19.3. Наука о развитии жизни

При освещении проблем эволюции с точки зрения науки в этом разделе по-прежнему используются сведения из книги Ю.Чайковского [68].

Эволюция жизни рассматривается наукой как последовательность появления и вымирания таксонов, которыми называются большие группы живых существ, объединяемые по специально сформулированной системе признаков. Множество таксонов обладает иерархической структурой. Перечисляя сверху вниз, это царства, типы, классы, отряды, семейства, роды и виды живых существ.

В наше время насчитывается всего четыре царства:
- растения, производящие кислород и органику;
- животные, все это потребляющие;
- грибы, разлагающие органику так, что она возвращается в ранг неживого вещества;
- прокариоты, чьи клетки не имеют выделенного ядра, могут исполнять функции трех других царств, но только они умеют включать элементы из неорганической природы в круговороты живого (например, усваивать азот из воздуха).

Проблема возникновения жизни связана именно с появлением прокариот, о чем говорилось в предыдущем разделе. Возникнув неизвестно как, они монопольно населяли Землю в течение 2 миллиардов лет. Поэтому им одним приходилось делать в биосфере все то (в геохимическом смысле), что теперь делают еще и другие существа. Эти другие присоединились к прокариотам только 600 млн. лет назад, образовав остальные три царства.

Следующий уровень иерархии - типы - определился в основном 550 млн. лет назад, запоздали только семенные растения - они возникли примерно 400 млн. лет назад. С тех пор эволюция протекала на уровне классов, отрядов и ниже. Человек, как известно, относится к типу хордовых. В те времена этот тип был представлен чем-то вроде плоского червя ланцетника.

Понятие эволюции в общественном сознании неотделимо от дарвинизма. Его популярная и краткая формулировка включает триаду: «наследственность, изменчивость, отбор». Наследственность обеспечивает сходство потомков с предками. Из-за изменчивости свойства потомков хоть немного, но отклоняются от свойств родителей, причем случайным образом. Благодаря отбору выживают носители только удачных отклонений.

Дарвинисты верят, что эти малые случайные отклонения, вызванные мутациями, постепенно накапливаются, что со временем приводит к возникновению новых видов. Видообразование становится особенно интенсивным в эпохи быстрых изменений природной среды, ибо тогда усиливается роль отбора - выбраковки неудачных экземпляров. Она реализуется в форме борьбы конкурирующих сообществ за дефицитные ресурсы.

За прошедшие полтора века у биологов накопилось множество критических замечаний в адрес дарвинизма. Основная мишень - постулат о случайности и ненаправленности мутаций. И в самом деле, получается, что реально отбор действует только на тех, кто погиб и не оставил потомства. А оставшиеся являются итогом малых ненаправленных мутаций. Поэтому одно из главных утверждений дарвинизма, что отбор действует направленно (иначе не объяснить «формообразующей роли естественного отбора»), являют собой словесную ловушку, самообман, по выражению Ю.Чайковского. В опытах и в наблюдениях показано только, что направлен отрицательный отбор, а говорится, что существует и к тому же направлен отбор положительный.

Оказывается, эту ловушку видели все, кто хотел и умел видеть, отчего в дарвинизме всегда присутствовало течение (идущее от Э.Геккеля), отрицавшее роль ненаправленных вариаций и утверждавшее, что отбору подвергается итог направленной изменчивости. Те же, кто не умел, торжественно погрязали в противоречиях, и в советских учебниках это погрязание именовалось (тоже торжественно) диалектикой познания.

Иными словами, теории Дарвина не хватает внутреннего активного фактора, какого-то механизма, поставляющего новые варианты организмов, чтобы те подвергались отбору.

Поскольку понять эволюцию вида для дарвинизма значило выстроить «непрерывный» ряд форм, соединяющих некоторый вид организмов с его предшественниками, то долгое время эволюцию так и описывали - в виде приведенной уже системы царств, типов, классов и так далее. Причем система представала в виде ветвистого древа. Но этот путь оказался тупиковым.

Основная проблема связана с тем, что непрерывные линии происхождения можно строить, да и то не всегда, только ограничившись каким-то одним признаком. Например, систематика млекопитающих сводится к систематике их зубов. А при попытке учесть массу других, не менее важных, признаков, никаких непрерывных линий не получается.

Наиболее драматично это обстоятельство можно сформулировать так: если и удается умозрительно как-то связать предшествующий вид с последующим, то в реальности остаются неизвестными переходные формы, которые по дарвинизму просто обязаны были существовать. А их нет!

Таким образом, на практике не подтверждается один из основных постулатов дарвинизма. Жизнь, как выяснилось, развивается скачками. Наличие теоретически непреодолимых зазоров на эволюционном древе заставляет исследователей отказываться от старых догм.

После того, как для преодоления пропасти между живым и неживым веществом были привлечены “принцип Геи”, “жизненный порыв” и “морфические поля”, объяснить указанные зазоры на эволюционном древе можно по той же методике.

Наименьшими отступлениями от традиционной научной позиции отличаются те, кто придерживается позиции номогенеза – учения о закономерном характере путей эволюции. То есть, они отказались только от случайности как основного двигателя развития, не уточняя, что же является источником закономерности.

Основное их достижение связано с тем, что они расширили множество признаков, учитываемых при рассмотрении эволюции. Вместо одного признака, который должен приводить к форме древа, они рассматривают сеть. Осознав, что непрерывной линии наследования все равно не получается и указать предков вида не удается, они вместо ответа на вопрос “от кого произошел тот или иной вид?” теперь стараются ответить на вопрос “каким образом это случилось?”.

Номогенетики выяснили, что планы строения таксонов задаются так называемыми “рефренными таблицами”, в которых учтены границы изменчивости форм. Простейшие водоросли, например, бывают зеленые, желто-зеленые, золотистые и красные. По внешнему виду каждая из них может напоминать монаду, кокон, нить или пластину. Однако, как правило, рефренные таблицы описывают не формы целых организмов, а отдельных их органов. Например, формы ног, формы черепа и т.п. При возникновении нового вида воедино собираются формы из разных клеток таблицы, и уже из них, как из кубиков, составляются организмы. Таким образом, установлено, что эволюция придерживается принципа блочности.

С точки зрения номогенетиков эволюция представляет собой перебор различных комбинаций блоков, причем рефренные таблицы (наборы возможных блоков) задаются законами формообразования, а вовсе не законами изменчивости. Роль же механизмов изменчивости состоит в переключении развития с одного возможного варианта на другой. Основные блоки возникли очень рано, а новые после этого появляются очень редко.

При таком понимании эволюции вполне естественно, что организмы, очень сильно различающиеся физиологически и экологически, имеют сходное строение. Например, летающие ящеры птеродактили были похожи на млекопитающих летучих мышей и на птиц.

Таким образом, у существ, чьи клетки обладают ядрами, содержащими ДНК, эволюция состоит почти целиком в перегруппировке одних и тех же генов. Такой механизм обмена генами или их частями внутри одного генома называется рекомбинацией.

Новая форма, а потом и новая функция, всегда появляется скачком. В каком-то поколении происходит то, что глаз впервые посылает сигнал, который используется; яд впервые отравляет жертву, не губя обладателя и т.д. Но форма (глаз, ядовитая железа) к этому моменту уже должна существовать.

Именно это и наблюдается. Например, у кистеперых рыб суставчатые конечности впервые возникли в виде пары ни на что не годных отростков, расположенных в вертикальной плоскости возле хвоста. Однако обладатели излишнего блока не исчезли в борьбе за жизнь, а тиражировали его уже в горизонтальной плоскости (смена симметрии) – как грудную и брюшную пары суставчатых плавников, которые стали прообразом лап четвероногих. Таков классический пример преадаптации (адаптации к будущей потребности): форма «кисть» реализовалась впервые не там и не тогда, «где было нужно».

Как бы странно ни выглядела преадаптация с научной точки зрения, само наличие факта приспособления в ходе эволюции к условиям обитания, которые наступят только в будущем, является общепризнанным.

Примечание: В пределах микрокосмоса человека воспроизводится долгая череда миров, отстающих друг от друга на 266 лет (Глава 18). Общая длительность этой цепочки почти 26 млн.лет. Все такие миры сопряжены друг с другом через точку Кетер и через семимерный контур Высшего Я. С учетом этой структуры преадаптация не должна вызывать удивления: есть агент, который обладает сознанием и энергией, и который призван к тому, чтобы как можно скорее вывести людей из падшего состояния. Биологическая эволюция - только один из рычагов для этого.

