Третий постулат к вопросу о происхождении видов

Третий постулат к вопросу о происхождении видов

Третий постулат к вопросу о происхождении видов

Анатолий Москвитин

Все можно наладить, если вертеть в руках достаточно долго.

Второй закон Вышковского

Решение любой проблемы становится очевидным после того, как оно найдено.

Автор

Глава 1. Является ли «Третий постулат» научной работой?

Прежде чем ответить на вопрос, вынесенный в заголовок этой главы, необходимо определить критерий научности. Мое личное мнение мало кому может показаться убедительным, так как оно принадлежит лицу заинтересованному, поэтому необходимо мнение постороннего.

Далее цитируется профессор математики университета в Квебеке (Канада) Уильям С.Хэтчер. Цитата взята из статьи «Размышления о Всевышнем», опубликованной в журнале TERMINATOR №2...3 за 1994г. (Санкт-Петербург, «Комкон»). Статья представляет сокращенный вариант лекции, прочитанной профессором 11 марта 1994г. в Доме ученых в Лесном в Санкт-Петербурге.

Природа научного доказательства

Прежде всего следует принять к сведению, что так называемое научное доказательство объясняется неоднозначно и, как правило, ошибочно.

Научное доказательство истинности какого-либо явления или факта слагается из двух этапов: многократного наблюдения и регистрации измерительными приборами явления или факта и абстрактного теоретизирования над собранными данными, завершающегося выдвижением гипотезы или теории.

Далее происходит проверка выдвинутых предположений путем более точных наблюдений и измерений, Однако в силу ограниченности чувственного аппарата и нервной системы человека-исследователя нельзя исключить ошибок в этих процессах. Особенно верно сказанное в отношении предельно малых (микроскопических) объектов и явлений и предельно больших и сверхудаленных звездных систем и квазизвездных образований. Так или иначе, следует подчеркнуть, что в целом истинность фактов или явлений в любых масштабах в принципе всегда относительна, и широко распространенное убеждение в безусловной истинности научно установленных фактов или явлений есть заблуждение.

Новые эмпирические выводы, дедуцированные из гипотезы или теории, могут быть подтверждены опытом, и в этом случае мы считаем их вполне научно обоснованными, а научный взгляд полагаем справедливым и имеющим силу. Однако это совершенно не означает, что в отдаленном будущем не откроются факты или явления, не вмещающиеся в выстроенную систему взглядов, либо решительно опровергающие ее. То есть мы вновь вынуждены говорить об относительности научного познания. Более того, чисто формально в математической логике доказано, что можно предложить бесконечное количество взаимно исключающих теорий, объясняющих данный набор фактов или явлений.

Из вышесказанного безусловно следует фундаментальное заключение: ни одна из научных истин не может считаться абсолютно доказанной, а представление о возможности абсолютного доказательства само по себе не является научным. Таким образом, широко распространенное убеждение, что главные свойства научного доказательства есть его абсолютность и точность (в противоположность «относительности» и «неточности» истины в религии), ведут к заблуждению.

Можно иначе сформулировать наш вывод: научно обоснованное объяснение нового факта или явления должно характеризоваться более высокой вероятностью или правдоподобностью, чем любые другие объяснения...

Мне нечего добавить к мнению профессора. Остается только приложить усилия к тому, чтобы мой взгляд на проблему видообразования отличался «более высокой вероятностью или правдоподобностью».

Глава 2. Мутации

Начать изложение своих взглядов на проблему происхождения видов логичнее всего с определения основных понятий, главным из которых в эволюционных теориях является понятие мутации.

Мутации – (от лат. mutatio – изменение), внезапные, естественные или вызванные искусственно наследственные изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма. (Биологический энциклопедический словарь)

Несмотря на авторитетность определения, прежде чем двигаться дальше стоит повнимательнее «осмотреться в отсеках», и в первую очередь необходимо детализировать основное понятие приведенного определения: изменение генетического материала.

Под генетическим материалом в дальнейшем предлагается понимать генно-хромосомный набор – геном – несущий в себе наследственную информацию о всех признаках, присущих данной биологической особи.

Такой подход сразу позволяет разделить изменения генетического материала на изменения, происходящие в отдельных генах, изменения, происходящие в хромосомах и изменения, затрагивающие весь геном особи.

Мутации в настоящей работе рассматриваются исключительно в плане их наследуемости, то есть при условии возникновения мутаций в половых, а не в соматических клетках.

Изменения в отдельных генах, приводящие к искажению их исходной – домутационной – структуры могут быть вызваны как внутренними, так и внешними причинами.

К внутренним причинам относятся ошибки репликации ДНК при делении клеток – мейозе и митозе. Известно, что репликация ДНК – очень точный процесс, и частота ошибок при его протекании, приводящих к спонтанным точковым мутациям, составляет около 10–9 на нуклеотид на поколение. Тем не менее саму возможность мутаций генов за счет ошибок при репликации ДНК в дальнейшем будем иметь в виду.

Спонтанные мутации генов для простоты также будем считать вызванными внутренними причинами.

Внешними причинами изменения исходной структуры генов являются мутагенные факторы физической и химической природы. Мутагенные факторы либо увеличивают частоту спонтанных мутаций, либо непосредственно влияют на структуру генов.

