4. Можно ли считать адаптивные изменения свидетельством непрерывно текущей эволюции? Почему?

5. Какие механизмы видообразования достоверны?

§ 44. Мутации и предполагаемая макроэволюция

В организмах постоянно возникают мутации. Большое количество мутаций вызвано излучениями и химическими воздействиями. Но часть мутаций неразрывно связана с функционированием организма. При воспроизведении генов регулярно происходят ошибки. Изменения в геном вносят также происходящие при размножении рекомбинации (перетасовки генных блоков), обеспечивающие приспосабливаемость и дающие богатство форм внутри вида (например, собаки одной породы удивительно разные).

Изменчивость вида имеет определенные границы. Внешние изменения, сколь бы заметными они ни казались, фундаментальных признаков вида не затрагивают. Более масштабные изменения генов приводят не к образованию новых видов, а к гибели. Об этом говорит и тысячелетний опыт селекционеров. Вариации, которые могут быть достигнуты селекцией, имеют четкие пределы. Изменение свойств возможно только до определенных границ, а затем приводит к нарушениям или к возврату в исходное состояние.

Рассмотрим более подробно эволюционную гипотезу о происхождении видов путем случайных мутаций. ^едположим, что в результате ошибок в генах у существа произошло изменение сетчатки глаза. Такое изменение связано с переменами во всем аппарате: одновременно должны измениться ряд других частей глаза и соответствующие центры мозга. За все это отвечают целые структуры, состоящие из множества генов. Насколько реально ожидать согласованной полезной мутации этих структур?

Возможность события характеризуется в науке вероятностью. Если мы бросим монету, вероятность упасть на землю равна 1, упасть орлом — 1/2, решкой — тоже 1/2. Вероятность встать монете на ребро довольно мала (даже если постараться — не более 10-3); этого никто, наверное, не наблюдал. Вероятность же повиснуть в воздухе равна нулю. Известно, что мутации происходят случайно, они имеют свою вероятность. Регистрируемые учеными мутации происходят у эукариот с вероятностью около 10-6 на один ген в одном поколении у каждой конкретной особи. Обычно это небольшие, точечные нарушения генов, лишь немного изменяющие организм. Попытаемся понять, могут ли подобные изменения преобразовать комплекс генов так, чтобы это привело к образованию совершенно нового вида.

Далеко не всякая мутация приводит к образованию нового белка, не всякий новый белок дает новую функцию, а ее появление еще не означает приобретение нового признака. Требуются именно конструктивные изменения. Для нормального развития клетки гладкой мышечной ткани человека необходима слаженная работа более сотни генов, в формировании поперечнополосатого волокна участвует несколько сотен генов. По расчетам ученых, вероятность появления простейшего нового признака составляет в среднем по разным признакам и разным генам примерно 10-200. Это число столь мало, что безразлично, сколько мы будем ждать такой комбинации полезных мутаций, год или миллион лет, у одной или у миллиона особей. А сколько признаков должно преобразоваться, чтобы одни виды превратились в другие, образовав множество существ на планете! Для такого преобразования путем генных мутаций не хватило бы и всего предполагаемого учеными времени существования Земли.Мутации случайны. Они не могут быть синхронными и соразмеренными. Другое дело, когда они приводят к болезням, уродствам или смерти: для этого подойдут любые нарушения, а для того чтобы мутация была благоприятной, необходимо чудесное совпадение, синхронное «полезное нарушение» сразу целого набора генов, соответствующих различным, точно сона-строенным системам и функциям живого организма. Академик Л. С. Берг писал: «Случайный новый признак очень легко может испортить сложный механизм, но ожидать, что он его усовершенствует, было бы в высшей степени неблагоразумно». Геологические слои содержали бы невероятное множество уpодов в гораздо большем количестве, чем нормальных существ. Но ничего подобного в отложениях не обнаружено. С фактами палеонтологии и математики трудно спорить: многообразие видов никак не могло возникнуть путем случайных мутаций.В качестве доказательства широты диапазона мутаций иногда приводят результаты опытов с дрозофилой, но фактическое различие между мутантами этой плодовой мухи слишком мало. Известный исследователь дрозофилы Р. Гольдшмидт утверждает, что «даже если бы мы могли соединить более тысячи этих вариаций в одной особи, все равно это не был бы новый вид, подобно встречающимся в природе». Большинство мутаций этой мухи связано даже не с нарушениями генов, а со вставкой мобильных генетических элементов — особых последовательностей нуклеотидов, при некоторых условиях способных перемещаться в другой участок ДНК. Вставка мобильных элементов в гомеозисные гены (регуляторные гены, отвечающие за развитие организма в эмбриогенезе) объясняет и появление у дрозофилы бездействующих конечностей на голове вместо антенн. Но могут ли лапы на голове способствовать прогрессивному развитию? репарации них цепей цепей репарации Репликация ДНК осуществляется удивительно точно благодаря каскаду механизмов контроля и коррекции. Вероятность появления ошибки в гене всего 10 ~s—10 ~7 у эукариот и 10 ~9—10 ~п у бактерий