ЛЕКЦИЯ 4. СОВРЕМЕННЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА ПРОБЛЕМУ АДАПТАЦИИ В ЭВОЛЮЦИИ

После основоположников теории эволюции Ч. Дарвина, Э. Геккеля, К. Э. Бэра и др. в последующие годы, особенно в ХХ веке, было проведено огромное количество исследований во всех областях биологии и на разных уровнях организации живой природы по выявлению видов, механизмов, направлений адаптации в филогенезе и онтогенезе. Несмотря на непрерывное видоизменение теории эволюции, основой служила и служит теория естественного отбора Ч. Дарвина. Эта область знаний беспредельно расширилась, войдя в различные биологические и другие науки.

Во второй половине ХХ века родилась новая версия теории естественного отбора – синтетическая теория эволюции. Эта фундаментальная, естественно-научная теория, имеющая важное мировоззренческое значение, подтверждала, углубляла основные положения дарвиновской теории. В её концепции биологическая эволюция определяется как процесс адаптации вида или популяции к среде, как непрерывное движение, направленное на все большее приспособление организма к условиям обитания (А. Б. Георгиевский, 1959,1985).

В 50-х годах ХХ века генетик М. Кимура и американские палеонтологи С. С. Гоулда и Н. Элдредж представили новые теории: теория нейтральности и теория прерывистого равновесия.

Первая говорит о том, что большинство эволюционных изменений на молекулярном уровне, выявляемых при сравнительном изучении аминокислотных последовательностей белков и нуклеотидных последовательностей ДНК, обусловлено не естественным отбором, а случайным дрейфом селективно нейтральных или почти нейтральных мутаций.

Вторая говорит, что эволюция вида (популяции) проявляется в процессе чередования стабильного состояния (стазис) и быстрой смены его новым видом. Это положение не совсем совпадает и даже противоречит дарвиновскому учению, но дало толчок в его дальнейшем развитии как в сторону прямой альтернативы современной синтетической теории эволюции – это эпигенетическая теория эволюции (Г. А. Заварзин,19..; М. А. Шишкин, 1988), так и в сторону его развития.

Эпигенетическая теория раскрывает механизмы формирования и поддержания устойчивых процессов индивидуального развития. Сторонники эпигенеза (эпи – «над», «сверх», «в дополнение») доказывают, что онтогенез есть процесс непрерывных новообразований структур и органов. Это понятие впервые ввел К. Х. Уоддингтон (1970) и использовал И. И. Шмальгаузен (1987) в своей работе. В их концепции генофонд популяций предопределяет фиксированный спектр путей развития организма. Причем, среди возможных вариантов онтогенеза один является нормальным, стандартным для популяции, обеспечивающим наибольшую ее адаптацию к текущим условиям.

Согласно эпигенетической теории эволюции, причиной морфологических изменений популяции является не модификация генома, а изменения условий среды, вызвавшие вариации онтогенеза и отбор в пользу одного из них. Отбор в поколениях выделяет такой генофонд популяции, который обеспечивает стабильную реализацию адаптивного онтогенеза. Геномы, не способные обеспечить адаптивный онтогенез, будут отсекаться отбором.

В 70 – 80-е годы прошлого столетия начала стремительно развиваться новая область эволюционного учения – исследование сложных нелинейных динамических систем. Эта нелинейная динамика развития легла в основу теорий самоорганизации, синергетики. В них используется сложный математический подход в изучении механизмов эволюции: нелинейные дифференциальные упражнения, фрактальная геометрия, теории катастроф и т. п.

В последние годы наблюдается синтез различных наук вокруг идеи естественного отбора, особенно в области социальных и гуманитарных наук. В результате этого появились новые исследовательские направления: эволюционная экономика, эволюционная психология, эволюционная этика, а также биополитика, биоэтика, биоэстетика, социобиология. Так, например, последняя претендует на раскрытие биологических (эволюционно-генетических) обоснований социального поведения в мире живых организмов, в том числе – человеческом обществе.

Несмотря на различные концепции современных эволюционных научных течений, адаптация рассматривается в них в качестве основной проблемы так же, как в законе Ч. Дарвина – законе адаптивной направленности филогенеза. При этом адаптация рассматривается в статическом и динамическом понимании.

В статическом смысле адаптация есть результат совершившегося развития биологической системы, обеспечивающего ее устойчивое существование. Форма устойчивости имеет свои пределы. Пределы адаптивного реагирования ограничены порогами устойчивости.

В динамическом смысле адаптацию можно определить как процесс происхождения (приобретения) адаптации в ходе филогенетического и онтогенетического процесса. Адаптация является одним из универсальных проявлений устойчивости наряду с преемственностью. Изменения в филогенезе должны быть направлены в сторону большей приспособленности.

Эволюция вида (популяции) может происходить с помощью двух неоднозначно взаимосвязанных адаптивных процессов:

1. Процесс формирования адаптивных изменений, определяющих специализированное приспособление вида к конкретным условиям обитания (идиоадаптация, аллогенез).

2. Процесс системных адаптаций в организме – системных изменений (ароморфозы), связанных с переходом к новому уровню организации, не ниже биологического класса, с сохранением всего предшествующего разнообразия.

Существует принципиальная разница между этими адаптивными процессами:

– адаптивные изменения более или менее равномерно распределены в биологической истории и направлены на приспособление к конкретным условиям обитания;

– системные адаптации возникают в едином комплексе, соответствующем классу биологических организмов, на коротком по биологическим меркам временном промежутке. При этом наблюдается закономерное последовательное сокращение временных промежутков между формированием новых классов.

Таким образом, в результате постепенных адаптивных изменений, направляемых естественным отбором, происходит накопление некоторого эволюционного «материала», интегрирующего взаимодействие организмов (популяций) и среды на длительных промежутках времени, но реализация этого «материала» происходит спонтанно, в относительно быстром формировании новых биологических форм. Следовательно, появление новой эволюционной формы является логическим завершением длительного адаптивного процесса, но ее появление (проявление) происходит не постепенно, а спонтанно и скорее не как логическое продолжение конкретного адаптивного движения, а вследствие кризиса этого движения.