Читать онлайн «Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции». Страница 512

Виды-трансформеры обитают, как правило, в изменчивых условиях и на протяжении жизни большого множества поколений на основе совместной биологической работы соматических и генетических структур накапливают способности гибкого реагирования генов на особенности биологической работы фенотипов, быстрого изменения признаков по мере колебаний среды.

Напротив, виды-консерверы, обитая в относительно постоянных условиях, постепенно утрачивают способность гибкого реагирования, у них сужается норма реакции (норма выработки признаков) при изменении условий.

В качестве примеров видов с широкой и узкой нормой реакции Б. Медников приводит шотландского тетерева грауса, или белую куропатку, которая приобретает белый цвет перьев в зимнее время, и грауса, обитающего в малоснежных областях северной Англии и Шотландии, который «потерял способность к смене окраски», поскольку «зимняя окраска ему просто уже не нужна» (Там же, с. 128).

«Много подобных случаев, – отмечает Б. медников, – описано и у растений. Так, некоторые широко распространённые растения образуют долинные и горные. Если семена горной формы пересадить в долину, из них вырастут особи долинной формы. А близкие виды, распространённые только в горах, даже в долинах окажутся горными» (Там же).

Б. Медников совершенно правильно полагает, что способность к трансформациям, заложенная в генах и обусловливающая широкую норму реакции (норму выработки признаков) помогает выживанию организмов в эпохально изменяющихся условиях. И наоборот.

«Организм с узкой нормой реакции, – подчёркивает Медников, – подобен конусу, поставленному на вершину: любой толчок выводит его из равновесия. Бесчисленные вымершие виды животных и растений постигла эта участь. Быть может, это одна из причин, почему наши средние широты, в отличие от тропических, являются ареной становления новых, прогрессивных видов, – в тропиках условия много стабильнее.» (Там же).

Лучше не скажешь! Именно зоны умеренного климата с их локальными колебаниями климата, а затем глобальными и эпохальными переменами всей совокупности природных условий, включая биоценозы растений и животных, явились индукторами развития большого множества трансформерных видов, способных приспосабливаться к изменениям среды посредством широкого набора разнообразных модификаций.

Когда наступают эпохи стабильности в состоянии климата и всей совокупности природных условий в умеренных широтах, количество трансформеров и их способности к разнообразным трансформациям постепенно угасают. Именно такую спокойную эпоху, когда активность земного ядра заметно стабилизировалась, мы переживаем сейчас. Некоторая тенденция к потеплению, наметившаяся в достаточно узких пределах, не может стать предпосылкой генерации большого числа трансформеров.

Это обстоятельство создаёт серьёзные трудности для теории эволюции, лишая её достаточно широкого эмпирического материала. Результатом этих трудностей и является доминирование геноцентризма в объяснении эволюционных явлений, характерное для синтетической теории эволюции.

Ныне существующие виды-трансформеры обладают лишь остаточной способностью к трансформативным изменениям, тогда как в менее стабильные эпохи эволюции земной природы количество трансформеров и разнообразие их способностей к модификационным изменениям должно было многократно возрастать.

Нынешние виды-трансформеры в значительной мере являются уже консерверами, поскольку их способность к модификациям резко ограничена и сводится главным образом к вариативным изменениям покровов тела. Это означает, что биологическая работа фенотипа не может уже в такой степени регулировать биологическую работу генетических структур, в какой это происходит в периоды крупных видообразовательных трансформаций.

Типичным примером современных ограниченных трансформеров являются сиамские кошки и гималайские кролики. «Любители этих милейших зверьков, – пишет Б. Медников, – должны знать, что их подопечные – мутанты по гену фермента, превращающего аминокислоту тирозин в пигмент меланин (этот фермент называется тирозинадой). Мутантная тирозиназа неактивна при 37 °C – температуре тела млекопитающих, поэтому мех темнеет у мутантов лишь на выдающихся, охлаждённых частях тела» (Там же, с. 54).

Источником расширения нормы реакции (нормы выработки признаков) у этих животных, принадлежащих к далёким друг от друга, неродственным видам, явились мутации разных генов, обладающих сходными эффектами. Эффекты соответствуют закону гомологических рядов Вавилова. Этот закон констатирует сходство признаков, которые вырабатываются сходно работающими, хотя и структурно нетождественными генами.

