Благодаря достижениям молекулярной биологии мы получили представление о фундаментальных законах эволюции. По словам Моно, «теперь основные ее механизмы не только известны в общих чертах, но и достаточно хорошо изучены... Главные проблемы разрешены, и эволюция не лежит более на пределе наших знаний». Основой биологической эволюции служит, во-первых, почти полная неизменность наследственных признаков, обеспечиваемая молекулой ДНК, а во-вторых, очень медленные изменения биологических видов в результате естественного отбора — изменения, которые кажутся телеологическими, так как повышают шансы данного вида на выживание.
Молекула ДНК, обеспечивающая процессы размножения и наследования признаков, представляет собой всего-навсего длинную цепь химических соединений — нук-леотидов, организованных подобно словам в предложении и образующих код, выполняющий роль шаблона при постройке нового организма. Для каждого вида имеется свой строго определенный порядок чередования нуклеоти-дов в молекуле ДНК. Например, некая последовательность соответствует организму мухи: измените ее, добавив, убрав или поменяв местами несколько нуклеотидов, и в результате вырастет гриб. Внесите еще несколько изменений, и вы получите ДНК человека.
49
Первым этапом размножения является удвоение (репликация) молекулы ДНК, при котором возникает новая цепь, идентичная исходной. Если исходная молекула ДНК соответствовала организму мухи, то и из вновь образованной цепи в конце концов получится муха. По одинаковым шаблонам строятся одинаковые организмы. Основной принцип состоит в том, что ДНК и, следовательно, наследуемые видовые признаки передаются от одного поколения к другому без изменений. Так, мухи порождают мух, а люди — людей. Однако при копировании ДНК иногда возникают ошибки, и в результате вновь полученная ДНК несет мутации, приводящие затем к изменениям структуры организма и наследуемые всеми последующими поколениями.
Мутации, как подчеркивает Моно, возникают абсолютно случайно. «А поскольку лишь они одни вызывают изменения в генетической информации, которая в свою очередь является единственным фактором, обусловливающим сохранность генетической структуры, то мутации неизбежно следует признать единственным источником всех новых организмов в биосфере». Таким образом, мы существуем благодаря случайным ошибкам при копировании генетического материала, появление которых не противоречит законам физики, но и не предопределяется ими. Подобные случайные ошибки поставляют исходный материал для естественного отбора.
Случайная природа мутаций вовсе не означает, что этот процесс не имеет никаких ограничений и возможны любые мутации. Структура и количество генов определяют диапазон возможных генетических изменений каждого вида. Однако сами мутации воздействуют на гены и постепенно все больше их изменяют. Поэтому мутации, обнаруживаемые в генах человека сегодня, вероятно, отличаются от тех, которые возникали 10 млн. лет назад в генах нашего первобытного предка.
Частота мутаций частично контролируется самими организмами. По приводимым в книге Моно оценкам, у людей в каждом поколении происходит несколько сотен миллиардов мутаций; их число было бы больше, если бы многие дефекты ДНК не исправлялись с помощью специальных внутриклеточных механизмов. Наоборот, у низших организмов частота мутаций могла бы быть меньшей, чем она есть в действительности. Эти данные привели к идее о существовании оптимального уровня мутаций — не настолько высокого, чтобы из-за много-
50
численных аномалий гибла значительная часть потомства, но достаточного, чтобы организмы могли эволюционировать и использовать новые жизненные возможности. Каждое новое свойство, появившееся в результате той или иной мутации, проходит тщательную проверку с точки зрения его влияния на выживание данного организма и вида в целом. Естественный отбор закрепляет лишь те изменения, которые увеличивают способность живого существа к добыванию пищи, самозащите и размножению, то есть направлены на повышение его шансов на выживание, приспособленности к жизни. Кроме того, каждая новая мутация должна согласовываться с уже имеющимися в организме системами. Моно почти поэтизирует роль естественного отбора: «...эволюция, похоже, имеет телеологический характер, она помогает воплощать «мечту» биологического вида».
Таким образом, эволюция на основе естественного отбора — процесс, идущий по принципу постоянной эскалации. Это обстоятельство подчеркивает Ф. Добжанский, утверждая, что каждая особь является связующим звеном в цепи всех поколений, когда-либо живших на Земле, и естественный отбор позволил сохранить в этих поколениях информацию, необходимую для индивидуального развития. Добжанский рассматривает естественный отбор как самоуправляемый кибернетический механизм, обеспечивающий биологические виды информацией о состоянии окружающей среды и приводящий эволюционные изменения в соответствие с происшедшими ранее. Следовательно, биологический вид обладает генетической памятью. Наследственность не просто мозаика, состоящая из отдельных самостоятельно действующих генов, а сложно организованная система, элементы которой должны быть точно подогнаны друг к другу с тем, чтобы обеспечивать выживание вида.
Правда, эволюции присуще хладнокровное приспособленчество. Она заставляет животное адаптироваться к существующим условиям, а изменения, которые могут произойти позднее, ее не интересуют. Оппортунизм и близорукость эволюции зачастую приводили к вымиранию видов. Если окружающая среда остается без изменений, эволюция направляет развитие биологических видов в сторону все большей специализации. Таким образом, биологический вид может оказаться в капкане узкой экологической ниши. Когда же условия меняются и привычные ниши исчезают, многие виды, уже не
51
способные быстро перестроиться, перестают существовать. Итак, естественный отбор — это творческий процесс, постоянно создающий новые виды. Большая часть из них оказывается творческими неудачами, что в природе означает смерть и исчезновение с лица Земли. В музеях мира хранится множество останков видов, вымерших в результате изменений окружающей среды.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 245.