Для дарвинистов преадаптация недопустима, так как противоречит основному принципу отбора. Поэтому они говорят о «счастливой случайности» или о «прозорливости эволюции», что, разумеется, не более, чем пустые слова. Получается, что “счастливыми случайностями” выстлана дорога эволюции. Это не только легкие, которые тоже впервые появились почему-то у кистеперых, но и сам человеческий мозг со всеми его функциями. Его происхождение никак не вписывается в рамки дарвинизма.

Следующий очень важный вопрос связан с механизмом, запускающим в ход процесс генерации новых форм и их сочетаний. Ведь он должен срабатывать в родительском организме, чтобы выбрать нужные варианты для размножения. Биологи на этот вопрос отвечают вполне уверенно: этот механизм включается стрессом, когда условия обитания ставят вид на грань вымирания.

Резкий дискомфорт вызывает реакцию генетического поиска. Он связан с перебором генов и активизацией в потомках тех форм, которые потенциально содержатся в геноме. Генетический поиск ведут все существа, попавшие в дискомфорт, но лишь немногие способные приходят к новым приемлемым формам. Большинство же при этом вымирает.

Поразительный пример генетического поиска демонстрирует возбудитель сонной болезни, которую распространяют мухи цеце. Популяция паразитов, несущих на клеточной оболочке поверхностный антиген, проникнув в кровяное русло животного, быстро и беспрепятственно размножается несколько дней. Тем временем иммунная система хозяина расшифровывает структуру антигена и образует соответствующие антитела, убивающие паразита. Когда их популяция сокращается в десять раз и более, у части особей паразита как бы внезапно происходит мутация соответствующего гена, обеспечивающего образование нового антигена, не знакомого иммунной системе животного. Быстрое размножение паразитических микроорганизмов будет продолжаться до тех пор, пока животное опять не выработает нужный вариант антител. Подобные циклы могут повторяться многие сотни раз.

Механизм смены антигенов у этих паразитов включает в себя направленное внедрение подвижных генетических элементов в тот ген, который кодирует структуру антигена. В этом процессе нет места случайностям. Можно сказать, что генетические модификации преследуют конкретную цель и продолжаются, пока цель не будет достигнута.

На этом примере можно сделать общее заключение: эволюционный отбор действует не только на тех, кто погиб, но и на всех тех, кто выжил, и кто подвергся направленному генетическому воздействию в результате актов поиска. Отбору подвергаются не малые ненаправленные вариации, а готовые конструкции, понимаемые в рамках номогенеза как клетки рефренной таблицы. Удачные новые формы действительно вытесняют неудачников. Но они возникли не случайно, а направленно.

Получается, что эволюция сходна с изобретательством. Об этом давно говорили Тейяр де Шарден и Р.Шелдрейк, но лишь в самое последнее время это стали признавать биологи-практики. Исследования показывают, что каждый важный акт эволюции состоял в одновременном изобретении разными таксонами различных элементов новой организации организмов. Но, будучи «изобретенными» порознь, эти элементы затем собираются у нового вида вместе, словно машина из деталей.

Остается спросить: где единый заказчик? Хотя для многих такой вопрос звучит странно, но как иначе выстроить в единый ряд множество загадочных фактов?

Еще одна из таких загадок связана с умением паразитов управлять поведением своих хозяев. Так в 1961–1962 гг. в Германии и Англии появились сообщения о том, что личинки паразитических плоских червей заставляют зараженных ими насекомых (муравьев и мух) вести себя так, чтобы их съели те животные, внутри которых личинки смогут развиться во взрослые особи. Личинка, попав в муравья, мигрирует в его подглоточный ганглий, и такие муравьи массой вползают на растения, прикрепляются челюстями на верхушке и переходят в состояние оцепенения. В результате они часто поедаются пасущимся скотом, который иначе почти не имеет шансов проглотить муравья.

Таким сообщениям вначале не верили, что и понятно: можно ли признать, что сложный поведенческий акт (миграцию в определенный орган «хозяина») осуществляет примитивнейший объект – даже не плоский червь, а его намного более просто устроенная личинка?

