8 Законы биологии – первое приближение - страница 11

^ 9.11. О векторе эволюции
Когда рассматривалось энциклопедическое определение живой материи, не был затронут вопрос о векторном характере, о „целенаправленности” её эволюции, так как в явном виде это свойство в данное определение не попало. Но оно присутствовало в нём косвенно, в виде способности организмов к развитию, потому что подразумевало именно прогрессивное развитие в ходе эволюции.

В философском фундаменте биологических наук проблема прогрессивной направленности эволюции занимает одно из центральных мест. Это не только одна из фундаментальных проблем биологии, но ко всему, проблема, приобретшая оттенок таинственности и мистичности. Что придало эволюции направленность? Почему эволюция оказалась прогрессивной? Почему она неотвратимо вела и привела к появлению человека?

Здесь следует задержаться. Правильно ли, что мы акцентируем внимание на человеке? Нет ли в этом болезненного самомнения? Действительно ли, целью эволюции являлось разумное существо? Не возникло ли оно как случайное отклонение? Не представляет ли оно собой, как и другие виды, лишь промежуточную ступень на пути к иной, возможно, более значительной и высокой цели?


Можно заметить следующее. На протяжении истории Земли отмечалась существенная неравномерность хода эволюции, что некоторые авторы связывают с периодами интенсификации радиоактивного фона. Это объясняют тем, что при движении Солнца вокруг центра Галактики, оно совершает колебания относительно галактической плоскости, пересекает эту плоскость, для которой, по косвенным данным, характерна повышенная концентрация радиоактивной пыли. Периодичность колебаний составляет, по разным данным, 26–28 или 30–36 миллионов лет [Комаров, 2000]. С периодами повышенной радиоактивности и усиления мутаций связывают и многочисленные „рыскания”, отклонения от главной линии совершенствования организмов, возникновение проигрышных, нецелесообразных видов, нередко отмечавшуюся деградацию и т.п.

„Во многие эпохи уранонакопления появлялись мутации… совершенно „невероятные”, неоднократно приводившие к возникновению организмов совершенно абсурдного строения. Например,… на границе силура и девона впервые появились древнейшие челюстноротые панцирные рыбы. Вот что отмечает по этому поводу известный палеонтолог А.Ш. Ромер: „Встречается ряд причудливо невероятных типов, которым нет места в соответствующей эволюционной схеме; которые, на первый взгляд, не могли произойти из какой бы то ни было возможной исходной группы и которые не могли быть настоящими предками каких-либо более поздних или более продвинутых типов… Наличие этих пластинокожих, которым принадлежало столь важное место в развитии девонской ихтиофауны, представляет собой какой-то нелепый эпизод.””

„Не раз наблюдается смена во времени наиболее высокоорганизованных форм значительно менее организованными и менее прогрессивными… В позднепермскую эпоху… появилась новая и „наиболее прогрессивная” группа рептилий – терапсид. По многим признакам организации они были весьма близки к млекопитающим, которые, как все полагают, от них вскоре и произошли. Однако они… вымерли и были заменены на суше динозаврами, которые стояли по уровню развития значительно ниже, но тем не менее доминировали на суше около 200 млн. лет… Позже, в позднеюрскую радиоактивную эпоху… появились змеи – самая деградированная ветвь рептилий.”

„В верхнеюрской формации Моррисон (Северная Америка) найдена весьма своеобразная форма – стегозавр, панцирный динозавр размером… 6 м и более. У стегозавра был маленький череп, короткие передние ноги, а спина выгибалась высоко кверху над длинными задними конечностями. В области таза стегозавр имел вздутие спинномозгового тяжа, объём которого в 20 раз превышал объём головного мозга!”

