Взгляд со стороны. Естествознание и религия

Многочисленные наблюдения и экспериментальные данные показали, что при организации материального мира и создании вещества природа использовала ограниченный набор принципов и физических констант. Тонкий подбор значений констант и различных типов взаимодействий привёл Вселенную в идеальное, но вместе с тем хрупкое равновесие, которое едва ли могло быть достигнуто случайным образом.

Ю. А. Жданов и Л. А. Минасян, учёные старшего поколения, воспитанные на диалектическом материализме, который, как известно, умеет совмещать несовместимое, смогли соединить случайность с необходимостью. По их мнению, «необходимость есть случайность в своей действительности. Кроме того, случайность есть результат пересечения необходимостей. Интерпретационная модель множества вселенных только подчёркивает это понимание»[130 - Жданов Ю. А., Минасян Л. А. Антропный принцип и «Космология духа», 12.05.2004. http: www.trinitas.ru/rus/doc/0202/010a/02020034.htm.].

Случайность и естественный отбор составляют основу классического дарвинизма. Естественный отбор появился в теории Дарвина в поздней редакции и с лёгкой руки учёного перекочевал в физику, космологию и другие научные дисциплины. Он стал универсальной аксиомой для науки, и все учёные, посягающие на естественный отбор, должны знать, что это им может стоить научной карьеры.

После возникновения первоначального замысла доктору биологических наук В. И. Назарову потребовалось 14 лет, чтобы издать рукопись «Эволюция не по Дарвину». Редактор издательства «Наука» в беседе с автором недвусмысленно указал, что отказ от публикации вызван исключительно идеологическими соображениями. Ситуация повторилась и в киевском издательстве «Наукова думка».

Открытия в биологии, позволившие понять механизмы наследственности и роль генов – элементарных носителей наследственной информации, показали несостоятельность классического дарвинизма, который и до генетики имел многочисленные проблемы. Построенная на идее борьбы за существование и гибели слабых, теория Дарвина вступала в противоречие с существующей внутривидовой взаимопомощью, совместной жизнью общественных насекомых, симбиотическими отношениями растений и животных. Естественный отбор не объяснял, почему возникли высшие организмы. Имелись и другие серьёзные расхождения теории с накопленным фактическим материалом.

Лима-де-Фариа в своей книге «Эволюция без отбора. Автоэволюция формы и функции» показал, что ряд учёных на основе своих опытов пришли к идее прерывистого происхождения видов.

Так, голландский биолог Хуго де Фриз установил, что вопреки естественному отбору новые элементарные виды возникают внезапно, без переходов и по большей части вполне постоянны с самого начала своего возникновения.

Сходные с де Фризом мысли высказал профессор ботаники Томского университета С. И. Коржинский. В своей работе учёный привёл многочисленные примеры внезапного появления новых форм, таких как антоновские и мошановские овцы, безрогие быки, чёрноплечие павлины, особый вид чистотела, земляника с цельными листьями.

Свои взгляды русский ботаник противопоставлял дарвинистским: сущность гетерогенезиса (возникновения новых разновидностей путём внезапных отклонений от исходных форм) состоит в том, «что среди потомства, происходящего от нормальных представителей какого-нибудь вида или расы и развивающегося при одних и тех же условиях, неожиданно появляются отдельные индивидуумы, более или менее уклоняющиеся от остальных и от родителей. Эти уклонения иногда бывают довольно значительны и выражаются целым рядом признаков, чаще же ограничиваются немногими или даже одним каким-нибудь отличием. Но замечательно, что эти признаки обладают большим постоянством и неизменно передаются по наследству из поколения в поколение. Таким образом, сразу возникает особая раса, столь же прочная и постоянная, как и те, которые существуют с незапамятных времён».

Идея прерывистого происхождения видов присутствует и у английского зоолога Уильяма Бэтсона. В книге «Материалы для изучения изменчивости, особенно с точки зрения прерывистости и происхождения видов» он показал, что коль скоро речь идёт о таких наследственных вариациях, как увеличение числа позвонков, пальцев, зубов и т. п., приходится констатировать внезапность, прерывистость их возникновения без всяких переходов. Отсюда Бэтсон делает вывод, что прерывистость видов происходит из-за прерывистости изменений[131 - Лима-де-Фариа А. Эволюция без отбора. Автоэволюция формы и функции: Пер. с англ. – М.: Мир, 1991. https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/1760/1/1130179.pdf.].

