РАЗДЕЛ IV . ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ............................................. 1 Глава 9. Изменения в популяциях и приспособленность организмов .....1 § 38. Многообразие органического мира. Классификаци

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.

Претензии к содержанию