Текст книги "Знание - сила, 2005 № 09 (939)"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 11 страниц)

Дальше мутационизму не повезло. Отбросив соображения Де Фриза о массовом характере мутации при определенном состоянии вида, последователи его учения немедленно наткнулись на возражения со стороны простой теории вероятностей. Они ведь рассматривали мутации, возникающие у разных особей, независимо друг от друга. Но ошибка – в трактовке понятия: Де Фриз считал мутации часто возникающими и одинаковыми, а его последователи – независимыми и разными – привлекли внимание к проблеме бытия мутации в коллективе особей – популяции.

В 1926 году С.С. Четвериков напечатал теоретическую работу, которая стала классикой: «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения генетики». Он показал, что природные популяции должны быть насыщены мутациями, впитывают их, как он писал, «как губка впитывает воду». Поэтому надо ожидать, что популяции содержат много разных мутаций. С этой статьи началась популяционная генетика и интирация генетики с теорией эволюции. Предположение о независимом возникновении одной мутации от другой помешало мутационизму стать теорией эволюции вместо дарвинизма, однако именно оно создало фундамент для их объединения. Сужение понятия «мутация» по сравнению с изначальным толкованием Де Фриза позволило рассматривать мутации именно как те индивидуальные, а не массовые уклонения, которые оцениваются естественным отбором. После работ Тимофеева-Ресовского, показавшего экспериментально насыщенность природных популяций дрозофилы мутациями, стало понятно, что естественному отбору есть, с чем работать. Именно в этот момент теория эволюции приобрела проверяемые предположения, то есть стала наукой в современном понимании. Благодаря работам Тимофеева-Ресовского, Добжанского, Меллера, Фишера, Райта оформилась микроэволюция – наука о видообразовании. Естественный отбор работает с мутациями, изменяя их частоту в популяции, – так выглядел наконец достигнутый синтез генетики и теории эволюции.

Первое, что пришло в голову ученым, осознавшим наличие шромного количества рецессивных мутаций в популяциях, в том числе в популяциях человека, – это улучшение человеческой породы. Ведь многие рецессивные мутации уменьшают жизнеспособность особи, например, фенилкетонурия или альбинизм, заманчиво было бы избавить от них будущие поколения! Появление евгеники и ее связь с фашизмом сильно подпортили репутацию генетики, особенно на 1/6 части суши.

Самое обидное в том, что евгеника совершенно не стоила того шума, который вокруг нее поднялся. Расчеты той же самой популяционной генетики показывают, что даже полное устранение от размножения гомозиготных носителей вредной мутации приводит к очень медленному уменьшению ее частоты в популяции. А ведь есть еще гетерозиготы – в их фенотипе мутация вообще не проявляется. Под покровом нормального фенотипа может накопиться много рецессивных мутаций, показали Четвериков и Тимофеев-Ресовский. От прямого применения генетики для улучшения человечества пришлось отказаться не только по этическим, но и по научным соображениям, даже маленькое уменьшение частоты вредных мутаций требует очень большого времени.

Гораздо более эффективным оказалось применение формально-генетического подхода для улучшения пород домашних животных. Созданная трудами Фишера, Райта, а в нашей стране – А. С. Серебровского, Б.Л. Астаурова и других – количественная генетика оказалась надежным инструментом селекции. Прямому генетическому анализу количественные признаки – такие, как рост, вес, жирность молока – не поддаются. Предложенные количественной генетикой методы косвенной оценки, такие, как оценка производителей не только по потомству, но и по родственникам, оказались очень полезными. Почему так важно оценить особь по ее, например, братьям и сестрам? Потому, что очень часто людей интересует только один пол животного. И если мы оцениваем быка-производителя по молоку его сестер, мы выигрываем целое поколение – нам не нужно ждать появления на свет и половозрелости дочерей этого быка.

А что говорить об индуцированном мутагенезе, открытом советскими генетиками Г.А. Надсоном и Г.С. Филиповым в 1925 и американским генетиком Г. Меллером в 1927 году! Его практическому применению мы обязаны многими успехами современной биотехнологии.

