Мавпи, догми та «кошмар Дженкіна»

Після різного роду «мавпячих процесів» в Америці, про які кілька разів писала «КТ», аналогічне шоу розпочалося і в Росії. Присвячена цьому події стаття Кирила Єськова ("КТ" #633), одного з кращих російських популяризаторів біології¹, викликає у автора цих рядків бажання поділитися з читачами кількома думками. Перша пов’язана з питанням, чому саме теорія еволюції стає об’єктом нападок догматиків.
Буквенному прочитанню священних текстів протирічить не лише еволюційне вчення, а й закон збереження енергії. Наприклад, хтось може вирішити, що чудо Ісуса Навина, що зупинив сонце, доводить несумісність ньютонівської фізики. Однак чомусь саме еволюційне вчення піддається атакам.
Частково це пояснюється гординею «короля природи», який не хоче бути спорідненим зі скотами. Але і тут увага часто спрямована не на те, що потрібно. Так, противники еволюціонізму говорять, що їх образує ідея походження людини від мавпи. Строго кажучи, з точки зору еволюційної теорії коректно говорити про походження від спільних предків із сучасними мавпами, про спорідненість з іншими мавпами, про мавпоподібність предків людини. А щоб зрозуміти, що таке «мавпа», зазирнемо в довідники і переконаємося, що з зоологічної точки зору людина не просто «виникла від мавпи», вона нею є. Жодна система не може бути абсолютною, але в цьому питанні протягом тривалого часу існувала відносна єдність у поглядах. Починаючи з XIX століття родину Примати (Primates) прийнято ділити на два підряди: Полумавпи (Prosimii) і Мавпи, або Вищі примати (Antropoidea²). До другого належать широконісі, вузконісі та людинообразні мавпи; у останню групу включають і сімейство Hominidae, представниками якого є і ми з вами (а за останніми поглядами – також шимпанзе, горили та орангутани). Додамо ще трохи. У зоолога не викликає жодних сумнівів наша приналежність до царства Тварини (Animalia), надкласу Чотириногі (Tetrapoda). І нічого – жодних закликів вивчати в школі та вузі альтернативні класифікації, де розглядалися б не зв’язки людини зі скотами, а її відносини з ангелами!
Повернемося до питання, з якого ми почали. В еволюційному вченні є щось, що притягує до нього увагу професійних спірників і спростовувачів науки. Одна з таких особливостей – ототожнення цілого науки (еволюційної біології) з іменем її творця. Геометрію ніхто не ототожнює з Евклідом, ботаніку – з Теофрастом, а генетику – з Менделем. А ось те, що еволюційне вчення не тотожне дарвінізму, доводиться постійно. Дарвінізм – теорія другої половини позапрошлого століття. До речі, з точки зору автора цих рядків, і синтетичну теорію еволюції (СТЕ) не можна називати сучасною, як це робить Кирило Єськов. СТЕ з’явилася в середині минулого століття. І в класичному дарвінізмі, і в СТЕ є і чудові ідеї, що увійшли в фундамент сучасних поглядів, і серйозні недоліки, що заважають беззастережному прийняттю обох теорій.
На мою думку, головна вразливість СТЕ – в ілюзії її завершеності. Деякі біологи (особливо викладачі «дарвінізму») роблять вигляд, що в їх науці вже отримані відповіді на всі основні питання. Така оцінка одразу надає їх поглядам догматичні риси. Постійна переперевірка усталених поглядів – характерна риса науки. І це цілком природно. Коли хочуть бути впевненими, що будівля дійсно міцна, її регулярно перевіряють за допомогою дефектоскопічного обладнання. Щоб наука була сукупністю достовірного³ знання, його треба постійно ставити під сумнів. Сподіваюся, читачеві зрозуміло, що це сумнів має зовсім інший характер, ніж догматичні за своєю природою претензії «наукових креаціоністів».
Вирішення цієї проблеми, як ні дивно, може полягати у більш широкому освітленні різноманіття підходів всередині еволюційної біології. Приклад, на якому це можна показати, «подарений» статтею Кирила Єськова.
«… Дарвін дійсно допустив кілька помилок. <…> Так званий «кошмар Дженкіна»⁴ (простеньке, здавалося б, питання: чому новопридбаний корисний признак не «розчиняється» в черзі наступних поколінь?) і взагалі переслідував його до кінця життя. <…> Вичерпне рішення парадоксу… Дарвін тримав у руках у найбуквальному сенсі слова. Це рішення, що полягає у дискретності успадкованого коду, було чорним по білому прописано в книзі засновника генетики Менделя, яку Дарвін читав (про це достовірно відомо) – але зовсім не оцінив…»
Сторонники СТЕ люблять згадувати про «кошмар Дженкіна» як про проблему, вирішену в рамках синтезу генетики та еволюціонізму. На мій погляд, «кошмар Дженкіна» не вирішений і в рамках СТЕ, і це одне з підстав, що не дозволяють говорити про СТЕ як про «сучасну теорію». А щоб розібратися в цьому заплутаному питанні, слід повернутися у вікторіанську Англію.
Через вісім років після публікації головної книги Дарвіна інженер Флемінг Дженкін (Fleeming Jenkin) публікує в журналі North British Review відгук, який чомусь не люблять цитувати. Зазвичай його передають так: Припустимо, на полі білих маків з’явився червоний мак. Він помітніший для запилювачів і отримає перевагу перед білими маками. Але, на жаль, його потомство буде лише рожевим, у другому поколінні – блідо-рожевим, і незабаром новий признак зникне. Лише відкриття Менделя, що довів, що колір мака визначається дискретно успадкованим геном, допомогло знайти рішення цієї проблеми.
Застосувавши певні зусилля⁵, я знайшов оригінальний текст Дженкіна і виявив там зовсім інше міркування.
«Припустимо, білий чоловік потрапив у корабельну катастрофу і опинився на острові, населеному неграми… Наш герой, ймовірно, стане королем; він вб’є велику кількість чорних у боротьбі за існування; він матиме величезну кількість жінок і дітей, тоді як багато його підданих будуть жити і помруть холостяками. <…> У першому поколінні буде кілька десятків розумних молодих мулатів, у середньому перевершуючих інтелектом негрів. Ми можемо очікувати, що трон протягом кількох поколінь займатиме більш-менш жовтий король; але чи зможе хтось повірити, що весь острів поступово набуде білої або навіть жовтої популяції, або що островитяни набудуть енергії, хоробрості, винахідливості, настирливості, самоконтролю, витривалості, завдяки яким наш герой вбив так багато їх предків і породив так багато дітей, тобто ті якості, які фактично відбирає боротьба за існування, якщо вона може щось відбирати?⁶»