„Один из первых птерозавров, появившихся в конце позднепермской радиоактивной эпохи в раннем триасе, Podopteryx mirabilis отличался наличием летательной перепонки между ногами и основанием хвоста и превращением задних конечностей в крылья, что… было весьма необычным и довольно абсурдным приспособлением для полёта… Из отложений позднемеловой радиоактивной эпохи известна птица Hesperornis, у которой были полностью редуцированы передние конечности, не осталось даже малейших рудиментов. Это полное отрицание самой „идеи” птицы.” [Неручев, 1982]


Но вопреки многочисленным нелепым отклонениям, общая направленность развития живой материи оставалась прогрессивной. Возникающие организмы, чаще всего, оказывались всё сложнее и совершеннее, всё приспособленнее к окружающей среде и, что важно, всё более способными к дальнейшему совершенствованию. Случаи нерациональных уклонений и деградаций не изменяли общую прогрессивную направленность вектора эволюции, как шум не заглушает полезные сигналы в исправной линии связи.

Чем же обусловлена векторная направленность (прогрессивность) биологической эволюции и вытекает ли она из основополагающих свойств живой материи?

До сих пор ни биологи, ни философы не могли сказать – действительно ли векторный характер биологической эволюции, поразительно похожий на целеустремлённость, является одним из фундаментальных законов Природы? То, что мы наблюдаем, стало бы понятным, если бы у эволюции существовала цель. Но каким образом может появиться подобная цель?

^ Если в исходных свойствах живой материи не заложена цель, если создавшая её Природа не имеет цели, если цель развития не вложена Богом, то где же истоки и причины прогрессивного, векторного (целенаправленного?) характера биологической эволюции, настойчиво совершенствовавшего организмы, вплоть до создания человека?


Есть немало работ, в которых авторы стремятся объяснить природу прогрессивности, стабильной направленности вектора эволюции. Но приводимые в них объяснения не могут удовлетворить исследователей. Например, в работе [Рувинский, 1991] векторный характер эволюции представляется (хотя автор не говорит этого напрямую) как результат самосовершенствования полового процесса, вызывающего ряд других прогрессивных изменений (например, появление многоклеточных организмов). При таком объяснении непонятно, почему эволюция протекала прогрессивно до возникновения полового процесса, что заставляло самосовершенствоваться сам половой процесс и, наконец, чем объясняется прогресс после того, как, например, у пресмыкающихся, половой процесс уже достиг высшего развития.


В работе [Северцов, 1990] обосновывается тезис о том, что самой способности организмов приспосабливаться к условиям среды достаточно, чтобы эволюция стала прогрессивной. (По существу, такая же идеология заложена в упомянутой работе А.О. Рувинского.)


„Для признания (направленности эволюции; А.Б.) достаточно признания адаптивности эволюционного процесса. Любое приспособление конкретно, т.е. повышает шансы на выживание организма по отношению к вполне конкретным условиям среды, поэтому формирование любого приспособления под действием отбора всегда направлено… Этот процесс канализирован, но не телеологичен. В этом, т.е. в отсутствии заранее заданной программы развития, а тем самым и конечной его цели, состоит основное отличие эволюции от онтогенеза.” [Северцов, 1990]


Да, можно согласиться – способности организмов приспосабливаться к условиям среды, в некотором смысле, достаточно, чтобы эволюция стала прогрессивной. Но закрывает ли это недоумённые вопросы? Прежде всего, какой смысл вложен в слово „приспосабливаться”? Если камень застрял в расселине на склоне горы, он тоже приспособился. Если вода заполнила ложбину – и она приспособилась. В чём же принципиальное отличие между живой материей, с одной стороны, и камнем, водой – с другой, из-за которого процессы эволюции в одном случае прогрессивны, а в другом – нет?

И второе замечание. Способность приспосабливаться объясняет эволюционный прогресс только при условии, что одним из её элементов является способность улучшать саму себя, т.е. улучшать способность приспосабливаться. А на чём основано это самоулучшение, каков его механизм, его природа? Ведь без него все приспособительные изменения живой материи миллиарды лет протекали бы на одном и том же уровне эффективности.

Говоря, что для прогресса достаточно способности материи приспосабливаться к условиям среды, соответствующие авторы лишь меняют формулировку проблемы, не решая её. Авторы подразумевают в самом факте приспособления живой материи некую цель, хотя, возможно, и не замечают этого. Мол, у живой материи цель приспособления есть, она может приспосабливаться, а у неживой – цель отсутствует, ей приспосабливаться не дано. Вот и отличие адаптивности организма от приспособительной способности воды в ложбине! Но саму цель авторы не называют. А разве вопрос о сущности цели легче вопроса о направленности эволюции?

