Развитие эволюционной идеи

В 1831 г., отправляясь в кругосветное плавание, молодой англичанин Чарльз Дарвин прихватил с собой только что вышедший первый том «Основ геологии» Лайеля, а через пять лет привез из плавания огромное количество материалов, подтверждающих правоту его основополагающей идеи. Дарвин привез и нечто большее – убеждение в том, что все виды живого изменчивы, что все животное и растительное царство, каким мы его знаем сегодня, – результат постепенного, очень длительного развития сложного органического мира.

Проблемой эволюции Чарльз Дарвин начал вплотную заниматься в 1836 г. после возвращения из кругосветного путешествия. Иногда он обсуждал ее лишь с немногими своими коллегами, в т.ч. и в переписке. Казалось, что он целиком погрузился в изучение классификации усоногих раков, и исполняет обязанности секретаря Геологического общества. Коллеги советовали ему опубликовать свою гипотезу об эволюции, но он не последовал их совету. И вот 14 июня 1858 г. Дарвин получил письмо от Альфреда Уоллеса из Тернате на Молуккских островах. В письме находилась статья, которую Уоллес просил передать Ч. Лайелю, известному геологу и другу Дарвина. В ней кратко излагалась сущность теории эволюции путем естественного отбора.

Предположение о том, что виды могут изменяться, Уоллес опубликовал в одной из своих работ раньше, в 1855 г. Эта идея возникла после прочтения им труда английского ученого Томаса Мальтуса «Опыта о законе населения», основная мысль которого сводилась к тому, что каждая популяция стремиться максимально размножиться, без учета средств существования, и когда она достигает некой предельной численности, зависящей от условий жизни, дальнейшему росту начинает препятствовать нищета: излишняя численность популяции должна гибнуть. Это может происходить трагически и внезапно или в результате возрастания смертности с приближением к пределу возможного роста. Мальтус специально не занимался вопросом, кто выживает, а кто погибает. Догадка Уоллеса состояла в том, что выживать будет не случайная выборка из популяции, а те особи, которые лучше приспособлены к условиям существования. Если их приспособляемость выше среднего уровня для всей популяции и она, хотя бы частично наследуется, то вид в целом будет изменяться в направлении большей приспособляемости. Интересно, что Дарвин пришел к подобным же выводам и тем же путем – прочитав труд Мальтуса.

Уоллес, в то время малоизвестный натуралист занимался сбором тропических насекомых. Однако в сложившейся ситуации его сообщение нельзя было игнорировать. Посоветовавшись со своими коллегами, прежде всего с Ч. Лайелем и Дж. Гукером известным ботаником, Дарвин решил объединить выдержки из письма, которое он незадолго до этого отослал американскому ботанику А. Гресо, резюме неопубликованной статьи, написанной еще в 1844 г., и сообщение Уоллеса. Все было оформлено в виде доклада, представленного 1 июля 1858 г. Линнеевскому обществу. Книга Дарвина «Происхождение видов» вышла в ноябре 1859 г., и все 1250 экземпляров ее были распроданы в первый же день.

Большой интерес к идее естественного отбора был обусловлен вовсе не тем, что Дарвин и Уоллес постулировали превращение одних видов в другие, т.е. сам факт эволюции. Об этом и раньше говорили многие. Интерес определялся в основном тем, что был предложен механизм «конструирования» живых существ без участия Творца. Такой механизм вполне устраивал противников утверждения: если что-то сотворено, то должен быть и Творец.

