Читать онлайн «Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции». Страница 482

Это и понятно, ведь весь ход развития в онтогенезе, изменения которого имеют эволюционно значимые последствия, обусловливается соотношением биологической работы мобилизационных структур генотипа и фенотипа, генеративной и соматической частей организма. Половое созревание и готовность к размножению обусловливают весь ход онтогенеза. В известной мере справедливо утверждение о том, что организм есть машина для выработки себе подобных. Хотя есть и другая сторона: организм есть биотехнологическое устройство для осуществления жизни, а выработка себе подобных – только средство для функционирования этого устройства.

На чрезвычайную важность для эволюции живых организмов сдвигов во времени развития соматических и репродуктивных органов обратил внимание американский эволюционист С. Гулд, который стремился доказать, что такие сдвиги способны резко увеличивать скорость и сокращать сроки трансформации видов.

Дискуссии вокруг биогенетического закона воспроизводят, по существу, в новом варианте старый спор сторонников преформизма и эпигенеза. Основатель преформизма А. Галлер и его последователь Ш. Бонне утверждали, что эмбриональное развитие представляет собой лишь развёртывание и рост уже содержащихся в яйцеклетках или спермии микроскопических структур.

Противоположную крайность представляла теория эпигенеза. Её сторонники, среди которых был Карл Бэр, считали, что никакого исходного механизма развития в оплодотворённой яйцеклетке нет, а структуры зародыша формируются исключительно под действием среды.

Современный геноцентризм, абсолютизируя роль генетического программирования в онтогенезе, может рассматриваться как прямой наследник отвергнутого наукой преформизма. Игнорирование упорядочивающего действия мобилизационных структур и производимой ими эволюционно значимой биологической работы, выражающееся в представлениях о прямом детерминирующем воздействии среды, характерно и для современных вариантов теории эпигенеза.

Геноцентрически ориентированные опровержения биогенетического закона несостоятельны. Онтогенез безусловно повторяет филогенез в тех пределах, которые обусловлены мобилизационными инновациями, достигнутыми в онтогенезе на основе формирования принципиально новых мобилизационных структур, пригодных для осуществления в качественно иной среде качественно иных форм биологической работы.

Онтогенез не только повторяет филогенез, но и творит его. Изменение характера и содержания биологической работы популяции или вида в целом создаёт разнообразные сдвиги в ходе онтогенеза и через гормональную систему взрослых особей воздействует на работу генетических структур. В результате в процесс органогенеза вырабатывается новое строение организма.

24.8. Расшифровка генома. Эволюционные проблемы геномики и протеомики

Расшифровка генома человека стала величайшей сенсацией начала XXI века. Решение этой грандиозной задачи потребовало поистине титанических усилий и поистине космических вложений материальных средств.

Термин «геном» ввёл в научный оборот немецкий генетик Г. Винклер. Он понимал под геномом совокупность генов определённого вида организмов. Формулируя понятие генома, Винклер опирался на работы В. Иогансена, который в 1909 г. предложил понятие генотипа, определив его как совокупность генов организма, имеющих фенотипическое проявление.

Фундаментальное различие между геномом и генотипом состоит также и в том, что генотип индивидуален и неповторим, присущ в отдельности каждой особи, хотя и обладает определённым подобием с другими генотипами организмов данного вида, геном же идентичен у всех организмов данного вида, он образует структурную основу воспроизводства видоспецифических особенностей организма.

Под расшифровкой генома понимается определение последовательностей структурных компонентов ДНК, содержащихся во всех хромосомах клеточных ядер конкретного вида организмов. При этом вынужденно абстрагируются от структур ДНК, содержащихся в органеллах клеток и прежде всего в митохондриях, энергетических устройствах клеток, в которых образуется свой, миниатюрный по размерам по сравнению с ядерным, но достаточно активный митохондриальный геном.

Изучение хромосом, хранящих в своих глубинах секреты наследственности, имеет свою историю, начало которой было положено созданием Т. Морганом хромосомной теории наследственности. Затруднения в исследовании хромосом с самого начала были очень велики. Долгое время даже число хромосом человека было подсчитано ошибочно, и только в 1956 г. в Университете Лунда (Швеция) яванец китайского происхождения Джо Хин Тжио и швед Альберт Леван доказали, что у человека 46 хромосом.