Развитие генетики показало, что помимо генов, кодирующих белки, в эволюции живых существ огромную роль играют некодирующие последовательности, выполняющие регуляторные функции. Значительная часть этих последовательностей сформировалась из фрагментов мобильных генетических элементов (транспозонов). Учёные выяснили, что возникновение эволюционных новшеств при участии транспозонов – не исключение, а правило. Ведущую роль в эволюции высших организмов играют изменения регуляторных участков генома, которые сами не кодируют белки, но влияют на работу белок-кодирующих генов[132 - Марков А. В. Прочтение генома опоссума доказало ключевую роль транспозонов в эволюции млекопитающих, 13.05.2007. https://elementy.ru/novosti_nauki/430513/Prochtenie_genoma_opossuma_dokazalo_klyuchevuyu_rol_transpozonov_v_evolyutsii_mlekopitayushchikh.].

В интервью «Радио Свобода» доктор биологических наук А. В. Марков сообщил, что эволюцию млекопитающих обеспечивали «прыгающие» кусочки генома, которые учёные раньше считали «мусорными» ДНК. Сравнение генома макаки-резуса с геномами человека и шимпанзе показало, что эволюция приматов протекала неравномерно, резкими скачками. Огромную роль в эволюции играли транспозоны и ретротранспозоны. Эти кусочки генома, частично обладающие свойствами вирусов, могут сами себя вырезать из хромосом и переставлять на новое место в пределах генома. И вполне возможно, что эволюция, в том числе превращение обезьяны в человека, шли под контролем подвижных кусочков генома[133 - Марков А. В. Эволюцией человека управляют «мусорные» ДНК, 24.01.2008. https://www.svoboda.org/a/431711.html.].

В палеонтологических музеях мира собраны миллионы экспонатов – ископаемых остатков, свидетельствующих о прошлых эпохах. Однако среди всего этого множества и разнообразия нет надёжных свидетельств того, как один вид организмов трансформируется в другой. Геологическая летопись не зафиксировала данных, отражающих последовательный ряд видовых изменений, что указывало бы на постепенность протекания эволюции. До сих пор не обнаружено палеонтологических находок, подтверждающих постепенность переходов от одной большой обособленной группы организмов, связанных той или иной степенью родства, к другой. Палеонтологическая летопись подтверждает скорее существование тенденции эволюционных скачков, а не постепенную видовую трансформацию[134 - Параев В. В., Молчанов В. И., Еганов Э. А. Проблемы теории эволюции и её парадоксы. – Философия науки, 2008, № 1(36).].

Как известно, в истории Земли отмечались периоды с резкими всплесками видообразования, в результате которых появлялись многочисленные новые виды. По современной эволюционной теории взрывное видообразование происходило из небольшой группы живых организмов, обладающих максимальной эволюционной приспособляемостью. В процессе заполнения экологических ниш скорость видообразования замедлялась.

Учёные из Уппсальского университета в Швеции и Университета Лидса в Великобритании Грэм Бадд и Ричард Манн подвергли сомнению общепринятую эволюционную гипотезу. Они доказали, что наблюдаемые закономерности в эволюции организмов за миллионы лет – следствие систематической ошибки выжившего.

Суть этой ошибки в том, что по выжившим организмам существуют многочисленные данные, в то время как по погибшим организмам данные практически отсутствуют. В результате исследователи находят общие закономерности среди выживших и не принимают в расчёт тот факт, что не менее важная информация скрывается также и среди вымерших видов.

Учёные пришли к выводу, что вспышки видообразования происходят из-за статистических отклонений в темпах эволюционных изменений, но в среднем остаются постоянными. Для больших групп организмов отклонения оказывают несущественное влияние на видовое разнообразие; для небольших групп изменения в окружающей среде приводят к вымиранию всех видов, исключая тех, что смогли быстро адаптироваться. Из-за этого возникает иллюзия, что малочисленные группы склонны к взрывному видообразованию[135 - Budd G., Mann R. History is written by the victors: The effect of the push of the past on the fossil record. – Evolution, 2018. https://doi.org/10.1111/evo.13593.].

Несмотря на многочисленную и всестороннюю критику, дарвиновская теория не утратила своей привлекательности. Её основные идеи вобрала в себя синтетическая теория эволюции (СТЭ), появившаяся на свет как результат синтеза дарвинизма и генетики.

