Читать онлайн «Разум и природа». Страница 38

Любое изменение, стремящееся удержать переменные где-то в середине их диапазона, будет способствовать гибкости и выживанию. Но любое крайнее соматическое приспособление подтолкнет одну или несколько переменных к их крайним значениям. Поэтому всегда имеется в наличии некоторое напряжение, которое может быть смягчено генетическим изменением, при условии, что фенотипическое выражение этого изменения не будет дальнейшим увеличением уже существующего напряжения. Чт? здесь требуется — это генетическое изменение, которое установит новые допуски для верхних или нижних уровней переменной, или тех и других.

Если, например, перед генетическим изменением (посредством мутации, или, что более вероятно, перегруппировки генов) допуск для данной переменной составлял от 5 до 7, то генетическое изменение, которое установит новые пределы, от 7 до 9, будет представлять жизненно необходимое приспособление для данного существа, с трудом удерживавшего переменную около старого значения 7. Кроме того, если соматическое приспособление подтолкнет новое значение к 9, то возможно дальнейшее приращение жизнеспособности посредством дальнейшего генетического изменения, сдвигающего уровень допуска дальше по той же шкале.

В прошлом трудно было учесть эволюционные изменения, связанные с неупражнением. Легко было представить себе, что генетическое изменение в том же направлении, что и результаты упражнения или привычки, обычно будет иметь ценность для выживания, но более трудно было усмотреть, каким образом может окупаться генетическое повторение результатов неупражнения. Но оперируя логическим уровнем воображаемого генетического сообщения, можно придти к гипотезе, описывающей одной и той же парадигмой результаты обоих случаев — упражнения и неупражнения. Старая загадка, касающаяся слепоты пещерных животных и бедра весом в восемь унций [226,4 гр. (унция — 28,3 гр.). — Прим. перев.] у восьмидесятитонного синего кита, не кажется при этом столь неразрешимой. Надо только предположить, что сохранение любого остаточного органа, скажем, десятифунтового [4,54 кг. (фунт — 453,6 гр.) — Прим. перев.] бедра у восьмидесятитонного кита, всегда подталкивает одну или несколько соматических переменных к некоторому верхнему или нижнему пределу допустимости, и тогда сдвиг этих допусков окажется приемлемым.

Однако, с точки зрения этой книги такое решение проблемы упражнения и неупражнения, озадачивающей с других позиций, представляет важную иллюстрацию отношения между генетической и соматической изменчивостью и, сверх того, отношения между высшими и низшими логическими типами в обширном разумном (mental) процессе, именуемом эволюцией.

Сообщение более высокого логического типа (например, более генетическое, чем соматическое указание) не должно упоминать те соматические переменные, допуски которых сдвигаются этим генетическим изменением. В самом деле, генетический сценарий, вероятно, не содержит ничего напоминающего существительные и местоимения человеческого языка. Сам я полагаю, что когда будет изучена почти неизвестная область процессов, которыми ДНК определяет эмбриологию, то окажется, что в ДНК нет речи ни о чем, кроме отношений. Если бы мы спросили ДНК, сколько пальцев должно быть у данного человеческого эмбриона, то получили бы, вероятно, ответ: «Четыре парных отношения между (пальцами)». А если бы мы спросили, сколько будет промежутков между пальцами, то получили бы ответ: «Три парных отношения между (промежутками)». В каждом случае определяются и устанавливаются лишь «отношения между». Вероятно, члены отношений — их конечные компоненты в материальном мире — никогда не упоминаются.

(Как заметят математики, описанная здесь гипотетическая система напоминает их теорию групп, где рассматриваются лишь отношения между операциями, преобразующими нечто, но никогда не это «нечто» само по себе).

По поводу этого аспекта коммуникации, идущей от соматического изменения к геному популяции через естественный отбор, важно заметить следующее:

а. Соматическая изменчивость иерархична по своей структуре.

б. Генетическая изменчивость представляет собой, в некотором смысле, наивысшую компоненту в этой иерархии (т. е. самую абстрактную и наименее обратимую).

в. Жесткости системы, составляющей обычную цену генетического изменения, можно хотя бы отчасти избежать, отсрочив это изменение до тех пор, пока не станет вероятно, что обстоятельство, с которым справляется на обратимом уровне сома, в самом деле постоянно; кроме того, этой цены можно избежать, действуя на фенотипическую переменную лишь косвенным образом. Как можно предполагать, генетическое изменение сдвигает лишь склонность или установку гомеостатического контроля фенотипической переменной (см. Словарь, «Логический тип»).

г. Этот переход от прямого контроля фенотипической переменной к контролю установки этой переменной, вероятно, также открывает и расширяет альтернативные возможности изменения. Контроль над допусками, касающимися размеров китового бедра, несомненно, достигается действием десятков различных генов, работающих совместно в этом отношении, но имеющих, может быть, совсем иные функции в других частях тела.

В переходе от простого соматического изменения к акклиматизации был замечен подобный же прорыв от единичного эффекта, которым эволюционист может заинтересоваться в данный момент, к многочисленным альтернативам или синергетическим [Действующим совместно. — Прим. перев.] причинам. Можно ожидать, что в биологии переход от некоторого логического уровня к следующему высшему всегда должен сопровождаться таким расширением рассматриваемых связей.

Сказанное в разделе 2 почти во всех деталях иллюстрируется в знаменитых экспериментах моего друга Конрада Уоддингтона, демонстрирующих то, что он назвал генетической ассимиляцией. Самый впечатляющий из них начался с производства фенокопий, являющихся результатом воздействия на плодовую мушку гена под названием bithorax. Все обычные члены обширного порядка Diptera [Двукрылые (лат.) — Прим. перев], за исключением бескрылых блох, имеют два крыла и вторую пару крыльев, редуцированную до небольших стержней с шишками на концах, служащими, как полагают, органами равновесия. Под действием гена bithorax рудименты крыльев в третьем сегменте грудной клетки становятся почти совершенными крыльями, и получается четырехкрылая муха.

Эта очень глубокая модификация фенотипа, пробуждающая весьма древнюю, подавленную теперь морфологию, могла быть также произведена соматическим изменением. Когда куколок отравляли этиловым эфиром в надлежащих дозах, то мухи, вылупившись, имели вид bithorax. Это значит, что признак bithorax был известен и как продукт генетики, и как продукт резкого нарушения эпигенеза.

Уоддингтон выполнил свои эксперименты на многочисленных популяциях мух в больших клетках. В каждом поколении он подвергал эти популяции эфирному отравлению, чтобы произвести формы bithorax. И в каждом поколении он отбирал тех мух, которые наилучшим образом представляли его идеал совершенного развития bitorax. (Все они были существа весьма жалкого вида, совершенно неспособные летать). Из этих отобранных индивидов он выводил следующее поколение, чтобы подвергнуть его, в свою очередь, действию эфира, а затем отбору.

Из каждого поколения куколок он отделял, перед отравлением, несколько экземпляров и давал им вывестись в нормальных условиях. В конце концов, после тридцати поколений, полученных в этих экспериментах, формы bithorax начали появляться в не подвергавшейся обработке контрольной группе. Как показало потомство этих экземпляров, они были произведены в действительности не единственным геном bithorax, а комплексом генов, совместно создававших четырехкрылых мух. В этом эксперименте не было свидетельства о каком-либо прямом наследовании приобретенных признаков. Уоддингтон предположил, что физиологический ущерб, причиненный организмам, не повлиял на перегруппировку генов в половой репродукции и на частоту мутаций. Его объяснение состояло в том, что отбор в астрономических масштабах, возможно, устраняющий из потенциального существования много тонн мух, отобрал ограниченное число насекомых с bithorax. Он полагал, что это справедливо было рассматривать как отбор индивидов с наинизшим порогом произведения аномалии bithorax.

Мы не знаем, к чему привел бы эксперимент без отбора Уоддингтоном «наилучших» bithorax. Может быть, за тридцать поколений он произвел бы популяцию, иммунную по отношению к эфиру, или, как можно себе также представить, популяцию, нуждающуюся в эфире. Но возможно — если модификация bithorax, подобно большинству соматических изменений, отчасти адаптивна — что популяция, подобно экспериментальным популяциям Уоддингтона, произвела бы генетические копии (генокопии) результатов эфирной обработки.