр" работал, и не просто работал, а с каждым изменением все лучше и лучше — иначе такие изменения не будут подхвачены отбором.
Кроме того, работами молекулярного генетика М. Кимуры было показано, что большинство происходящих в белках организма мутационных изменений нейтральны; они не проявляются и не могут служить материалом для отбора, поскольку отбор их просто "не замечает". Это означает, что в основе эволюционных изменений на молекулярном уровне, т. е. в самом генетическом материале, лежит накопление нейтральных мутаций, а вовсе не дарвиновский естественный отбор.
Еще одна трудность современной эволюционной теории — объяснение фактов явной направленности (канализированности) эволюции. В самом деле, если отбор действует на основе случайно возникающих мутаций, то результат эволюции предсказать невозможно и, теоретически рассуждая, отбор может создать любые формы. Однако почему тогда у наземных позвоночных животных только две пары конечностей? Почему в ходе эволюции не возникли существа типа кентавров: две пары ног и пара рук? Или типа ангелов: пара крыльев, пара рук, пара ног? Ведь у беспозвоночных такое увеличение числа конечностей — обычное дело: у насекомых — три пары ног, у пауков — четыре, у раков — пять пар...
Почему так часто наблюдаются параллелизмы развития в разных группах животных и растений (гомологические ряды изменчивости Н. И. Вавилова, сходство формы тела у далеких друг от друга рыб, дельфинов, вымерших ихтиозавров и многое другое)? Почему, например, на островах тропической Юго-Восточной Азии — и только там — изобилие животных, летающих планирующим полетом: "летающие" лягушки (планируют на перепонках между длинными растопыренными пальцами), "летающие" ящерицы и даже змеи (планируют на складках кожи, растягивающейся между ребрами или лапами), планирующий на растягивающихся складках кожи шерстокрыл из класса млекопитающих? А в сходной по климату Центральной Америке у животных почему-то отсутствует любовь к полету, зато они любят висеть на хвосте: именно здесь обитают разнообразные цепкохвостые рептилии и млекопитающие. Эти вопросы (на самом деле их гораздо больше) крайне трудны и неприятны для теории естественного отбора, и далеко не на все из них есть мало-мальски вразумительные ответы.
Начиная с работ Л. С. Берга, А. А. Любищева, С. В. Мейена, среди ученых-эволюционистов все больше утверждается мнение, что на действие естественного отбора накладываются какие-то структурные ограничения, заставляющие эволюцию идти в определенном направлении. Что форму далеко не всегда можно объяснить функцией, а морфологические особенности организмов отражают не только результат предшествующего отбора, но и воздействие специфических законов развития формы, которые сходно действуют в органическом и в неорганическом мире,— достаточно вспомнить поразительное сходство морозных узоров на стекле с листьями растений. Что роль случайности в эволюции, видимо, сильно преувеличена и развитие органического мира идет по собственным законам, многие из которых еще предстоит осмыслить.
Теория естественного отбора и естественный отбор теорий
Сегодня, наверное, можно даже говорить об очередном кризисе дарвиновской идеи. Все чаще высказываются мнения о необходимости отказа от нее в пользу иных представлений. Однако при всех своих минусах синтетическая теория эволюции пока лучше других альтернативных теорий справляется с объяснением гигантского объема данных, накопленных к сегодняшнему дню биологической наукой.
Некоторые радикально настроенные исследователи (например, шведский биолог А. Лима-де-Фариа, чья книга "Эволюция без отбора" была, кстати, в начале 1990-х годов переведена на русский язык) считают, что естественный отбор скоро разделит участь таких "мифов науки", как флогистон и эфир, и будет отброшен биологией XXI века за ненадобностью. Однако вряд ли это случится. Скорее всего, как когда-то в кризисный для дарвинизма период начала XX века, произойдет очередной синтез ранее, казалось бы, несовместимых представлений, и в новую эволюционную теорию на правах ее важного компонента войдет и дарвиновский естественный отбор. Вероятно, он потеряет свою исключительность и уникальность, став из наиглавнейшего и практически единственного только одним из движущих факторов эволюции. Но он останется, передав эстафету XIX века через наше столетие грядущему тысячелетию.
ВИКТОР Ъ-ЗУБАКИН