Евгения СИДОРОВА, журналист

2009 г. - особенный для биологической науки: 200-летие публикации труда "Философия зоологии" выдающегося французского исследователя Жана Батиста Ламарка, первым попытавшегося создать стройную теорию эволюции живого мира, 200-летие великого английского ученого Чарлза Дарвина и 150-летие выхода его знаменитой книги "Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь", давшей импульс развитию ряда областей естествознания.

В России торжественные мероприятия, посвященные этим датам, проходят во многих академических институтах и университетах, большую просветительскую работу проводят и отечественные музеи, в частности, организовывая для своей аудитории встречи с квалифицированными специалистами и талантливыми популяризаторами науки.

Не секрет, что дарвинизм (в широком смысле слова) и в XXI в., как и прежде, остается "горячей точкой" на карте околонаучных дискуссий - критика теории естественного отбора, к сожалению, зачастую дилетантская, не затухает. Чем объясняется такое пристрастие? По мнению видного американско-немецкого орнитолога и зоогеографа XX в. Эрнста Майра в одном из его интервью, "теория эволюции [в отличие, например, от квантовой или теории относительности] повлияла на мышление любого человека". Еще более радикально высказался биолог, член-корреспондент РАН Алексей Яблоков в ответ на вопросы журналистов о причинах негативного отношения части общества к знаменитому ученому: "Дело в том, что Дарвин изменил мир!".

Действительно, тайна возникновения и развития жизни на Земле волнует всех мыслящих людей. Тем важнее разъяснять им, их детям и внукам, какое значение для дальнейшего развития цивилизации имеют изыскания, проводимые эволюционистами, в чем суть их усилий, прививать должное уважение к ним. Сегодня такую задачу ставят перед собой отечественные естественно-научные музеи. Одна из удачных форм их просветительской деятельности - организация встреч молодежной аудитории и школьных преподавателей с серьезными исследователями, способными в популярной форме ознакомить слушателей со своей работой.

ЗНАНИЯ ИЗ ПЕРВЫХ РУК

В Москве в феврале-марте 2009 г. подобные мероприятия прошли в стенах двух государственных музеев - Биологического им. К. А. Тимирязева и Дарвиновского*. В первом состоялся "круглый стол" "Размышления ученых об эволюционной теории и эволюции", во втором - совместное заседание ученых советов музея и Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова (ИПЭЭ) РАН, посвященное 200-летию основоположника теории естественного отбора. На интернет-сайтах названных организаций было заранее размещено приглашение посетить эти форумы.

Собравшиеся аудитории не были многочисленны, часть их составляли профессионалы, пришедшие послушать коллег, однако энтузиазм, с которым принимали доклады и участвовали в обсуждении студенты, пришедшие на "круглый стол", длившийся более 4 ч, подробные конспекты, унесенные школьными учителями, и благодарные аплодисменты выступавшим красноречиво свидетельствовали о востребованности мероприятий такого рода.

На встречах в стенах музеев прозвучали доклады члена-корреспондента РАН Алексея Яблокова и доктора биологических наук Виктора Орлова (ИПЭЭ) об эволюционных процессах в разных популяциях и о современном понимании механизмов естественного отбора**, доктора биологических наук Игоря Барскова из Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова о новых данных, свидетельствующих о развитии органического мира на Земле, другие сообщения. К сожалению, среди выступавших не было представителей "микробиологического цеха" с известными в их арсенале яркими примерами быстрого видообразования.

Рассказывая о накопленном за последние годы и подтверждающем теорию Дарвина экспериментальном материале, доктор биологических наук Алексей Северцов (МГУ) обратил внимание на очень важный, по существу ключевой момент для понимания сторонними наблюдателями того, как развиваются серьезные изыскания: "В каждой науке при решении одного вопроса перед исследователем возникает еще больше новых проблем". Так, в течение по крайней мере полутора веков специалисты пытаются объяснить, почему эволюционные изменения на макроуровне видны хорошо, а на внутривидовом и видовом проследить их весьма проблематично. Свое выступление на "круглом столе" ученый посвятил современным представлениям о механизмах естественного отбора и показал, каким может быть ответ. Остановимся на некоторых положениях этого интересного доклада.

Как правило, экологи анализируют следующие основные факторы биогеоценоза, вызывающие гибель наименее приспособленных членов популяции: абиотический, меж- и внутривидовую конкуренцию, паразитарные болезни, влияние хищников. Первый обычно не влечет серьезной смертности, если это не экстремальные события вроде вулканических извержений, схода селевых потоков, сметающих все на своем пути. Но чаще речь идет о случайных обстоятельствах: например, в гололедицу копытные животные не могут достать "замурованный" корм, зарывшиеся с вечера в снег тетерева при образовании утром наста не способны выбраться на поверхность. В этих условиях так же, как и при выселении молоди с индивидуальных участков родителей в осенне-зимний сезон, имеет место избирательная "выбраковка" слабейших.