Некоторые вирусы используют РНК для тоге, чтобы изменить генетическую структуру зараженной клетки

Не ждать «милостей» – «хороших» мутаций от природы, взять их у нее – наша задача! Недаром молодая Советская республика требовала от генетиков не теории, а практики. Классовое чутье комиссаров безошибочно распознало мощный технологический потенциал молодой науки.

Все эти успехи не заслоняли главной проблемы – проблемы материального носителя наследственной информации. Опыты Моргана показали, что гены линейно расположены в хромосоме. Отлично! Но что это – гены? Из какого вещества они образованы? Ведь данные биохимиков показывают наличие в хромосоме нуклеиновых кислот и белка. Который из них?

Нет необходимости напоминать, какое вещество оказалось носителем наследственной информации. Открытие Уотсона и Крика объяснило многие полученные ранее экспериментальные данные: правило Чаргаффа, данные рентгеноструктурного анализа. Комплементарность цепей ДНК друг другу позволила объяснить и точность передачи наследственной информации – полуконсервативный характер удвоения молекулы ДНК обеспечивает точное воспроизведение порядка нуклеотидов в молекуле. Был получен первый ответ на вопрос: почему из яйца лягушки никогда не вылупляется цыпленок? И хотя первый ответ оказался далеко не исчерпывающим, это был фундаментальный прорыв в понимании механизма, обеспечивающего поддержание форм жизни в течение долгих поколений.

Нет больше человека, который никогда не слышал о таком веществе – ДНК. Даже в листовках национал– экстремистов и речах президентов мы встречаем дезоксирибонуклеиновую кислоту, заменившую в их риторике понятия крови, народного духа, «традиций дедов и прадедов». Второй раз в истории генетики был сорван покров тайны с наследственности. Вот она, открытая «книга жизни»! Как говорят продавцы, читайте ценники, там все написано.

Древняя традиция объяснять все влиянием наследственности получила мощную поддержку новейших научных данных. В этом месте мифология профессионалов и мифология толпы не отличаются друг от друга. Когда президент нашей страны говорит в Законодательном собрании, что у «русского народа нет неприятия власти на генетическом уровне», он просто разделяет точку зрения многих профессионалов, что развитие организма строго детерминировано, то есть однозначно определено генетическими факторами. Раз все органы и ткани получаются путем развертывания в процессе индивидуального развития генетической программы, нет никаких причин думать, что отношение к власти определяется как-то еще. Зная генетический код, мы можем его прочитать. И тогда станет понятно, где агнцы, а где козлища, кого надо учить выжигать по дереву, а кого – высшей математике. Мало кто из профессионалов, а тем более широкой публики, при этом вспоминает, что похожим образом формулировалась сверхзадача ньютоновской механики: зная координаты и скорость всех точек системы, мы можем в точности предсказать их движение, даже если рассматриваемой системой будет вся наша Вселенная. Этот унылый детерминизм имеет глубокие корни – доктрине предопределенности спасения одних и вечных мучений других уже много столетий. «Черного кобеля не отмоешь добела» – гласит народная мудрость.

Вскрыв черный ящик наследственности, ученые обнаружили черный ящик поменьше: «лишнюю» ДНК.

Довольно скоро оказалось, что написано в «книге жизни» даже слишком много. Основная догма молекулярной биологии тех времен – «один ген – один фермент» – предполагает примерное равенство количества генов и кодируемых ими ферментов. Сказалось, однако, что все не так просто. Огромное количество ДНК в геноме «ничего не делает». Не кодирует никаких ферментов и вообще существует неизвестно зачем. Может, она просто лишняя? Но почему тогда она не утратилась в процессе эволюции, ведь ненужные органы быстро отмирают? Может быть, она служит для стабилизации молекулы? Неизвестно.

Вскрыв черный ящик наследственности, ученые обнаружили там черный ящик поменьше – лишнюю ДНК. Подход «черного ящика» тем и хорош, что можно не лезть ящику внутрь, главное – знать, по каким правилам он работает. Это как раз можно было выяснить, и здесь же оказалась главная опасность. Произошла подмена познания предмета умением с ним манипулировать – да так, что никто и не заметил – младшее поколение исследователей просто не понимало всего, что писали основоположники.

