Дарвинизм в XX веке

При внедрении вида в новую зону возникает парадокс: чтобы выжить в ней, вид должен быть к ней приспособлен заранее, когда еще не сталкивался с новыми условиями. Нет ли здесь противоречия с теорией естественного отбора? Французский исследователь Л. Кено полагал, что противоречие есть, и чтобы разрешить его, выдвинул теорию преадаптации, согласно которой приспособительные, адаптивные признаки появляются у организмов до того, как в них возникает нужда. Приспособленность создает не отбор!

Что и говорить, некоторые признаки можно толковать как возникшие преадаптивно. Устойчивость к стрептомицину наверняка возникала неоднократно у многих микроорганизмов до того, как в клиники был внедрен этот антибиотик. Однако мутантные формы не имели преимуществ перед нормальными штаммами; они получили широкое распространение лишь когда появился новый фактор отбора.

Но так можно объяснить лишь возникновение простых, определяемых одним аллелем признаков (таких, как устойчивость к антибиотикам). А как путем преадаптации, без направляющего действия отбора могли возникнуть столь сложные структуры, как конечность наземного четвероногого, крыло птицы, легкие? Это уже явно граничит с чудом. Создается заколдованный круг: чтобы проникнуть в новую зону, вид должен иметь приспособления к ней, а возникнуть они могут лишь в этой зоне.

Разорвать этот порочный круг мы можем, если вспомним, что большинство структур организмов на всех уровнях строения выполняет одновременно несколько функций. Какой-то остряк заметил, что радио не сможет заменить газету, потому что в него нельзя завернуть селедку. Так и в природе. Однопалая кота современной лошади, казалось бы, узкоспециализированный орган для быстрого передвижения. Однако лошадь может разгребать ногами снег, чтобы найти под ним траву, или нанести копытом смертельный удар волку.

Давление отбора может привести к тому, что функция, прежде основная для данной структуры, теряет значение, а вместо нее на первое место выходит новая. Рассмотрим несколько примеров.

Древнейшие костные рыбы, обитавшие в мелких пресноводных водоемах девонского периода, обладали весьма ценными для них признаками. Прежде всего, это был дополнительный орган дыхания — слепое выпячивание задней части глотки, куда при заглатывании попадал пузырек воздуха. Кроме того, как мы упоминали, они имели мощные лопастевидные парные плавники, пригодные для переползания из одного пересыхающего водоема в другой. В этом нет ничего удивительного: современные южноамериканские сомы-броняки также дышат, заглатывая воздух, и могут ползать на суше со скоростью пешехода, отталкиваясь от земли колючками грудных плавников.

Но из этого скромного выпячивания кишечника кистеперых рыб под действием отбора сформировались легкие, а из плавников — конечности первых наземных позвоночных — стегоцефалов. У вернувшихся в море рыб выпячивание сменило функцию: в условиях благоприятного кислородного режима оно стало гидростатическим органом — плавательным пузырем. У примитивных отрядов плавательный пузырь еще сохранил связь с пищеварительным трактом, у высших, замкнутопузырных, потерял ее. В важности этого органа сомневаться не приходится: акулы, например, не имеют пузыря и вынуждены непрерывно «подрабатывать» плавниками, чтобы не утонуть (отчасти их удельный вес снижает огромная, богатая жиром печень).

Эти пути эволюции усиленно изучались многими учеными, в первую очередь Антоном Дорном и видным нашим эволюционистом А. Н. Северцовым и его школой. Однако подобные исследования и в будущем обещают много интересного. Вот, например, принцип гетеробатмии (разноступенчатости), сформулированный А. Л. Тахтаджяном. Суть его в том, что прорвавшийся в новую адаптивную зону вид может иметь признаки эволюционно подвинутые и примитивные, предковые. Эволюция не идет гармонично. В результате получаются организмы, отличающиеся причудливой смесью старых и новых признаков. Описаны формы, несомненные переходные звенья, которые трудно отнести к рыбам или земноводным, земноводным или пресмыкающимся, пресмыкающимся или млекопитающим. Переходная форма между пресмыкающимися и птицами Археоптерикс, жившая в юрском периоде, была, в общем, типичной рептилией, но уже покрытой перьями и имевшей крылья, составленные из перьев, а не образованные перепонкой (как у летающих ящеров, летучих мышей, насекомых). Да и наши предки являлись сочетанием обезьяньего мозга и прямой, человеческой походки. Лишь потом, если можно так выразиться, тылы подтягиваются к авангарду и формируется гармоничный вид, начинающий этап утилизации ресурсов в новой зоне.