Читать онлайн «Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции». Страница 529

Мы воспроизводит примеры, содержащиеся в книге А. Константинова и сведённые в таблицу (Там же, с. 182–183). Приводя эти примеры по тексту этого автора, мы снабдим их собственными комментариями.

1. «В холодном климате севера или высоких горах многие растения приобретают карликовый рост. В тундре и горах местная растительность характеризуется карликовым ростом, который нередко сохраняется и при культивировании в тёплом климате долин». Карликовый рост выгоден для растений, произрастающих в холодном климате, поскольку предохраняет растения от вымерзания. Под действием холода на ранние побеги растений у них происходит изменение биологической работы, выражающееся в торможении роста. Это изменение модификационное, она укладывается в норму реакции (норму выработки признаков, или норму функционирования генов) и потомству не передаётся. Но если семена таких растений высадить в тёплом климате, из них вырастут растения, отличающиеся от долинных форм. Это свидетельствует о наследственном сдвиге норм реакции по мере усвоения новых форм биологической работы, поддержанной отбором.

Приобретенные признаки в одном или ограниченном числе поколений потомству не передаются благодаря консерватизму генетических структур, призванных обеспечивать полноценное воспроизведение потомства путём сохранения этих структур в обновлённых организмах. Этот консерватизм позволяет сберечь обновлённые организмы от воспроизведения результатов негативных и разрушающих воздействий, которым могли подвергаться их родительские организмы.

Такой консерватизм генов при смене поколений способствует обновлению фенотипов. Но если растения произрастают в течение многих поколений в холодном климате, отбор покровительствует только тем фенотипам, которые приобрели полезные модификации, изменив применительно воздействию низких температур свою биологическую работу. Высокорослые растения в холодом климате не выживают, и происходит развитие только тех генотипов, которые способны к выработке признаков, способствующих выживанию в холодном климате. Сохраняются отбором только генотипы с суженной нормой реакции. В результате исчезает способность генов воспроизводить широкие нормы реакции (нормы выработки признаков) при произрастании в условиях тёплого климата.

2. «При засухе многие растения сбрасывают листья и ассимилируют зелёными тканями черешков и стеблей. Ксерофитные растения часто лишены листьев и ассимилируют стеблями, филлодиями или филлокадиями, которые развиваются и при культивировании их во влажной среде». Это аналогичный пример сужения нормы реакции (нормы выработки признаков) под действием отбора, поощряющего сохранение фенотипов, хорошо работающих в условиях засухи и тем самым устраняющего из воспроизведения генотипы, обладающие широкой нормой функционирования генов. Сужение нормы реакции обеспечивает приспособившимся к засухе организмам преимущества в борьбе за существование, поскольку не требует дополнительных затрат энергии, которой и так недостаёт в засушливых регионах, на усилия по приспособительной работе фенотипов.

3. «Растение яровой рыжик среди посевов льна принимает общий вид льняного рыжика. Растение льняной рыжик произошло от ярового рыжика, произраставшего среди побегов льна. Его признаки устойчивы». Произрастая среди побегов льна, яровой рыжик стал осуществлять биологическую работу по приспособлению к постоянной конкуренции растений другого вида. Постоянное модификационное изменение фенотипа растения для обретения конкурентных преимуществ в борьбе за существование в условиях тесного растительного окружения привело к элиминации генотипов, неспособных к воспроизведению приспособившихся форм. В результате произошло сужение нормы в одном направлении и её расширение в другом. Всё это позволило льняному рыжику стать неискоренимым сорняком на посевах льна.

4. «Под влиянием пониженной температуры у крыс и мышей укорачиваются ноги, уши и хвосты, а шерсть становится длиннее. Грызуны холодных стран отличаются короткими хвостами и ушами, но длинной шерстью». При воздействии пониженных температур в экспериментальной среде на зародыши крыс и мышей у них выработка форм, способствующих сохранению тепловой энергии, происходит в рамках норм функционирования генов и не передаётся последующим поколениям. При постоянном обитании видов в холодной среде отбор фенотипов с энергосберегающим строением приводит к элиминации генотипов с широкими нормами реакции и сохранению таких, которые способствуют наследственно закреплённой приспособленности к среде.

5. «Высокая температура и влажность вызывают у птиц усиление пигментации и металлических отливов. Почти вся фауна тропиков сильнее пигментирована. В пределах одного вида или рода тропические формы ярче и часто имеют металлический блеск». Воздействие высоких температур и влажности на зародыши и раннее (инфантильное) развитие птиц приводит к появлению более яркой окраски и металлического отлива оперения.

Обитая в тропиках, птицы и другие животные в течение смены длинного ряда поколений постоянно с самого раннего возраста развиваются в высокотемпературной и влажной среде. Постоянная биологическая работа по приспособлению к этим условиям приводит к направленному развитию только той части широкого спектра норм функционирования генов, который соответствует приспособленности к данной среде. В результате регуляторные гены, которые ответственны за наследственное воспроизведение иных норм выработки признаков детренируются и деградируют.

Отбором поощряются и продолжают функционировать (совершать биологическую работу только те генотипы, которые не воспроизводят неприспособленных форм). Соответствующие коррективы вносятся в геном. Доказательством тому, что это именно так, служит абсолютное отсутствие примеров, свидетельствующих о развитии яркой окраски в низкотемпературной и сухой среде или развитии энергосберегающего строения у грызунов и других животных на основе каких-то мутационных процессов.

6. «Цыплята, выращенные при низкой температуре, имеют больший вес, большее сердце, короткое тело, ноги и хвост. Птицы, сравниваемые в пределах одной группы, на севере крупнее (правило Бергмана) и обладают более короткими ногами и хвостом (правило Аллена)».

Как и у грызунов, здесь адаптация идёт по линии выработки энергосберегающих технологий строения тела, Адаптивные механизмы, функционирующие в рамках норм реакции (норм выработки признаков) постоянно находятся в напряжении, обеспечивая гомеостаз организма под действием низких температур и вызываемых ими ощущений. В результате биологическая работа организмов направляется на тренировку адаптивных механизмов, занятых сохранением тепловой энергии.

Работа этих механизмов связана со сжатием мышц, приливом крови к покровам тела, нахохливанием, согревающими движениями. Начиная с зародышевого состояния происходит постоянная тренировка организма по сопротивлению теплокровного существа окружающей среде. В результате происходит направленное изменение строения организма в пределах нормы функционирования генов (выработки признаков). Потомство же этих птиц, выращенное в тёплой среде, не будет нуждаться в подобной биологической работе и потому его развитие пойдёт в пределах той же нормы по пути возврата к обычному строению. Торжествует принцип Вейсмана о ненаследовании приобретенных признаков.

Иное дело, когда птицы или другие животные постоянно развиваются в условиях холодного климата. Регуляторные гены, выработанные на предшествующих этапах эволюции видов и отвечающие за широкую норму реакции, перестают работать в направлении обеспечения той части этой нормы, которая ответственна за воспроизведение типа развития, соответствующего высокотемпературным условиям. Отсутствие тренировки в этом направлении приводит к деградации этих компонентов генетических структур, к их демобилизации и сужению норм реакции их на внешние воздействия без всяких мутагенных факторов.

А с другой стороны, регуляторные гены постоянно работают и тренируются этой работой в направлении расширения норм выработки признаков в сторону обеспечения устойчивости организмов к низкотемпературным условиям. Так образуются формы строения организмов, обеспечивающие энергосбережение и соответствующие правилам Бергмана и Аллена. Принцип Вейсмана не работает. Отбор элиминирует фенотипы, неспособные к развитию в низкотемпературных условиях, а через них – генотипы с широкой нормой реакции.

Приобретенные результаты биологической работы наследуются, но не от поколения к поколению, а через длительный отбор работающих организмов и элиминацию неприспособленных генотипов в длинном ряду поколений.

7. «При трении на коже млекопитающих и птиц развиваются мозоли. У свиньи бородавочника, ползающей при рытье земли на кистевом суставе, мозоли развиваются уже у зародыша. У человека кожа подошв также толще, причём даже у зародыша».