Некоторые ученые, современники Дарвина, тем не менее, остались весьма активными антиэволюционистами. К их числу принадлежали английский зоолог Р. Оуэн, швейцарский естествоиспытатель Агассис и др. Даже известный геолог Ч. Лайель поверил в идеи эволюции не сразу. Основываясь на данных палеонтологии, они признавали появление новых видов, но полагали, что это результат каких-то пока не понятных естественных процессов, а не постепенного процесса превращения одного вида в другой. В тоже время идеи Дарвина поддерживали: Т. Гексли в Англии, Э. Геккель в германии, К.А. Тимирязев в России. Для тех, кто требовал от теории эволюции полной убедительности, оставалась одна непреодолимая трудность, связанная с природой наследственности. В то время ни Уоллес, ни Дарвин, ни другие ученые еще не знали законов наследования признаков. Правда, известно было, что иногда признаки могут проявляться не во всех поколениях подряд. Этот таинственный феномен, названный позднее атавизмом, состоит в том, что у потомков вдруг снова появляются признаки более или менее отдаленных предков. Полагали, что наследственность в целом основана на принципе смешивания за исключением отдельных случаев. Например, у какого-то растения могли быть либо белые либо красные цветки. При механизме смешивания у гибрида цветки должны быть розовыми, при скрещивании красного цветка с розовым – темно-розовыми и т.д. Во многих случаях так и бывает. Из этого следовал важный вывод: новый признак, появившийся у какого-то индивидуума, как мутация, со временем должен исчезнуть, раствориться в популяции.

Выяснение механизма наследования признаков посвящены опыты по скрещиванию гороха, проведенные австрийским естествоиспытателем Грегором Менделем. В своих опытах по скрещиванию гороха Мендель показал, что наследственность не имеет, как тогда считалось, промежуточного характера – признаки передаются дискретными частицами, которые сегодня называются генами. В диплоидных организмах, т.е. организмах с двумя наборами хромосом, к которым относятся и горох, и человек, каждому признаку соответствуют два гена. Они могут быть либо точными копиями, либо вариантами друг друга. От каждого из родителей потомок получает по одному такому гену. Гены содержаться в небольших тельцах, хромосомах, находящихся в клеточном ядре.

Российский ботаник С.И. Коржинский, и независимо от него нидерландский ученый Хуго де Фриз предложили теорию мутаций – внезапных изменений наследственности. Эта теория в некоторой степени проливала свет на процесс изменчивости. Теория мутаций навела мост между законами о наследственности Менделя и Дарвинизмом.

Вместе с тем теория мутаций породила новые проблемы, в частности, связанные с причинами их возникновения. Не видя никаких внешних причин изменений, многие ученые склонялись к тому, что мутации носят спонтанный, т.е. самопроизвольный характер. Но в скоре было доказано, что мутации могут вызываться не только рентгеновскими лучами, но и другими видами излучений, а также многими химическими соединениями, резким изменением температуры и т.д. Такие работы составили одно из направлений исследований природы наследственности. К настоящему времени многие вопросы о природе гена и генетической информации уже выяснены.

Решая главный вопрос о движущих силах развития, Дарвин подошел к тому рубежу, перед которым прежде остановился Ламарк. Однако в отличии от Ламарка он решительно исключил из рассмотрения таинственное «стремление к совершенству», обратив особое внимание на результаты деятельности человека. Внимательно присмотримся к тем методам, какими человек создал новые сорта растений и породы скота. Дарвин часто встречался со скотоводами и выспрашивал, как они создают и сохраняют свои стада. И ответ слышал почти всегда один: «Мы оставляем на племя лучших животных». Вот и все! Ларчик открывался на удивление просто. Скотоводы не подозревали, что, забивая слабых и низко продуктивных животных, они проводили огромную созидательную, творческую работу. Искусственный отбор – так назвал этот метод Дарвин. Человеку с давних пор было ясно, что пищевые ресурсы для какого-либо вида животных в определенной местности ограничены. А способность к размножению? Она ведь не имеет границ! Цифры здесь столь же просты, сколь и поразительны. Если бы из всех яиц, отложенных одной птицей, вылупились птенцы, выросли и сами дали потомство, а потомство этого потомства тоже сохранилось бы полностью, и так продолжалось бы пятнадцать лет, то общее число потомков одной пары достигло бы десяти миллионов! Однако практически так никогда не происходит. Далеко не из всех яиц вылупляются птенцы, не все птенцы становятся взрослыми птицами, не все взрослые особи оставляют потомство. Кому же везет, кому выпадает счастливый жребий? Тем, кому удается захватить нужное количество пищи, уберечься от врагов – словом, тем, кому удается победить в борьбе за существование.