Биологический эволюционизм

В теоретической биологии на рубеже XVIII-XIX-ro веков набирала силы идея эволюции живой материи и её связи с эволюцией неживой природы. В 1804 году Соссюр доказательно описал роль солнечного света в газообмене растений, в

Эволюция естествознания их способности поглощать углекислый газ и выделять кислород. Эта работа весьма способствовала развитию взглядов на всю природу как на «единый организм», где все может изменяться и само по себе, и под воздействием Солнца. Хотя по Библии и Аристотелю виды организмов неизменны, палеонтологические находки прямо-таки выталкивали на идею эволюции. Борьба мнений была неописуемая. Карл Линней (1707-1778 гг.) создал фактически эволюционную систематику растительного и животного мира, но неизменно выступал в защиту постоянства видов и самой идеи креационизма - сотворения мира Богом из ничего. Жан Батист Ламарк (1744-1829 гг.) создал первую картину эволюции живого, включив в нее процессы изменения и усложнения организмов. Эволюцию он объяснял внутренним стремлением всех организмов к усовершенствованию. Механизмы эволюции - только через внутренние мотивы, заложенные Богом. Жорж Кювье (1769-1832 гг.) сделал очень многое в палеонтологии, по полученным данным он констатировал, что виды рождаются и умирают. Но рождение и смерть видов Кювье объяснял катастрофами, не признавая эволюционного процесса.

Дарвинская триада как основа эволюционного мировоззрения

Труды целой когорты ученых создали фундамент для появления научно обоснованной эволюционной теории. К середине XIX века было накоплено огромное количество наблюдательных и экспериментальных данных о жизни и развитии флоры и фауны планеты. Единство живой материи подтверждалось и клеточной теорией строения живого вещества, созданной в 1839 году Т. Шванном как обобщение многих фактов, описанных в трудах ботаников и зоологов. В 1859 году появился фундаментальный труд Чарльза Дарвина «Происхождение видов». В нем в развернутом и доказательном изложении была представлена эволюционная теория, сущность которой ранее была изложена в совместном докладе Дарвина и А. Уоллеса. В работе вскрывались природные механизмы самого процесса эволюции: изменчивость, наследуемость, отбор. Поскольку в наши дни идея дарвинской триады претендует на всеобщность и универсальность, рассмотрим подробнее три её компонента, опираясь на эволюцию живого и выявляя черты, свойственные системам другого происхождения.

Задание. При проработке данного раздела студентам очень полезно поразмышлять или написать самостоятельную работу на тему - а как дарвинская триада «работает» в области вашей будущей деятельности? Например, в эволюции социальных структур типа системы образования? Или же в развитии экономических структур общества? Проецируя глобальную эволюционную идею на локальные, наблюдаемые в настоящее время изменения и разного рода реформы, можно понять степень их перспективности. Соответствует ли ход инноваций в вашей области деятельности всеобщей закономерности или же это просто ностальгическая попытка вернуть что-то хорошее из прошлого? Но помните - время необратимо. Это закон природы.

При анализе эволюционной триады мы будем придерживаться современной терминологии, поскольку во времена Дарвина многого ещё не было, но нас интересуют концептуальное видение, а не исторические детали, которые, впрочем, тоже порой весьма интересны.

Изменчивость. По Дарвину, изменчивость есть свойство живых организмов существовать в различных формах. По механизмам возникновения и по характеру изменений признаков Дарвин выделил две главные причины изменчивости:

  • • изменчивость типа мутаций, когда изменения происходят на генном уровне. Этот вид изменчивости приводит к возникновению новых генотипов. Мутационная изменчивость, как правило, наследуется и, следовательно, может приводить к изменению фенотипа, то есть к изменению всех признаков и свойств особи, формирующихся в процессе взаимодействия генотипа со средой. Напомним, что генотип - единая система генетических элементов, например, система структурных со стояний гена. Ген - функционально неделимая единица генетического материала, относительно «самостоятельный» участок молекулы ДНК. Совокупность генов и есть генотип;
  • • изменчивость типа модификаций. При модификации фенотип изменяется под действием условий существования организма. Генотип остается без изменений. Модификация разных организмов всегда индивидуальна, степень изменчивости определяется генотипом и интенсивностью воздействия среды.

