Метаэкология - Валентин Красилов

Переносимые вирусами и другими микроорганизмами гены подчас вызывают взрывной мутагенез — те самые макромутационные процессы, о которых писали противники синтетической теории. В то же время скорость распространения мутации горизонтальным путем чрезвычайно велика. Практически все особи популяции становятся мутантами в считанные годы или даже месяцы (см. «Horizontal gene transfer»: Fallen Leaf Lake Conference, 1996). Таким образом отпадает главное возражение против сальтационной теории — невозможность закрепления единичной макромутации при ее распространении половым путем. Более того, горизонтальный перенос генов позволяет лучше понять взаимоотношения между видами биотических сообществ: они не только конкурируют друг с другом, но и служат друг для друга потенциальными донорами генетического материала, как бы совместно продвигаясь по пути эволюции.

Одна из областей приложения этой концепции — происхождение цветковых растений, которые, по палеонтологическим данным (см. книгу автора «Происхождение и ранняя эволюция цветковых растений», 1989), возникли в результате параллельного развития и практически одновременного выхода на эволюционный уровень покрытосемянности существовавших уже в начале мезозойской эры предцветковых (протоангиоспермов), относящихся к различным эволюционным линиям. Разнообразные предцветковые, как выясняется, росли бок о бок в особого типа сообществах, которые можно назвать арогенными, поскольку происхождение новых классов было результатом их сингенетического развития. Решающую роль здесь сыграло ускорение развития в нестабильных условиях, а также взаимодействие с находимыми в тех же ископаемых сообществах насекомыми (в их кишечнике сохранилась пыльца предцветковых). Насекомые — фитофаги нередко способствуют распространению среди растений микроорганизмов, переносящих гены.

В плане видообразования, на некогерентной стадии защита генофонда от проникновения — половым или неполовым путем — чуждого генетического материала неактуальна, поскольку популяция скорее нуждается в расширении генетической базы для экологической экспансии, нежели в сохранении достигнутой приспособленности. Границы видов становятся в силу этого более прозрачными для горизонтального переноса, а размах изменчивости значительно превышает те пределы, которые в устойчивых условиях накладывает стабилизирующий отбор.

Яркий пример взрывного видообразования описан Н.Н. Воронцовым и Е.А. Ляпуновой у грызунов, обитающих в сейсмических зонах Закавказья и Средней Азии (N.N. Vorontsov, E.A. Lyapunova: in «Evolutionary Biology of Tansient Unstable Populations», Springer, 221-244). В таких местах на небольшой территории возникает веер форм, представляющих все теоретически возможные варианты хромосомных перестроек. При вхождении в когерентную фазу «широкие» макрополиморфные виды — линнеоны, практически исчерпывающие, как показал Н.И. Вавилов, потенциальный спектр изменчивости, распадаются на «узкие» — жорданоны. Эти процессы направляются развитием экосистем и, подобно последним, носят циклический характер.

Прогрессивная историческая тенденция, проявляющаяся на фоне циклических изменений, выражается в увеличении, от цикла к циклу, биологического разнообразия и стабилизирующего воздействия биоты на среду обитания. Такие прогрессивные группы, как цветковые растения или млекопитающие, не только сами более разнообразны, чем их предшественники, но и поддерживают более высокий уровень разнообразия консортивно связанных с ними организмов (в частности, насекомых). Человек потенциально обладает еще большими возможностями стабилизации среды, включая сохранение её биологического разнообразия. В этой связи развитие разума можно рассматривать как биосферное приспособление, средство повышения устойчивости.

Мораль

В те годы, когда великие русские писатели-моралисты изливали свое презрение на естественные науки, которые, по словам Л.Н. Толстого, открыли борьбу за существование, но не могли открыть любовь, российские ученые открыли природу лишайников — слившихся в единый организм представителей двух царств, растений и грибов (А.С. Фоминцын), а также происхождение клеточных органелл, хлоропластов и митохондрий от бактериальных симбионтов (К.С. Мережковский, Б.М. Козо-Полянский). Однако российская духовность больше ассоциировалась с писателем Д.С. Мережковским, чем с его братом-биологом, и до последнего времени никто не замечал, что в тени Толстого и Достоевского была осуществлена мечта гностиков сделать двух одним: впервые было произнесено слово «симбиогенез».

