Демон Дарвина. Идея оптимальности - Горбань А.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Если такая система управления передается по наследству, то вот и проект наследуемой единицы. Проект, потому что еще не выяснены группы сцепления, а по нашему определению требуются максимальность единицы воспроизводства: “то, что передается, как одно целое, и не является частью другой наследуемой единицы”.
В 1974 г. было введено представление о механизме SOS-репарации. Это еще один пример единицы функции. Репарация - починка дефектов в ДНК. Дефекты возникают как под действием внешних факторов (облучение, химическое повреждение, перегрев, ...), так и из-за внутренних случайностей (ошибки при удвоении ДНК и т.п.). Сигнал бедствия SOS знаком всем.
Явление SOS-репарации заключается в том, что в ответ на увеличение в клетке количества повреждений ДНК резко повышается интенсивность мутаций. Предполагается, что это не банальное следствие повреждений, а
132
результат включения специальной системы. Эта система и представляет собой функциональную наследуемую единицу SOS-репарации.
Существуют экспериментальные данные, свидетельствующие в пользу наличия такого механизма у бактерий [95, 108]. Проясняются молекулярные основы его действия.
Имеются также данные [43, 118], что и у млекопитающих стрессовые нагрузки могут увеличивать генетическую изменчивость потомства. В первую очередь это изменчивость рекомбинационная: усиливается
перетасовка генетического материала, измельчаются наследуемые единицы, уменьшается время их жизни.
А вот пример, касающийся функционирования факультативной компоненты генома. Умножение активно работающих генов - важный элемент современных гипотез о возможных путях направленной изменчивости. Наличие этого эффекта подтверждено тщательным экспериментом. Система, обеспечивающая такой эффект, тоже может рассматриваться как претендент на роль наследуемой единицы. Кстати, в молекулярной основе этой системы, нарушающей отчасти положение о ненаправленной изменчивости, лежит, вероятно, другой нарушитель -обрушивший центральную догму (ДНК о РНК о белок) процесс обратной транскрипции, переписывания ДНК с РНК. Если ген работает интенсивно, на нем синтезируется много матричной РНК, некоторые молекулы этой РНК могут быть “обратно переведены” в ДНК. Фермент, который осуществляет перевод, продуцируется с помощью вирусных генов или некоторых прыгающих генетических элементов. Может, в этом и состоит их значение для организма в эволюции?
Следуя за основной темой главы, мы приводили примеры функционально -генетических единиц. возможны и другие. Более того, традиционно, говоря о функциях, имеют в виду физиологию.
Система кожного дыхания у амфибий - наследуется, способность летать - наследуется, наличие системы симбионтного пищеварения с участием микрофлоры кишечника тоже наследуется. Примеров не счесть.
Выделение функциональных единиц во многом аналогично классической генетике признаков (а не молекулярных генов). Для анализа популяций была даже выделена элементарная единица фенотипа, элементарный признак - “фен” [128]. Правда, фенетика чаще всего имеет дело с легкообнаружимыми морфологическими особенностями, а не с функциональными единицами. Было бы очень важно повторить фенетику функционально, с выделением элементарных единиц функции.
Близким по функциям единицам вовсе не обязательно соответствуют похожие молекулярные (“интимные ”) механизмы. Широко распространено в мире живого явление конвергенции: близкие ниши заполняются организмами с похожими приспособлениями. Похожими, но
133
не всегда родственными. Кит и дельфин - не рыбы. И у функциональных единиц должны проявляться эффекты конвергенции.
Функциональная наследуемая единица не есть орган. Органы мультифункциональны, имеют много функций. Этот принцип был сформулирован А. Дорном еще в 1875 г. [42]. В процессе эволюции функции могут передаваться от одних органов другим, а побочные функции становиться основными, одни функции приобретаются, другие -утрачиваются.
Экстремальным выражением одной из функциональных точек зрения могут служить слова П. К. Анохина: “Биологу в широкой степени безразлично, каким сочетанием структур и какой архитектурой физиологических процессов обеспечивается данная функция, лишь бы только она успешно приспосабливала животное к внешним условиям и позволяла ему идти по пути прогрессивной эволюции” [3, с. 135].
Это только одна из крайностей. В физиологии их может быть, как минимум, две. Еще в 1909 г. Кейт Люкас, анализируя дискуссии великих биологов XIX века, предложил для каждого элемента функционирующей системы (он имел в виду в первую очередь клетки) различать функциональную способность и функциональное поведение [52].
П. К. Анохин объявляет главным функциональное поведение, которое может достигаться за счет соорганизации различных по своим способностям элементов. Этот акцент для авторов теории функциональных систем - теории целесообразной соорганизации - очень важен. Кейт Люкас, разделив способность и поведение, выделяет как главное способность. Способности элементов он полагает одинаковыми, если одинаковы их реакции на одинаковые стимулы. (Нам такое определение кажется очень удобным для демонстрации той роли, которую точность и детальность рассмотрения играют в формировании биологических понятий: с какой точностью и в каких отношениях реакции и стимулы полагаются одинаковыми" Ясно, что полностью они совпадать не могут. Различными уровнями точности и детальности порождаются и различные классификации способностей.)