Стає зрозуміло, чому Дженкіна не люблять цитувати – мова йде про відверто расистський текст⁷. Однак для оцінки самого аргументу Дженкіна не так важливо, що такого признака, як расове перевага, не існує, а розглянуті ним ознаки людини успадковуються в основному культурно. Важливіше інше. Ці ознаки – не моногенні, і дискретність генетичного успадкування не пояснює, як вони можуть передаватися у поколіннях. Сторонники СТЕ здійснюють підміну аргументу Дженкіна, пояснюючи за Менделем успадкування моногенного признака, тоді як мова йшла про складний признак, розвиток якого залежить від безлічі факторів.
Ймовірно, адаптивність (життєвий успіх) особин еволюційно просунутих груп в основному залежить не від ознак, закодованих окремими генами, а від складно передбачуваних, що залежать від багатьох обставин факторів: росту, сили, пам’яті, спритності, витривалості, стійкості до інфекцій тощо. Якщо це так, то «кошмар Дженкіна» непереборний ні в класичному дарвінізмі, ні в СТЕ. Очевидно, мутація, що різко знижує якісь якості (наприклад, робить носія ідіотом), буде легко відсіяна відбором. А ось геніальність, що залежить не лише від безлічі успадкованих задатків, а й від їх вдалого поєднання, «розм’ється» у подальших схрещуваннях⁸.
Поширене припущення, що такі ознаки, як, наприклад, інтелект, залежать від безлічі генів, кожен з яких лише трохи покращує загальний результат. Виживання більш розумних, згідно цієї логіки, призведе до поступового підвищення частоти сприятливих алелів кожного з цих генів і, як наслідок, до зростання середнього рівня інтелектуальності в популяції. На жаль, не все так просто. Припущення про незалежний відбір за багатьма генами спростовано в рамках самої СТЕ. Розглянемо це на простому прикладі.
Припустимо, що адаптивність особин залежить лише від одного гена (позначимо його A). Є два алелі, що зустрічаються з рівною частотою – позначимо їх A1 ("хороший") і A2 ("поганий"). При достатній ефективності відбору через певний час у популяції залишаться лише носії алеля A1. Отже, сьогоднішні носії алеля A2 не залишать потомків, які успадкують цей признак. Говорячи мовою популяційної генетики, носії алеля A2 становлять генетичний вантаж популяції, бо вони не передадуть свій признак майбутнім поколінням. Тепер припустимо, що на виживання впливають гени A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K і L. Кожен з них представлений "хорошим" і "нехорошим" алелем. При рівномірному розподілі лише одна особа на кожні 212 має оптимальне поєднання генів. Щоб залишилися лише сприятливі алелі, відбір має відсіяти потомків подавляючої більшості особин у популяції. Частка генетичного вантажу складе при цьому 1–1/212, тобто еволюційна перспектива виявиться позбавленою практично всіх особин популяції. Врахуйте, що більшість особин мають приблизно однакову пристосованість, оскільки несуть суміш сприятливих алелів одних генів і несприятливих – інших. Оцінивши за допомогою нескладних формул швидкість такої еволюції, ми побачимо, що вона вимагатиме астрономічного часу вже при дванадцяти парах алелів. А ж у реальній еволюції на пристосованість організмів впливає більша кількість генів, більшість з яких представлена багатьма алелями! Отже, «кошмар Дженкіна» повертається з небуття.
Завівши читача в глухий кут, автор має запропонувати і вихід з нього. Цей вихід – епігенетична теорія еволюції Івана Івановича Шмальгаузена і Конрада Хела Уоддингтона, запропонована московським палеонтологом Михайлом Олександровичем Шишкиним (згадана, до речі, і в статті Кирила Єськова). «КТ» вже писала про цю теорію, а зараз слід згадати, що, згідно з нею, дискретними виявляються не лише успадковані фактори, а й шляхи індивідуального розвитку організму (онтогенетичні траєкторії). Основний вид відбору, що має місце в навколишньому нас світі, – це відбір на стійкий онтогенез, завдяки якому нащадки можуть відтворювати успішні властивості своїх предків. Спадковість не причина, а наслідок такого відбору. Його результатом саме і є узгодженість комплексу генів, що забезпечують нормальний розвиток. Стабілізуючий відбір діє не лише на гени, а й на багато інших факторів, що впливають на індивідуальний розвиток (наприклад, на різні форми успадкованості, не пов’язані з ДНК).
Так чи інакше, дискретизованими виявляються не лише гени (яких так багато, що їх сукупний ефект недискретний), а й можливі онтогенетичні траєкторії. Не важливо, скільки генів вносять вклад у вибір одного з кількох варіантів розвитку (на це може впливати взагалі весь генотип). Якщо відбір буде сприяти результату розвитку за одним із таких шляхів, з часом саме цей шлях виявиться найстійкішим і перетвориться на популяційну норму. «Кошмар Дженкіна» не історичний факт, а одна з ключових проблем еволюційної біології, для вирішення якої знадобилося понад століття зусиль вчених. Значення цієї проблеми зрозумів Дарвін, але до сьогодні усвідомили далеко не всі дарвіністи.
Отже, всередині еволюційної біології залишається чимало спірних питань. Можливо, перед обличчям «зовнішньої небезпеки» (заповнення широкої публіки псевдонауковою пропагандою) ці протиріччя слід приховувати? На жаль, переможець дракона герой набуває рис переможеного, а наука, що устояла у протистоянні догмі, може сама догматизуватися. Давайте краще сперечатися один з одним і сподіватися, що з нашої полеміки з часом виросте еволюційна теорія, яку можна буде з повним правом називати сучасною.

