Эволюция по Ламарку-Дарвину

Учебные материалы по биологии / Наследуются ли приобретенные признаки / Эволюция по Ламарку-Дарвину

Рассмотрим возможные последствия принятия идеи наследования приобретенных признаков для теории эволюции. Ключевым моментом в любой эволюционной теории является представление о том, как популяция (вид) адаптируется к измененной среде. В современной генетической теории эволюции предполагается, что наследственное разнообразие эволюционирующей популяции (вида) настолько велико, что всегда найдутся такие генотипы (или они могут быть получены путем рекомбинации существующих вариантов), которые обеспечат своим носителям лучшую приспособленность к изменившимся условиям среды. Согласно генетической теории эволюции, новая изменчивость поставляется мутациями, возникающими случайно и ненаправленно, а влияние их на приспособленность организма не зависит от существующих на данный момент времени условий среды. Иными словами, механизм возникновения новой изменчивости, по сути дела, предполагает, что варианты, оказавшиеся сегодня адаптивными в данной среде, предсуществовали, т.е. уже находились в популяции раньше, до воздействия данного средового фактора.

Если признать существование наследования приобретенных признаков и свойств, то мы приходим к принципиально иной схеме возникновения новой адаптивной изменчивости в популяции. А именно, новый вариант признака, обеспечивающий приспособленность его носителей к изменившимся условиям среды, может возникнуть в момент воздействия средового фактора и включиться в наследственную изменчивость популяции. В этом смысле мы говорим о ламарковском механизме возникновения наследственной изменчивости в дополнение к генетическому механизму (за счет случайных мутаций). Раз включившись в пул наследственной изменчивости вида, «приобретенные» варианты далее подвергаются тем же процессам дарвиновского отбора, что и варианты, появившиеся за счет мутаций. Возможная редкость включения приобретенного признака в пул наследственной изменчивости не исключает его важности в эволюции и может значительно компенсироваться его адаптивностью. К тому же частота возникновения адаптивных мутаций генов неизвестна (большинство мутаций неадаптивны или просто вредны), и не исключено, что она столь мала, что может оказаться маловажной в сравнении с частотой возникновения «приобретенных» адаптивных вариантов.

Укажем на различие роли внешней среды с позиций генетической теории эволюции и с позиций теории, включающей ламарковский механизм (на основе наследования приобретенных признаков). В рамках генетической теории среда рассматривается лишь как «оценщик» наследственной изменчивости популяции. При наличии ламарковского механизма среда выступает еще и как активный «творец» эволюции за счет возникновения приобретенных свойств, вызванных адаптивной реакцией на условия среды. Можно предположить, что наследование приобретенных реакций на среду чаще обнаруживается в экстремальных условиях, когда новый вариант признака проявляет себя в большей способности особи адаптироваться к качественно новым условиям среды. Не исключено также, что появление такого признака или свойства больше приурочено к ранним стадиям развития или стадиям, чувствительным к изменению условий внешней и внутренней среды.

Будущая теория адаптивной эволюции, включающая как ламарковский механизм возникновения адаптивной изменчивости, так и дарвиновский принцип отбора, необходимо должна рассматривать комплекс «фенотип-генотип», или феногенотип, как единицу отбора. Формально это соответствует теории эволюции культурных признаков (т.е. признаков, передающихся путем обучения, восприятия и подражания), довольно хорошо развитой концептуально (Cavalli-Sforza and Feldman, 1981; Boyd, Richerdson, 1988; Feldman et al., 1994), и которую можно описать в виде обобщения классических популяционно-генетических моделей (Feldman, Zhivotovsky, 1992).

Заключение

Итак, единственное, что остается по обсуждаемой проблеме - это назвать вещи своими именами. А именно, гипотеза Ж.Ламарка о наследовании приобретенных признаков верна. Новый признак может возникнуть через образование регулирующих комплексов белок/ДНК/РНК, модификацию хроматина, или изменения в ДНК соматических клеток и

затем передаться потомству. Многое здесь еще неизвестно, в частности - сколь часто происходит передача таких признаков следующим поколениям. Можно полагать, что частота возникновения приобретенного адаптивного признака с устойчивой передачей потомству невелика (скажем, на уровне частоты генных мутаций), и потому такие случаи трудно выявить. А если так, то понятно почему наследование приобретенных признаков чаще описывали у растений: просто потому, что селекционер имеет возможность просмотреть многие десятки и сотни тысяч образцов и найти среди них изменение. Можно надеяться, что быстро развивающаяся молекулярно- биологическая техника предложит методы оценки возникновения наследуемых приобретенных признаков. Значение таких признаков для прогрессивной эволюции и селекции может быть неизмеримо больше, чем роль постулируемых классической генетикой случайных ненаправленных мутаций в ДНК генеративных клеток, потому что случайные мутации, как правило, ухудшают приспособленность особей. В то же время наследуемые приобретенные признаки, возникшие как реакция организма на новые условия среды, повышают приспособленность особей и потому сразу включаются в адаптивную изменчивость вида.