Положим, целью приспособления мы назовём сохранение некоторого объекта. Появится ли отсюда различие в способности приспосабливаться между живой и неживой материей? Нет, не появится, потому что и вода заполняет ложбину „чтобы сохранить себя”. Отличие появится только в том случае, когда целью приспособления станет не одно лишь сохранение, но и дальнейшее распространение данных структур во времени и в пространстве.

* * *

А есть ли у живой материи нацеленность на распространение во времени и в пространстве? Да, можно показать, что есть, при чём это свойство живой материи, как и ряд рассмотренных выше, тоже не является первичным, а прямо вытекает из главной особенности – из информационного способа формирования и распространения структур.


Действительно, уже определение живой материи основывает её принципиальное отличие на формировании, т.е. на создании, на размножении, а, следовательно, на распространении сходных структур в пространстве. Одновременно с этим, подчёркивается принцип передачи новым структурам информации в форме информационных молекул для последующего воспроизведения, что означает и распространение во времени.

Одним из достоинств информационно-формируемых структур является как раз их высокая приспособленность к распространению, так как обозначение (носитель информации, ДНК) более компактно, менее энергозависимо, более устойчиво к неблагоприятным условиям и даже более приспособлено к проникновению в другие живые организмы, чем оригинал структуры (клетка или организм). Это помогает Живому охватывать всё больший ареал, переводить всё большую массу неживой материи в живую материю, что является одним из главных направлений изменения вероятностей событий в пользу живой материи.


Однако, даже нацеленность на распространение во времени и в пространстве ещё не объясняет прогрессивной направленности эволюции, поскольку главное в прогрессивной направленности – способность живой материи всё более совершенствоваться по ходу эволюции. Главное – это способность сегодня лучше приспосабливаться к требованиям среды, чем миллион лет назад, а через миллион лет – лучше приспосабливаться, чем сегодня. Только если будут объяснены истоки данного феномена, проблему прогрессивной направленности эволюции можно будет считать решённой.


От старта биологической эволюции преимущество информационного способа формирования всё более усиливалось, создавало новые эффективные свойства и возможности живой материи, определяло характер последующих событий.

Информационный способ формирования прошёл ряд ступеней развития. Вероятно, сначала – синтез молекул по информации, записанной на РНК. Затем изобретение ДНК как надёжного, долговременного носителя информации, далее – объединение групп совместно активируемых генов в опероны, снабжение генов регуляторными участками (модуляторами), объединение оперонов в целостный геном – нуклеоид, переход к ядерной организации генома и т.д. Совершенствование информационного способа формирования структур, соответственно, включало всё новые механизмы эволюции, неуклонно ускоряя её. У биологов возник даже яркий термин „эволюция эволюции” [Завадский, Колчинский, 1977].

В обиходе биологов существует термин „нейтральная мутация”. Им обозначаются наследственные изменения, которым нельзя приписать ни улучшение, ни ухудшение свойств потомства по сравнению с родителями. С эволюционной точки зрения, этот термин неудачен и его следует избегать. Совершенно нейтральных мутаций не бывает. Любые генетические изменения, не вызвавшие гибели организма (например, на стадии зародыша), полезны для эволюции уже тем, что дают новый вариант генома, открывают новые возможности прогресса. Иначе говоря, такие изменения полезны даже при отсутствии видимых улучшений наследственных свойств. Кроме того, изменения, нейтральные в данных условиях среды, могут оказаться исключительно полезными в других условиях.


Так что же даёт организмам способность, по мере эволюции, сегодня лучше приспосабливаться к требованиям среды, чем миллион лет назад, а через миллион лет – лучше приспосабливаться, чем сегодня? Попытаемся ответить на этот вопрос.



1370596857973526.html
1370938495406919.html
1371065372559939.html
1371275231332697.html
1371448190141802.html