Что касается межвидовой конкуренции, отметил Северцов, представления о ней противоречивы: ученые обычно не находят ее следов, за исключением свидетельств интерференции*** и борьбы за ресурсы. Скажем, если на территорию предъявил права тигр,

* См.: Е. Сидорова. Плоды вековых исканий и трудов. - Наука в России, 2007, N 5 (прим. ред.).

** См.: В. Орлов. Первая модель филетической эволюции. - В этом номере журнала (прим. ред.).

*** Интерференция - форма конкуренции, предполагающая непосредственное взаимодействие особей друг с другом, так что одна из них препятствует занятию другой части местообитания и использованию ею имеющихся там ресурсов (прим. ред.).

здесь не стоит искать волчью стаю: хозяин не потерпит соседства "серых разбойников". Не менее авторитарны и лебеди. Оказывается, с появлением у них выводка другие водоплавающие должны спасаться бегством: описан случай, когда эта надменная птица схватила за шею гуся и утопила его. Подобные проявления известны у других пернатых и рыб.

О конкуренции за ресурсы свидетельствует, к примеру, расположение индивидуальных участков гепардов в заповеднике Серенгети* (Африка, Танзания): эти признанные спринтеры из семейства кошачьих спокойно соседствуют друг с другом, но сторонятся львов и гиен, отнимающих у них добычу. Однако названный фактор не ведет к элиминации, или уничтожению отдельных особей либо их групп в процессе борьбы за существование, а лишь ухудшает их физическое состояние, делает более податливыми к другим негативным воздействиям. Северцов привел также пример внутривидовой конкуренции (по Дарвину, наиболее острой), описанный доктором биологических наук Александром Формозовым (1899 - 1973) в 1947 г. во время засухи на Ставрополье. Тогда сотни зайцев собирались вдоль дорог, выедая оставшуюся траву и уменьшая свои шансы на выживание.

Третий экологический фактор - паразиты - ослабляет зараженных животных, действуя однонаправленно с другими неблагоприятными воздействиями. Например, волки загоняют захворавшую особь. В 1990 г. кандидат биологических наук Анна Шубкина (ИПЭЭ) с коллегами опубликовали результаты проведенного в Казахстане двухлетнего исследования, в котором моделью волчьей стаи послужила свора охотившихся на сайгаков борзых (единственных собак, хватающих жертву зубами), и показала: все затравленные особи были чем-нибудь больны. В первый год результат преследования составил 40%, в следующем - 8%. Примечательно, что схожее соотношение получили ученые, выполнявшие аналогичные работы с другими животными.

Северцов отметил: все перечисленные факторы естественного отбора лишь "чистят" популяцию, но не способствуют накоплению в ней вариантов с высокой адаптивной ценностью. Физиологические, морфологические особенности животных относятся к признакам так называемой широкой нормы вариации, и наследуемость их очень низка. Тем не менее эволюция идет, и помогает этому не что иное, как непостоянство среды, подверженной абиотическим и биотическим перестройкам.

Отечественный палеонтолог, доктор биологических наук Владимир Жерихин (1945 - 2001) предложил такую гипотезу: быстрая эволюция возможна только при развале адаптивных связей в биогеоценозе, если же они удержались, то продолжается медленный отбор наиболее жизнеспособных вариантов, взаимное приспособление разных, обитающих совместно форм, длящееся сотни тысяч - миллионы лет. Выявить происходившие на подобных этапах постепенные изменения действительно крайне сложно.

Напротив, в наше время эволюционные изменения живых организмов протекают иногда невероятно быстро. Об этом на конференции в Дарвиновском музее говорили директор ИПЭЭ, академик Дмитрий Павлов и член-корреспондент РАН Алексей Яблоков. И причиной тому - деятельность человека. Появился новый мощный фактор, ведущий даже к исчезновению видов: тысячи их погибли за

* См.: А. Иванов. Зоогенные ландшафтные комплексы. - Наука в России, 2009, N 3 (прим. ред.).

последние десятки лет. Выступавшие говорили и о том, что негативное воздействие радиоактивного облучения, загрязнения окружающей среды диоксинами* сказывается на генетическом уровне во втором, даже третьем поколении.

РУССКИЕ ГЕНЕТИКИ И ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ

Сейчас уже трудно представить прогресс теории эволюции живого мира вне развития генетики. Между тем еще относительно недавно их считали несовместимыми. В частности, основатель первой в России кафедры генетики в Ленинградском государственном университете Юрий Филипченко (1882 - 1930) отрицал взаимодействие своей сугубо экспериментальной науки и подобного теоретизирования. Об этом в ходе "круглого стола" рассказал биолог, член-корреспондент РАН Илья Захаров из Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН. Он высказал мнение: объединение сторон началось с опубликования в 1926 г. классической статьи выдающегося российского биолога Сергея Четверикова "О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики". Но осуществление окончательного синтеза названных направлений принадлежит американскому исследователю русского происхождения Феодосию Добржанскому (1900 - 1975), ученику Филипченко.

