Гипотеза номогенеза

Последовательное, неуклонное, закономерное развитие нервной системы, головного мозга характерно для эволюции многих групп животных: рыб, головоногих моллюсков, рептилий, млекопитающих. Наиболее ярко и полно проявилось это явление в линии предков человека.

Вообразим схематично древо позвоночных животных. Вертикаль будет показывать степень сложности и совершенства нервной системы, головного мозга. Получится древо, напоминающее сосну или другое солнцелюбивое растение. Почти все ветви тянутся вверх, располагаясь ярусами, ступенями. Почти всегда предки имеют сравнительно менее развитый мозг, чем потомки. Особен­но хорошо прослеживается это в развитии лошадеобразных, приматов, некоторых грызунов.

Усложнение организа­ции, усовершенствование живых существ — едва ли не са­мое общее и постоянное свойство эволюционного процесса. Оно проявляется и в истории растений. По свидетель­ству ботаника В. Циммермана, у простейших слоевцовых растений число различных типов клеток не превышает 2—3, у псилофитов 18—20, у папоротникообразных 46—52, у высших покрытосемянных 74—76. Как и следует ожи­дать, такая последовательность отражает и очередность появления все более сложных (по характеру клеток) растений.

А. Н. Северцов писал, что современная нам фауна со­стоит из форм, принадлежащих к самым разнообразным геологическим эпохам. По мнению И. И. Мечникова, в природе наиболее широко распространены явления консер­вативные, направленные к сохранению достигнутого. Развитие редко идет к повышению или понижению уровня со­вершенства, а совершается как бы в одной плоскости, на одном уровне.

Оба ученых имели в виду горизонтальные ярусы древа жизни, ровные ступени прогресса. В первом приближении так оно и есть. А как же быть с воздыманием ветвей древа жизни? Вправе ли мы говорить о таком явлении? Последовательное усложнение очень немногих форм допустимо объяснять колебанием случайных вариа­ций, считать его одним из тех приспособлений в борьбе за существование, на которые так гораздо живое вещество. Но если это чуть ли не всеобщее свойство жизни, то придется подыскать ему более убедительное обоснование.

Возможность ровного устойчивого существования орга­низмов логически доказать трудно. Вот путь рассуждения, предложенный математиком А. М. Молчановым. Какие из многообразных объектов (включая живые) должны сохра­ниться за миллионы лет? Неустойчивые, конечно, распадутся. Устойчивые — уравновесятся со средой, ста­нут ее частью, растворятся в ней. Следовательно, наиболь­шие шансы выжить имеют только колебательные системы, процессы и объекты.

Логика особенно убедительна, когда подтверждается фактами. Жизнь действительно состоит в гармонии ко­лебательных процессов, протекающих в клетках, в молеку­лах, между организмами и т. д. Ну а если живое вещество во всех своих проявлениях так или иначе изменяется «со временем», если в нем посто­янно идут колебательные процессы, то имеем ли мы пра­во сопоставлять ныне живущие виды с вымершими? Допустимо ли счи­тать, что, скажем, современные псилофиты столь же слож­ны, как ископаемые, а некоторых современных пресмы­кающихся отождествить с мезозойскими?

На этот вопрос постарался ответить американский био­химик Ф. Г. Эйбелсон. У моллюска мерценария, по его данным, за 25 миллионов лет не изменился не только ске­лет, но и форма мышцы и отсюда — состав мышечной тка­ни. Кроме того, ученый провел непосредственные химиче­ские анализы. Некоторые аминокислоты, как оказалось, ис­ключительно устойчивы и в благоприятных условиях могут сохраняться сотни миллионов лет. Анализы показали, что ряд аминокислот существует практически без изменений с докембрийского периода.

Итак, вполне допустимо судить о древних формах жизни по нынешним. Хотя и не следует забывать, что сходство не обязательно будет полным. Для некоторых форм характерна длительная устойчивость, для большинства — нет. Уровни сложности, достигаемые от­дельными группами животных, представляют собой не ров­ные плоскости, а как бы изогнутые поверхности по боль­шей части с поднимающимися краями.