Но затем французский паразитолог Симона Эллюи смогла назвать еще около двадцати таких примеров. Сама она ставила опыты с рачком-бокоплавом, который вел себя не лучше: зараженный личинкой скребня, он изменял отношение к свету – вместо темных выбирал светлые места и быстро поедался водными птицами. Эллюи назвала такое поведение сумасшествием.

Фантастика? Да, но не больше, чем многое другое. Паразит, управляющий иммунитетом «хозяина» (как возбудитель сонной болезни), и паразит, управляющий поведением «хозяина» (как личинки червей), сходны в том, что оба становятся в один ряд с десятками иных примеров, которые никогда не попадают в учебники из-за своей фантастичности.

Если изощренное поведение проявляют личинки и даже клетки, явно не имеющие ничего похожего на мозг, то причину приходится искать вне их. Но где именно? Кто и как направляет их поведение? Как здесь не вспомнить «концепцию Геи», гласящую, что биосфера есть организм в прямом, а не в переносном смысле, есть организм со своей волей и сознанием. Любой вид эволюционирует не сам по себе, а как часть биосферы. Если вид необходим, а для выживания не хватает своих мозгов, то Гея помогает ему своими ресурсами.

Итак, эволюция движется вперед благодаря генетическому поиску, который вступает в дело в периоды стресса, когда жизнь ставится в трудные условия. Что известно науке об этих явлениях?

За последние сотни миллионов лет существенные перестройки в биосфере связаны с периодическими массовыми вымираниями, некоторые из которых носили характер настоящих катастроф. Наиболее известным является вымирание динозавров, но это далеко не самый яркий пример такого рода. Бывали случаи, когда вымирало до 70% фауны, особенно морской.

Причины вымираний остаются объектами споров. Например, гибель динозавров часто связывают с падением огромного метеорита. Действительно, в отложениях той эпохи обнаружена иридиевая аномалия – во много десятков раз повышенное содержание иридия, элемента, очень редкого в земной коре, но обычного в метеоритах. Но вымирание динозавров началось задолго до бомбардировки из космоса. Сокращение их разнообразия зафиксировано на протяжение предшествующих 5 млн лет. Метеорит мог поставить только финальную точку в их существовании. И почему-то при этом не вымерли крокодилы - близкие родственники динозавров.

Столь же неоднозначно вымирания связаны с ледниковыми периодами. Они встречаются в истории как вместе, так и порознь.

Рис.19.1 График вымираний.

На рисунке 19.1 приведены данные о вымираниях за последние 250 млн. лет [68]. В целом они имеют периодический характер, хотя некоторые максимумы сдвинуты на несколько миллионов лет, а некоторых вообще нет в ожидаемых интервалах. Кроме того, вымирания бывают крупные и мелкие, резкие и растянутые. Следовательно, у них должно быть несколько причин.

Быстрые и опасные перемены в биосфере всегда связаны с процессами в недрах Земли и в космосе, но не только с ними – не менее важны и сами тенденции жизни. Поэтому на приведенном графике мы видим результат сложного взаимодействия явно периодического процесса (период 25,90 млн.лет) с нелинейной системой биосферы. Иногда вместо вымираний перепад в условиях жизни стимулировал наоборот ее бурный расцвет.

Давая общую оценку старой теории эволюции, развитой на основе изучения одних внешних форм, Ю.Чайковский заявляет: “Она не описывает реального хода эволюции... Должна быть создана новая теория, которую сегодня связывают с идеей биополя, и в частности морфического резонанса Р.Шелдрейка. Одной из посылок этой нарождающейся теории является допущение, что акт, воспринимаемый нами как акт мышления, может осуществлять не только организм, но и биосфера (гипотеза Геи). Как бы экстравагантно ни выглядела последняя, она оставляет надежду на конструктивное понимание всего ряда упомянутых загадок”.

«Гипотеза Геи» уже не раз здесь упоминалась. Ее автор Лавлок настаивает на невероятности случайного совпадения тех параметров биосферы, без которых невозможна жизнь, и поэтому считает биосферу живым организмом. С его точки зрения биосферные катастрофы это периоды, когда Гея бывает больна. Причина болезни может быть или не быть внешней, космической, но выход из нее (а он всегда наступал) зависит от самой Геи и ясно свидетельствует о ее способности к самоорганизации.