Страница 6 из 67
Дело дошло до того, что многие стали противопоставлять понятия «борьба» и «взаимопомощь», указывая на то, что Дарвин чрезмерно сузил сферу внутри- и межвидовых отношений. Однако возможны (и наблюдались) случаи, когда в борьбе за существование как раз побеждали виды, у которых лучше развита взаимопомощь (так называемое соревнование в альтруизме). У нас есть все основания полагать, что именно это превратило стадо первобытных обезьян в примитивное человеческое общество. Собственно, само существование стад и предполагает наличие взаимопомощи. Порой в борьбе за существование огромную роль играет межвидовая взаимопомощь. Общеизвестна, например, птичка (мелкий кулик — египетский бегунок), склевывающая пиявок, присосавшихся к пасти крокодила. Некоторые птицы в Африке (и не только в Африке) «предупреждают» об опасности крупных копытных, попутно склевывая с них паразитов. А совместные нападения дневных воробьиных птиц на их заклятого врага — филина? Мы уже не говорим о случаях более тесного содружества, например, о симбиозе рака-отшельника и актинии, известном из школьных учебников.
Быть может, особенно когда речь идет о внутривидовых отношениях, лучше всего переводить слово struggle как «соревнование». Однако вряд ли это возможно, так как термин укоренился слишком сильно. Нужно только помнить о метафоричности понятия «борьба» и не понимать его буквально. В конце концов наш язык изобилует подобными выражениями.
В тесной связи с понятием борьбы за существование находится естественный отбор. В той или иной мере существование в природе отбора признавали многие, однако высказывались сомнения в его эволюционном значении. Спенсер, например, недоумевал, каким образом ничтожно малые изменения длины хвоста или размеров глаза могут повлиять на жизнеспособность организма. Положение ухудшалось и тем, что объективных данных о наличии в природе селективных процессов не было.
В конечном счете все это привело к возрождению во второй половине XIX века телеологизма в самых разных формах. И хотя у дарвинизма были весьма авторитетные защитники — Т. Гексли и А. Уоллес в Англии, А. Вейсман в Германии, К. А. Тимирязев в России — не будет ошибкой сказать, что дарвиновское эволюционное учение нуждалось в весьма серьезном углублении и развитии.
XX век с самых первых лет заявил о себе открытиями фундаментального значения. Уже в 1900 году Макс Планк доказал существование дискретных единиц энергии — квантов. Пятью годами позже А. Эйнштейн и М. Смолуховский неопровержимо доказали существование атомов. В том же 1900 году Г. Де Фриз, А. Корренс и К. Чермак совершенно независимо друг от друга, в трех разных странах и на разных объектах пришли к выводу, что наследственность «квантуется», то есть имеются ее материальные дискретные носители. Более того, стало известно, что существование этих единиц наследственности, названных впоследствии генами, было строго доказано к 1865 году — за два года до появления работы Дженкина! Изучение наследственности пошло семимильными шагами, и это не могло не сказаться на судьбах теории эволюции. В первую очередь само собой отпало возражение Дженкина — и это было самым незначительным достижением новой науки — генетики. О том, что дала генетика дарвинизму, мы поговорим в следующей главе.
Ген существует
…хромосомная теория наследств ценности вошла в золотой фонд науки человечества.
В шестидесятых годах прошлого века в августинском монастыре города Брюнна тогдашней Австрийской империи (ныне город Брно в Чехословакии) проживал странный монах Грегор (в миру — Иоганн) Мендель. Исполнением своих прямых монашеских обязанностей он явно тяготился, зато охотно преподавал в реальном училище, а в свободное время со страстью изучал природу во многих ее проявлениях. Он разводил пчел и выращивал растения в крохотном огороде (7×35 м) под окнами своей кельи, вел метеорологические наблюдения, переписывался со многими видными учеными Европы и живо интересовался последними новинками научной мысли, в том числе нашумевшей книгой некоего эсквайра Дарвина.
Удивляться нечему — рясу Мендель надел лишь для того, чтобы получить образование и верный кусок хлеба, не ведая, что монашеский сан через сто лет некоторые будут ставить ему в вину и даже отрицать на этом основании его безупречные опыты.