В 1978–1980 гг. биолог-эволюционист Н. Н. Воронцов систематизировал постулаты СТЭ. В 1999 г. он вернулся к списку из 11 постулатов и откорректировал их. Если первоначально в его формулировке «основным или даже единственным движущим фактором эволюции являлся естественный отбор», то в последней редакции «естественный отбор бесспорно остаётся движущим фактором эволюции, но не единственным»[136 - Воронцов Н. Н. Развитие эволюционных идей в биологии. – М.: Прогресс-Традиция, 1999.].

В. И. Назаров в книге «Эволюция не по Дарвину» показал научную несостоятельность как классического дарвинизма, СТЭ, так и других форм селекционизма. Подавляющее большинство постулатов СТЭ он подверг основательной критике.

Касаясь постулата о естественном отборе как основном факторе эволюции, Назаров резко оппонирует Воронцову: «Отбор внутри вида не существует, поскольку… внутривидовой борьбы за существование в природе не наблюдается. Без отбора внутри вида нет и начальных шагов эволюции (т. е. микроэволюции), постулируемых в СТЭ. Отбор между разными видами, поскольку он имеет дело с более выраженными фенотипическими различиями, – реальное явление природы, но и эта форма отбора носит относительный характер. <…> Непосредственно наблюдаемые факты целесообразной и коллективной реакции организмов (определённой изменчивости, по Дарвину) на вызов среды дают основание предполагать, что и вся органическая эволюция в целом – целесообразный и направленный процесс»[137 - Назаров В. И. Эволюция не по Дарвину. Смена эволюционной модели. 2-е изд., исп. – М.: Изд-во ЛКИ, 2007. http://www.vixri.com/d/Nazarov%20V.%20_Evoljucija%20ne%20po%20Dareinu.pdf.].

Обсуждение книги Назарова на методологическом семинаре Центра био- и экофилософии Института философии РАН в феврале 2006 г. вызвало острую полемику и разделило учёных на два противоположных лагеря.

Согласно СТЭ, эволюция начинает раскручиваться с низшего уровня случайных мутаций, представляющих устойчивые изменения генома, в то время как, полагает Назаров, в экосистемной теории эволюции всё это происходит в обратном направлении. Первоначальный импульс к изменению видов возникает в системе Солнце – Земля, улавливается оболочкой Земли, заселённой живыми организмами (биосферой) и её компонентами – конкретными экосистемами, представляющими совокупность живых организмов и среду, в которой они обитают. Экосистемы, в свою очередь, побуждают к изменению входящие в них виды. Данную направленность эволюционной причинности Назаров назвал «нисходящей», а сам процесс – «эволюцией сверху». Такая модель, по мнению учёного, существенно снижает сферу действия случайности.

Свою эволюционную модель Назаров подтверждает тем фактом, что моменты резкой смены биот (различных видов живых организмов, объединённых общей областью обитания) на переломных рубежах фанерозоя – этапа геологической истории начиная с возникновения первых форм жизни на Земле и продолжающегося в наше время – совпадают с периодичностью геологических кризисов, а также с климатическими и солнечными циклами в 30 и 150 миллионов лет[138 - Существует ли естественный отбор?/Материалы круглого стола. – Высшее образование в России, 2006, № 8. https://cyberleninka.ru/article/n/suschestvuet-li-estestvennyy-otbor-materialy-kruglogo-stola-1.].

Получение живыми организмами информации о внешнем мире по различным каналам связи, в том числе путём био- и эхолокации, способность ориентироваться в пространстве не только по окружающим ориентирам, но и по магнитному полю Земли, положению Солнца, Луны и звёзд – всё это говорит об огромном влиянии на эволюционный процесс Солнечной системы и космоса в целом. И всё же, по нашему глубокому убеждению, главной и определяющей движущей силой эволюции является изначально существующий генетический Код Вселенной (см. «Генетический Код Вселенной»). Примечательно то, что и Назаров не исключает информационную модель эволюционного процесса: «…в объяснении целого ряда закономерностей эволюции и самого феномена жизни лучшие умы человечества исчерпали возможности материалистического подхода и вплотную подошли к признанию верховной власти духовной сферы»[139 - Назаров В. И. Эволюция не по Дарвину. Смена эволюционной модели. 2-е изд., исп. – М.: Изд-во ЛКИ, 2007. http://www.vixri.com/d/Nazarov%20V.%20_Evoljucija%20ne%20po%20Dareinu.pdf.].

Со дня выхода книги Назарова прошло больше десяти лет, и за это время появились дополнительные свидетельства, требующие кардинального пересмотра не только СТЭ, но и концепции существования общего предка. Полученные в последнее время данные дают все основания предположить, что эволюционное родство человека с обезьяноподобным предком является не доказанным[140 - Гучетль З. К вопросу о предполагаемом родстве человека с обезьяноподобным предком, 2021. http://www.goldentime.ru/hrs_epi_02.htm.].

Для построения эволюционной теории учёные в основном использовали имеющиеся в наличии фрагменты черепов и костей рук, по которым и предположили существование обезьяноподобных предков человека. Известен случай, когда подделка черепа на протяжении 40 лет вводила весь учёный мир в заблуждение[141 - Наука своими руками. Как создавались легендарные и совсем новые научные фальсификации, 10.2008. https://lenta.ru/articles/2008/10/28/hoax.].

Многие окаменелые останки свидетельствуют о том, что и дальние предки, и отдалённые от них потомки, и переходные формы между ними населяли Землю в одно и то же время. По мнению новозеландского исследователя Майкла Бейджента, «ископаемые свидетельства представляют собой историю огромной цепочки творений, объединённых лишь выбором формы, а не эволюционными связями»[142 - Бейджент М. Запретная археология. – М.: Эксмо, 2004. http://loveread.ec/view_global.php?id=28612.].

СТЭ утверждает, что ДНК хранит все биологические свойства организма, и изменение организма происходит при изменении ДНК в результате мутаций, вызывающих фенотипические (ненаследственные) изменения. Полезные мутации в результате естественного отбора закрепляются; те особи, у которых гены не ведут к увеличению приспосабливаемости организмов, отмирают.

Исследования последних лет показали, что кроме генетического кода, кодирующего последовательность белков в ДНК, существуют нуклеотидные коды, регулирующие клеточные процессы, не изменяя последовательность нуклеотидов. Их принято называть эпигенетическими кодами. Под воздействием изменяющейся среды они могут включать и выключать гены и имеют если не главное, то одно из решающих значений в эволюционном процессе. Генетических программ множество, они могут накладываться друг на друга, создавая собственные инструкции. При этом последовательность чтения их кодов в разных организмах различается. Генетическая информация является лишь одной из составляющих информационной системы живого организма.

Эпигенетические изменения невозможно объяснить с позиций классического представления о функционировании генов. Исследования растений и животных показывают, что окружающая среда и приобретённый жизненный опыт могут повлиять как на сам индивид, так и на его потомков. Причём изменения могут происходить во много раз быстрее, чем генетические мутации. Подтверждение этому – молниеносная по геологическим масштабам эволюция вьюрков и ласточек, обитающих в мегаполисах, комаров, облюбовавших подвалы и образовавших новый вид, и многих других животных, населяющих мегаполисы. Это указывает на то, что генетическое разнообразие может возникать без мутаций, следовательно, и без изменения генетической информации.

Особи с изменённым геномом могут сильнейшим образом влиять на судьбу сообщества даже в том случае, если они составляют незначительную его часть. Украинский учёный В. В. Корпачёв в своей книге «Развитие цивилизаций и технологии происхождения видов» описал эксперимент Билла Мьюэра и Рика Ховарда, которые исследовали трансгенный вариант японской аквариумной рыбки.

Рыбкам ввели человеческий ген гормона роста, и они стали расти быстрее. При этом оказалось, что крупные трансгенные самцы более привлекательны для самок. Но только две трети трансгенных самцов доживали до репродуктивного возраста. Расчёт показал, что взаимодействие этих двух факторов через 40 поколений приведёт к полному вымиранию стаи из 60 тысяч рыбок, если изначально в ней было всего 60 трансгенных особей. За большее число генераций даже одна трансгенная особь может вызвать гибель всего стада.

Вышеприведённые факты указывают на то, что мутации в геноме далеко не всегда могут быть движущим фактором эволюции.

Эпигенетическая теория (ЭТЭ) в противовес СТЭ рассматривает эволюцию как процесс преобразования онтогенеза (индивидуального развития организма) под влиянием изменений, происходящих в окружающей среде. Эволюционное изменение начинается в экосистеме и заканчивается в геноме. При этом экологическое изменение, запускающее эволюционный цикл, можно представить с двух сторон: изменение привычной экосистемы или вселение организма в новую экосистему. ЭТЭ предполагает, что в ходе эволюционного изменения популяция старого вида вначале утрачивает фенотипическую устойчивость и затем переходит в новое состояние, сперва очень изменчивое, но обретающее новую устойчивость в ходе последующей эволюции[143 - Городницкий Д. Л. Две теории биологической эволюции. 2-е изд., пер. и доп. – Саратов: Научная книга, 2002. http://www.evolbiol.ru/docs/grodnitsky2002.pdf.].

