Файл: Георгиевский, А. Б. Проблема преадаптации. Историко-критическое исследование.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 52
Скачиваний: 0
естественного отбора» (Соч., т. 3:431). И хотя такие изменения не подхватываются отбором в момент их об разования, в будущем они могут сыграть существенную роль в эволюции. Выявление их скрытого адаптивного значения определяется, как правило, сменой направления отбора: «Во многих других случаях изменения, по всей вероятности, являлись прямым результатом закона из менчивости п роста, независимо от того, приносили ли они какую-нибудь пользу. Но мы можем быть уверены, что и подобного рода строения позднее, при новых жиз ненных условиях, могли быть обращены на пользу дан ного вида и подвергнуться дальнейшему изменению»
(там же : 423).
Объяснив существование бесполезных признаков кор релятивной изменчивостью и показав возможность пере хода их в обычные адаптации при изменении направления отбора, Дарвин тем самым в значительной мере устранил возраженпе его критиков, в частности Бропиа и Бро ка, выдвигаемое впоследствии еще многими аптидарвинистамп.
Итак, изучая проблему целесообразности, Дарвин обра тил внимание на то обстоятельство, что не все призпакп должны рассматриваться как результат приспособления именно к данной среде, что существуют призпакп, кото рые не имеют вначале приспособительного значения, но сразу же становятся полезными при изменении внешних условий. По этому поводу В. И. Полянский справедливо писал: «В отдельных случаях процесс естественного отбора может, несомненно, происходить таким образом, и у Дар вина мы находим ряд примеров такой преадаптации»
(1947:69).
Скудость фактического материала и общая направлен ность исследований Дарвина на доказательство основных положений теории естественного отбора ограничили его возможности специального анализа проблемы преадаптацшг.
** *
Внимание последователей Дарвина во второй половине XIX в. также было приковано к изучению основных характеристик естественного отбора, и поэтому проблема преадаптацпи по существу оставалась за пределами их паучпых интересов. В качество исключения можно рассмот
реть отдельные высказывания В. О. Ковалевского (1873)
и Дж. Ромонса (1899).
Изучая эволюцию конечностей у лошадиных, Ковалев ский пришел к заключению о существовании в филогенезе этой группы первоначально бесполезных признаков, при обретающих адаптивное значение лишь впоследствии. Так, у палеотерия к одной из фасеток на дистальной ее стороне примыкает пястная кость III пальца — особенность, кото рая имеется также у носорога, тапира и является, по мне нию Ковалевского, признаком, унаследованным от общего предка. Но для такого сочленения пястной костп и фасетки характерно то, что последняя, будучи расположенной у па леотерия под большим углом к третьему пальцу, не дает возможности опираться на нее и остается до некоторого времени бесполезпой. У всех названных выше животных, как отмечал Ковалевский, «это сочленение есть типиче ский, унаследованный признак, не приносящий никакой пользы организму» (1873 : 42). Однако у анхптерпя угол между третьим пальцем н фасеткой уменьшается настоль ко, что она уже пачпнает придавать конечности некоторую опору па палец. Таким образом, делает вывод Ковалевский, этот первоначально «бесполезный типический признак на чинает утилизироваться» (там же). Дальнейшая его эво люция идет по пути интенсификации приобретенной полез ной функции. У гиппариона фасетка уже довольно прочно упирается па unciforme, и, наконец, у лошади она полно стью формируется в качестве опоры среднего метаподия.
На приведенном примере Ковалевский хорошо проде монстрировал, каким образом в процесс совершенствования отбором одного признака (стопы конечности) включается другой признак (сочленение пястной кости и фасетки), вначале беполсзпый, по уже присутствующий в качестве упаследоваппой от общего предка особенности, без которой эволюция конечности лошадиных в сторону специализации была бы невозможна. Ковалевский пе только подметил здесь интересный факт преадаптацпн морфо-функциональ ной природы, но, исходя из теории Дарвина, дал ему рациональное объяснение.
Интерпретация Ковалевским этого факта может, пожа луй, с наибольшей наглядностью свидетельствовать о том, что он исходил в своих эволюционных построениях ие из ламаркистского принципа унаследования полезных функ- . циопальпых изменений, как это пыталпйЬ“^М^Др^Д^сцть;,-
2 А. Е. Геоі'ігисш'іаііі |
на'"НО-Ѵ |
ГИІ7' |
'•Л |
б.ібПИО |
U |
||
|
ЭКЗГ^РГЯі5 |
Гі А |
|
|
л. |
TV\ |
некоторые авторы (Смирнов н др., 1924; Давиташвили, 1951). Понятие преадаптацпп и ламаркистские принципы (прямого приспособления, упражнения и пеупражпеиия органов и наследования приобретенных в онтогенезе при знаков) в корне противоположны друг другу.
Следуя Дарвину в опровержеппп аргумента его против ников, что отбором нельзя объяснить существование беспо лезных признаков, Ромене успешно привлекал для этого факты, свидетельствующие не только о существовании та ких признаков, но и о возможности их становиться адап тивными. Для обозначения этой закономерности он ввел
специальный термин — « п о т е н ц и а л ь н о |
полезные» |
признаки (1899:287; разрядка наша, — А. |
Г.). Как и |
Дарвнн, ои считал основным источником возникновения таких признаков коррелятивную изменчивость, или «за кон соотносительного роста».
