Эволюция без окровавленных когтей

Безусловно, Дарвин — самая известная персона из всех ученыхэволюционистов. Однако впервые эволюция как научный факт была заявлена французским биологом ЖаномБатистом де Ламарком [Lamarck 1809, 1914, 1963]. Даже Эрнст Майр, главный архитектор современного «неодарвинизма», привнеситего в старую добрую дарвиновскую теорию генетику XX века, признает приоритет Ламарка.

В своем фундаментальном труде «Эволюция и разнообразие жизни» [Мауг 1976, р. 227] Майр писал: «Мне представляется, что у Ламаркагораздо больше прав претендовать на звание основоположника теории эволюции, каковым его и в самом деле почитает ряд французских историков... Он был первым, кто посвятил целую книгу прежде всего изложению теории органической эволюции. Он первым представил всю систему животного мира как продукт эволюции».

Дело даже не в том, что Ламарк изложил свою теорию за полвека до Дарвина. Ламарк описал значительно менее жестокий вариант эволюционного механизма. Согласно его теории, в основе эволюции лежит кооперативное взаимодействие организмов со своим окружением, которое дает возможность различным формам жизни выживать и развиваться в динамичном мире. Ламарк полагал, что организмы адаптируются к своему меняющемуся окружению и затем передают приобретенные ими свойства по наследству. Что интересно, теория Ламарка вполне согласуется с описанными выше современными воззрениями биологов на деятельность иммунной системы.

На теорию Ламарка тут же ополчилась церковь. Его предположение, что человек развился из низших форм жизни, было отвергнуто попами как еретическое. Что касается ученых того времени, они Ламарка попросту высмеяли.

Окончательно дискредитировал теорию Ламарка немецкий биолог Август Вейсман. Чтобы проверить, действительно ли признаки, приобретенные в результате взаимодействия с окружающей средой, передаются по наследству, он отрезал хвосты мышам — самцу и самке и затем скрестил их. Увы, приобретенная родителями «бесхвостость» не передалась потомкам. Продолжая эксперимент, Вейсман получил двадцать одно поколение мышей, и ни одна особь не родилась бесхвостой. В итоге экспериментатор сделал вывод, что представления Ламарка о наследовании признаков ложны.

Но был ли эксперимент Вейсмана проверкой теории Ламарка? По словам автора биографии Ламарка Л. Иордановой, сам Ламарк считал, что «...законы, управляющие живыми существами, ведут к возникновению все более сложных их форм в течение чрезвычайно продолжительных периодов времени» fjordanova 1984, р. 71]. Эксперимент Вейсмана длился всего пять лет. Кроме того, Ламарк никогда не утверждал, что наследуется вообще любое изменение, претерпеваемое организмом. По его словам, организмы «ухватываются» за те или иные признаки (например, наличие или отсутствие хвоста), когда те необходимы им для выживания. Быть может, по мнению Вейсмана, мышам гораздо легче выжить без хвостов, но спрашивал ли он об этом у самих мышей?

Как бы то ни было бесхвостые мыши Вейсмана подорвали научную репутацию Ламарка. Его теория была ошельмована. В своей книге «Эволюция эволюциониста» Конрад Уоддингтон, специалист по вопросам эволюции из Корнеллского университета, писал: «Ламарк — одна из наиболее выдающихся фигур в истории биологии, и при этом его имя стало едва ли не ругательным. Большинство ученых обречены на то, что их вклад в науку рано или поздно утратит свое значение, но очень мало найдется тех, чьи работы даже спустя два столетия отвергаются с таким негодованием, что иной скептик может заподозрить, нет ли тут чегото вроде угрызений совести. Говоря откровенно, мне кажется, что к Ламарку отнеслись несправедливо» [Waddington 1975, р. 38].

Эти слова Уоддинггона, написанные им тридцать лет назад, оказались пророческими. Сегодня, под давлением новых научных фактов, теория Ламарка подвергается глубокой переоценке. Вот заголовок статьи в престижном журнале «Сайенс»*: «Не был ли Ламарк в чем-то прав?» [Batler 2000]. Оказывается, тот, кого так долго хулили, не так уж и ошибался, а тот, кого мы привыкли превозносить до небес, не был непогрешим.

* Неоднократно упоминаемые в книге журналы «Сайенс» (Science; «Наука») и «Нэйчур» (Nature; «Природа») — ведущие научные журналы, по своему весу в научном мире намного превосходящие большинство периодических изданий.

Почему в наши дни многие ученые-эволюционисты пересматривают свое отношение к Ламарку? Потому что они не могли не обратить внимание на ту огромную роль, которую играет в поддержании жизни в биосфере сотрудничество! Ученым давно известно о симбиотических отношениях в природе. В своей книге «Чего не видел Дарвин» (Darwin's Blind Spot [Ryan 2002, p. 16]) британский медик Фрэнк Райан приводит пример отношений морских рачков и рыбки гоби: пока рачки собирают пищу, рыбка гоби бдительно охраняет их от хищников. Другой пример из его книги — ракотшельник, таскающий на своей раковине розовую анемону: «Рыбы и осьминоги были бы не прочь полакомиться ракомотшельником, но, как только они приближаются к нему, анемона выбрасывает им навстречу свои ярко окрашенные щупальца, усеянные микроскопическими ядовитыми жалами, заставляя гореохотников искать добычу гденибудь в другом месте». Эти отношения выгодны и агрессивной анемоне: она не только ездит на раке-отшельнике, но и питается остатками с его стола.

