О новых очертаниях эволюционной теории
В октябрьском номере «Химии и Жизни» опубликован краткий реферат книги “The Logic of Chance: The Nature and Origin of Biological Evolution” by Eugene V. Koonin. Подытоживая свой текст, автор реферата выносит вердикт: эта монография требует срочного перевода на русский язык.
Поскольку мне довелось поучаствовать в переводе этой книги, могу сказать, что данное требование близко к осуществлению. Если не произойдет ничего экстраординарного, «Логика случая» будет издана на русском - надеюсь, что ждать осталось не так долго. Это стало возможным благодаря доброй воле многих людей, включая самого Кунина, но особо нужно отметить самоотверженный труд fregimus, вклад которого просто неоценим.
Должен оговориться, что хотя книга посвящена механизмам эволюции, в ней затронут только генетический уровень. Автор - специалист по сравнительной геномике и обозревает ту область, в которой блестяще ориентируется. Эволюция, соответственно, предстает как процесс изменения геномов; изменение форм организмов остается за кадром. Это ни в коей мере не недостаток книги, но читателю не стоит ожидать, что она покрывает всю эволюционную биологию. В ней ровно то, что можно сказать об эволюции на основе молекулярных данных (за исключением, быть может, спорного окончания главы про абиогенез). В качестве прелюдии хорошо подойдет интервью, которое Кунин дал в конце 2012 года. Приведу отрывок, полностью можно прочесть по этой ссылке.
Мне казалось, что самое главное, что произошло с самой сердцевиной дарвиновского учения с тех пор, как появилась сравнительная геномика, - это перенос центра тяжести от адаптации к случайности. К тому, что авторы синтетической теории эволюции в 60-е совершенно отбросили.
Скажем аккуратно: они отбросили всякую роль случайности в чем-либо, кроме возникновения мутаций. Всю роль случайности они отвели возникновению мутаций. Действительно, если выделять один главный аспект тех изменений, которые произошли с теорией эволюции, то это, видимо, именно так. Выражаясь языком физики, которым я люблю выражаться, мы сменили нулевую гипотезу. Теперь она состоит в том, что по умолчанию любые изменения, которые фиксируются в эволюции, являются изменениями нейтральными, что какую-либо адаптационную ценность любых изменений следует доказывать. Пожалуй, это действительно самое главное, что случилось. Но, как вы понимаете, любые суждения о самом главном являются субъективными, и случилось много других важных вещей.
Я думаю, что другая вещь, которая является не менее важной для понимания эволюции, состоит в следующем. Мы, биологи, открыли мир микробов, в том числе вирусов. Дарвин о них в каком-либо содержательном смысле не знал. Он знал, что что-то такое есть, но совершенно не учитывал этот мир в своей картине эволюции. Точно так же, как и авторы синтетической теории эволюции.
И это открытие мира микробов повлияло на теорию эволюции крайне радикально. Во-первых, мы теперь знаем, что эти организмы эволюционируют существенно иным путем. Не полностью иным, наследование с изменением, конечно же здесь тоже присутствует. Но у них совершенно иная динамика эволюции. И второе - ими абсолютно нельзя пренебрегать, рассматривая эволюцию каких-либо организмов. Это тоже исключительно важное понимание, которого совершенно не было ни у Дарвина, ни у каких-либо авторов синтетической теории эволюции. Все эти замечательные люди свои модели и принципы применяли только к животным и растениям, а это очень маленькая часть биологического разнообразия.
То есть и представление о древе жизни, как его понимал Дарвин, теперь очень сильно изменилось?
Конечно же, абсолютно изменилось. И более того, в математическом смысле оно перестало быть каким-либо древом. В математике древо - это все-таки двоично разветвляющийся граф, ну или хотя бы направленный ациклический граф, - то есть несколько его ветвей могут выходить буквально из одной математической точки.
Но мы ведь теперь понимаем, и я думаю, что это оспаривать не стоит, что ядерные организмы возникли в результате симбиоза двух клеток. И таким образом, выражаясь языком теории графов, в нашем дереве возникает цикл, а значит это никакое не древо. Более того, этот симбиоз был не единственным, как вы тоже отлично знаете. Растения, например, стали растениями в результате приобретения хлоропласта. Зачем далеко ходить? Практически все насекомые несут в себе внутриклеточные симбиотические бактерии, во многих случаях они являются совершенно необходимыми для существования этих организмов. Все представление о топологии этого "дерева" изменилось.
То есть вы хотите сказать, что и для растений с животными теперь картина тоже изменилась?
Давайте я просто скажу вам банальную вещь. Геном млекопитающих приблизительно на 2/3 состоит из остатков вирусных геномов. А геном растений, например кукурузы, на все 90 процентов. Не учитывать этот факт и при этом рассматривать их эволюцию, мягко говоря, означает рассматривать ее неполнo.
* * *
Поскольку мне довелось поучаствовать в переводе этой книги, могу сказать, что данное требование близко к осуществлению. Если не произойдет ничего экстраординарного, «Логика случая» будет издана на русском - надеюсь, что ждать осталось не так долго. Это стало возможным благодаря доброй воле многих людей, включая самого Кунина, но особо нужно отметить самоотверженный труд fregimus, вклад которого просто неоценим.
Должен оговориться, что хотя книга посвящена механизмам эволюции, в ней затронут только генетический уровень. Автор - специалист по сравнительной геномике и обозревает ту область, в которой блестяще ориентируется. Эволюция, соответственно, предстает как процесс изменения геномов; изменение форм организмов остается за кадром. Это ни в коей мере не недостаток книги, но читателю не стоит ожидать, что она покрывает всю эволюционную биологию. В ней ровно то, что можно сказать об эволюции на основе молекулярных данных (за исключением, быть может, спорного окончания главы про абиогенез). В качестве прелюдии хорошо подойдет интервью, которое Кунин дал в конце 2012 года. Приведу отрывок, полностью можно прочесть по этой ссылке.
Мне казалось, что самое главное, что произошло с самой сердцевиной дарвиновского учения с тех пор, как появилась сравнительная геномика, - это перенос центра тяжести от адаптации к случайности. К тому, что авторы синтетической теории эволюции в 60-е совершенно отбросили.
Скажем аккуратно: они отбросили всякую роль случайности в чем-либо, кроме возникновения мутаций. Всю роль случайности они отвели возникновению мутаций. Действительно, если выделять один главный аспект тех изменений, которые произошли с теорией эволюции, то это, видимо, именно так. Выражаясь языком физики, которым я люблю выражаться, мы сменили нулевую гипотезу. Теперь она состоит в том, что по умолчанию любые изменения, которые фиксируются в эволюции, являются изменениями нейтральными, что какую-либо адаптационную ценность любых изменений следует доказывать. Пожалуй, это действительно самое главное, что случилось. Но, как вы понимаете, любые суждения о самом главном являются субъективными, и случилось много других важных вещей.
Я думаю, что другая вещь, которая является не менее важной для понимания эволюции, состоит в следующем. Мы, биологи, открыли мир микробов, в том числе вирусов. Дарвин о них в каком-либо содержательном смысле не знал. Он знал, что что-то такое есть, но совершенно не учитывал этот мир в своей картине эволюции. Точно так же, как и авторы синтетической теории эволюции.
И это открытие мира микробов повлияло на теорию эволюции крайне радикально. Во-первых, мы теперь знаем, что эти организмы эволюционируют существенно иным путем. Не полностью иным, наследование с изменением, конечно же здесь тоже присутствует. Но у них совершенно иная динамика эволюции. И второе - ими абсолютно нельзя пренебрегать, рассматривая эволюцию каких-либо организмов. Это тоже исключительно важное понимание, которого совершенно не было ни у Дарвина, ни у каких-либо авторов синтетической теории эволюции. Все эти замечательные люди свои модели и принципы применяли только к животным и растениям, а это очень маленькая часть биологического разнообразия.
То есть и представление о древе жизни, как его понимал Дарвин, теперь очень сильно изменилось?
Конечно же, абсолютно изменилось. И более того, в математическом смысле оно перестало быть каким-либо древом. В математике древо - это все-таки двоично разветвляющийся граф, ну или хотя бы направленный ациклический граф, - то есть несколько его ветвей могут выходить буквально из одной математической точки.
Но мы ведь теперь понимаем, и я думаю, что это оспаривать не стоит, что ядерные организмы возникли в результате симбиоза двух клеток. И таким образом, выражаясь языком теории графов, в нашем дереве возникает цикл, а значит это никакое не древо. Более того, этот симбиоз был не единственным, как вы тоже отлично знаете. Растения, например, стали растениями в результате приобретения хлоропласта. Зачем далеко ходить? Практически все насекомые несут в себе внутриклеточные симбиотические бактерии, во многих случаях они являются совершенно необходимыми для существования этих организмов. Все представление о топологии этого "дерева" изменилось.
То есть вы хотите сказать, что и для растений с животными теперь картина тоже изменилась?
Давайте я просто скажу вам банальную вещь. Геном млекопитающих приблизительно на 2/3 состоит из остатков вирусных геномов. А геном растений, например кукурузы, на все 90 процентов. Не учитывать этот факт и при этом рассматривать их эволюцию, мягко говоря, означает рассматривать ее неполнo.
* * *