Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции

Он отмечает, что наиболее простые организмы, не обнаруживающие сложной дифференцировки тела в процессе развития, растут, как правило, с относительно постоянной скоростью. Это постоянство обусловлено периодичностью созревания и деления клеток. Специализация же клеток и дифференцировка органов требуют соответствующих изменений скорости роста при взаимном согласовании размеров дифференцирующих систем организма.

Отдельные ткани то обгоняют ткани других органов в росте, то тормозятся ростом других тканей. По достижении организмом взрослого состояния рост сменяется регенерацией, т. е. возобновлением изношенных частей за счет размножения недифференцированных, «относительно индифферентных клеток, сохраняющихся в течение всей жизни в определенных частях организма и его органов» (Там же, с. 160). Ныне такие клетки известны под названием стволовых.

Общая теория роста складывалась в раннем научном творчестве Шмальгаузена на основе проведенных им в 1920-е годы экспериментов. Шмальгаузен измерял количественные показатели роста различных органов эмбрионов животных и сравнивал эти показатели. Он определил три основных показателя, или константы роста – начальный размер дифференцирующейся ткани, из которой развивается тот или иной орган, скорость роста и его продолжительность. В ходе экспериментов Шмальгаузен выявил феномен относительной независимости роста различных органов по всем этим трем параметрам. Этот феномен он назвал гетерономным ростом.

В своих дальнейших теоретических исследованиях Шмальгаузен неоднократно возвращался к проблеме независимости, гетерономности роста эмбриональных органов и сопоставлял эту проблему с проблемой становления корреляции между органами в индивидуальном развитии организмов. В первом издании «Проблем дарвинизма», изданном в 1948 году, Шмальгаузен значительно углубил общую теорию роста, разбирая явления гиперморфоза. Он определяет гиперморфоз как «переразвитие самого организма, связанное с изменением внешней среды и ведущие к нарушению нормальных между ними соотношений» (Шмальгаузен И.И. Проблемы дарвинизма – Л.: Наука, 1969 – 443 с., с. 415).

К типичным примерам гиперморфоза Шмалгаузен относит огромные клыки саблезубых кошек и бабирусс, колоссальные рога гигантских оленей, переразвитые бивни и общий гигантизм многих видов слонов, крайнее развитие гребней у ящеров-стегозавров и т. д.

«С точки зрения теории Дарвина, – считает Шмальгазун, – такие процессы могут быть объяснены только известной прочностью коррелятивных связей организма, благодаря которой прогрессивное и адаптивное изменение всего организма в целом неизбежно сопровождается изменением некоторых других частей, оказывающимся неблагоприятным в данных условиях существования (хотя проистекающий от этого вред полностью перекрывается указанными адаптивными изменениями)» (Там же, с. 416).

Напомним, что Дарвин относил формирование и сохранение подобных неадаптивных признаков за счет полового отбора, при котором эти признаки создают селективные преимущества для спаривания и обретения потомства. Шмальгаузен же объясняет этот феномен чисто морфологически, на основе предложенной им теории роста. Суть этого объяснения такова. В эмбрионах органы растут относительно независимо друг от друга. Они то обгоняют другие органы в росте, то отстают от других. Такие диспропорции объясняются, однако, закономерным изменением пропорций, необходимым для жизнеобеспечения зародышей.

При преобразованиях же видов, связанных с увеличением размеров тел, образование диспропорций происходит именно за счет сохранения некоторых коррелятивных связей, присущих родительским видам, имевшим боле миниатюрные размеры тел.

«Во время индивидуального развития, – пишет Шмальгаузен, – происходит всегда вполне закономерное изменение пропорций. Филогенетическое увеличение размеров покоится на продлении индивидуального роста за прежние пределы. Простое продление (или ускорение) роста никогда, однако, не ведет к пропорциональному увеличению размеров отдельных частей тела. Пропорциональное увеличение общих размеров тела в течение эволюции возможно лишь при непрерывной перестройке всей системы корреляций, которые определяют нормальные пропорции частей. Такая перестройка требует известного времени, и поэтому быстрое увеличение размеров тела в филогенетическом развитии не бывает полностью координированным» (Там же).