¹ Його «Історія Землі і життя на ній», доступна в Мережі, є, на мою думку, неперевершеним зразком науково‑популярної біологічної книги Обратно до тексту

² Як ви думаєте, чому для цього підряду обрано латинське ім’я Antropoidea, а не Simii – власне «мавпи"? Обратно до тексту

³ Не істинного – абсолютна істина недосяжна, а саме достовірного, гідного довіри! Обратно до тексту

⁴ У «КТ» #633 було помилково надруковано «Дженкінса» Обратно до тексту

⁵ Ймовірно, на пострадянському просторі цього журналу взагалі немає, і текст статті Дженкіна недоступний. Тим же завидно легкість, з якою моя колишня студентка, що працює в провінційному американському університеті, отримала мікрофішу рідкісного джерела в університетській бібліотеці Обратно до тексту

⁶ Jenkin F. The origin of species. Art. I. // North Brit. Rev. 1867, June. Vol. 46. P. 277-318 Обратно до тексту

⁷ З іншого боку, якби Дженкіна справді цікавила расова теорія, він не розглядав би жовту расу як результат гібридизації білої і чорної Обратно до тексту

⁸ До речі, одним із перших, хто описав такий повернення до популяційної норми у дітей видатних батьків, був Френсіс Гальтон, один із засновників біометрії і двоюрідний брат Чарльза Дарвіна Обратно до тексту
D. Shabanov. Обезьяни, догми і «кошмар Дженкіна» // Комп’ютерра, М., 2006. – № 17 (637). — С. 44-46