А опыты были воистину замечательными. Теперь они изучаются в школах и известны почти всем. Но на всякий случай напомним: Мендель установил, что признаки организмов (в данном случае — обычного гороха) можно разделить на две группы — доминантные и рецессивные[6]. Проявлялись они при скрещивании. Например, желтый цвет семядолей горошин подавлял зеленый цвет. Гибриды первого поколения все имели желтые горошины.
Однако Мендель на этом не остановился и высеял гибридные горошины снова. Странное дело: во втором поколении рецессивный признак — зеленый цвет горошин — вновь возник в среднем в 25 % случаев. На 152 824 желтых горошины оказалось 50 676 зеленых (отношение 3,004:0,996). Гениальность Менделя заключалась в том, что он истолковал полученный факт абсолютно правильно. Наследственные факторы организмов, как он называл гены, распределяются в потомстве случайно. Один ген организм получал от отца, другой — от матери.
Каковы же возможные сочетания генов (в данном случае — зеленых и желтых горошин)?
1. Зеленый + желтый.
2. Желтый + зеленый.
3. Желтый + желтый.
4. Зеленый + зеленый.
В любой из пар, кроме последней, доминантный фактор подавлял рецессивный, и отношение их в потомстве получалось 3:1. Совершенно аналогичный результат мы получили бы, подбрасывая сразу две монеты (договорившись, что выигрывает тот игрок, у которого хотя бы одна монета ляжет орлом кверху). В 25 % выпадает два орла, в 50 % — один орел и одна решка и лишь в 25 % — две решки. Эта аналогия имеет глубокий смысл — она указывает, что отношение 3:1 должно получиться лишь при достаточном числе бросков, то есть гибридных семян. Только в этом случае закономерность выступает из хаоса случайного.
Историки науки, после того как работа Менделя в 1900 году была переоткрыта, вспомнили, что подобные результаты получали многие исследователи, в том числе и сам Дарвин. Опишем для примера его опыт.
Дарвин скрестил обычный львиный зев с разновидностью, имевшей на верхушке радиально-симметричный, так называемый пелорический цветок. Потомство первого поколения оказалось все с обычными цветами, но во втором «из 127 проростков 88 имели цветы обычной формы, 2 — промежуточной между пелорической и нормальной и 37 — были пелорическими».
С учетом случайного отклонения отношение признаков было близко к 3:1. В этом нетрудно убедиться, подсчитав вероятную ошибку m по формуле
m = ± q(n — q)/n,
где n — сумма всех гибридов, a q — число, которое можно ожидать из соотношения 3:1. Почему же Дарвин не опередил Менделя?
Я не думаю, что причиной была пресловутая дарвиновская нелюбовь к математике. Дело гораздо сложнее. Предшественники Менделя пытались разгадать наследуемость всех признаков организма сразу, не абстрагируясь до судьбы отдельных. В результате первое поколение гибридов им казалось смешанным — ведь в нем проявлялись доминантные гены и со стороны отца, и со стороны матери. Отсюда прямая дорога к некоей слитной наследственности, о которой шла речь в предыдущей главе.
Второй, не менее важный закон Менделя касается гибридов, родители которых различаются по ряду признаков. Оказывается, эти признаки распределяются в потомстве независимо друг от друга, и комбинации их чисто случайны (в опыте Менделя, например, желтый и зеленый цвет горошин и морщинистая и гладкая их поверхность).
Законы Менделя далеко не всем могли понравиться — именно из-за четкого признания случайности в процессе перераспределения наследственных факторов. Поэтому после возрождения менделизма в 1900 году Де Фризом, Корренсом и Чермаком в биологии вспыхнули жаркие споры. Любопытная закономерность: самые непримиримые противники менделевских законов, если они были честными учеными, в конце концов становились их сторонниками и продолжателями дела Менделя.
6
Доминантный признак в первом поколении гибридов подавляет рецессивный. Поэтому он получил свое название от латинского «доминус» — господин.