Ускорение цефализации (усложнение живого вещества) очень характерно. Предположим, оно вызвано случайными мутациями, отклонениями с последующим отбором «наи­более совершенных». Тогда чем больше особей, чем быст­рее смена поколений, тем большая вероятность появления полезной, усложняющей мутации. Ведь, по имеющимся данным, частота появления мутаций у разных видов при­мерно одинакова (это, пожалуй, подчеркивает случайность мутаций).

Быстрее всех сменяются поколения у бактерий. В идеа­ле одна бактерия способна за неделю размножиться в та­ком количестве, чтобы покрыть всю поверхность Земли. Одна треска «производит» несколько миллионов икринок. Одна лягушка дает до 10 тысяч икринок в год. Какое тут может быть сравнение с млекопитающими и, в частности, с человеком? А ведь цефализация на стадии рыб или пре­смыкающихся шла в десятки, сотни раз медленнее, чем на стадии гоминид!

Еще надо учесть длительное утробное развитие плода человека, долгое детство, сравнительно большую продолжительность жизни. Люди предоставляют ничтожно мало материала для естественного отбора осо­бей, поколений, — в тысячи и миллионы раз меньше, чем простейшие или бактерии. Тем не менее, усложнение человеческого мозга шло с необычайной быстротой, тогда как усложнение простейших затянулось на сотни миллионов лет.

Усовершенствовать очень сложную и совершенную ма­шину исключительно трудно. Необходимо быть хорошим специалистом. Наугад действовать нельзя — испортишь. Простую машину иной раз починишь и без особого разу­мения. Поэтому надо было бы ожидать замедления биоло­гического прогресса, затухания цефализации. А в действи­тельности — ускорение, вспышка! Опять опровержение случайности. Видя телегу, самовольно катящуюся в гору, мы вряд ли станем ссылаться на случайное стечение об­стоятельств.

Несколько тысячелетий человек производит искусствен­ный отбор домашних животных. Успехи достигнуты фанта­стические. Достаточно сравнить собачьего великана сенбер­нара с комнатной болонкой, умещающейся в кармане, что­бы восхититься возможностями отбора (возможно, кому-то понравится сравнение яблок-дичков с антоновскими или с белым наливом). Однако до сих пор не удалось вывести некую наиболее «разумную» породу животных. Люди испокон веков отбирали себе самых смышленых собак, а общий интеллектуальный уровень этих животных не вы­ше, чем у волков или шакалов. Кстати, можно таким образом отрицать и прямое наследование приобретенных признаков. Собак, в общем, обучали постоянно, а врожден­ной повышенной интеллектуальности собачьей породы не наблюдается.

Имеются очень хорошие примеры оперативности естест­венного отбора. Широко известна история одной англий­ской бабочки. Она долгие века была представлена белыми формами, малозаметными среди белых стволов деревьев и солнечных пятен в лесу. От промышленной пыли темнели деревья, темнели леса, и белые бабочки оказались слишком яркими и беззащитными. Их склевывали птицы. Появились бабочки того же вида, но темные. Прежде их было ничтожно мало, а теперь, при вымирании белых, они вышли на первый план, размножились.

Но и в этом случае вовсе не появился новый вид или даже подвид бабочек. Просто, одних разновидностей стало значительно меньше, чем других. Ничего подобного развитию не произошло.

Существующие в видах, популяциях отклонения, слу­чайные видоизменения могут порой оказаться полезными и совершенно преобразовать (в связи с изменениями внешней среды) облик вида. Однако при этом никогда еще как будто не наблюдалось усложнения организмов. Они менялись в одной плоскости, на одном уровне сложности, но не в силах были преодолеть его.

Для объяснения причин прогрессивной эволюции, ви­димо, недостаточно принципа естественного отбора. Объяснение в духе ламаркизма — влиянием упражнения на эволюцию организмов — находит поддержку у некоторых современных биологов. Вот только доказать это явление пока не удается.

В индивидуальной жизни организма отчетливо виден эффект упражнения и неупражнения органов. Достаточно убедительны примеры тех спортсменов, которые в детстве были хилыми, но позже сумели стать чемпионами мира. Впечатляющая картина: разум, желание, воля человека — нематериаль­ные силы — вмешиваются в «естественное» течение физиологических процессов, изменяют их, преобразуют облик индивидуума.