Всплеск работ по молекулярной генетике после открытия структуры ДНК можно сравнить разве что со взрывом сверхновой звезды или атомной бомбы. Биологи стали потихоньку догонять по популярности физиков, хотя окончательно победят они еще не скоро – лет через 50, после расшифровки генома человека.

В биологию ринулись все. Всеобщее увлечение исследованием ДНК немедленно похоронило под собой то, что еще оставалось в генетике от биологии. Молекулярная биология – новая наука, изучающая ДНК – была еще дальше от целостного организма, чем генетика. Шел естественный процесс накопления новых фактов о строении и функциях генов, о «внутренней жизни» макромолекул. Молекулярные методы обещали ответить на все вопросы исследователей, однако вопросов про организмы ученые еще не задавали – время пока не пришло. Серьезные ученые понимали при этом, что к организмам придется вернуться.

Недаром Тимофеев-Ресовский издевался над, как он выражался, ДНКаканьем. Зубр, работавший в молодости над фенотипическим проявлением мутаций, понимал, что, сколько бы мы ни знали про структуру ДНК, это не проливает света на механизм ее воплощения во внешнем и внутреннем строении развивающегося организма.

Это в нынешних учебниках генетики пишут, что «для понимания морфогенетических процессов знания о дифференциальной экспрессии генов недостаточно». В 50 – 60 годы все было проще. Дж. Билл и Е. Татум сформулировали уже упомянутый принцип «один ген – один фермент» – каждый ген контролирует синтез какого-либо фермента. Этот принцип в готовом виде сформулировал дальнейшую методологию исследований, означавшую необходимость изучения не только генов, но и кодируемых ими белков. Довольно скоро таким образом была уточнена структура гена – она оказалась совершенно разной у прокариот (бактерий) и эукариот (всех остальных – дрожжей, высших растений, млекопитающих, насекомых). Оказалось, что эукариотический ген сильно отличается от прокариотического. Были открыты перекрывающиеся гены, сплайсинг и альтернативный сплайсинг – все это изменило устоявшиеся представления о линейной последовательности генов в ДНК. Эукариотический ген оказался настолько же сложнее прокариотического, насколько Библия сложнее Правил пользования метрополитеном. Гены одного метаболического пути могут быть рассеяны по геному, как свидетельства пророков о пришествии Мессии по всему тексту Священного писания, в то время как регуляторная часть – в нашем примере это может быть рассказ о рождении Спасителя в Вифлееме – помещаться вообще в другой части книги, к тому же возникшей гораздо позже.

В генетику ринулись все.

Массовое увлечение исследованием ДНК немедленно похоронило под собой то, что еще оставалось в генетике от биологии.

Также фундаментальное значение имело открытие сплайсинга – специального процесса «сшивания» РНК, необходимого для переноса информации с ДНК на рибосому – место собственно синтеза белка. В нашем примере с Библией оказалось бы, что прямо куски из текста Писания священник никогда не читает, а специально пишет каждую проповедь. Мало того, существует альтернативный сплайсинг – из одной и той же Книги Судей, например, можно подобрать цитаты как в поддержку плана израильско-палестинского урегулирования «дорожная карта», так и против него. Такой альтернативный сплайсинг хорошо знаком всякому читателю старше 40 лет – достаточно вспомнить дискуссии по истории КПСС. Аналогий много – в начале каждого учебника должна была быть ссылка на работы В.И. Ленина или хотя бы К. Маркса – без такой «нуклеотидной последовательности» «рибосома» «не транслировала» «РНК», то есть книгу не печатали.

«То, что справедливо для кишечной палочки, справедливо и для слона» – шуточный афоризм Ф. Жакоба, открывшего вместе с Ж. Моно oneрон, основную регулируемую единицу генетического материала у бактерий, – оказался неверным. На общественное сознание это, однако, никак не повлияло – уж больно точным оказалось попадание в давно пристрелянную десятку. Мавр сделал свое дело и мог идти заниматься наукой дальше – широкая публика твердо усвоила: «ученые открыли, что все записано в генах».