Современные представления о сотрудничестве в природе идут гораздо дальше подобных легко наблюдаемых явлений. «Биологи начинают все отчетливей понимать, что живые организмы эволюционировали совместно с различными микроорганизмами, необходимыми им для здоровья и нормального развития, и продолжают вести с ними совместное существование», — говорится в недавней статье из журнала «Сайенс», озаглавленной «" Маленькая" помощь наших маленьких друзей» [Ruby, et al, 2004]. Подобные партнерские отношения изучает так называемая «системная биология».

По иронии судьбы в последние десятилетия люди объявили микроорганизмам настоящую войну. Мы убиваем их всеми доступными средствами — от антибактериального мыла до антибиотиков. Но ведь многие бактерии нам попросту необходимы! Достаточно вспомнить о том, что без полезных бактерий в нашей пищеварительной системе мы попросту не смогли бы жить. Они помогают нам переваривать пищу и делают возможным всасывание необходимых витаминов. Вот почему бездумное применение антибиотиков недопустимо. Антибиотики — примитивные убийцы, они губят полезные бактерии точно так же, как и вредные.

Недавние исследования в области генетики выявили еще один механизм межвидового сотрудничества. Если раньше считалось, что гены передаются исключительно родителями потомкам, ныне стало ясно: передача генов, иными словами генный трансфер, имеет место и между отдельными представителями одного и того же вида, и между различными видами!

Такой генный трансфер существенно ускоряет эволюцию, поскольку благодаря ему организмы могут воспользоваться опытом, приобретенным другими, весьма отличающимися от них организмами [Nitz, et al, 2004; Pennisi 2004; Boucher, et al, 2003; Dutta and Pan, 2002; Gogarten 2003]. Это означает, что между разными биологическими видами нет непроницаемых стен. Дэниел Дрелл, руководитель программы Департамента энергетики США по изучению генома микроорганизмов, сказал в интервью журналу «Сайенс» (2001 294: 1634): «...теперь нам не так-то просто сказать, что такое биологический вид» [Pennisi 2001].

В то же время внутри и межвидовой генный обмен заставляет нас подумать об опасностях генной инженерии. Становится очевидным, что игры биологов, например, с генами помидора могут непредсказуемым образом затронуть всю биосферу. Одно из недавних исследований показывает, что генетически модифицированная пища изменяет свойства полезной микрофлоры кишечника человека. [Heritage 2004; Netherwood, et al, 2004]. Аналогичным образом, генный трансфер между генетически модифицированными сельскохозяйственными культурами и соседствующими с ними обычными полевыми растениями приводит к появлению сверхустойчивых «суперсорняков» [Milius 2003; Haygood, et al, 2003; Desplanque, et al, 2002; Spencer and Snow 2001]. Ha беду, генным инженерам нет дела до реалий генного трансфера, и мы начинаем пожинать катастрофические плоды их недальновидности уже сегодня — искусственно сконструированные гены, бесконтрольно распространяясь, изменяют живые организмы [Watrud, et al, 2004].

Специалисты предупреждают: если мы не осознаем общность генетической судьбы всех биологических видов и необходимость сотрудничества с природой, существование человечества окажется под угрозой! Нам необходимо отказаться от дарвинизма, апеллирующего к интересам обособленного индивидуума, и вооружиться теорией, подчеркивающей значение сообществ.

Британский ученый Тимоти Лентон приводит свидетельства того, что эволюция обусловлена межвидовым взаимодействием в большей степени, чем взаимодействием отдельных особей одного и того же вида. В 1998 году он писал в журнале «Нэйчур»: «...нам необходимо принимать во внимание всю совокупность организмов и их материальное окружение, чтобы понять, какие из признаков склонны сохраняться и доминировать» [Lenton 1998]. Отсюда еледует, что эволюция есть сотрудничество групп, а не индивидуумов.

Лентон говорит о своей приверженности разработанной Джеймсом Лавлоком теории Геи, согласно которой Земля и все обитающие на ней виды представляют собой единый сверхорганизм. Сторонники данной гипотезы доказывают, что любое вмешательство, лишающее этот сверхорганизм присущего ему внутреннего равновесия, — будь то уничтожение тропических лесов, разрушение озонового слоя или генная инженерия — угрожает его (а значит, и нашему!) благополучию.

Результаты недавних исследований, финансированных Британским советом по изучению природной среды, свидетельствуют о том, что эти опасения отнюдь не беспочвенны [Thomas, et al, 2004; Stevens, et al, 2004].

В истории нашей планеты массовое вымирание живых существ происходило пять раз, и всякий раз — по внеземным причинам: таким, например, как столкновение Земли с кометой. Автор одного из недавних исследований заключает, что «мир природы переживает сегодня шестой и наиболее масштабный период массового вымирания за всю свою историю» [Lovell 2004]. Однако сейчас, как пишет один из авторов цитированного выше исследования Джереми Томас: «Насколько мы можем судить, причиной массового вымирания биологических видов является один-единственный живой организм, а именно — человек».