Проблема континуальности и дискретности на разных этапах развития генетики и эволюционизма

Хотя прерывистость и непрерывность есть единые, но разные стороны любого процесса развития — как онтогенеза, так и филогенеза, — тем не менее, так уж устроен человеческий ум, такова история развития науки, что обычно одна личность больше акцентирует свое внимание на дискретности, а другая — на непрерывности (континуальности). Вокруг настоящих личностей формируются школы. Одна школа может сосредоточить свое внимание на одной стороне вопроса, может задержать развитие другой школы, другого направления. Нередко сторонники того или иного подхода оказываются слегка разобщенными во времени, тогда возникает конфронтация поколении, извечный конфликт отцов и детей.

Вся биология от Линнея до Дарвина стояла (включая трансформистов) на представлениях о реальности, дискретности таксономических единиц, в первую очередь видов. Реальность широких линнеевских видов — линнеонов, по терминологии Я. Лотси[614], — была настолько очевидна, разрыв между видами («хиатус») настолько глубок, что дискретность таксонов, их реальность (и изначальная «заданность» этой реальности) не вызывали сомнений.

Переведя трансформизм с натурфилософского уровня на уровень естественнонаучный, введя принцип естественного отбора как движущий и формирующий фактор эволюции (но не единственный движущий фактор эволюции, как подчеркивал сам Дарвин в «Заключении» к «Происхождению видов»), Дарвин-эволюционист выступил не только против столетних линнеевских традиций в систематике, но и вошел в конфронтацию с Дарвином-систематиком, который в своих исследованиях по систематике усоногих раков оставался на позициях дискретной линнеевской систематики.

Дарвин-эволюционист, введя динамику в понятие вида, говоря о постепенном, градуалистическом характере перехода от «разновидности» (ныне мы не пользуемся этим расплывчатым термином, а говорим, вслед за А. П. Семеновым-Тян-Шанским[615], о «подвиде») к виду, все время подчеркивал условность границ между «разновидностью» (подвидом) и видом. Таким образом, Дарвин и его последователи (например, выдающийся русский зоолог Н. А. Северцов) перешли от дискретности к континуальности систематических единиц, в том числе и вида.

Новый возврат к дискретности систематических единиц, к реальности вида начался в 1900 году с работ немецкого орнитолога О. Кляйншмидта[616], с классической работы отечественного энтомолога А. П. Семенова-Тян-Шанского «Таксономические границы вида и его подразделения» (1910) и трудов поддержавшего его ихтиолога Л. С. Берга[617], а завершился исследованиями Б. Ренша[618], Ф. Г. Добржанского[619], Е. И. Лукина[620] и Э. Майра[621] (историю вопроса см. также: Mayr, Provine[622]; Mayr[623]).

Другой пример борьбы мнений и чередования концепций континуальности и дискретности относится к дискуссии между биометриками (Пирсон, Уэлдон) и ранними менделистами (Бэтсон и др.). История этого конфликта была подробно изучена в последнее десятилетие[624]. И биометрики, и менделисты при этом ссылались на авторитет кузена Ч. Дарвина — Ф. Гальтона. Биометрики считали, что эволюция основана на отборе континуальных вариантов, а менделисты (и Гальтон был здесь первым) утверждали, что в основе эволюции лежит отбор дискретных вариантов. «В результате для интеграции менделевского наследования и дарвинова отбора и создания на этой основе генетики популяций потребовалась перемена действующих лиц: конфликт был снят новым поколением (Р. А. Фишер и др.)» (Бабков, 1983, с. 9).

Какое же отношение имеют эти примеры и проблема соотношения дискретности и континуальности к проблеме адаптивности и нейтральности в эволюции? Как это, на первый взгляд, ни странно — самое прямое.

Антиэволюционист, креационист основатель палеонтологии и сравнительной анатомии Ж. Кювье впервые на сравнительно-анатомическом уровне поставил проблему целостности организма, континуальности взаимосвязи его частей. Основы дискретного подхода к соотносительному развитию органов в историческом развитии заложил оппонент Кювье Ж.-Б. Ламарк (см. Мауг, 1982). Проблема корреляций, выдвинутая статиком Кювье, в дарвиновскую эпоху начала наполняться эволюционным динамизмом[625]. Вместо представления о целостности корреляций (позднее стали говорить о «биологических координациях», отграничив их от более простых коррелятивных связей в организме) в пределах индивидуума возникло представление о континуально согласованном изменении частей организма в процессе эволюции. Такой точки зрения о согласованности изменения органов и признаков в эволюции придерживался, например, наш виднейший морфолог-эволюционист А. Н. Северцов[626].

Ранние генетики 10—20-х годов нашего века в противовес безликому конгинуализму морфологов-эволюционистов конца XIX века выдвинули представление о генотипе как мозаике генов и о фенотипе как мозаике признаков. Совершенно неожиданно идеи мозаичности в какой-то степени получили отклик среди части сравнительных анатомов и палеонтологов. Бельгийский палеонтолог Луи Долло[627] и его ученик, последователь и друг австрийский палеонтолог и эволюционист Отенио Абель[628] впервые обнаружили асинхронность в темпах эволюционного преобразования признаков, т. е. то явление, которое в 1950-х годах было названо Гэвином де Биром «мозаичностью эволюции»[629].

Если организм есть мозаика признаков (адаптивных и инадаптивных), а генотип есть мозаика генов, то в эволюции должны соседствовать как отбор по адаптивным признакам, так и стохастические процессы, ведущие к случайной фиксации тех или иных аллелей в отдельных популяциях, а затем и к фиксации нейтральных признаков в качестве видовых. Единая концепция микроэволюции[630], вошедшая составной частью в синтетическую теорию эволюции, включает как детерминистические факторы (отбор), так и стохастические (дрейф генов). Новым, более поздним всплеском дискретных подходов в генетике была концепция Бидла-Тэйтума «один ген — один фермент».

Однако всякое действие рождает противодействие (так всегда было и будет в истории науки): в ответ на неуемный энтузиазм ранних генетиков-менделистов и генетиков моргановской школы, видевших во всем проявления дискретности, в недрах самой школы Т. Г. Моргана (в широком интернациональном понимании ее объема) возникло представление о целостности генотипа, о плейотропности действия гена, о генотипической среде[631].

В теории онтогенеза на смену представлениям о мозаичности развития пришло разработанное И. И. Шмальгаузеном[632] представление об «организме как целом в процессе индивидуального и исторического развития».

Если весь геном пронизан плейотропными связями, то тогда нейтральные признаки могут существовать и поддерживаться за счет плейотропности, за счет отбора по одному из членов той цепи связей в организме, которая удачно была названа П. В. Терентьевым[633] корреляционными плеядами. (Эта проблема тщательно исследована P. Л. Берг[634] и ее ученицей Л. Д. Колосовой[635].) В таком случае на поверхности могут оказаться нейтральные сами по себе признаки, но их фиксация в популяции осуществлялась не за счет стохастических процессов, а как побочный результат действия отбора по адаптивно существенным признакам, коррелятивно связанным с нейтральными признаками за счет плейотропности.