Фотограф Джеймс Уотсон (слева) и Френсис Крик (справа) сняты на фоне механической модели структуры ДНК. Открытие «двойной спирали» является одним из самых больших достижений биологической науки в XX веке

Хоть афоризм и оказался неверным, но точно выразил суть подхода. Гермесу Трисмегисту приписывается афоризм «что наверху, то и внизу» – основной принцип мистического познания предлагает нам видеть в мире дольнем отражение мира горнего. Нижний мир не тождествен верхнему прямо, он существенными чертами на него похож. Этот принцип может использоваться при познании, но трудно себе представить созданную на его основе промышленную установку. Ф. Жакоб, в отличие от Гермеса Трижды– величайшего, предложил другой принцип – «что у простого, то и у сложного» – гениальный технологический ход, позволявший планировать и проводить эксперименты. Если мы поставили опыт А с низшим грибом – хорошо! А теперь поставим его с дрозофилой! А теперь с мышью! Мы наверняка получим результаты. И пусть они камня на камне не оставят от нашего первоначального тезиса о равенстве кишечной палочки и слона – нам не жалко! Почему же не жалко? Любой мистик сильно бы огорчился, возьмись кто ему аргументированно доказать, что его видение, скажем, Софии – Премудрости Божией, – просто психоз, вызванный недостатком, например, селена в организме. А тут – не жалко. Действительно, чего ее жалеть, технологию. Результат получен – это главное. Понятно, чем чреват такой подход, – постоянным сужением поля зрения исследователя вплоть до исчезновения из него живого организма как такового. «Whatever happened with organisms?» (Что-то стряслось с организмами?) – назвал положение дел в современной биологии известный ученый Брайан Гудвин.

Знаменитая двойная спираль – молекула ДНК. Одиночная нить ДНК образуется во время клеточного деления, когда происходит удвоение молекулы

Нельзя при этом сказать, что подход ничего не дал, – дал, да еще и сколько. Разработка К. Муллисом в 1986 году полимеразной цепной реакции вызвала примерно такой же переворот в медицине, как в свое время открытия Луи Пастера. Ставший теперь рутинным метод ПЦР-диагностики заболеваний позволил лечить человека именно от той инфекционной болезни, которой он болеет, просто дав нам возможность точно установить ее возбудитель. Разработанные в том же году приборы автоматического секвенирования – то есть определения нуклеотидной последовательности ДНК – привели к обвальному нарастанию информации. Стартовавший в 1988 году и достигший промежуточного финиша к 2003 проект «Геном человека» был бы без подобных приборов просто невозможен. Такое огромное количество информации не может быть проанализировано вручную – вторым китом, на котором стоит сегодня уже даже не генетика, а геномика, являются вычислительные машины. Сравнительная геномика поставляет нам массу информации о метаболических путях, обелок-белковых взаимодействиях, о молекулярной эволюции – новое знание рождается даже не «на кончике пера», а на левой клавише мыши. Все это так. Но что это добавило к нашей картине мира?

Пожалуй, пока ничего. Будем надеяться, что в умах широкой общественности отложится хотя бы, что «гены – это очень сложно», вместо нынешней – «ген – всему голова». Ген ведь все-таки не хлеб.

Владимир Черданцев

Пух и кролик:

Два взгляда на изменчивость и эволюцию биологических форм

Рисунки Ольги Кругловой

– Кролик – он умный!

– сказал Пух в раздумье.

—Да, – сказал Пятачок.

– Кролик – он хитрый.

– У него настоящие Мозги.

—Да, – сказал Пятачок,

– у Кролика настоящие Мозги.

Наступило долгое молчание.

– Наверно, поэтому,

– сказал наконец Пух,

– наверно, поэтому-то он

никогда ничего не понимает!

Если просто сказать, что эволюция биологических форм основана на случайном поиске подходящих для данной среды фенотипических признаков, то никто из эволюционистов с этим не согласится, хотя бы потому, что это несолидно звучит и, главное, Где же туг наука? Они возразят с полным на то основанием, что любой организм – это исторически сложившаяся динамическая структура, для которой одни изменения естественны, другие – затруднительны, даже если очень нужны для выживания, а третьи – просто невозможны, потому что разрушат саму структуру.

Все это – чистая правда, но дело в том, что современная теория эволюции работает не со структурами, а с признаками. Признаки же при удачном выборе позволяют различать объекты независимо от их структуры, и, по-видимому, именно так поступает отбор. По сути это означает, что отбор работает не с природными, а со знаковыми системами, скорее, с именами предметов, чем с самими предметами.