Другой пример — культуристы. Человек мысленно создает модель, идеал (комплекции, развития мышц, гибкость и т. д.), стремит­ся к нему, затрачивая немало усилий, и, наконец, достигает его. Идеальный проект реализуется в материальной форме. Ситуация напоминает художест­венное (скульптура, портрет) или инженерное творчество.

Когда речь идет не об индивидууме, а о виде (популя­ции), дело принимает другой оборот. Здесь перед нами не одно существо, а множество похожих, но одновременно кое в чем неповторимых. Предоставляется возможность выбрать из этой толпы наиболее приемлемый образец для последующего размножения. Так и делается при естест­венном и искусственном отборах.

Передачу по наследству приобретенных свойств совре­менная генетика отрицает. Но было бы преждевременно вовсе отрицать возможность подобной передачи. Опыты, опровергающие ее, проводились обычно на организмах до­статочно примитивных. А как себя ведут животные с раз­витой нервной системой и головным мозгом за достаточно длительные интервалы времени? Или некоторые, наиболее пластичные формы, способные к быстрым трансформа­циям? Вопрос остается открытым. Правда, подобные отго­ворки не убедительны. На них закономерен ответ: до­кажите, что именно так и есть, как вы предполагаете.

Имеются данные о том, что дети с интеллектом «выше среднего» чаще всего рождаются у более интеллектуальных родителей. Учитывалась разница в воспитании, образе жизни и т. д. Аналогичная картина была и для детей ум­ственно отсталых родителей. Не доказывает ли это насле­дование приобретенных свойств? Как, например, существо­вание знаменитой фамилии потомственных ученых Дарвинов? Трудно сказать. Возможно, доказывает.

Феномен цефализации связан с «накоплением слож­ности». Он проявляется наиболее ярко, по возрастающей экспоненте в ветви, которую венчает Homo sapiens. Нельзя ли предположить, что именно эта ветвь обладала способ­ностью каким-то образом стимулировать усложнение и увеличение мозга?

Не исключено, что нервная система и, в частности, го­ловной мозг, регулирующие процессы жизнедеятельности, влияют и на генетические наборы, содержащиеся в поло­вых клетках. Влияние это может идти посредством хими­ческих соединений, вырабатываемых железами внутренней секреции, кроветворными органами и т. п. Химические воздействия, как и тепловые или радиационные, способ­ствуют появлению мутаций. Не случайных, а как бы на­правленных, ведущих к вполне определенным последстви­ям, которые в принципе можно предугадать заранее.

Воз­никает система с обратной связью (принцип обратной связи был давно «открыт» живым веществом и используется им в самых разных ситуациях). Генетический набор — это проект, по которому строится живое существо и, в частно­сти, мозг. А мозг, в свою очередь, имеет возможность уточ­нять проект (бессознательно, конечно). Благодаря деятельности органов возбуждаются определен­ные отделы мозга, которые преимущественно регулируют действия этих органов. Если добавить сюда механизм обратной связи: мозг — белки — аминокислоты — гены, то мы приближаемся к основному постулату ламаркизма.

Не надо забывать, что все это «из головы выдумано». Появятся доказательства — прекрасно. Не появятся... по­жалуй, не очень трудно будет обойтись и без ламаркизма.

В 1968 году биолог А. А. Любищев напомнил об одной полузабытой идее, высказанной в нашей стране 50 лет на­зад: «...в историческом развитии нет накопления мелких изменений, независимых для каждой развивающейся вет­ви, а есть законы, лежащие в основе филогенеза, — мысль, развиваемая давно многими исследователями и с силой вы­раженная в книге Л. С. Берга «Номогенез».

Полвека в жизни науки — большой срок. За это время накапливается множество фактов, появляются новые обоб­щения, безнадежно стареют прежние. Однако путь на­уки — не только приобретение, но и некоторые потери. Цена потерям узнается поздно, а то и вовсе не узнается. Часто новые идеи, как справедливо говорится, есть просто крепко забытое старое.

Вернемся на полвека назад, к книге Л. С. Берга. Она начинается так: «Предлагаемый очерк имеет целью по­казать, что эволюция организмов есть результат некоторых закономерных процессов, протекающих в них. Она есть номогенез, развитие по твердым законам, в отличие от эволюции путем случайностей, предполагаемой Дарвином. Влияние борьбы за существование и естественного отбора в этом процессе имеет совершенно второстепенное значе­ние, и во всяком случае прогресс в организации ни в ма­лейшей степени не зависит от борьбы за существование».

