Общая Биология

В первой половине ХХ в. стала очевидной неспособность дарвинизма объяснить формирование надвидовых таксонов. Данные генетики резко расходились с дарвиновским механизмом постепенных накоплений особью адаптивных признаков (обеспечивающих приспособленность). Пытаясь преодолеть несостоятельность гипотезы Дарвина, целый ряд ученых — С. Четвериков, Дж. Холдейн, Дж. Гексли, Ф. Добжанский, Э. Майр, И. Шмальгаузен, А. Н. и А. С. Северцовы, Л. Татаринов — создали так называемую синтетическую теорию эволюции (СТЭ, или неодарвинизм), рассматривающую видообразование на популяционном уровне. Основное предположение СТЭ состоит в том, что мутантные гены сначала накапливаются (вследствие размножения особей) в генофондах популяций в рецессивной форме, а затем при резком изменении внешних условий (изоляции, перемене климата или кормовой базы) естественный отбор концентрирует накопленные полезные аллели (адаптивные) и формирует новый вид, неприспособившиеся особи вымирают. Одновременно в науке складывались взгляды, противоречащие СТЭ или существенно ее модифицирующие.

Новые научные данные показывали несостоятельность гипотезы о возникновении и формировании посредством естественного отбора каждого признака во всех его деталях. Поэтому в 1968 г. молекулярные биологи М. Кимура, Т. Джукс и Д. Кинг предложили гипотезу эволюции на основе нейтральных мутаций, не подвергающихся действию естественного отбора. Их «нейтралистская эволюция» подверглась резкой критике сторонниками творческой роли естественного отбора (по Дарвину), утверждавшими, что только отбор может формировать признаки.

В 1972 г. два известных палеонтолога Н. Элдридж из Американского музея естественной истории и С. Гулд из Гарварда на основе факта полного отсутствия переходных ископаемых форм между крупными таксонами пришли к выводу о невозможности эволюции путем постепенных изменений. Они выдвинули концепцию неравномерного темпа эволюции с продолжительными периодами стабильности и быстрыми эволюционными скачками — гипотезу «прерывистого равновесия». Споры о ней не прекращаются до сих пор, но механизм таких скачков не найден.

Пытаясь согласовать эволюционные представления с фактом отсутствия переходных форм, немецкий палеонтолог О. Шин-девольф и американский генетик Р. Гольдшмидт в противовес малым мутационным изменениям СТЭ предложили гипотезу «системных мутаций», приводящих к крупным преобразованиям генома с появлением так называемых обнадеживающих уродов. Согласно Шиндевольфу, «первая птица вылетела из яйца рептилии». Н. Воронцов выдвинул гипотезу мозаичной эволюции посредством изменения фрагментов организма.

Современная эволюционная гипотеза представляет собой множество противоречащих друг другу предположений, неспособных сформулировать основной механизм эволюции.

Работы российских ученых (1970—2006 гг.) Ю. П. Алтухова, Ю. Г. Рычкова, Л. И. Корочкина, Е. А. Салменковой и др. стали принципиально новым этапом в осмыслении проблемы вида и видообразования.

Исследовав рыб, моллюсков, насекомых, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих, ученые показали, что геном эукариот состоит из мономорфной и полиморфной частей. Вариации полиморфных генов имеют широкий спектр и обеспечивают внутривидовую изменчивость, определяя адаптивные признаки, которые второстепенны. Мономорфные же гены совершенно одинаковы у всех особей одного вида, изменения в них ле-тальны для организма, они кодируют жизненно важные, наиболее существенные признаки вида, свойственные только этому виду. Поэтому вид определяется как совокупность особей, идентичных по видовым признакам, кодируемым мономорфными генами (виды могут различаться лишь несколькими мономорфными

Вертикальные колонки — электрофореграммы (распределение в электрическом поле) белков 11 особей кеты. Вверху — полиморфный белок крови альбумин, видна индивидуальная изменчивость; внизу — мономорфный белок хрусталика глаза кристаллин, индивидуальная изменчивость отсутствует (по данным Ю. П. Алтухова)генами). Определение подходит также для однополых и вымерших видов, критерий скрещиваемости для которых неприменим.Благодаря этому открытию (ученые удостоены Госпремии РФ) стало понятно, почему виды консервативны и не преобразуются в другие: оказывается, каждый вид имеет отличительные видовые признаки, кодируемые мономорфными генами, изменения в которых пагубны.Поскольку все особи одного вида по своим мономорфным генам идентичны некоторой особи с типичным набором генов, этот подход в биологии получил название типологического, в отличие от популяционного, в котором вид рассматривается как совокупность особей, образующих популяцию. В типологическом подходе важно именно то, что все наиболее характерные признаки вида заключены в типовой особи, а их вариации второстепенны. В популяционном подходе, наоборот, основное внимание уделяется широте диапазона изменчивости вида, а понятие о типовой особи не рассматривается, как второстепенное и преходящее.Изучив генетические процессы в природных популяциях животных и растений, а также палеонтологический материал, Ю. П. Алтухов с сотрудниками показали, что любая совокупность популяций обладает удивительной устойчивостью во времени и в пространстве. И эта устойчивость достигается уже через несколько поколений после расселения популяции по ареалу, не оставляя никакой возможности для длительных и постепенных макроэволюционных изменений.На обширном фактическом материале показано, что внешние воздействия (давление отбора), сколь бы существенны они ни были, вплоть до гибели вида, при значительных вариациях в различных частях ареала, не изменяют генетической структуры вида в целом. Если часть популяции, накопившая необычные аллели, оказывается изолированной, она вовсе не формирует новый вид: такой изолят либо погибает, либо быстро становится устойчивым и стабильным, не подверженным действию отбора. Следовательно, дарвинизм, предполагающий постепенное зарождение новых видов в популяциях прежнего, несостоятелен.