Итак, как мы уже знаем из предыдущей части обзора, Дарвин сделал из попытки описания эволюции, предпринятой Ламарком, честную научную теорию. Разумеется, у неё ещё оставались проблемы — «кошмар Дженкина» никуда не делся, теория по-прежнему предсказывала фиолетовые флоксы там, где наблюдались только красные и синие. О конкретных механизмах наследственности и изменчивости по-прежнему ничего не было известно и за неимением лучшего биологам приходилось, скрепя сердце, довольствоваться трещащими по всем швам идеями Ламарка об упражнении органов и наследовании его результатов.
Синтетическая теория эволюции: посрамление Дженкина
В 1901 году биологи наконец обратили внимание на работы австрийского монаха Грегора Менделя и переоткрыли его законы, установив, что наследственность, оказывается, носит дискретный характер и тем положив начало генетике. Теперь предстояло как-то примирить эту самую генетику с эволюцией, которую учёные давно уже считали фактом. Кажущееся противоречие состояло в непрерывности эволюции с одной стороны и дискретности наследственности — с другой.
Преодоление этого разрыва началось в 1926 году со статьи Сергея Четверикова «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики». Затем Дж. Б. С. Холдейн, Роберт Фишер и Сьюэл Райт показали, что единицей эволюции является популяция, создав тем самым популяционную генетику. Моментом возникновения синтетической теории эволюции считается 1937 год, когда вышла книга Феодосия Добржанского Genetics and the Origin of Species, а полное её описание дал Джулиан Хаксли (внук «бульдога Дарвина» Томаса Гексли и брат писателя Олдоса Хаксли) в книге Evolution: The Modern synthesis. Само же название «Синтетическая теория эволюции» использовал в 1949 году Джордж Гейлорд Симпсон. Словом, в отличие от прочих теорий эволюции, отцов основателей у СТЭ насчитывается аж несколько десятков — русские, американцы, немцы… полный интернационал.
Предельно упрощая, суть СТЭ состоит в том, что время от времени в геномах организмов при образовании половых клеток происходят мутации, которые изначально, по умолчанию, не «полезны» и не «вредны». Однако когда мутантный аллель (вариант гена) попадает в уже существующее генетическое окружение и внешнюю среду, в которой живёт организм, он может более или менее существенно повлиять на шансы организма оставить потомство и соответственно передать ему этот аллель. Частота аллелей, которые в существующем экологическом окружении в данном геноме повышают шансы оставить потомство, повышается, а сами аллели распространяются в популяции. Соответственно если аллель уменьшает шансы на потомство, его частота снижается. Собственно, единичным актом эволюции и является достижение каким-нибудь аллелем частоты 100% в данной популяции. Как мы видим, суть СТЭ довольно проста и может быть сведена к определению «эволюция есть неслучайный отбор случайных мутаций».
В общем и в целом на данный момент СТЭ считается биологическим мейнстримом и не то что бы последним писком моды, но классикой (опять таки не сказать чтобы нестареющей, но об этом позже). Но устраивает это не всех.
Номогенез: назад, к совершенству?
Исторически первой альтернативной (тогда ещё классическому дарвинизму, СТЭ на тот момент просто не было) теорией эволюции был номогенез, разработанный Л. С. Бергом в 1922 году в работе «Номогенез, или эволюция на основе закономерностей». По Бергу, существующие виды развились из многих и многих тысяч форм по заранее заложенным в них программам (чем изрядно напоминал ламаркизм в части «стремления к совершенству») как конвергентно, так и дивергентно, причём скачками, а не постепенно, как у Дарвина. Впрочем, дарвинизм в изложении Берга изрядно отличался от представлений о нём как самого Дарвина, так и дарвинистов и напоминал скорее «соломенное чучелко» для битья.
Номогенез, впрочем, скорее всего уже в прошлом — у него есть проверяемое следствие, которое благополучно не нашло подтверждения. Если жизнь возникла независимо десятки тысяч раз, то у разных видов должен быть разный генетический код (разные кодирующие белки нуклеотиды и разные способы кодирования аминокислот). Однако на данный момент установлено, что всё живое имеет единый генетический код и, следовательно, развивалось от одного общего предка дивергентно.
Эпигенетическая теория эволюции: какая такая наследственность?
Впрочем, среди альтернативных СТЭ эволюционных теорий есть и более серьёзные, чем номогенез, одна из них — эпигенетическая теория эволюции — предложена в 1987 году палеонтологом М. А. Шишкиным на основе идей И. И. Шмальгаузена и К. Х. Уоддингтона.
Главным пунктом расхождения СТЭ и ЭТЭ является представление о природе наследственности. Если в соответствии со СТЭ наследственность — не требующее особого объяснения свойство носителя (ДНК или РНК), а наследственные признаки обусловлены генетически, то по ЭТЭ наследственность есть продукт отбора и соответственно следует говорить не о генетической обусловленности, а об устойчивости признаков.
Как следствие расхождения обнаружились и в направлении распространения изменений. Если в СТЭ источником изменчивости являются случайные мутации, то согласно ЭТЭ «эволюционные изменения начинаются с фенотипа и распространяются по мере их стабилизации в направлении генома». Соответственно, по М. А. Шишкину, и единицей эволюции является не популяция, как в СТЭ, а вид в целом.
По мнению критиков ЭТЭ, она в целом верно и логично описывает эволюционный процесс, в этом-то и состоит её проблема — она просто не даёт предсказаний, которые отличались бы от предсказаний СТЭ. То есть фактически ЭТЭ — просто иначе сформулированный вариант СТЭ. Ну и то, что её сторонники сами затрудняются чётко сформулировать постулаты своей теории, популярности ей тоже не прибавляет.
Так что же в итоге?
Обзор, как уже было сказано в его начале, не охватывает и половины всех известных эволюционных теорий — за его пределами остались теория прерывистого равновесия Гулда и Элдриджа, нейтральная теория молекулярной эволюции Мотоо Кимуры, эволюционная биология развития. Зародившаяся после открытия hox -генов, определяющих общий план строения у животных… В общем, кашу Уотсон с Криком заварили изрядную. Экспериментаторы уже нашли множество нового, для описания их находок потребуется не статья, а целый канал. А теоретики пока пытаются всё это переварить и раздумывают, как им дорабатывать СТЭ. Но это уже совсем другая история, причём история будущего…
На этом сегодня всё, спасибо, что прочитали, не забываем ставить лайки и подписываться на канал , кто ещё не!
Понравилось? Тогда можно ещё почитать: