Логика случая

Марков А. В. Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня. Неожиданные открытия и новые вопросы. М.: Астрель; Corpus, 2010.

Великолепный, популярный, но серьезный текст о современном состоянии эволюционной биологии, с упором на эволюцию биологической сложности.

Глава 9. Ламарковский, дарвиновский и райтовский режимы эволюции, эволюция эволюционируемости, надежность биологических систем и созидательная роль шума в эволюции

Драма ламаркизма

Как уже отмечалось в предисловии к данной книге, одной из ключевых заслуг Дарвина явилось то, что ему удалось выявить основополагающее сочетание случая и неизбежности, сопровождающее эволюцию жизни. Согласно Дарвину, большинство наследственных вариаций случайны, а направленность эволюции всецело задается естественным отбором, обусловливающим закрепление либо отсев случайных мутаций (Darwin, 1859). Как мы неоднократно подчеркивали, на стадии фиксации случайность также вносит свой существенный вклад посредством дрейфа и генетической тяги, которые критически зависят от популяционной динамики (см. гл. 8). Между тем Дарвин отводил значимую, хотя и второстепенную роль фундаментально иному типу вариации, так называемому ламарковскому наследованию.

К ламарковскому наследованию относят не случайно приобретенные фенотипические изменения, в особенности те, что непосредственно возникают в связи с использованием тех или иных органов и, соответственно, предположительно имеют адаптивный характер (полезны для организма). Вызывающий множество споров французский натуралист Жан-Батист Ламарк предполагал, что приобретенные изменения наследуются и представляют тем самым основу для эволюции. Ламарк был автором первой логически последовательной теории эволюции, которую представил в своей «Философии зоологии»: «наследование приобретенных (адаптивных) признаков» играло ключевую роль в этой теории (Lamarck, 1809).

Как неоднократно здесь подчеркивалось, в противоположность Ламарку Дарвин поставил во главу угла случайные, ненаправленные изменения, которые, согласно его теории, обеспечивают основной материал для естественного отбора. Правда, в более поздних изданиях «Происхождения видов…» Дарвин придавал гораздо больший вес ламарковскому механизму эволюции, по-видимому из-за опасений, что случайных вариаций и естественного отбора может оказаться недостаточно для обеспечения эволюционного процесса во всей его полноте.

«Наследование приобретенных (адаптивных) признаков» остается фундаментальной проблемой, значимость которой простирается далеко за рамки драматичной и увлекательной истории биологии XIX и XX веков. Взаимодействие между случайными и направленными изменениями генома (если последние вообще существуют) – главная тема данной книги. Здесь мы подходим к самой сути парадокса случая и необходимости, обращаясь к той части биологически важной неслучайности, которая, вероятно, присутствует уже на начальной стадии эволюционного процесса, в момент возникновения вариации. Говоря более конкретно, ключевой вопрос, касающийся ламарковского механизма наследования и эволюции, звучит следующим образом: могут ли факторы среды вызывать адаптивную эволюцию генома напрямую, без обращения к обходному пути естественного отбора?