В 1960 г. немецкий химик, фармацевт и бактериолог Густав Гимза создал краситель, способный как бы метить особенности хромосом, чтобы их можно было с уверенностью различать и идентифицировать. При окрашивании хромосом этим методом наблюдается чередование окрашенных и светлых поперечных полос в хромосомах, находящихся в метафазе. Имеют ли эти различия в окраске какое-либо эволюционное или функциональное значение, к сожалению, выяснить пока не удалось. Но связанные с этими различиями существенные расхождения в составе оснований и наличии генов позволяют надеяться на открытие на этой основе каких-то важных закономерностей.

Подходы к расшифровке генома человека и геномов других видов организмов наметились в 70-е годы XX века. В 1970 г. Г. Темин и Д. Балтимор, исследуя вирусов, содержащих в своих генетических структурах РНК, открыли фермент обратную транскриптазу, позволяющий повернуть вспять процесс транскрипции и синтезировать ДНК на матрице из РНК.

Неоламаркисты сразу же воспряли духом и истолковали это открытие как опровержение центральной догмы молекулярной биологии, согласно которой процесс наследования признаков может осуществляться только в одном направлении – от ДНК и РНК и от РНК к синтезу белков, или от генотипа к фенотипу. Крушение ненавистной догмы с их точки зрения означало бы, что найден и доказан генетическим исследованием прямой путь наследования приобретенных признаков вопреки аргументам Вейсмана и всему развитию неодарвинизма XX века.

Конечно, подобные взгляды, предполагающие прямой перенос генетической информации о соматических изменениях от поколения, вырабатывающего определённый признак, в геном поколения, наследующего этот признак, несостоятельны. Если бы такой перенос был возможен, виды изменялись бы прямо на глазах и в конечном счёте измельчали бы настолько, что никакая жизнь не была бы возможна.

Прямое наследование приобретенных признаков и изменений генома под действием изменений соматической части клеточного состава организма невозможно, это противоречит всей сумме знаний, уже накопленных генетикой XX века. Генетике неизвестны случаи синтеза ДНК, РНК или белка на белковой матрице. Зато хорошо известна и многократно проверена неспособность белка служить подобной матрицей для синтеза других веществ. К тому же отсутствует сходство между кодоном и аминокислотой, вырабатываемой на базе содержащейся в нём информации. На это вполне убедительно указывал один из авторов «центральной догмы» Ф. Крик, отвечая на многочисленные статьи, появившиеся в прессе разных стран по поводу открытия Г. Темина и Д. Балтимора и содержавшие критику «догматизма» современной генетики.

С блестящей критикой подобной критики выступил в те же 70-е годы известный российский биолог Б. Медников. Обращая внимание на принципиальную невозможность переносов генетической информации от белка к белку, а также к РНК и ДНК, он писал: «Притязания ламаркистов на низвержение «центральной догмы» имели бы смысл, если бы был открыт один из этих трёх переносов, но при дополнительном условии: если некий внешний фактор вызовет приспособительное, т. е. повышающее шансы на выживание у будущих потомков изменение аминокислотной последовательности белка, а та в свою очередь обусловит соответствующее изменение генома. Ничего подобного не наблюдалось… Так что антидогматикам, а точнее, антидарвинистам, уместно вспомнить старую китайскую пословицу: «Если ты очень ждёшь друга, не принимай биение твоего сердца за стук копыт его коня» (Медников Б.М. Дарвинизм в XX веке – М.: Россия, 1975 – 224 с., с. 116).

Всё это, конечно, верно. Но что же побуждает этих высококвалифицированных биологов не только умом, но и сердцем стремится к реабилитации изгнанных из эволюционной биологии ламарковских механизмов, так что они даже принимают иллюзии за действительность? Вся практика работы натуралистов в сфере макробиологии убеждает как на рациональном, так и на интуитивном уровне, что, как полагал и Дарвин, направленность эволюции невозможно объяснить только отбором совершенно случайных уклонений, что преимущества, способствующие выживанию и оставлению потомства, вырабатываются в процессе жизнедеятельности и борьбы за существование, а не просто наследуются в готовом виде.