Трансформерские модификации могут, конечно, возникать посредством перевода в доминантное состояние ранее рецессивных мутаций, и в этом СТЭ совершенно права. Но раз возникнув, модификации сами начинают влиять на генетические структуры, они расширяют возможности осуществления биологической работы, повышают конкурентоспособность организмов в изменяющейся среде и подхватываются отбором.

В результате такие модификации могут стать предпосылками для преадаптации органов трансформеров, их подготовке к освоению новой среды, а соответственно – к изменению характера и содержания биологической работы каждого организма, включая и его генетический аппарат. Будучи пришлифованы отбором и биологической работой к новому образу жизни, модификации трансформеров через множество поколений усваиваются генами и становятся наследственными трансформациями.

Норма выработки признаков (норма реакции) при этом снова сужается и трансформеры становятся консерверами. Такой сценарий трансформации видов, который включает модификационную изменчивость в группу ведущих факторов эволюции, на наш взгляд, более глубоко отражает всю совокупность фактов, накопленных современной биологией, чем всё более устаревающая геноцентрическая трактовка эволюционного синтеза.

Гималайские (горностаевые) кролики обладают тем удивительным отличием от других современных трансформеров, что способность к трансформационным модификациям они сохраняют во взрослом состоянии, тогда как другие трансформеры обладают такой способностью только в эмбриональный период.

Вот что пишет по этому поводу российский генетик В. Иванов:

«Кролики так называемой «гималайской» породы имеет своеобразную пёструю окраску меха; основной фон шёрстного покрова – белый; мордочки, кончики ушей и лап, а также хвосты – чёрные. Размер чёрных пятен зависит от температуры содержания гималайских кроликов. При обычных «комнатных» температурах зверьки имеют такую окраску, как сказано выше, при повышенных температурах размер чёрных пятен уменьшается, а при температурах выше 30 °C на всём теле формируется белая шерсть; при пониженных температурах размер чёрных пятен увеличивается, а при температурах, близких к 0 °C – гималайские кролики приобретают чисто чёрную окраску. Если выщипать белую шерсть, например, на спине у гималайского кролика, и в дальнейшем содержать его при пониженной температуре, то на выщипанном участке отрастёт чёрная шерсть, а при нормальной температуре – белая. Модификация окраски потомству не передаётся; у потомков формируется (или не формируется) пигментация соответственно температуре их содержания. Таким свойством обладают все кролики гималайской породы, но не обладают кролики других пород белой или чёрной окраски» (Иванов В. И. Генотип и фенотип. Модификации и норма реакции – В кн.: Генетика. Под ред. В. И. Иванова – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006, с. 104–115, с. 113).

Очевидно, что этот переходный трансформенный тип сформировался в условиях изменчивой среды, при которой в жару оказалось полезным иметь белую шерсть, активно отражающую солнечные лучи, а на холоде – быстро насыщать шерсть пигментом меланином и получать наряду с некоторой изоляцией от среды защитную окраску, помогающую слиться с фоном обитания и спрятаться от хищников.

У кроликов, многие поколения которых обитали в более устойчивой среде, такое хамелеоноподобное изменение окраски было утрачено (или не выработано), они стали (или остались) консерверами, у которых генетические структуры устойчиво вырабатывают либо сплошную белую, либо сплошную чёрную пигментную окраску шерсти. Традиционное геноцентрическое объяснение адаптивных модификаций, однако, далеко от различения транзитивных и консервативных модификационных сценариев развития.

«Модификационная изменчивость, – вполне резонно замечает В. Иванов, – присуща всем видам организмов, от самых примитивных до наиболее сложных, включая человека. В зависимости от режима питания человек может полнеть или худеть; в зависимости от интенсивности ультрафиолетового облучения кожа человека может темнеть или светлеть. Однако, при переходе от переедания к недоеданию человек теряет вес, а при переходе от летнего режима освещения и открытой одежды к зимнему режиму освещения и закрытой зимней одежде пропадает летний загар» (Там же, с. 114).