Эволюция как идея - Чайковский Юрий Викторович (читать книги онлайн бесплатно полностью .txt) 📗
Обобщив прежнее (Копа – Вавилова) понятие ряда, Мейен ввел понятие рефрена. Рефрен – это «упорядоченная повторность изменчивости», или, проще, ряд направленных рядов. Пример: всем известный ряд превращений «плавник – ласт – лапа – планер – крыло». Он развивался параллельно у рыб, амфибий, рептилий, птиц и зверей (лишь немногие позиции выпали) и далек от адаптивности (многие позиции просто вредны обладателям).
Самый четкий рефрен – таблица химических элементов. В годы ее открытия природа ее была неизвестна, но именно придав таблице рефренную форму, Д.И. Менделеев указал путь к познанию строения атомов: «Там, где другие химики видели только случайность и неупорядоченность, Менделеев сумел увидеть жесткую структурную упорядоченность» [Лима-де-Фариа, 1991, с. 7]. Рефрены, пусть не столь четкие, пронизывают как мир предметов и материальных явлений, так и мир идей и понятий. Пример последних: ясный рефрен образует система славянских падежей, а также система романо-германских спряжений.
Актиреф. Приняв, что рефрены существуют объективно (таблица Менделеева существует вся, вместе с неоткрытыми элементами), всякую эволюцию объекта в мире явлений можно представить как актиреф (активное движение по рефрену – подробнее см. гл. 2). Пример: эволюция рыб в четвероногих. А эволюцию компактной группы явлений – как заполнение рефренной таблицы, как групповой актиреф. Примеры: параллельная эволюция псовых в Старом и Новом Свете; эволюция падежной системы санскрита в европейские языки. Высокая информативность рефренов и актирефа стала особенно ясна с открытием «малой биосферы» гидротерм: новых рефренов не нужно, хотя общего предка нет (иная биохимия) и условия жизни предельно различны.
Функциональный эволюционизм
Главный изъян дарвинизма и номогенеза – небрежение физиологией, без которой провисает вопрос о движущей силе эволюции. Им занят, прежде всего, новый ламаркизм, медленно отвоевывая утраченные сто лет назад позиции [4-02]. Его основатель Поль Вентребер видел эту силу в иммунитете (нынешними словами – в молекулярном механизме узнавания). Сто лет назад иммунитет понимали просто как механизм борьбы с заразой и полагали, что он усложнялся с усложнением организмов. Развитой (адаптивный) иммунитет, формируемый заново у каждой особи, понимался как атрибут высших (теплокровных) животных.
Важнейшим стало получение Карлом Ландштейнером антител к искусственным антигенам у теплокровных (1912 г.). Это опытное доказательство одной из тез ламаркизма (наследования итогов обучения) на сто лет выпало из науки только в силу неприязни ученых к ламаркизму.
В 1970-х гг. стало ясно, что роль иммунитета гораздо шире: через рецепторы клеточных стенок он контролирует онтогенез, а с тем и эволюцию. В основе любого иммунитета лежит механизм узнавания, он всеобщ для живого, ибо работает при считывании генного кода. В конце XX в. стали находить даже адаптивный иммунитет у бактерий, а врожденный иммунитет оказался гораздо сложнее, чем думали, и какой тип иммунитета можно счесть начальным, непонятно. (Иммунолог В.А. Черешнев: «Многие ключевые механизмы иммунитета стары, как сама жизнь».)
Если дарвинизм и номогенез заняты формами, то ламаркисты следят за развитием функций. У них эволюцию движет активность особей, а изменение генов лишь регистрирует найденную особями новизну (Вентребер, Грассэ, Аршавский, Зусмановский и ми. др.).
Пример: сосна в зоне ураганов [Агафонов, 2005] (цвет, фото: LR, т. 12, вклейка) вросла срединными ветвями в грунт, то есть особь сама приспособилась к стрессу. Генотип таких особей, наоборот, являет разброд, вплоть до появления новых хромосом в разных частях особи, без заметного порядка [Седельникова, 2015]. Тут генотип не управляет поведением особи (оно уже найдено), а ищет способ (видимо, записать новшество).