У любой, даже очень простой структуры, например, у спичечного коробка, имеется потенциально бесконечное множество признаков, которые можно измерить, а потом, с тем или иным успехом, изучать их изменчивость (коробки редко имеют вполне прямоугольную форму), наследственность (на разных фабриках делают немного разные коробки) и отбор (коробки, сделанные на разных фабриках, могут быть немного разного качества). Все это можно было бы делать и в случае, если бы коробки были круглыми, то есть если бы это был другой тип структуры – просто в этом случае какие-то признаки было бы труднее измерить, а другие – легче. Современная теория эволюции не дает оснований считать, что если бы коробки были круглыми, то механизм их эволюции был бы иным, чем у прямоугольных коробков, потому что – и это главное ее положение – выбор признаков, по которым будет идти или вестись отбор, не зависит не только от структуры подлежащих ему объектов, но и от их физической природы, и даже от того, есть она или нет. Замечательно, что такой взгляд на природу биологической эволюции – назовем его взглядом Кролика – вполне обоснован, потому что отбор именно так и действует, и не всегда понятно, как он ладит с реальным миром, то есть с миром Пуха.

На взгляд Кролика (неодарвинизм, современный синтез и пр.), единственным признаком фенотипа, по которому может идти отбор, является приспособленность, состоящая из потенциально бесконечного множества компонент, каждой из которых соответствует бесконечное же множество потенциально измеримых фенотипических признаков. Поскольку при таком взгляде на веши любое взаимодействие компонент приспособленности порождает новый фенотипический признак, множество признаков не только бесконечно, но и несчетно. Множество же биологических структур, способных к физическому существованию (необязательному для признаков), является мало того что счетным, но и, вероятнее всего, конечным множеством. Из несоизмеримости этих множеств следует, что сами структуры не могут иметь определенного вклада в общую приспособленность организма, оставляя это признакам.

Говоря о приспособленности структуры, Кролик имеет в виду вовсе не структуру, а «иллюзию единства» признаков, возникающую из-за того, что они нужны для какого-нибудь действия, имеющего адаптивный смысл. Например, чтобы зажечь спичку, одной деревяшки мало, нужна еще фосфорная головка. Глядя на спичку, Пуху совершенно ясно, что палочка и головка – это признаки, которые нужны, чтобы разжечь огонь, но они не нужны самой спичке. Это совсем не то, что ладонь и пальцы, которым ладонь нужна не только для того, чтобы что-нибудь схватить, но и для того, чтобы сделать пальцы, то есть для того, чтобы такая структура, как рука, вообще могла существовать. Кролику, вместе с отбором, не нужно знать, в чем разница между рукой и спичкой, и по-своему он совершенно прав. С. Райт, благодаря которому понятие отбора приобрело точный (в духе Кролика) смысл, отсутствовавший у Дарвина (бывшего скорее Пухом), сравнивал отбор с корзиной для бумаг, «вбирающей в себя любые причины направленного изменения генных частот». В частности, отбору все равно, каким образом делаются признаки, нужные для выполнения какой– либо биологической функции, тем более что признаки вообще не делаются, а выбираются. Со структурами отбор сталкивается только тогда, когда нечего или не из чего выбирать. У генетиков это называется «морфогенетическими ограничениями», и русский язык выдает бессмыслицу такого сочетания слов, звучащего по– английски вполне невинно.

Такое различие взглядов становится особенно очевидным, когда речь идею возникновении в эволюции новых структур, более сложных, чем их предшественники. Кролик сразу начинает с генов, поскольку не видит различия между новой структурой и новой комбинацией признаков исходных структур. Представим себе, что в лабораторной популяции мы ведем отбор на увеличение числа щетинок, развивающихся на мушином брюхе. Такой отбор обычно эффектавен, и за несколько поколений среднее значение отбираемого признака – числа щетинок – увеличивается не менее, чем на 20 процентов. При этом, естественно, в популяции появляются мухи с таким обилием щетинок, какие в исходной популяции просто не встречались. Спрашивается, откуда взялись такие мухи?