Дарвин уподобил процесс видообразования ветвящемуся дереву, теперь же оказалось, что разные линии (ветви) могут взаимодействовать с образованием новых видов и таксонов. Захаров назвал три явления, обнаружение которых решающим образом повлияло на теорию эволюции: горизонтальный перенос генов**, получение новых форм путем межвидовой гибридизации и полиплоидизации*** и симбиогенез****. Открытием двух последних мир обязан крупным нашим биологам Георгию Карпеченко (1899 - 1941) и Константину Мережковскому (1855 - 1921).

Горизонтальный перенос генов лучше всего изучен в мире прокариот, где идет обмен генами между очень отдаленными группами, чем обеспечивается приспособление к новым условиям среды. Скажем, устойчивость микрофлоры к антибиотикам (с чем человек столкнулся уже в первой половине XX в.) - не мутационные изменения, а итог приобретения генов, находящихся в плазмидах (молекулах ДНК), способных мигрировать в кишечнике человека и животных.

Талантливый ученый, профессор кафедры генетики растений в Ленинградском государственном университете Карпеченко впервые получил плодовитые гибриды растений, относящиеся к разным родам, тем самым экспериментально доказав существование двух механизмов - межвидовой гибридизации и полиплоидизации. Подобные явления распространены и в природе - например, современные пшеницы - результат объединения геномов растений разных родов - Triticum и Aegilops.

* Диоксины - полихлорпроизводные дибензо[b, e]-1,4-диоксина, кумулятивные яды, относящиеся к группе опасных ксенобиотиков (прим. ред.).

** Горизонтальный перенос генов - передача генетического материала не от предков потомкам, а между одновременно живущими особями, причем необязательно одного вида (прим. ред.).

*** Полиплоидизация - увеличение хромосомных наборов, или геномов (прим. ред.).

**** Теория симбиогенеза объясняет механизм возникновения некоторых органоидов эукариотической клетки - митохондрий и фотосинтезирующих пластид (прим. ред.).

Захаров напомнил, что помимо широко отмечаемых в 2009 г. юбилеев есть еще один, незаслуженно забытый - 100-летие теории симбиогенеза. В 1909 г. профессор Казанского университета Мережковский впервые предложил этот ныне широко употребляемый термин. Он привел аргументы в пользу происхождения хлоропластов* от цианобактерий (сине-зеленых водорослей), а также обосновал, что растительная клетка появилась в результате симбиоза прокариотических клеток с Cyanobacteria.

Интересно, что на протяжении по крайней мере 1,5 млрд. лет существования клетки прокариотической природа "не смогла" создать эукариотическую. Когда же это событие свершилось (не по классическому дарвиновскому механизму, а вследствие пресловутого симбиогенеза), дальнейшая эволюция привела к появлению многоклеточных организмов, затем царств растений, животных и, в конечном счете, человека. Теперь известно, что и митохондрии - важнейшие органеллы эукариотической клетки - имеют симбиотическое происхождение.

Разумеется, интеллектуальный уровень разговора, заданный докладчиками, требовал от аудитории определенной подготовки. Поэтому для темы "Прав ли Дарвин?", в последнее время в разных формах муссирующейся в средствах массовой информации, здесь не было почвы. Но когда специалистам приходится "скрещивать шпаги" с критиками эволюционной теории, всегда оказывается: степень взаимопонимания между ними все та же, что и в 1930-е годы во время "дискуссии" отечественных генетиков со сторонниками агронома (будущего академика)

Трофима Лысенко. Тогда, в 1948 г., все закончилось разгромом в нашей стране чрезвычайно перспективного научного направления и гибелью талантливых людей. Сегодня мы надеемся, что повторение таких "отрыжек средневековья" невозможно, однако не стоит забывать: к сожалению, воинствующее невежество традиционно имеет чрезвычайно прочные корни во всех даже самых развитых странах. Например, согласно исследованиям Музея естественной истории в Лондоне, с основными положениями теории эволюции не знакома большая часть населения Великобритании в силу распространяемой в обществе дезинформации и недостаточного уровня знаний (по докладу Лоррейн Корниш, прозвучавшему на конференции "Отражение теории эволюции в музейных экспозициях" 9 - 12 июня 2008 г. в Москве). И единственное средство защиты - просветительская работа и грамотная популяризация научных идей.

* Хлоропласты - внутриклеточные органоиды растительной клетки, в которых осуществляется фотосинтез (прим. ред.).

Publisher:

Permanent link for scientific papers (for citations):

Comments: