Очень краткие ответы на наиболее часто встречающиеся вопросы

1. Говорят, что эволюция – это теория. С каких пор она стала фактом? Биологическая эволюция – это научный факт, то есть наблюдаемое явление, известное науке и доступное для научного исследования. Научная дисциплина, занимающаяся биологической эволюцией, называется эволюционной биологией, эволюционной теорией и теорией эволюции. В науке под теорией понимают концепцию, описывающую какую-либо обширную область бытия, поддающуюся наблюдению и научному исследованию. Многие научные теории, такие, например, как атомная теория строения вещества, или, собственно, теория эволюции, выдержали столь основательные проверки, что едва ли когда-либо будут отвергнуты. Такие теории в настоящее время ученые уже не проверяют, а лишь дополняют и уточняют. Вещества действительно состоят из атомов, и всё живое действительно возникло в ходе эволюции — это научные факты, описываемые соответствующими теориями. См. также: Чем гипотезы и теории отличаются от доказанных фактов

2. Правда ли, что «Дарвин устарел»? Правда, в том же смысле, в каком устарел любой ученый, живший и работавший в позапрошлом веке. Некоторые предположения, высказанные в свое время Дарвином, впоследствии не подтвердились. Однако самые известные его тезисы, такие, как утверждение, что всё живое возникло в результате постепенной эволюции, ключевым механизмом которой служит естественный отбор, и утверждение, что люди произошли от человекообразных обезьян и состоят с современными обезьянами в близком родстве, подтвердились и нисколько не устарели.

3. Опровергает ли эволюционную теорию «кошмар Дженкина»? «Кошмаром Дженкина» называют известный тезис, выдвинутый британским инженером Флемингом Дженкином. Согласно этому тезису, естественный отбор не может успешно подхватывать возникающие в результате наследственной изменчивости признаки, потому что когда такой признак свойствен лишь одному из родителей, у потомков он будет «растворяться», то есть первому поколению потомков он достанется ослабленным вдвое, второму — ослабленным в четыре раза, и так далее. Бытует легенда, что этот аргумент был для Дарвина настоящим кошмаром, и заставил его всерьез усомниться в своей теории или даже отказаться от нее. Однако документально подверждено лишь то, что Дарвин расценивал аргумент Дженкина как серьеное возражение против его теории (как и ряд других фактов, например, кембрийский взрыв). Но Дарвин надеялся, что дальнейшее развитие науки позволит найти ответы на эти сложные для его теории вопросы, и, безусловно, никогда не отрекался от нее. Ожидания Дарвина полностью оправдались. Как показали достижения генетики, проблема была в том, что ни Дарвин, ни Дженкин не имели представления о материальной природе наследственности и исходили из неверного предположения о том, что «единицы наследственности» не являются дискретными и могут свободно смешиваться и растворяться при скрещивании. В действительности естественный отбор работает не с непрерывно изменчивыми признаками, а с лежащими в основе признаков отдельными генами — дискретными единицами наследственности. Видоизменившийся (мутантный) ген, возникший у какой-либо особи, не разбавляется из поколения в поколение, а достается ровно половине ее потомков в неизменном виде. Поэтому естественный отбор успешно поддерживает определяемые мутантными генами полезные признаки и способствует их распространению в популяциях.

Сам Дженкин сформулировал свое возражение в следующих (очень «расистских», по нашим современным представлениям) словах: «Представим себе белого человека, потерпевшего кораблекрушение на острове, населённом неграми… Наш выживший герой, возможно, станет среди них королём; он убьёт очень много чёрнокожих людей в борьбе за выживание; он заведёт очень много жён и детей, в то время как множество его подданных будут жить холостяками и умрут холостяками… Качества и способности нашего белого человека несомненно помогут ему дожить до глубокой старости, но даже его длинной жизни явно не хватит для того, чтобы кто-то из его потомков в каком-либо поколении стал полностью белыми… В первом поколении будет несколько дюжин смышлёных молодых мулатов, чей ум будет в среднем превосходить негритянский. Нас не удивит, что трон в течение нескольких поколений будет принадлежать более или менее желтокожему королю; но сможет ли поверить кто-то, что население всего острова постепенно станет белым, или пусть даже жёлтым?... В нашем случае признак попал в исключительно благоприятные условия, способствующие его сохранению, — способствующие, и всё же неспособные закрепить и сохранить его.» Сегодня нам известно, во-первых, что превосходство в «уме» белых над неграми, казавшееся очевидным Дженкину и его современникам, определялось не генами, а культурой и воспитанием. Если же у «белого короля» в приведенном примере действительно были бы какие-то аллели (варианты генов), способные повысить репродуктивный успех человека на данном конкретном острове (в данных природных и социальных условиях), то, как показывают простейшие модели популяционной генетики, у естественного отбора были бы хорошие шансы за обозримое время (зависящее от полезности этих аллелей) сделать их всеобщим достоянием среди островитян. Если бы белая кожа заметно повышала репродуктивный успех островитян (например, возникла бы всеобщая «мода» на светлокожих мужей или любовников), то да, через несколько десятков поколений они все с большой вероятностью стали бы белыми, потому что соответствующие аллели, обеспечивающие светлокожесть, достигли бы 100-процентной частоты в популяции.

4. Существуют ли внутренние противоречия в теории эволюции? Принципиальных внутренних противоречий в теории эволюции нет. В современной эволюционной биологии есть ряд противоположных концепций, которые, впрочем, в большинстве случаев не столько противоречат друг другу, сколько описывают разные стороны явлений, и в том или ином смысле одновременно верны. Например, представление о том, что виды возникают постепенно, в действительности не противоречит представлению о том, что они возникают быстро, скачкообразно. Просто в одних случаях бывает первое, а в других – второе. При этом, разумеется, остаются вопросы о том, насколько часто случается то и другое, и как именно возник тот или иной вид. Но ни одно из таких противоречий не затрагивает самых основ эволюционной теории – то есть представлений о том, что все современные виды возникли в результате естественных процессов, среди которых важное место занимает наследственная изменчивость и работающий с ней естественный отбор.

5. Есть ли факты, опровергающие эволюционную теорию? Несмотря на усиленные поиски в течение многих десятилетий, никаких фактов, опровергающих основы эволюционной теории, обнаружено не было. В науке принят, и не без оснований, подход, в соответствии с которым в таких случаях теория рассматривается как доказанная (раз и навсегда доказать что-либо можно лишь в математике, где доказательства строятся на основе бездоказательно принимаемых аксиом, а в естественных науках доказанным считается то, что выдержало серьезные проверки на ложность).

6. Правда ли, что теория эволюции не получила достаточных подтверждений? Факты, изложенные в данной публикации, дают адекватный ответ на этот вопрос.

7. Почему наследственная информация совершенствуется и возрастает в объеме, а не портится в результате мутаций? В этом «вся прелесть» естественного отбора: разные наследственные изменения в разной степени помогают или в разной степени мешают особям выживать и размножаться, но именно те мутации, которые мешают выживать и размножаться, в итоге или не передаются потомкам, или передаются, но реже, чем исходный вариант (и чем полезные мутации), в результате чего порча неизменно отсеивается, а полезное сохраняется и совершенствуется. Рост объема наследственной информации, по-видимому, чаще всего происходит по следующей схеме. Сначала какой-то ген удваивается (удвоение генов — один из распространенных типов генетических мутаций, т.е. «сбоев» при копировании ДНК). В результате в геноме появляется «лишняя» копия гена, которая может свободно накапливать мутации (ведь остается вторая копия, продолжающая выполнять прежнюю функцию). При этом существует вероятность, что мутации придадут меняющемуся гену новое полезное свойство, или что две копии гена «поделят» между собой функции (подробнее см. в заметке Многофункциональные гены — основа для эволюционных новшеств). В итоге в геноме вместо одного функционального гена появятся два гена, выполняющие две разные функции, т.е. произойдет очевидное увеличение объема полезной информации, содержащейся в геноме. Разумеется, все это происходит не мгновенно, а постепенно, за сотни и тысячи поколений.

8. Как могли «из ничего» возникнуть такие сложные органы, как глаз? Правда ли, что эти органы совершенны? Эти органы развились, поэтапно усложняясь, из более простых структур. У современных организмов можно наблюдать множество вариантов строения таких структур, занимающих промежуточное положение по уровню сложности между простейшими и наиболее сложными из известных науке. Подробное изучение строения и развития любого сложного органа у организмов из разных групп всегда позволяет разобраться, хотя бы в общих чертах, как такой орган мог сформироваться в ходе эволюции. Кроме того, ни один сложный орган никак нельзя считать совершенным: все они обладают ограниченными возможностями и чертами строения, которые накладывают подобные ограничения. Частично такие черты связаны с физическими и химическими свойствами структур, входящих в состав органа, а частично — с наследием предков. Например, в человеческом глазу сетчатка как бы вывернута наизнанку: светочувствительные клетки обращены не наружу, к источнику света, а внутрь, вглубь головы. В результате свет, прежде чем достигнуть этих клеток, проходит через клетки, лежащие над ними, и частично поглощается. Это делает глаза менее чувствительными. Технически вполне возможны глаза более совершенные, улавливающие максимум попадающих в них лучей (и такие глаза действительно существуют — у головоногих моллюсков). Но у наших далеких предков сложились основы нынешней, несовершенной системы, и хотя она сильно усовершенствовалась впоследствии, естественным путем она никак не могла стать идеальной – и не стала (подробнее см. в разделе «Морфологические доказательства«).

9. Можно ли наблюдать эволюцию? Да. Эволюцию наблюдать не только можно, но даже не очень сложно. Например, воздействуя определенным ядом на микроорганизмы (у которых быстро сменяются поколения, и поэтому естественный отбор работает с большой скоростью), можно довольно быстро выводить культуры этих микроорганизмов, устойчивые к данному яду (менее устойчивые погибают, а более устойчивые выживают и оставляют потомство, поэтому в ряду поколений устойчивость к яду возрастает). Многолетние наблюдения над многоклеточными организмами тоже позволяют наблюдать эволюционные изменения, как в искусственных условиях, так и в природе (см. раздел «Наблюдаемая эволюция«).

10. Правда ли, что люди не вывели ни одного нового вида? Нет, это неправда. Выведение новых видов – задача непростая (в природе на это требуются, как правило, десятки и сотни тысячелетий), но она не раз увенчивалась успехом. Один из самых известных примеров – черноплодная рябина, выведенная Иваном Владимировичем Мичуриным (посредством скрещивания двух других видов растений). Удавалось получать новые виды и без скрещивания разных видов. Видом биологи обычно называют совокупность особей, оставляющих плодовитое потомство друг с другом, но в естественных условиях не скрещивающихся с другими особями. Домашних собаку и кошку нередко рассматривают как виды, отдельные от волка и европейской лесной кошки, из которых они выведены. Скрещивание домашних особей с их дикими родственниками возможно, но в естественных условиях происходит редко. Если бы из многочисленных современных пород собак сохранились, например, лишь самые маленькие, они бы уже никак не смогли скрещиваться с волками. Переход между собакой и волком остается довольно плавным лишь потому, что люди искусственно поддерживают разные промежуточные формы. Неудивительно, что в природе такое происходит редко, ведь разные формы в порядке вещей имеют разные шансы выжить, и менее жизнеспособные без искусственной поддержки оказываются вытеснены более жизнеспособными. Подробнее см. в разделе «Изменения видов при доместикации (от искусственного отбора к естественному)«.

11. Хватает ли времени для эволюции наблюдаемых сегодня форм естественным путем? По-видимому, хватает. Новые данные постоянно позволяют уточнять научные представления о скорости эволюционных процессов, и чем больше об этом известно, тем лучше это согласуется с данными о хронологии эволюционных изменений. Например, известная скорость появления новых мутаций (изменений ДНК) у людей (порядка 100-200 новых мутаций у каждого новорожденного) хорошо согласуется с имеющимися генетическими различиями между человеком и шимпанзе (порядка 50-80 миллионов различий), продолжительностью поколения (порядка 15 лет) и временем существования последнего общего предка человека и шимпанзе (судя по палеонтологическим данным, он жил 6-7 млн лет назад): 100 мутаций * 6 млн. лет / 15 лет = 40 млн различий, возникших в каждой из двух линий (поскольку у предков шимпанзе мутации тоже происходили, это число нужно умножить на два)..

12. Правда ли, что для того, чтобы методом случайного перебора всех возможных вариантов создать сложную биологическую молекулу (например, белка гемоглобина), не хватило бы всего времени существования Вселенной? Истинная правда, однако естественный отбор создает такие молекулы вовсе не перебором всех возможных вариантов. Естественный отбор работает совершенно по другому принципу. Молекула размножается в огромном числе копий, причем некоторые из них из-за мутаций немного отличаются от исходной. Затем отбор выбирает из получившися вариаций самые удачные, и они снова размножаются с небольшими вариациями. Из этих вариаций снова отбираются самые удачные, и так далее. Простейшие компьютерные модели показывают, что «создать» молекулу гемоглобина случайным перебором всех возможных вариантов аминокислотных последовательностей практически невозможно даже на самом сверхскоростном компьютере. Однако программа, имитирующая алгоритм естественного отбора, создает такую молекулу очень быстро (подробнее см. в Главе 3 книги Р. Докинза «Слепой часовщик»).

Дата добавления: 2015-05-06