Особенно убедительно выглядит последнее утверждение о прогрессивной эволюции (наиболее ярко выраженной в цефализации). Наименее убедительно — упреки Дарвину. Великий натуралист не только сделал замечательное науч­ное обобщение — открыл принцип естественного отбора, но и умел критически оценивать его.

Умение сомневаться и оспаривать собственные идеи — прекрасная черта, отличающая настоящего ученого и чест­ного человека. Через 17 лет после первого издания своего знаменитого «Происхождения видов» Дарвин писал: «По моему мнению, я сделал одну большую ошибку в том, что не признал достаточного влияния прямого воздействия ок­ружающего, т. е. пищи, климата и пр., независимо от естественного отбора... Я находил очень мало хороших до­казательств в пользу влияния окружающей среды; теперь набралась большая армия доказательств».

Не станем далеко углубляться в историю. Перескажем лишь выводы о номогенезе, к которым пришел Л. С. Берг (в скобках отметим обобщения, вытекающие из теории естественного отбора).

1. Организмы развиваются из многих первичных форм
и со временем или вырабатывают схожие признаки, или еще больше расходятся, приобретая своеобразие.

(Организмы развиваются из одной или немногих пер­вичных форм и в дальнейшем усугубляют свои различия.)

2. Эволюция идет закономерно, подобно механизму,
преобразующему виды. Особенно ярко это проявляется в
прогрессе, организации, усложнении организмов, их сооб­ществ и всего живого вещества.

(Основа эволюции — отбор случайных отклонений наследственных признаков от нормы. Случайные мутации, их совокупности и комбинации, а также те приспособления к ним, которые вырабатывает организм, служат материалом для отбора.)

3. Эволюционные изменения охватывают громадные массы особей, обитающих на обширных территориях. Еди­ничные отклонения от нормы практически не существенны, не влияют на процесс развития, как траектории отдель­ных камней не определяют движения горной лавины.

(Качественные изменения проявляются сначала в от­дельных особях и в их потомстве. Они накапливаются, как бы тлеют в массе организма, чтобы при благоприятных условиях постепенно разгораться, тогда как особи, лишенные этих качеств, будут устраняться естественным отбо­ром, вымирать.)

4. Эволюция идет скачками, ступенями, в соответствии
с изменениями географической среды. Организмы преоб­разуются закономерно, по определенным направлениям.

(Непрерывное накопление небольших, порою малопри­метных, случайных отклонений от нормы приводит в кон­це концов к образованию новых видов и создает великое разнообразие генетических наборов, из которых идет отбор.)

5. Борьба за существование и естественный отбор спо­собствуют сохранению нормы. Они отсекают отклонения и не могут служить факторами биологического прогресса, в отличие от принципа взаимопомощи, гармонии в природе.

(Прогресс жизни вызван жестокой борьбой за существование и естественным отбором.)

6. Виды резко своеобразны, обособлены, так как почти
всегда развиваются параллельно на протяжении долгих ге­ологических эпох.

(Виды связаны между собой цепью переходных форм, так как сходные виды находятся в близких родственных связях.)

7. Эволюция в значительной степени есть развертыва­ние уже существующих задатков.

(Образование новых признаков — сущность эволюци­онного процесса.)

8. Вымирание видов происходит от сочетания внутрен­них и внешних причин. Например: противоречия свойств белков протоплазмы данного вида и геохимических усло­вий окружающей среды.

(Вымирают организмы, побежденные в борьбе за су­ществование, отвергнутые естественным отбором.)

Сравнивая утверждения Л. С. Берга с принципами дарвиниз­ма, нетрудно заметить, что противоречия между ними не всегда принципиальны. Теория естественного отбора не исключает вовсе закономерности эволюции. Ведь случайные отклонения от нормы отбираются не «слепо», а по определенным критериям, в частности по степени приспособленности организма к окружающей среде. Значит, закономерные изменения среды должны на­правлять эволюцию живых существ. Другими словами, если механизм естественного отбора не остается постоян­ным, а прогрессирует, то в результате будут прогрессиро­вать и организмы, подчиненные естественному отбору.

Дата добавления: 2015-08-27