Страница 8 из 24
стала очевидной неспособность объяснить формирование надвидовых таксонов теорией естественного отбора. Данные генетики резко расходились с дарвинским механизмом постепенных изменений признаков. 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), в которой делалась попытка построить теорию эволюции с учетом данных генетики, рассматривая на популяционном уровне накопление мутационных изменений и естественный отбор. Одновременно в науке складывались взгляды, противоречащие СТЭ или существенно ее модифицирующие. В 1920-е годы академик Л. С.
Берг справедливо утверждал, что случайные ненаправленные изменения могут только разрушить слаженную работу организма, но никогда его не усовершенствуют. Во второй половине XX в. эволюционная теория рассыпалась на множество противоречащих друг другу гипотез, неспособных сформулировать основной механизм эволюции сложных систем. Новые научные данные показывали несостоятельность гипотезы о возникновении и формировании посредством естественного отбора каждого признака во всех подробностях. 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 сторонников «творческой роли» естественного отбора (по Дарвину). 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. Шиндевольф 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». Прекрасно понимая, какое множество невероятных существ породили бы подобные процессы, будучи случайными, генетики пришли к выводу, что если такие скачки и привели бы к появлению современной флоры и фауны, то исключительно в соответствии с «преформированным» планом Творца. Отечественные ученые Ю. Алтухов и Н.
Воронцов предположили, что эволюционное развитие может происходить путем скачкообразного изменения определенной части генома. Н. Воронцов выдвинул также гипотезу мозаичной эволюции (посредством изменения фрагментов организма). Современная эволюционная теория представляет собой совокупность противоречащих концепций, ни одна из которых не объясняет происхождения живых организмов.
Единственным доказательством предполагаемой макроэволюции могли бы быть палеонтологические останки, показывающие, как один вид переходил в другой, но такие переходные формы никогда и нигде не были найдены. Авторитетный генетик и эволюционист член-корр. РАН Э. К. Хуснутдинова признает, что в рамках научных данных вполне «можно мыслить» этот мир не продуктом эволюции, а творением Божиим.
Прекрасно понимая все трудности обоснования эволюционной теории, современные ученые все чаще обращаются к Священному Писанию. 1. Что принято называть макроэволюцией? Приведите примеры. 2. Изложите сущность концепции креационизма. Каковы особенности современного креационизма? 3.
Охарактеризуйте эволюционную теорию Ламарка. В чем ошибка ученого? 4. Чем существенно различаются эволюционные гипотезы Дарвина и Ламарка? Какое ключевое положение гипотезы Дарвина не подтвердилось результатами научных исследований? 5. Какие вы знаете современные эволюционные гипотезы? Не противоречат ли они одна другой? Объясняют ли они происхождение видов? § 44.
Мутации и предполагаемая макроэволюция В организмах постоянно происходят мутации. Большое количество мутаций вызвано неблагоприятными внешними факторами – вредными излучениями и химическим воздействием. Но часть мутаций неразрывно связана с функционированием организма. При воспроизведении генов всегда происходят ошибки. Существует большое количество разнофункциональных ферментов, которые контролируют и исправляют повреждения генов.
Изменения в геном вносят также происходящие при размножении рекомбинации (перетасовки генных блоков). Даже само прочтение имеющихся в организме генов может быть несколько различным при вмешательстве «мобильных генетических элементов», так называемых «прыгающих генов», хотя, строго говоря, эти элементы генами не являются. «Впрыгивая» в ген, они несколько изменяют считывание с него информации (транскрипцию, см. § 16).
Перечисленные механизмы обеспечивают приспосабливаемость и дают богатство форм внутри вида. Вид представляет собой ограниченное множество допустимых состояний. Внешние изменения, сколь бы заметными они ни казались, фундаментальных структур и функций организма не затрагивают. Более масштабные изменения генов приводят не к образованию новых видов, а к гибели.
Организм воспринимает как приемлемые далеко не любые изменения и отнюдь не у всех белков. Существуют разрешенные зоны, в рамках которых изменения в генах не приводят к катастрофическим последствиям. Об этом говорит и тысячелетний опыт селекционеров. Вариации, которые могут быть достигнуты селекцией, имеют четкие пределы. Развитие свойств возможно только до определенных границ, а затем приводит к нарушениям или к возврату в исходное состояние.
Исследуем более подробно эволюционную гипотезу о происхождении видов путем случайных мутаций. Предположим, что в результате ошибок в генах у существа произошло изменение в сетчатке глаза. Такое изменение связано с переменами во всем аппарате: одновременно должны измениться в полезном направлении не только ряд других частей глаза, но и соответствующие центры мозга.
За все это отвечают целые структуры, состоящие из множества генов. Насколько реально ожидать согласованной полезной мутации этих структур? Возможность того, что какое-либо событие произойдет, характеризуется в науке вероятностью. Представим себе, что мы бросили монетку. Вероятность монетке шлепнуться на землю равна 1 – это событие достоверное.
Вероятность упасть орлом – 1/2, решкой – тоже 1/2. Эти события равновероятны. Вероятность же монетке встать на ребро довольно мала (даже при самом аккуратном бросании не более 10-4) – этого никто, наверное, не наблюдал, хотя такое событие математика не запрещает. Вероятность монетке повиснуть в воздухе равна нулю. Такое событие вовсе запрещено.
Если в молекулах происходят случайные изменения, то и они имеют свою вероятность. Регистрируемые учеными мутации происходят в среднем с вероятностью 10-9-10-11, заметно реже – 10-6-10-8. 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 означает появление новой функции, а ее появление еще не означает приобретение нового признака. Требуются именно конструктивные изменения. Для конструктивного преобразования гена одного вида существ в ген другого вида в нем должно произойти в среднем около пяти независимых точечных полезных мутаций; для появления простейшего признака требуется изменение в среднем пяти генов.
Обычно за признак отвечает не меньше десятка генов (всего в организме млекопитающего несколько десятков тысяч генов, в организме бактерий их от десятка до тысячи). Таким образом, вероятность появления простейшего нового признака составляет всего 10-250! Это число столь мало, что безразлично, сколько времени мы будем ждать подобной мутации, год или миллиард лет, у одной особи или у миллиарда особей.