5-9. Экспериментальная эволюция. Подходы иных биологов

Итак, иммунология выступила как экспериментальный полигон эволюции. Впараллель работали и другие “полигоны”. Вот некоторые. Индустриальный меланизм. В Англии, в середине XIX века, когда лишайники, не выдержав загрязненного воздуха, стали вымирать, а березовые стволы потемнели от гари, неожиданно потемнели и бабочки березовые пяденицы (Biston betularia), чья окраска имитирует лишайник.

Первую меланистическую, то есть темную, форму бабочки поймали в Манчестере в 1848 году, а всего 70 лет спустя она преобладала во многих индустриальных областях Европы и Америки. Впервые на глазах ученых возникло приспособление, для которого были точно известны начальное и конечное состояния, скорость распространения и внешняя причина. Было установлено, что птицы чаще склевывают бабочек, отличающихся по цвету от их обычного фона, что темный цвет - результат мутации одного гена, что мутация эта изредка появляется во всех популяциях березовых пядениц, но широко распространяется только там, где темный цвет оказывается выгодным. Естественно, пример меланизма березовой пяденицы бытует в книгах по дарвинизму как пример «эволюции по Дарвину».

Однако скептики не находят в истории с пяденицей подтверждения дарвинизму. В примере с пяденицей главное для ламаркиста - активное стремление бабочек приспособиться к новой среде (здесь: выбрать нужный фон), для дарвиниста - в независимости меланистических мутаций от условий среды, а для номогенетика - в том, что из необозримого множества потенциально возможных мутаций природа достаточно часто извлекает приспособительную, меланизм (для проявления меланизма нужно, чтобы в нужное время в нужных клетках шел синтез черного пигмента).

He менее важно, что меланизм не создает никакого нового рисунка, а лишь разрушает прежний, заменяя его черным пятном. Наконец, как и предсказал Нортон (п. 4-1), отбор пядениц лишь сдвигает долю гена, но не может сравнять ее ни с нулем, ни с единицей.

И все-таки пример с березовой пяденицей - блестящий пример эволюции. Подумайте: какой смысл в темном наряде тому, кто рожден сидеть на светлом фоне? Однако выяснилось, что темные бабочки так же боятся светлого фона, как светлые - темного. Бабочка сама выбирает себе фон, сообразуя его со своей раскраской. Ho это - активность, а ее как раз и утверждают ламаркисты в качестве фактора эволюции. Без этой поведенческой активности «полезная мутация» была бы бесполезна.

Это справедливо и в отношении растений: еще Дарвин обращал внимание на важную роль, которую играют в жизни растений различные движения (в поисках опоры, света, влаги). Иногда, как и в случае термитов, идеальный опыт с растением ставит сама природа, заставляя его проявлть подлинную изобретательность[12]. Приспособительную роль играют различные изменения физиологии организма при попадании его в новые условия. Словом, живое активно приспосабливает себя, каждая особь пытается пристроить к делу даже свое уродство, и если это ей удается, то она - «обнадеживающий урод» (термин Гольдшмидта, п. 4-7).

Поэтому, в согласии с тезисом ламаркизма (п. 5-5),

поведение особи оказывается в самом деле эволюционным               фактором, обеспечивающим приспособление. Опыты Кэйрнса. Кэйрнс (п. 5-2) не сам придумал свою схему опыта выращивание организмов в непригодных для них средах имело давнюю

историю. Идею высказал еще Дарвин. В «Происхождении видов» есть пункт «Акклиматизация», где выражена надежда, что превратить теплолюбивые турецкие бобы в холодостойкие сможет тот, кто попробует

«высевать свои бобы в течение по крайней мере двадцати поколений так рано, чтобы основная их часть погибала от мороза... соберет затем семена с выживших экземпляров, тщательно избегая случайных скрещиваний».

Опять видим, что в отбор случайностей Дарвин не очень верил. Яровизация. Давно известно, что если озимую пшеницу многократно высевать весной, она становится яровой.

Наиболее нам интересно то, как именно получалась «видовая форма». Так, в опытах с яровой пшеницей сорта Диамант видим, что сперва выживаемость при осенних посевах очень низка (1-8%) и необычных особей нет, но на 7-й год вдруг сразу выжило 98,7% особей и среди них более половины оказались необычны строением. Выживаемость осталась очень высокой и далее, т.е. озимая форма выведена, зато доля необычных особей упала на 8-й год до 6% и на 11-й до 1,5% [Агаев, табл. 73]. Новая форма сразу найдена почти всеми, кто сумел, в одно (7-е) поколение.

He будучи генетиком, Агаев не мог выявить наследственный механизм изученной им эволюции. He будем винить его за отсутствие генетического анализа - привлечь генетиков к своей еретической работе он вряд ли в то время мог. Скорее наоборот - лучше было не привлекать их внимания. У Агаева есть мимолетная ссылка на аналогичные работы Шапошникова с тлями, о которых мы уже говорили в п. 4-18 - они тоже остались без генетического анализа, зато вызвали санкции. Клоны тлей. До Шапошникова с тлями работал ламаркист Е.С. Смирнов и получил НПС, но лишь на 15 поколений (так называемые длительные модификации - см. п. 6-10*). Шапошников (ЭнО, 1965, № 1, с. 22) полагал, что если в опыт Смирнова ввести высокую смертность, то можно получить стойкое изменение строения тлей.

Прав ли был Шапошников, неясно, так как его опыт не был завершен, но похоже, что Смирнов имел дело просто со снятием давления нормы, а Шапошников добавил суровый стресс (о нем см.

Позже опыты были повторены на другом роде тлей и дали результаты, вовсе несовместимые ни с каким отбором, ибо весь процесс приспособления проходил за 2 (два!) бесполых поколения при ничтожных численностях: десятки начальных особей в каждом варианте и всего две сотни конечных, во всех вариантах вместе (Сапунов В.Б. Адаптация к перемене экологических условий и фенотипическая изменчивость тлей // ЖОБ, 1983, № 3; вопреки заглавию, речь шла и о генетической изменчивости тоже).

Через 45 лет после первых статей о тлях проблема дошла до Запада. Сходные результаты получены в США еще на одном виде тлей, и уровень аргументации остался примерно тот же: быстрая перестройка объяснена отбором, а источник столь обширной изменчивости связывается с единственным половым поколением (S. Wia, A.J. Shaw. Short-term evolution in the size and shape of pea aphids // Evolution (USA). 1996, № 1). Тут признано, что «механизмы пока неясны», и это само по себе - успех: прежде было ясно всё. Мы вернемся к данному вопросу в п. 5-13*.

Осталось незамеченным, что как раз клон для такого быстрого процесса и нужен. Все примеры сверхбыстрой эволюции относятся к случаям резкого ограничения процессов перемешивания генов - либо к клональному размножению, либо к тесному инбридингу (в том числе инцесту).

К сожалению, в традиции дарвинизма принято игнорировать роль клона и инбридинга в эволюции - на том основании, что они снижают изменчивость, а инцест, к тому же, снижает численность и вообще ухудшает свойства потомства (в среднем). Ho в природе живут не средние величины, а живые существа, и тесный инбридинг, как знают селекционеры, необходим при создании породы - в качестве этапа. Мы вернемся к этому в п. 9-16*.