Ответ хорошо известен и достаточно подробно изложен в любом учебнике количественной генетики. В исходной популяции имеется множество генов и их аллелей, влияющих на число щетинок в (+) и (-) направлениях. Поскольку в ходе отбора среднее число (+) генов в каждом генотипе увеличивается, увеличивается и вероятность того, что после очередного скрещивания любой данный (+) ген соединится в новом генотипе с другим (+) геном. Кролик заметит, что то же самое могло бы произойти случайно и в исходной популяции, без всякого отбора, и не происходит только потому, что эта популяция недостаточно велика. Исходная и прошедшая отбор популяции различаются всего лишь вероятностью заранее известного события – соединения в одном генотипе почти всех имеющихся в популяции (+) генов, то есть новое значение признака ничего нового, кроме вероятности, в себе не заключает. Из этого следует, что тиражируемое в учебниках (у русских это повелось с И.И. Шмальгаузена) понятие о «творческой роли отбора», мягко говоря, некорректно – Пуха еще можно провести, но не Кролика.

Именно поэтому Кролик и говорит, что действительно новые признаки появляются только с возникновением новых генов, причем неважно, получаются ли эти гены путем старых добрых мутаций или, скажем, изменением генов за пределами хромосом. Кролик не спорит с тем, что сегментация мезодермы у кольчатых червей представляет собой нечто новое по сравнению с несегментированной мезодермой круглых червей, он просто ищет – и обычно находит – ген, который работает в мезодерме зародышей кольчатых червей и которого нет у круглых червей. И наоборот, если оказывается, что при образовании головы у насекомых и позвоночных имеется некоторое сходство в расположении зон экспрессии одних и тех же генов, то делается вывод, что голова насекомых и позвоночных развивается по одинаковым правилам, каковы бы они ни были. Вообще же Кролик не видит особой проблемы в том, каким образом первоначально одинаковые части становятся различными.

Давно вошедшая в учебники схема превращения одинаковых сегментов предполагаемых предков насекомых (вроде многоножек) в такие разные части тела, как 1рудь и брюшко, основана на том, что при последовательном выпадении генов двух генетических комплексов (Antennapedia и Bithorax) сегменты становятся одинаковыми, такими, как у многоножек. Обратив эту операцию во времени и снабдив каждый ген положительным вкладом в какие-нибудь компоненты приспособленности, получаем сегментацию тела насекомых под действием отбора.

Схема эта куда разумнее и последовательнее, чем может показаться при кратком изложении (Кролик вообще последователен). Выпадение (выключение) генов не создает новый тип сегмента, а просто переносит признаки с одних (брюшных) сегментов на другие (грудные), то есть совершенно так же, как в случае со щетинками, создает новые комбинации признаков. Из того, что обратная операция (включение генов) должна изменять признаки только определенных сегментов, тех, которые ближе к голове, следует, что у предков насекомых эти сегменты уже отличались от расположенных вслед за ними, только по другим признакам. Кролик добавит, что они и не могли не отличаться, потому что всегда находились на разном расстоянии от головы (официально это называется теорией позиииональной информации), но только мы не видели этого до тех пор, пока не появились гены, способные это ощутить. Поэтому, по мнению Кролика, между однородной и неоднородной сегментациями тела нет качественного различия.

Пуху нелегко доказать – тем более что он вообше не умеет доказывать, – что структуры существуют независимо от признаков и их комбинаций, которые различает отбор. В математической теории самоорганизации физических систем имеется простой и понятный Пуху критерий, позволяющий отличать новые структуры от новых комбинаций признаков. Между исходно неразличимыми частями возникают различия, но не потому, что у какой-то из них появились новые признаки, а потому, что части системы оказались на новых местах, которых не было прежде.

У эволюционистов-морфологов, которые думают об отборе примерно столько же, сколько эволюционисты– генетики о структурах, есть понятие гомологии, означающее, что орган, несмотря на все его отличия, можно считать «тем же самым органом» (крыло и конечность у позвоночных животных), если он развивается в таком же окружении, то есть на том же самом месте. Отсутствие гомологии между данной формой и тем, что имелось у предков, служит критерием возникновения новой структуры. Это необходимое, но еще недостаточное условие новизны. Биолог должен добавить, что различие между новой и исходной структурами не имеет функциональной нагрузки, то есть адаптивного значения, и имеет нулевую наследуемость. В противном случае возникновение новой структуры пришлось бы отнести на счет отбора, что невозможно, потому что для отбора их просто не существует.

На самом деле это очень скользкое место, потому что и то, и другое очень трудно доказать и едва ли биолог будет этим заниматься. Всегда можно сказать, что если появление новой области не имеет адаптивного значения для данной среды, то оно может проявиться в какой-нибудь другой среде (это называется преадаптацией). Что же касается наследуемости, то всегда можно сказать, что не получили ее просто из-за недостаточной точности измерения.

К этому Кролик добавит, что если отличие одной структуры от другой не имеет ни адаптивного значения, ни наследуемости, то в биологическом смысле его просто не существует, и вот туг он будет не прав. Различие есть, но проявляется оно только в организации изменчивости, то есть в том, что при прочих равных условиях у новой структуры появляются направления изменчивости, невозможные для другой структуры.

Такого рода изменчивость не укладывается ни в одну из обычных категорий изменчивости, с которой, как считается, работает отбор. Вопрос, очевидно, состоит в том, может ли такая изменчивость служить материалом для эволюции, то есть содержится ли в ней какая-либо информация о дальнейшей судьбе того места, где она возникла.

На языке Кролика это означает, что, когда речь идет о структурах, материалом для отбора оказываются признаки, имеющие нулевую наследуемость и нулевое же адаптивное значение и узнаваемые только по характеру своей изменчивости. Как может происходить такой отбор – предмет для особого разговора.

Марина Фридман

Генетика – наука. Просто надо думать

Увеличение мощи формального аппарата нашей науки, не избалованной успехами применения формальных и математических методов, неизменно приводит к появлению желающих делать теоретически значимые выводы автоматически, не утруждая себя раздумьями. Еще А.А. Любищев в 1925 году, помнится, припечатал эту тенденцию довольно метким термином «мизологизм» (как раз применительно к генетике). Однако, ведь жива она по сию пору, и не только в области лабораторного исследования – у одного знакомого мне зоолога просили программу анализа временных рядов, осведомляясь, правда ли, что она сама делает биологически значимые выводы. Эта паскалевская идея, которая довела человечество от первого арифмометра до современных ЭВМ, в области биологии до добра не доводит. Не доводит, видимо, потому, что в своем фундаменте биология (и даже самая что ни на есть молекулярная) – наука описательная, о том, что бывает. И уж потом – почему бывает и что из этого может следовать.

Вот что бывает – как наследуются детерминанты определенных признаков (что бы за ними ни стояло), как отличаются друг от друга хромосомные наборы разных видов и какая буквочка может стоять в определенном гене на определенном месте – формальные методы позволяли (и позволяют) судить хорошо. Хотя и тут определенная упертость некоторых вещей позволяет в упор не видеть, как десятилетиями не видели перемещения фрагментов ДНК. А почему бывает и что из этого следует – тут, извините, головой работать надо.

Иногда головой удается поработать задолго до открытия предсказанного феномена – известно, например, что бывает при репликации ДНК. Известно также, что клетки могут осуществить несколько десятков делений, а клетки полового пути или многие опухолевые вообще по этой части неограничены. Последнее вроде как несовместимо с тем, что при общепринятом механизме репликации линейная ДНК должна укорачиваться на концах. Значит, надо думать, как клетка может этого избежать. А.М. Оловников еще в начале 70-х придумал. Долго не искали. Одумались, поискали и нашли почти у всех видов. Сейчас Оловников – кандидат на Нобелевку. Вот только у любимой дойной коровы генетиков – дрозофилы – нашли не это, а нечто иное. Теперь опять думают, что там, почему и вносит ли это что-то новое в наши представления.

Именно поэтому критикуемый автором статьи жакобовский подход – чисто сравнительный – даже в отсутствие предварительных глубоких размышлений так часто дает потрясающие результаты. Ведь и впрямь идея «все развитие записано в генах» для некоторых организмов очень даже себя оправдывает, пока мы не обнаружим, что у других организмов расположение тех самых структур, которое вроде бы «записано в генах», намечается, скажем, за счет случайных флуктуаций или чисто механических взаимодействий. Тут уж не увернуться от изменения концепции.