Представляется достаточно сомнительным сам факт, что в результате мутаций генов происходит упорядоченное перестроение закодированной в них информации, наоборот, гораздо логичнее предположить, что мутации могут только исказить эту информацию, вызвать, если провести аналогию с энергией замкнутой физической системы, только возрастание энтропии информации, содержащейся в генах.

Справедливость такого предположения неоднократно подтверждена фактами. Если до возникновения индустрии радиоактивных материалов к числу мутагенных факторов относились космическое излучение, достигающее поверхности Земли, излучения природных месторождений радиоактивных материалов и природные химические мутагены, то с наступлением ядерной эры и с развитием химической промышленности количество мутагенных факторов и число случаев их воздействия на живые организмы возросло неимоверно. Тем не менее, результат таких воздействий один – потомство особей, подвергшихся воздействию мутагенных факторов несет на себе печать уродства, зачастую несовместимого с жизнью.

Примером мутационных изменений, происходящих в хромосомах может служить неравный кроссинговер, в результате которого происходит увеличение количества генов, контролирующих один и тот же признак. Неравный кроссинговер может вызвать изменение контролируемого продублированными генами признака, но не приводят к появлению новых признаков.

В результате мутационных изменений в геноме происходит изменение числа хромосом и их макроструктуры. Эти изменения выражаются либо в анэуплодии-утрате или добавлении отдельных хромосом, либо в полиплодии – добавлении целых гаплоидных наборов хромосом.

Изменение числа хромосом в геноме в некоторых случаях ведет к изменению влияния отдельных генов, причем связанные с этими генами признаки могут меняться значительно сильнее, чем при генных мутациях.

Рассматривая мутации в общем плане необходимо сказать, что ни один из факторов, их вызывающих, не привносит в наследственную ДНК «строительный материал» для образования нового гена, и, следовательно, действует в рамках неизменного объема генетической информации.

Справедливость высказанного суждения по отношению к внешним мутагенным факторам достаточно очевидна. Что же касается внутренних процессов в геноме, то здесь ситуация не так наглядна. Ведь, например, в результате неравного кроссинговера может произойти увеличение количества генов в геноме. Но внутренние процессы чаще всего лишь дублируют уже имеющуюся в геноме информацию. Дублирование же не есть привнесение информации новой. Аналогия: прочитав два экземпляра одного и того же учебника, вы не увеличите количества полученных знаний по сравнению с тем, как если бы ограничились чтением (естественно, внимательным) только одного экземпляра.

В эволюционных теориях мутациям отводится главенствующая роль. Именно они считаются фактором, приводящим к возникновению у биологических особей новых, ранее отсутствовавших у них признаков.

Поскольку явление изменения числа генов в хромосомах и хромосом в геноме и последствия этих изменений достаточно хорошо известны, очевидно, что они не являют собой тот магистральный путь, на котором происходит возникновение новых видов. Поэтому в дальнейшем мы будем говорить о роли в процессе видообразования преимущественно генных мутаций.

Формально к мутациям может быть отнесена генетическая рекомбинация – обмен генетическим материалом, происходящий при размножении бактерий. Принципиальное отличие генетической рекомбинации от всех типов мутации, рассмотренных выше состоит в том, что в результате ее в наследственную ДНК бактерии извне привносится ранее отсутствовавший в ней блок генетической информации в виде совокупности новых для бактерии генов. Забегая вперед, следует сказать, что из трех способов возникновения рекомбинантов – трансформации, коньюгации и трансдукции наибольший интерес в рамках данной работы представляет трансдукция, так как этот процесс наглядно показывает, что ДНК вируса может встраиваться в ДНК бактерии без разрушения последней (по крайней мере в течение определенного времени).

Глава 3. Накопление полезных признаков

Базовая посылка эволюционных теорий видообразования в пользу постепенного формирования нового вида состоит в том, что в геноме особей исходного вида в результате мутаций появляются и под воздействием естественного отбора накапливаются полезные признаки.

Этот тезис вызывает у меня вопрос: каков критерий полезности вновь появившихся признаков?

Что касается человека, тут дело обстоит просто. Подходишь к такому носителю нового признака и задаешь вопрос в лоб: полезен ему этот признак или нет? И получаешь вполне определенный ответ. Но как быть со всеми остальными видами? Как ответить на вопрос не впадая в антропоцентризм? С точки зрения человека увеличение урожайности пшеницы после воздействия на ее семена гамма-излучения признак несомненно полезный, но вот с точки зрения пшеницы все может быть не столь однозначно.

Решение любого вопроса должно начинать с задания достаточно корректных начальных условий. Я предлагаю довести ситуацию до предельного состояния и посмотреть, как будет обстоять дело, если некий приобретенный в результате мутации признак в связи с изменением условий существования вида вдруг становится абсолютно необходимым для выживания вида. Другими словами в геноме особи есть пара комплементарных генов, представленных в виде доминантного (А) и рецессивного (а) аллеля. Интересующий нас признак контролируется одним из этих аллелей. В этих же начальных условиях оговариваем, что в качестве исходного материала у нас есть две особи противоположного пола – носители указанной пары генов. Жизненную задачу этих особей – произвести на свет носителей любой возможной комбинации этих генов тоже считаем реально выполнимой.

Тот факт, что мутация гена, приведшая к возникновению нового признака, может произойти только у одной особи нас смущать не должен. Допускаем, что особь эта после оной мутации находилась в репродуктивном возрасте и последующие поколения унаследовали бесценный дар.

Результаты усилий нашей пары производителей приведены в таблице.