Эволюция не по Дарвину

Американский молекулярный биолог Сусуму Оно попытался связать грандиозные макроэволюционные события с многократной дупликацией генов и увеличением на этой основе количества. ядерной ДНК (Ohno, 1969; Оно, 1973). Путем дупликации избыточных (нефункционирующих копйй) генов возникают новые — как структурные, так и регуляторные — гены, ответственные за крупные морфологические преобразования. Это так называемые тандемные дупликации, которые влекут за собой также пропорциональное увеличение размеров клеток тела и делают невозможной дальнейшую функциональную дивергенцию вновь возникающих копий. Поэтому для обеспечения нормального хода макроэволюции тандемные дупликации должны были чередоваться с полиплоидией — дупликацией всего генома.

По мнению Оно, по достижении предками амниот уровня организации рептилий с высокоспециализированным механизмом определения пола «великий эксперимент природы с дупликациями генов» должен был прекратиться, о чем свидетельствует относительная стабилизация размеров генома (у змей и ящериц он колеблется в пределах от 60 до 67 %, а у птиц — от 44 до 59 % размера генома плацентарных млекопитающих). Адаптивная радиация млекопитающих происходила уже без заметного числа дупликаций — только за счет ранее накопленных копий генов. Избыточные копии, не используемые в настоящее время, могут оказаться полезными в будущем при новых обстоятельствах.

С момента публикации работ Оно был установлен ряд фактов, нарушающих постулированную закономерность. Помимо того что у некоторых рыб и земноводных обнаружилось количество ДНК, в 25 раз превышающее ее содержание у любого из видов млекопитающих (Уотсон, 1978. С. 507), фактически в пределах любого крупного таксона этот показатель обнаруживает большой разброс. Даже в пределах одного семейства, а также рода количество ДНК разнится в несколько раз: у разных видов дрозофил — в 2,5 раза, у близких видов злаков — в 3 раза, а у лютиков — в 5 раз (Голубовский, 2000. С. 81). Кроме того, выяснилось, что в состав ДНК входят фракции из многократно повторяющихся последовательностей, не кодирующих никаких полипептидных цепей, на долю которых приходится до 80–90 % генома. Поэтому находится немало специалистов, которые вообще отрицают какую бы то ни было корреляцию между прогрессивной эволюцией и величиной генома (Корочкин, 1985).

Французский биохимик Ж. Моно (Monod, 1970) наделил телеономическими свойствами белки и свел к их принципам организации все характеристики сложного многоклеточного организма, почти буквально повторив Берга. Подобные свойства белков зависят, по Моно, от их способности вступать в стереоспецифические взаимодействия нековалентного характера с другими соединениями. Отсюда он сделал вывод, что структурная самосборка организма в онтогенезе и изменения в ней, переходящие в филогенез, представляют собой суммарный итог самопроизвольной организации белков, информация о которой заключена в их структуре. К идее направленности и неслучайности эволюции приходят и многие другие зарубежные биологи разных специальностей (Whyte, 1965; Riedl, 1978; Taylor, 1983).

Среди современных номогенетических толкований эволюции выделяется своим радикализмом концепция автоэволюции шведского цитогенетика испанского происхождения Антонио Лима-де-Фариа (1991). Она в равной мере отражает идеи западного структурализма и глобального эволюционизма. По последовательности проведения принципов последнего она стоит в одном ряду с построениями Берга, Тейяра де Шардена и Янча.

В понимании А. Лима-де-Фариа биологическая эволюция — всего лишь продолжение эволюции физико-химической, которая началась с рождением Вселенной. В этой предбиологической эволюции он выделяет три последовательных автономных уровня — эволюции элементарных частиц, химических элементов и минералов. Присущие последним законы и правила задают все особенности биологической эволюции и прежде всего налагают на нее все новые ограничения, пока не останется всего один или несколько возможных путей ее реализации. Эта стержневая идея Лима-де-Фариа проходит лейтмотивом через всю его книгу.

Согласно общепринятой точке зрения канализация эволюционного развития есть следствие ограничений, накопленных организацией биологических объектов в ходе предшествовавшей эволюции. Новизна концепции Лима-де-Фариа заключается в том, что ограничения, по его мнению, возникают на трех низших уровнях организации и биологическая эволюция их только отражает. Это положение он пытается продемонстрировать на примерах бесчисленных сходств.