Развитие эволюционных идей в биологии

Еще в 1957 г. К. Уодингтон оценил эволюционное значение открытия трансдукции (переноса) бактериальных генов от одного вида бактерий к другому через инфицирование бактериофагом и уже тогда предположил возможность существования подобного механизма переноса генетической информации не только у прокариот, к которым относятся бактерии, но и у эукариот. Следует признать, что эволюционисты до недавнего времени предпочитали не знать или не пытались оценить революционизирующее значение этих фактов для эволюционной теории. Как справедливо отметил С. В. Мейен в выступлении в дискуссии по докладу автора в Геологическом институте АН СССР, для теории не важно, имеем ли мы дело с редким или частым явлением, для теории важно, существует ли вообще данное явление или нет.

Те самые методы преобразования генома эукариот, которые ныне применяются в опытах по генной инженерии, могли быть использованы и природой в течение 3,5 млрд. лет органической эволюции. Вопрос о том, сколь часто могла сохраниться клетка организма, в которую с помощью вирусной трансдукции был внесен участок генома другого вида, рода или отряда, — вопрос количественный, а не качественный. Сколь бы редко не происходил этот процесс, для нас важно, что он принципиально мог происходить, что новый геном мог синтезироваться не только путем симбиогенеза, но и путем трансдукции.

Наиболее увлекательный пример горизонтального переноса между представителями разных подимперий органического мира — прокариотами и эукариотами — был открыт в 1981 г. Дж. Мартином и И. Фридовичем. Есть семейство сребробрюшковых рыб (Leiogna thidae) со светящимся брюшком. Его свечение обеспечивает симбиотическая биолюминесцирующая бактерия Photobacter leiognathi. Этот вид наряду с типичным для прокариот ферментом-металлопротеидом — Fe-супероксидисмутазой — имеет, как и рыбы, типичный для эукариот металлопротеид — Cu-Zn-супероксидисмутазу. Сравнение аминокислотного состава этого белка у данного вида фотобактерий и у сребробрюшковых рыб показало их сходство друг с другом, но не с другими металлопротеидами прокариот. Естественно предположение о горизонтальном переносе данного гена от рыб к симбиотическим бактериям!

Имеются данные о переносе прокариотного гена Fe-супероксидисмутазы в геном трех неродственных семейств растений: голосеменных (Ginkgoaceae) и двудольных покрытосеменных (Nymphacea и Cruciferae), тогда как у других 40 семейств сосудистых растений этот прокариотный ген найден не был. В капитальной сводке Р. Б. Хесина[578] анализируется как экспериментальный материал по переносу генов между прокариотами и эукариотами, так и возможные случаи естественного «горизонтального переноса».

Палеоботаники допускают, что параллельное приобретение сходных признаков, например, эвкалиптовой формы листа у австралийских растений из разных семейств, которые в других странах имеют иную форму листа, своего рода «мода» на форму, связано с вирусной трансдукцией[579].

Возможность существования вирусной трансдукции и ее роль в макроэволюции[580] еще более усложняет картину ретикулярности эволюционного процесса. Широчайшее распространение мозаичности эволюции за счет неравномерности темпов преобразования органов и признаков, ретикулярность эволюции — все это говорит о том, что представление филогенеза в виде дихотомического древа есть грубое, хотя во многих случаях и вынужденное, упрощение.

Адаптивность и нейтрализм в эволюции

Вопрос об адаптивности и нейтральности признаков активно обсуждался в литературе начиная с Ч. Дарвина. Вторая волна интереса к этой проблеме наблюдалась в середине 20-х годов XX века, когда зародилась генетика природных популяций (С. С. Четвериков и его школа). Третья волна возникла после открытия вырожденности генетического кода, что датируется концом 50-х годов, и после эволюционного осмысления вытекающих из этого открытия следствий[581]. Вкратце остановимся на предыстории вопроса, так как знание ее может в какой-то степени пояснить истоки и причины продолжающихся по сей день споров вокруг этой проблемы[582].

Одним из основных тезисов теологии было представление о целесообразности всего мироздания и, в частности, о разумности, целесообразности живого мира. Дарвинизм дал материалистическое объяснение эволюции органического мира. Пропагандисты учения Дарвина и в особенности его популяризаторы, в отличие от самого Дарвина, сосредоточили свое внимание на попытках объяснения селекционистского происхождения каждого из признаков живого организма, тогда как для Дарвина центром проблемы оставалось происхождение новых систематических единиц, происхождение органического разнообразия, а не отдельных признаков, которые служат лишь маркерами той или иной систематической категории.