Много лет спустя американская исследовательница Лин Маргулис обосновала симбиогенетическое происхождение клетки эукариот, а другая американка, Барбара Макклинток, обнаружила подвижные генетические частицы вирусного происхождения, указывающие на симбиогенетическую природу генома.

Часто повторяемая мысль о том, что научные открытия в нравственном отношении нейтральны, но могут быть использованы обществом как во благо, так и во вред, изумляет своей наивностью и презрением к истории. Мы уже видели, насколько опасна игра в отрешенность науки от этических проблем. Феномены внешнего мира существенны для нас как элементы метаэкологической системы, в которой развивается наша духовная жизнь. Научное открытие дополняет эту систему или разрушает ее.

В современном прагматическом обществе вспышка страстей, вызванная дарвиновской теорией эволюции, может вызвать лишь недоумение. Мы с готовностью признаем, что и ортодоксальные дарвинисты во многом ошибались, и их оппоненты нередко прибегали к наивным доводам, больше доверяя чувству, чем разуму. Однако следует вспомнить, что европейский мир в то время еще не так далеко продвинулся по пути прагматизма и что как раз теория эволюции в духовном плане больше всего способствовала этому продвижению. Не Дарвин, не обезьяний вопрос и даже не борьба за существование были причиной трудновыразимой тревоги, которую внушала гуманистам теория эволюции, а скорее тот не вполне осознанный выбор между прагматическим и духовным, который в то время делала европейская цивилизация.

Все это теперь уже не кажется актуальным. В наши дни прагматика определяет все сферы жизни, включая как общественные отношения в духе цивилизованной конкуренции, не исключающей благотворительность, так и отношение к природе, которую нужно покорять, а также охранять, для блага человека. Однако уже вполне очевидны негативные аспекты такого подхода, и человеку, чтобы избежать общественных катаклизмов, сохранить природу и себя вместе с нею, придется пересмотреть основные этические установки.

Системная теория дает нам столь необходимую моральную опору в оценке эволюционных событий и механизмов. По изложенной выше модели, прогрессивное развитие сопровождается периодическими кризисами, которые означают смену тенденций, движение вспять. Мы нашли общий критерий — сокращение производства мертвого вещества в экосистеме — позволяющий избежать циничного отождествления прогресса с успехом. Победа в борьбе за существование не может служить оправданием средств. На войне одни побеждают ценой огромных потерь, другие — благодаря искусной стратегии, но только последние определяют прогресс военного искусства.

Теперь предстают в ином свете и естественный отбор, и приспособление. Панглосовское отношение к эволюции, в которой все, что ни случается, к лучшему, заставляет видеть в естественном отборе положительное явление. Как основной эволюционный механизм отбор должен совершенствоваться, становиться все более эффективным. В действительности все высшие организмы (человек — не исключение) располагают средствами для смягчения отбора (взаимопомощь, переадресовка агрессии, замена реальной конфронтации на символическую и т. д.). Отбор, т. е. выборочное выживание и размножение, означает генетическую смерть выбракованных особей и действует как энтропийный фактор. Прогресс закономерно ведет к уменьшению эффективности отбора. Ослабление отбора в человеческом обществе — не противоестественная, как нередко думают, а вполне естественная прогрессивная тенденция.

О приспособленности традиционно судят по росту численности. Но быстро размножающиеся организмы могут увеличиваться в числе даже при очень высокой смертности. Их вклад в производство энтропии слишком велик, чтобы их можно было считать по-настоящему приспособленными. Повышение приспособленности следовало бы оценивать по снижению смертности. Тогда мы смогли бы, не впадая в порочный логический круг, определить, кто в самом деле наиболее приспособленный. Мы смогли бы также выбрать среди приспособлений, позволяющих сохранить популяцию, те, которые помогают сделать это с меньшими потерями. Это и есть прогрессивные приспособления.