Журнал «Компьютерра» № 17 от 09 мая 2006 года

Распространено предположение, что такие признаки, как, например, интеллект, зависят от множества генов, каждый из которых лишь немного улучшает общий результат. Выживание более разумных, согласно этой логике, приведет к постепенному повышению частоты благоприятных аллелей каждого из этих генов и, как следствие, к росту среднего уровня интеллектуальности в популяции. Увы, не все так просто. Предположение о независимом отборе по многим генам опровергнуто в рамках самой СТЭ. Рассмотрим это на простом примере.

Допустим, что адаптивность особей зависит лишь от одного гена (обозначим его A). Есть два аллеля, встречающиеся с равной частотой, – обозначим их A1 («хороший») и A2 («плохой»). При достаточной эффективности отбора через какое-то время в популяции останутся только носители аллеля A1. Значит, сегодняшние носители аллеля A2 не оставят потомков, которые унаследуют этот признак. Говоря языком популяционной генетики, носители аллеля A2 составляют генетический груз популяции, ведь они не передадут свой признак будущим поколениям. Теперь допустим, что на выживание влияют гены A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K и L. Каждый из них представлен «хорошим» и «нехорошим» аллелем. При равномерном распределении лишь одна особь на каждые 212 обладает оптимальным сочетанием генов. Чтобы остались только благоприятные аллели, отбор должен отсеять потомков подавляющего большинства особей в популяции. Доля генетического груза составит при этом 1–1/212, то есть эволюционной перспективы оказываются лишены практически все особи популяции. Учтите, что большинство особей обладают примерно одинаковой приспособленностью, так как несут смесь благоприятных аллелей одних генов и неблагоприятных аллелей – других. Оценив с помощью несложных формул скорость такой эволюции, мы увидим, что она потребует астрономического времени уже при двенадцати парах аллелей. А ведь в ходе реальной эволюции на приспособленность организмов влияет большее количество генов, большинство из которых представлено многими аллелями! Итак, «кошмар Дженкина» возвращается из небытия.

Заведя читателя в тупик, автор должен предложить и выход из него. Этот выход – эпигенетическая теория эволюции Ивана Ивановича Шмальгаузена и Конрада Хела Уоддингтона, предложенная московским палеонтологом Михаилом Александровичем Шишкиным (упомянутая, кстати, и в статье Кирилла Еськова). «КТ» уже писала об этой теории, а сейчас следует упомянуть, что, в соответствии с нею, дискретными оказываются не только наследственные факторы, но и пути индивидуального развития организма (онтогенетические траектории). Основной вид отбора, имеющий место в окружающем нас мире, – это отбор на устойчивый онтогенез, благодаря которому потомки могут воспроизводить удачные свойства своих предшественников. Наследственность не причина, а следствие такого отбора. Его результатом как раз и является согласованность комплекса генов, обеспечивающих нормальное развитие. Стабилизирующий отбор действует не только на гены, но и на многие другие факторы, влияющие на индивидуальное развитие (например, на различные формы наследственности, не связанной с ДНК).

Так или иначе, дискретизированными оказываются не только гены (которых так много, что их совокупный эффект недискретен), а возможные онтогенетические траектории. Неважно, сколько генов вносят вклад в выбор одного из нескольких вариантов развития (на это может влиять вообще весь генотип). Если отбор будет благоприятствовать результату развития по одному из таких путей, со временем именно этот путь окажется наиболее устойчивым и превратится в популяционную норму. «Кошмар Дженкина» не исторический факт, а одна из ключевых проблем эволюционной биологии, для решения которой потребовалось более века усилий ученых. Значение этой проблемы понял Дарвин, но до сих пор осознали далеко не все дарвинисты.

Итак, внутри эволюционной биологии остается немало спорных вопросов. Может, перед лицом «внешней опасности» (оболванивания широкой публики псевдонаучной пропагандой) эти противоречия следует скрывать? Увы, победивший дракона герой приобретает черты побежденного, а наука, устоявшая в противостоянии догме, может сама догматизироваться. Давайте лучше спорить друг с другом и надеяться, что из нашей полемики со временем вырастет эволюционная теория, которую можно будет с полным правом называть современной.

Космос: По следам лунной тени

Автор: Александр Бумагин