Расшифровка геномов отдельных животных показала, что присутствие незначительного количества новых генов в совершенно непохожих друг на друга организмах не может объяснить огромное различие в их строении. Ключевую роль в формировании новых фенотипических черт играют не гены, а способы их регулирования и чтения. Гены можно сравнить с библиотекой данных, которыми пользуются клетки по мере своей необходимости. Популяризатор науки Мэтт Ридли в своей работе «Геном: автобиография в 23 главах» высказал мысль о том, что геном, который удалось прочитать, это всего лишь снимок вечно изменяющегося документа, у которого никогда не будет последнего издания.

Гены в цепочке ДНК, как правило, не идут один за другим. Между ними имеются некодирующие отрезки ДНК, которые биологи раньше называли «мусорная ДНК». Последующие исследования показали, что промежуточная (некодирующая) информация выполняет роль переключателей, включающих и выключающих гены.

Фактически ДНК не знает, что делает. Ею управляют внешние регуляторы. Они могут находиться в самой клетке, в любом месте организма или за его пределами. Информация об изменении окружающей среды указывает организму о необходимости адаптации к новым условиям. Но для того, чтобы такой информацией воспользовались генетические программы организма, информация окружающей среды должна быть понятна генетическим программам. А для этого все программы как живой, так и неживой материи должны быть записаны на одном и том же языке.

Установлено, что самостоятельно гены не определяют:

– форму тела и размещение в теле органов;

– пространственно-временное размещение белков в клетке и вне клетки;

– фолдинг белка (пространственную структуру сворачивания белков после построения аминокислотной цепочки)[144 - Bin-Guang Ma, Ling-Ling Chen, Hong-Yu Zhang. What Determines Protein Folding Type? An Investigation of Intrinsic Structural Properties and its Implications for Understanding Folding Mechanisms. – JMB, 2007. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002228360700544X.];

– форму цитоскелета – клеточного каркаса в цитоплазме клетки. Каждая клетка имеет микротрубочки и специализация (дифференцировка) клеток, определяющая функцию клетки, её размер, форму и активность химических реакций (метаболизм), происходит путём изменения размещения микротрубочек[145 - Sanchez A., Feldman J. Microtubule-organizing centers: from the centrosome to non-centrosomal sites, 22.09.2016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27666167/.];

– код формы спирали ДНК, участвующий в регуляции экспрессии генов – процессе, в ходе которого наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок. Экспрессия генов является основой дифференцировки клеток и позволяет клеткам контролировать собственную структуру и функцию[146 - Radboud University: The shape of the DNA helix proves to be as important as its sequence, 28.05.2018. https://www.ru.nl/deutsch/@1163028/shape-dna-helix-proves-important-its-sequence/.];

– код апоптоза, программирующий и регулирующий клеточную гибель[147 - Basa?ez G., Hardwick M. Unravelling the Bcl-2 Apoptosis Code with a Simple Model System. – PLOS Biology, 2008. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2429952/.].

Тот факт, что мутации в ДНК не изменяют форму тела, демонстрируют проживающие в Чернобыльской зоне животные. Высокие уровни радиации вызывают постоянные мутации в ДНК, однако учёные с удивлением обнаружили, что радиация практически не оказывает никакого влияния на внешний вид дикой природы.

Сравнительный анализ геномов различных животных показал, что для формирования новых фенотипических черт животного не требуются новые гены:

– гены человека и кенгуру идентичны, и многие из них расположены в том же порядке, несмотря на то что их разделяет 150 миллионов лет[148 - Reuters: Kangaroo genes close to humans, 18.11.2008. https://www.reuters.com/article/us-australia-kangaroos-idUSTRE4AH1P020081118.];

– ДНК шимпанзе и человека идентичны на 96 %[149 - Lovgren S. Chimp, Humans 96 Percent the Same,Gene Study Finds, 31.08.2005. https://www.nationalgeographic.com/science/article/chimps-humans-96-percent-the-same-gene-study-finds.];

– совершенно разные морфологически (по строению) морские полипы и медузы имеют одинаковые гены, несмотря на то что их разделяет гигантский скачок сложности[150 - Gold D., Katsuki T. et al. The genome of the jellyfish Aurelia and the evolution of animal complexity. – Nature Ecology & Evolution, 2019. https://www.nature.com/articles/s41559–018–0719–8.];