Физиолог А.М. У го лев видел эволюцию как комбинацию функциональных блоков, а эволюцию пищеварения – как смену комбинаций блоков, притом очень древних – рифей и ранее. Блоки он называл технологиями и полагал их наличие всюду – «на уровне биосферы, отдельных биогеоценозов, популяций, организма, органа, клетки, а также на субклеточном уровне» [Уголев, 1985, с. 465–466]. Узнавание – один из первых и главных функциональных блоков живого.
Есть и иные уровни эволюционного знания, практически отсутствующие в эволюционной литературе. Так, конечными позициями рядов рефрена «паразитизм» служат два странных явления: паразит манипулирует или иммунитетом жертвы, или ее поведением [4-08, с. 482, 679–681]. Один пример всем известен – кукушонок, но их много, они удивительно сложны и образуют параллелизм. Линию поиска его смысла указывает рефрен, являющийся примером «компенсации по Аристотелю»: чем проще устроен паразит, тем сложнее устроено его поведение. Об этом пойдет речь в начале главы 2.
Иную компенсацию являет эволюционный ряд, выстроенный в порядке ослабления роли социальности, что впервые отметил И.И. Мечников (1904 г.). В самом деле, первая экосистема вообще не делилась на организмы, и основные механизмы узнавания родились тогда; просто устроенные одноклеточные (слизевые грибы) сливаются для размножения в единую клетку, в многоядерный грибок; кораллы сливаются, но без потери особей; муравьи являют единый организм, но существуют порознь и т. д. (предки людей давно потеряли такие свойства, сохранив лишь соединение самки и самца, и люди видят в высокой социальности чудо).
Компенсация, преадаптация и эмерджент требуют иного понимания причинности (см. гл. 5 п. «Мышление и эволюция»). Эволюционизм, практически полезный для преодоления нынешнего глобального кризиса, потребует все это понять.
Эволюция
ЭВОЛЮЦИЯ (М Хэйл, 1677, от лат. evolutio – развертывание) в биологии – развитие живой природы как в ходе роста одного организма (устар.), так и в череде поколений. Второй смысл ввел в оборот Герберт Спенсер (1852 г.). Примеров эволюции в этом смысле известно мало (в отличие от множества косвенных свидетельств, какими полны учебники), но они есть (так называемая экспериментальная эволюция – см. Ч-08, гл. 5), хотя в учебниках и отсутствуют. Из табл. 1 видно, что поначалу эволюция была понята как объяснение геологической последовательности ископаемых растений и животных. Споры о том, сотворены они независимо или связаны родством, и если да, то направляет ли эволюцию Бог или она течет по своим законам, после книги Дарвина стали редки, уступив место спорам о том, как она шла и какие силы ее движут.
Происхождение жизни (абиогенез) ныне обсуждается в трех почти не соприкасающихся основных направлениях. Первое видит в нем первую стадию эволюции путем естественного отбора и строит филогении генов, начиная с «первичного организма»; аппаратом служит новая дисциплина – геномика [Кунин, 2014]. Второе полагает наивной ссылку на отбор до появления наследственности, ищет механизмы усложнения структур, пытаясь понять самоорганизацию и энергетику [Jantsch, 1980; Лима-де-Фариа, 1991; Johnson, Lam, 2010; 4-14]. Третье занято химическими условиями абиогенеза и временем, когда он мог протекать [Ward, Kirschvink, 2015]. Синтез их предстоит, но уже сегодня все согласны, что абиогенез шел быстро: от момента появления жидкой (вверху еще кипящей) воды до появления надежно датируемых бактерий (ок. 3,4 млрд лет назад) прошло не более 500 млн лет, а возможно, и много меньше. Прежние ссылки на отбор случайных совпадений исчезающе редких событий бессмысленны, так что изучать надо самоорганизацию.
В основе жизни лежат два типа процессов – энергетика и молекулярное узнавание, причем происхождение обоих неизвестно. Известная нам эволюция шла после их появления, являясь лишь комбинацией блоков, невесть как возникших, то есть самое интересное – тайна. Это козырь противников эволюции, и на него эволюционист может ответить так: вся эволюция, основанная на уже сложившихся клетках, в принципе может быть понята, поскольку рождение организма из клетки идет у нас на глазах ежеминутно; что же касается указанных двух типов первичных процессов, то следует пытаться изучать самосборку их из микроблоков. Первый уже начал приоткрываться (энергетика водных растворов аминокислот по Воейкову; примитивный фотосинтез по Скулачеву и т. п., о чем будет речь в главе 3), так что задача видится решаемой.