Эти два типа изменчивости сам Дарвин называл неопределенной и определенной изменчивостью, поскольку понятия генотипа в то время не существовало, оно появилось только в 1909 году, а расшифровано только во второй половине XX века. Ясно, что изменчивость - одна из основ селекции растений и животных. Как ею управляют селекционеры - это детали их профессии. Для нас существенно, что изменчивость есть необходимый атрибут развития систем любого происхождения. Опираясь на биологические аспекты как на прототип, можно сформулировать комплекс определенных условий, необходимых для реализации изменчивости в любой системе, в том числе в системах социального характера. Минимальный набор условий включает пять обязательных свойств:

  • 1) система, например, организм или государство, не должны разрушаться при любом виде изменчивости;
  • 2) изменчивость может определяться как чисто внутренними процессами в системе, так и внешним воздействием;
  • 3) если изменения в системе обязаны внутренним причинам, то система должна обладать свободой выбора в реализации одного из возможных состояний. Иными словами, в системе обязательно наличие «степеней свободы», своеобразных «точек роста» нового. Вспомните, как изменялась система естественнонаучных взглядов человечества. Натурфилософия, МКМ, ЭКМ, квантово-вероятностная картина мира сменяли друг друга из-за неполноты и противоречий с наблюдаемыми явлениями;
  • 4) выбор пути развития («траектории») всегда предполагает наличие случайных неоднородностей (флуктуаций);

5) если изменения в системе обязаны внешнему воздействию, то система должна обладать «отзывчивостью» на управляющее воздействие.

Таким образом, фиксируем, что изменчивость, как свойство любых природных систем, есть обязательное (необходимое) условие развития, необходимое условие эволюции. Если модификациями мы в какой-то степени можем управлять, то мутации не всегда управляемы. Здесь необходимо подчеркнуть, что мутационные изменения происходят и под действием внутренних причин, и под воздействием внешних факторов. Но однозначных мутаций в системах не бывает. Например, последствия воздействия радиации на организм однозначно не определяются, если это воздействие не приводит к гибели гена. При одном и том же воздействии на разные организмы, или на один и тот же организм в разных состояниях последствия тоже будут разные. Так происходит в живой природе, так же процессы протекают и в неживой природе. Последствия такого «внешнего воздействия», как принятие какого-либо законодательного акта, также однозначно не определяются. Вспомните классику: «Хотели, как лучше, а получилось как всегда». Соответственно, один и тот же приказ министра образования по-разному скажется на деятельности вузов различного уровня и профиля.

Наследование. По современным биологическим представлениям наследование предполагает передачу генетической информации из одного поколения другому. По Дарвину, наследование - это передача следующим поколениям признаков, приобретенных в результате мутаций, то есть преимущественно тех изменений, что происходят по внутренним причинам. Как мы теперь знаем, по наследству передаются не признаки, а гены, их предопределяющие, но суть дела от этого не изменяется. Наследуемые различия («признаки») фенотипа контролируются либо одним геном, либо системой генов, поэтому различают моно- и полигенное наследование. Это в биологии. Очевидно, есть и не только биологическое наследование. Так, например, через язык человеческие поколеЭволюция естествознания ния наследуют достижения науки, наследуют знания. Для этого создана, в основном, система образования. Это, так сказать, наследование «благоприобретенных признаков» в человеческом обществе, в его социальных структурах. И в структурах типа «государство» очень многое наследуется при медленных и быстрых преобразованиях.

Задание. В ваших размышлениях полезно осознать, какие именно последствия «изменчивости социальных структур» наследуются? И почему? Как вы полагаете, почему именно «изменчивость» и «наследуемость» есть обязательные условия развития общества?

В настоящее время можно сказать, что наследование как природное явления существует и в неживой природе. Просто «масштабы времени», хронохарактеристики заметно отличаются от таковых при эволюции живого и при эволюции социальных структур. Так, излучение лазера «наследует» свойства первичного фотона. Растущий кристалл повторяет структуру кристаллической затравки, но не абсолютно точно. Таким образом, наследуемость - обязательное условие развития любых систем. Неясность здесь может быть только с уникальной сверхсистемой - Вселенной.

Отбор. По Дарвину, естественный отбор - результат «борьбы за существование». В потомстве выживают те особи, которые наиболее адекватно приспособлены (адаптированы) к изменяющимся условиям жизни. Естественный отбор реализуется в природе при наличии наследуемой изменчивости. В этом смысле триада «изменчивость - наследуемость - отбор» есть системный механизм эволюции. Следствия отбора:

  • - увеличение разнообразия форм организмов;
  • - последовательное усложнение форм организации в ходе эволюции. «Упрощенные варианты» могут быть живучи в следующем поколении, но при длительном существовании популяции «упрощенных форм» неизбежно вымрут, так как они адаптированы только к единственному сочетанию условий.