Важно при этом иметь в виду, отмечал Ромене, что прп формировании потенциально полезпых признаков прини мает участие и отбор путем усиления скоррелированных с ними обычных в данной среде приспособлений. В этой связи Ромене писал: «...есть органы, которые прп своем зарождении не служат совершенно нп для какой цели, но все-такп вполне допустимо, что они обязаны своим проис хождением естественному подбору, — если не прямым, то косвенным путем. Эта возможность вытекает из широкого господства в природе так называемого „закона соотноси тельного роста“» (там же: 283-284). И далее: «...есте ственный подбор нпкогда пе может иметь п р я м о г о влпяпия па бесполезные образования, он может однако дей ствовать иа них п о с р е д с т в е н н ы м путем, действуя па некоторые другие части того же организма, с которыми случайно связаны бесполезные особенности» (там ж е : 289; разрядка паша, — А. Г.).
Ромене справедливо отмечал, что некоторые, как он вы ражался, «прямолинейные» последователи Дарвина,2 отри цая вопреки всяким основаниям факт существования бес полезных признаков и возможность пх превращения в по лезные, тем самым лишь способствуют аитидарвпиистам.
Далеко не все бесполезные вариации, писал Ромене, могут впоследствии оказаться адаптивными: «Из всех этих
2 Ромеис имел в виду, вероятно, неодарвинистов А. Веіісмана п А. Уоллеса, ошибочно считавших все без исключения признаки полезными.
1S
вариаций только те, которые позднее окажутся в чем-либо полезными, будут подхвачены естественным подбором и разовьются в приспособленные деятельные органы» (там же: 288). Существенно подчеркнуть мысль Роменса, что переход этих вариаций в обычные адаптации всецело зависит от благоприятных изменений в среде, «есть ре зультат сочетания множества счастливых случайностей» (там же), т. е. не детерминирован заранее.
3. ПОНЯТИЕ «ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ» В ТРАКТОВКЕ Г. СПЕНСЕРА
Определенный интерес в связи с исследованием истории проблемы преадаптации имеют высказывания Г. Спенсера. Им впервые был предложен термин «предварительное приспособление» и под этим углом зрения рассмотрен ряд фактов из области взаимоотношений онтогенеза и фило генеза.
Разрабатывая вопрос о закономерностях прогрессив ной эволюции, Спенсер пытался выяснпть роль тех пре образований организации, которые происходят на ранних стадиях эмбриогенеза. Если бы вся филогения группы воспроизводилась в онтогенезе, утверждал он, организму пришлось бы расходовать на это массу излишнего мате риала и времени. В действительности такого расточитель ства не происходит в силу действия принципа, который он назвал «фактор экономии».
Фактор экономии, по Спенсеру, определяет не только рационализацию индивидуального развития, он обуслов ливает и другую интересную закономерность, названную нм «предварительное приспособление». «Среди принципов, вытекающих из начала экономии, — писал Спенсер, — на ходится и начало предварительного приспособления — вы ражение, которое мы специально придумали для обозна чения приспособлений, возникающих раньше того вре мени, в которое они должны возникнуть согласно ходу филогенетической истории» (1899:274). Прогрессивное развитие органов, продолжал ои, «должно идти навстречу усилению функции» (там же: 275). В этом случае уже на ранних стадиях эмбриогенеза происходит закладка прогрессивных органов, т. е. органов, на которые в постиатальный период выпадает наибольшая пагрузка, в та-
2* 19
коіі форме и размерах, что а ходе развития эмбриона исключается необходимость ломки всей конструкции.
В подтверждение сказанного Спенсер ссылался на исследования Е. Менерта. Так, например, у страусовых птиц два пальца из пяти уже в самом начале онтогенеза обнаруживают признаки своего будущего преобладания над остальными тремя пальцами. Данный факт Спенсер объясняет тем, что именно па эти два пальца распреде лится в будущем осповпая тяжесть тела. Таким же об разом формирование ног у бегающих птиц опережает раз витие крыльев — еще один пример предварительного приспособления в понимании Спеисера.
Особенно наглядно этот принцип, продолжает Спенсер, обнаруживается при рассмотрении той роли, которую играет индивид в жизни высокоплодовитых видов. Гене ративные органы, как привило, развиваются у них позд нее, чем органы, функции которых направлены па сохра нение особи. Однако у ряда паразитических видов наблю дается обратная картина: части воспроизводительной системы закладываются в эмбриогенезе ранее всех других органов. «Таким образом, — заключал Спенсер, — здесь, в силу закона предварительного приспособления, струк тура, присущая коночной форме, утверждается так рано в ходе эмбрионального процесса, что почти уничтожает собой строеипе начальной формы» (там же). Только благодаря раниему созревашпо оргапов размпожеппя, по ясняет оп далее, и возможно поддержание у ппзкооргапнзоваппых видов пх высокой плодовитости, которая в свою очередь компенсирует чрезвычайно малую вероятность выживания каждой особи до репродуктивного перпода. Спенсер подметил, таким образом, существование обрат ной зависимости между высотой организации п уровнем плодовитости, зависимости, выступающей в качестве од ного из критериев прогрессивной эволюции (см.: Завад ский, 1968).
Приведенные Спенсером факты раиией закладки ор ганов, имеющих первостепенное значение для выживания взрослых особей, а также для поддержания численности вида в целом, относятся к области соотношения эмбрио генеза и постиатальиого периода и широко известны как явления гетерохронип. В связи с этим возникает вопрос, насколько правомерно рассматривать их в плане филоге нетической проблемы преадаптацпп. Сам Спенсер попя-
20
таем «предварительного приспособления» по существу только констатировал, но не объяснял генезис приводимых нм фактов гетерохронии. Можно согласиться со Спенсе ром, что эти факты действительно представляют собой своего рода доказательство приспособления к будущему (к ностпатальиой жизни), основанного на явлении ге терохронии, возникающей путем акцеллерации. Однако разновременность закладки органов в эмбриогенезе есть признак, выработанный естественным отбором, и отно сится к области филогенетических адаптаций.
Приведенные Спеисером примеры предварительного приспособления, следовательно, принципиально отли чаются от преадаптации — явления эволюционного, ос нованного на использовании нейтральных или слабовредиых особенностей, при условии, если их скрытая селек тивная ценность совпадет с новым направлением отбора.
Вместе с тем справедливо отмечается, что истолкова ние Спеисером понятия «предварительное приспособле ние» носило материалистический характер (Мирзоян, 1963) и, как мы увидим далее, оно не имело ничего об щего с интерпретацией аналогичного по пазвапшо поня тия в гипотезах преадаптационистов.
1. НАЧАЛО ФОРМИРОВАНИЯ ИДЕИ ПРЕАДАПТАЦИОНИЗМА
Решение проблемы закономерностей перехода видов в но вые, особенно в резко отличающиеся от прежних условия обитания, с которой тесно связана проблема возникнове ния высокосовершепных органов (прогрессивной эволю ции), было одним из существенных затруднений для эво люционистов прошлого (и в известной мере остается).
Не сумели решить эти проблемы ни сторонники эктогенетической гипотезы прямого приспособления (ме ханоламаркизм), ни приверженцы автогенетических кон цепций (гетерогенного размножения и гетерогенеза, телеогенеза, психоламаркизма и др.).
При попытке решить названные выше проблемы классический дарвинизм и неодарвинизм таюке встречали значительные затруднения. Как согласовать положение дарвинизма, что эволюция осуществляется только путем постепенного накопления отбором мелких полезных вари аций, с фактами приспособления организмов к очень
21
быстрым и породно коронным преобразованиям внешней среды? Исходя из теории отбора, Дарвин объяснял по добного рода факты интродукции видов в новые географи ческие области повышенной конкурентоспособностью им мигрантов в сравнении с местными формами. Частично объяснял он также возможность перехода видов из ста рой среды обитания в новую уже имеющимися для этого особенностями организации, которые отбор затем при шлифовывает соответственно новым требованиям среды. В целом же Дарвином, а равно п неодарвинистами (см., например: Wallace, 1889) вопрос о закономерностях за воевания видами новых биотопов по существу не обсуж дался. Возможно, в некоторой степени это объясняет, почему Дарвин не смог освободиться от релятивистских представлений в поппмашш прогресса и четко поставить проблему прогрессивной эволюции.
Все эти затруднения привели к тому, что ряд биологов конца XIX в. выступил с критикой как ламаркизма, так
и |
дарвинизма. «Итак. .. дарвинизм, — писал, например, |
Г. |
Вольф (Wolff, 1898), — сталкивается с необыкновен |
ной сложностью в объяснении требуемых им приращений при варьировании, ламаркизм, с другой стороны, ведет к выводам совершенно недопустимым, приводит к абсурду (речь идет о решении проблемы целесообразности во обще, — А. Г.), — мы пмеем здесь пример, доказывающий с особенной ясностью, что пн та, ни другая теория, но лишь третий, еще не открытый нами путь может привести нас к цели!» (здесь п далее цпт. по: Вольф, 1904:153— 154).
Не удовлетворившись гипотезами ламаркистов п не принимая полпостыо дарвинистской трактовки эволюции, эти биологи пришли к убеждению, что приспособление к условиям, резко отличающимся от прежних, основы вается на использовании уже готовых признаков п даже целых органов, возникающих заранее и вне всякой связи с внешной средой. Эта точка зрения была высказана од новременно американскими (Osborn, 1897; Eigenmann,
1899) |
и немецкими |
(Loeb, 1890; |
Spengel, |
1898; Wolff, |
1898) |
эволюционистами. |
линию в |
объяснении |
|
Попытку найти |
эту «третью» |
органической целесообразности можно легко проследить прн знакомстве с работой Г. Вольфа. На двух примерах он пытался опровергнуть теории постспеппой эволюции.
22