Генетическую сущность естественного отбора в биологических структурах составляет неслучайное сохранение определенных генотипов в популяции и избирательное их участие в передаче генов последующим поколениям. Естественный отбор - процесс по определению обязательно вероятностный. Разновидностью естественного отбора является искусственный отбор. Он ведется человеком по конкретным признакам, типа содержания белка в зерне, высокая яйценоскость или наращивание веса и т.п. В какой мере искусственный отбор отличается от естественного - это вопрос трактовки. Так, вполне логично полагать, что, коль скоро речь идет о человеке как явлении природном, то искусственный отбор фактически тот же естественный, проходящий с участием не только окружающей природы, но с целенаправленным участием человека. Искусственный отбор - это естественный отбор в системе, включающей человека. Такой вид отбора довольно интенсивно действует и в социальной сфере, например в системе банков, промышленных предприятий, торговых организаций. Примеров тому много. Он же довольно жестко работает в сферах искусства и науки, там тоже «выживают творения», наиболее адаптированные к человеческим потребностям в познании самих себя и в познании среды своего обитания. И отбор этот сопровождается великими драмами в жизни творцов. Интересно проследить действие отбора на высшем уровне организации неживой природы, в техносфере. Здесь разрабатываются и испытываются сотни вариантов технических систем, но в нашу жизнь входят лишь те, что в наибольшей степени соответствуют нынешнему комплексу человеческих потребностей. В судьбе творцов новой техники, в судьбе изобретателей драматических ситуаций тоже хватает, но здесь их суть не так жестока, как в искусстве или науке. Не пошла эта машина -сделаем лучше. История техники изобилует и примерами нерационального расхода времени и интеллектуальных усилий на создание утопий вроде вечного двигателя, и примерами создания «монстров», показавших свою бесперспективность уже на уровне опытных образцов. Фактор отбора работает и в неживой природе, но там и критерии, и хрономасштабы совсем иные. Критерием «самоотбора» там является устойчи вость структуры, устойчивость системы вместе с её способностью к усложнению, к развитию. Неустойчивостей в ходе эволюции неживой природы проявляется много, без них нет развития, но структуры с избыточной энергией не выживают. Таковы, например, эксимерные структуры. Эксимеры - это молекулы, существующие только в возбужденном состоянии, например Ап, ArF, KrCl и другие аналогичные образования с участием инертных газов. При переходе в основное состояние они распадаются.

При анализе действия дарвинской триады следует учитывать, что применительно к человеку после появления «человека мыслящего» естественный отбор потерял свою видообразующую функцию. Уже в конце XIX века Луи Пастер теоретически обосновал и экспериментально доказал невозможность самозарождения жизни в современных условиях. Всему свое время. Процессы эволюции необратимы. Изменения биологических свойств человека более не определяют общественно-исторического развития. Это не означает, что человек остановился в своем развитии, но изменения возможны в пределах «сапиентного» комплекса. Так, идет довольно интенсивное развитие когнитивной и креативной структур человека, да и в части чистой физиологии известно, что в обозримых масштабах времени неоднократно отмечались периоды акселерации. Но ответа на ныне широко обсуждаемый вопрос о возможности и целесообразности воздействия человека на свой генофонд пока что нет, поскольку проблема эта - не биологическая, а социально-этическая. С уверенностью мы можем лишь констатировать, что действие отбора на уровне человека как биологической особи прекратилось. Но как деталь механизма эволюции отбор не исчез. Его действие переместилось с человека на человеческие творения - социальные структуры, творения науки и искусства, технические системы. Почему произошло так, а не иначе - это проблема последующих поколений исследователей.

Теория эволюции Ч. Дарвина оказалась не только способной объяснить основные особенности эволюции живого, но стала мировоззренческой и методологической концепцией современного естествознания. Вначале были только представления об эволюции живого. В теории Дарвина они оформились в научную систему. Затем было осознано, что выявленный частный механизм эволюции носит всеобщий, универсальный характер. Конечно, конкретные детали для каждого отдельного направления строго индивидуальны - это вполне естественно в силу сильной дифференциации наших познаний, но умение человечества увидеть за частным проявлением нечто всеобщее вызывает восхищение.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >