Эволюция как идея

Всем известен гнездовой паразитизм кукушек, но само явление социального паразитизма гораздо шире (4-90, с. 122; 4-08, с. 242, 679–681).[9 - Все сокращения см, после оглавления,]

Оно образует рефрен[10 - Т.е. параллельные ряды в различных группах, в каждом из которых есть направленность, а именно, нарастание глубины паразитизма.], в котором крайние позиции рядов (изменение адаптивного поведения жертвы на самоубийственное) сами образуют обширный ряд. Налицо общезначимый феномен.

Суть его в том, что общим у членов ряда является только идея: паразит убивает жертву, предварительно заставив ее изменить обычное поведение на самоубийственное, обеспечивая паразиту комфорт, питание и размножение. Всё прочее может быть различным – систематическое положение участников, способы проникновения, способы повреждения, способы использования тела гибнущей жертвы и, главное – способы, какими зомбированная жертва ублажает паразита. Как это получается?

Ответ «путем отбора», нелепый даже для простых приспособлений (все попытки подтвердить его опытом провалились, и их не вспоминают – см. 4-08, п. 4-20), здесь просто не к месту, ибо объяснить надо, прежде всего, какими именно механизмами данная идея реализуется здесь и сейчас (как, например, личинка находит нужный ганглий жертвы и как обеспечивается не просто смена поведения жертвы, но нужная), а затем уж искать путь, каким это могло бы произойти.

Рис. 1. Плодовое тело гриба кордицепс однобокий, меняющего поведение муравья, всегда вырастает из его головы

Надо исследовать разнообразие явлений зомби-паразитизма, дабы выявить общее. Вот первый итог: 1) явление широко известно и бывает детально сходно в неродственных группах, 2) зомбирующий паразит (личинка) всегда намного проще, чем зомбируемый организм; 3) зомбирующий агент не обладает (как принято считать) никакой психикой; 4) зомбируется не только она, но и процессы внутри организма; 5) сопряжение потребностей[11 - А.Г. Зусмановский [1999], следуя П.В. Симонову (1987 г.) дал такое определение: «Потребность есть специфическая ‘"сущностная” сила живых организмов, обеспечившая их связь с внешней средой для самосохранения и саморазвития, источник активности в окружающей среде». О потребностях как факторе эволюции писали Э. Дарвин, Ламарк, Кропоткин [4-08, пи. 1-16, 1-17, 3-11] и другие.] паразита и возможностей жертвы идет почти целиком за счет поведения жертв. Так, в иммунном примере паразит использует основное свойство иммунных клеток жертвы – облеплять паразита, подлежащего уничтожению. Предначертанная гибель паразита подобна гибели клеток организма., каковая нас не удивляет. Кстати: почему не удивляет? Только по привычке.

Неясности надо разъяснять вместе

Итак, природа умеет передавать из рода в род не только материальные свойства, но и идеи. Механизм этого непонятен, да и вряд ли может быть понят в нынешних научных рамках, ибо в них нет места исследованию ни передачи идеи, ни самого факта мышления вне развитого мозга. Эта непонятность служит большинству^ ученых оправданием пренебрежения самими фактами, что недопустимо, однако на деле более чем обычно (философы науки знают, что для сообщества ученых как целого факт не имеет значения, если нет объясняющей его схемы – 4-08, с. 119).

Известно, что камбала, мимикрируя, изображает на спинной стороне рисунок дна, не коем лежит. Положенная на шахматную доску, она рисует на спинной стороне некое ее подобие. Как рисунок передан через тело?

Рассмотрев ряд таких примеров, эволюционист А.Г. Зусмановский [2005] и несколько его коллег предлагали объяснить подобные процессы передачи информации посредством волн в электромагнитном поле.

Для создания рисунка это может быть и верно, но лишь пересказывает загадку, не более. А для управления онтогенезом явно нужно поле качественно более сложное. Однако поиск единого механизма для всех таинственных явлений разумен, на что и указывал Зусмановский.

И еще: в трех подсемействах семейства Termitidae, самого сложноорганизованного в отряде термитов, особи половой касты сами обламывают себе крылья, которые снабжены для этого бороздкой у основания. Каста лишена всех средств защиты, обычных у других каст, и почти целиком поедается [Брайен, 1986, с. 13, 25, 256].

Стоит сформулировать общее положение: неясности следует пытаться разъяснить все вместе (о нем см. [4-16, с. 92]).

Наоборот, прежде господствовавший принцип «каждое явление следует исследовать в его специфике» ничего не дал для понимания эволюции, кроме самоуспокоения тех, кому не нужна теория. Переходить к специфике разумно только после постановки исследуемого объекта в ряд и выяснения его общих свойств.

Несколько членов ряда «зомби-паразитизм» названо ранее (4-08, с. 679–680). Добавим к ниим разумное (без кавычек) поведение грибов [Roy, 2006; Tero…, 2010]. Отдельный вид (например, гриб, прорастающий сквозь тело муравья [Roy, 2006]) виделся биологам лишь как шутка природы, вполне расшифрованная, когда был найден и изучен яд, убивающий муравья. Даже тот факт, что пораженный муравей выбирает для умирания место, комфортное грибу для размножения, загадочным не казался. И лишь сравнение с другими примерами паразитизма обнаружило целый ряд сходств (ныне именуемый зомби-паразитизмом), и ряд открыл один из общих законов природы, требующий своего единого понимания. Закон, в свою очередь, есть пример разумного поведения коллектива, каковое ныне определяет проблематику социальной эволюции.

Еще важнее слизевой гриб физарум многоголовый – эта гигантская многоядерная клетка способна решать поисковые задачи. Биофизик Тосиюки Накагаки (Toshiyuki Nakagaki), открывший данное явление, был удостоин издевательской «шнобелевской премии», но вскоре слизевиком заинтересовались: гриб планирует дорожные сети (на рельефной карте) не хуже специалистов, но быстро и бесплатно [Тего…, 2010]. Гриб неожиданно оказался среди плановиков.

* * *

Как видим, вопрос о том, на каком этапе и уровне эволюции можно говорить о сознательном мышлении, совсем таинствен. Некоторые авторы уже сто лет назад предлагали решать такие загадки, вводя особое биополе, более сложное, чем известные поля. О нем см. пункт «Биополе» книги 4-08 на с. 192–195, а здесь отметим, что не следует путать его с силовыми полями – электростатическим (оно известно с Античности), магнитным (со Средних веков), гравитационным (осознано как поле при Исааке Ньютоне). Видимо, именно Ньютон понял, что все силовые поля – единый тип явления. 19-й век добавил физике электромагнитное поле, а 20-й – внутриатомные силовые поля и, в конце века, антигравитацию.

Наоборот, вольно используемое в биологии слово «биополе» силовым не является, его лучше назвать сигнальным. У полей всех типов общим является то, что взаимодействия неконтактны. О том поле, какое действует в онтогенезе, можно еще сказать, что оно кинетическое, т. е. является функцией не только исследуемой точки, но и ее скорости (но не динамическое, если ничего не известно о действующих здесь силах).

Кинетическое (притом механическое, без иных физических сил) понимание поля, формирующего ранний онтогенез, развито эмбриологом В.Г. Черданцевым. Он отстаивает ту фундаментальную мысль, что эмбриогенез – не столько чтение наследственной программы, сколько самоорганизация, причем смена ее характеристик и есть эволюция [Черданцев, 2003, с. 209 и др.]. Это, на мой взгляд, так и есть, однако оценивать книгу в целом не берусь, поскольку в ней вызывает сомнение чисто механическое и чисто клеточное понимание поля. А как же неклеточный онтогенез?

Черданцев описал полем самое раннее формообразование зародыша (до гаструлы включительно), но едва ли понятое так поле опишет органогенез. Уверение, что «сама форма должна заключать в себе информацию о своем развитии» (с. 17), верно для гаструлы, но не намного далее.

Одну старую эволюционную проблему метод Черданцева, на мой взгляд, всё же решает: почему способ дробления (самого раннего онтогенеза, с зиготы) никак не коррелирует с таксономическим положением типа (отдела) организмов? Потому, думаю, что в эпоху становления каждого типа способ дробления был определен режимом самоорганизации, каковой затем только и унаследован.

Отсюда и двинемся: что можно описать биополем и что каким именно? А что нельзя в принципе? Что тогда нужно вводить вместо поля или вдобавок к нему? Задача получается диатропическая, поскольку во всех случаях неясности, ради которых вводится понятие сигнального поля, налицо фрагмент диасети.

В каждом случае хорошо видны как рефрены, так и бьющая в них активность, притом удивительно сопряженная (например, самоубийственное поведение жертвы сопряжено с потребностями паразита). Общей между рядами одного рефрена в каждом таком случае является идея, и неважно, передается ли она от ряда к ряду или же возникает в каждом ряду независимо – оба варианта означают ее первичность, материальные же реализации ее вторичны (подчинены ей).

Ни в одном случае никакой схемы, где преобразование материи первично, тут предложить не удалось, отчего все случаи и выпали из рассмотрения. Исходя из принципа «неясности разъяснять все вместе», вспомним, где трудности те же, что в зомби-паразитизме.

Это, прежде всего, весь круг проблем цитоэтологии (учений о поведении клетки и ее частей), побуждающий говорить о внутриклеточном мышлении [Александров, 1970; 1975; Albrecht-Buehler, 1985; 1992] (выше, в сноске 1, приведен простейший пример внутриклеточного поведения – рост микротрубочки). Успехи молекулярной биологии здесь не продвигают науку ни на шаг. Как и сорок лет назад, к движениям внутри клетки приходится применять термин «поведение», столь они сложны и разумны. И, как и сорок лет назад, верно, что

«знание химических превращений веществ в клетке без знания [причин и механизмов] целенаправленных движений внутриклеточных структур не может привести нас к пониманию технологии “клеточного завода”» [Александров, 1975, с. 23].

Добавим сюда вольбахию и всё, что с ней связано, а также все примеры сродства – от химического до любовного.

Как и в прежних работах, далее в качестве главных сил эволюции рассмотрены активность и сопряжение; обоснованию их роли посвящена книга 4-08. Активность (о ней и ее роли пишут часто; см., например: [Воронов, 2009]) выступает в эволюции в самых различных формах, из которых раньше у меня были указаны актиреф и эффект группы.

Актиреф

Актиреф – это активное движение по рефренам (Ч-10а, с. 56; LR, т. 12, с. 107), точнее: активное движение наблюдаемого объекта по диасети. Она трактуется как многомерная таблица свойств любых изучаемых объектов, в том числе биологических. Можно, к примеру, рассматривать движение 1) мерона; таково преобразование плавника в лапу; 2) архетипа; таково преобразование рыбы в амфибию, 3) совокупности архетипов – таксона или экосистемы. Таково, например, преобразование береговой экосистемы позднего девона при появлении первых амфибий (лабиринтодонтов).

В идее актирефа реализовано соединение в одной схеме идей номогенеза (наличие диасети), жоффруизма (эволюция путем активного изменения зародыша под воздействием внешней среды на родительские организмы), ламаркизма (все остальные формы активной эволюции организмов) и экосистемной концепции эволюции (ЭКЭ). Активная взаимоподстройка видов исконно рассматривалась в ЭКЭ как данность, а теперь идея актирефа уточняет, что она происходит путем занятия каждым видом определенной ниши (части диасети).

В биологии организмов (а не экосистем) актиреф имеет две формы: это развитие особи (онтогенез) и эволюция, понимаемая как смена путей онтогенеза. Поскольку все рефрены принадлежат общей диасети, то формы онтогенезов разных таксонов сходны – это известный из школы биогенетический закон (с тем уточнением, что никакого повторения эволюции в онтогенезе не наблюдается).

Эволюция состоит в том, что прежний онтогенез на некоторой стадии изменяет прежний свой путь на новый, притом на какой-то приемлемый физиологически и экологически. При этом актиреф выводит организм в новую клетку диасети. Если она прежде никем не была занята, то налицо новация, или эмерджентная эволюция (о ней см. LR, т. 12, с. 105). Если клетка принадлежит новой строке, дающей организму качественно новое свойство, то налицо прогрессивная эволюция. Процесс эффективен лишь тогда, когда идет одновременно в зародышах многих членов популяции. Эту одновременность Этьен Жоффруа предлагал объяснять влиянием изменения среды на ход онтогенеза. Так можно объяснить только акты прямого приспособления к изменениям среды, чего явно недостаточно для теории, так что следует вспомнить иные способы взаимодействия особей, например, эффект группы.

Эффект группы

Эффект группы (Грассэ, Шовен [Grassе, Chauvin, 1944]) – психофизиологическая реакция особи на присутствие других особей своего вида. О нем у нас уже была речь (LR, т. 13, с. 97). Наиболее известен эффект группы у саранчи: одиночные особи пассивны и безвредны, соединенные же в стаю – агрессивный враг полей. А также: у пчёл одиночная особь не живет даже трех суток, в коллективе же пчёлы успешно зимуют. И совершают чудеса, в том числе проявляют разумное (не запрограммированное) поведение. Например, вытаскивают иглу, воткнутую в сот, а если это не удаётся, перестраивают сот так, чтобы замуровать ее в стенку.

Ботаник Ю.В. Титов [1978] успешно распространил понятие «эффект группы» на растения. Ему, однако, остался неизвестен яркий пример: семена различных видов деревьев были посеяны на прямоугольных делянках чрезмерно густо, и из-за войны деревца 10 лет росли без прореживания. Почти все делянки приняли форму «ванн» – равно угнетенные деревца одного роста («дно») и резкое повышение роста на краях, независимо от того, была ли рядом поляна или «ванна» другого вида. Что-то вроде стражи по границам. Это краевой эффект [Бяллович, 1953].

Полвека эффект не имел никаких объяснений, кроме пустой отговорки: «Внутривидовой отбор на порядок более жесток, чем межвидовая борьба». Но недавно пограничные сильно угнетенные фрагменты популяций получили имя «популятоны». Исследовав «виталитетную структуру популятонов» Soldanella hunga (из семейства примул), автор заключил:

«в критических ситуациях… усиливаются процессы пространственной локализации скоплений, в которых поддерживается повышенная численность репродуктивно активных особей низкой жизненности. Это способствует сохранениею минимально достаточного уровня локального обновления поколений, но сдерживает дальнейшее самовосстановление и формирование целостного популяционного поля» [Жиляев, 2007, с. 659].

Короче говоря, когда угнетенная популяция рвется на клочки, каждый из них поддерживает тех особей, которые хорошо плодятся, даже если они хилы. Т. е. идет не отбор, а нечто совсем иное, и каждый клочок ведет себя как разумное целое. Вот идеализм в действии.

Эффект группы часто упоминается экологами, но не исследуется по существу, противореча мальтузианству, что большинству людей непонятно: разве нехватка ресурсов у одинаковых особей может вызывать что-то, кроме враждебной конкуренции? Нет, коллектив ведет себя как единое разумное целое, будто обладает общим разумом, и особи одного вида далеко не всегда конкурируют – даже если есть острая нехватка ресурса.

Для объяснения эффекта группы иногда тоже привлекают понятие биополя. Оно тут очевидно, если понимать его как сигнальное, как общую среду для согласованного поведения, а не как силу. Главным оказывается, как и для клеток кожи камбалы на шахматной доске, именно согласованное неодинаковое поведение одинаковых элементов (членов группы, клеток кожи и т. п.), тогда как А.Г. Зусмановский имел в виду поле только как средство передачи сигнала.

Является ли поле источником непонятного нам поведения, или сходство поведений – феномен иной природы? Скорее, некое подобие сознания группы как целого следует приписать самому полю, каковое ведет и краевое растение к усиленному росту (отбирая скудный ресурс у соседей), и личинку к нужному ганглию жертвы (диктуя остальным остаться в брюшной полости). Для описания подобия явлений различной природы и различной организованности удобно ввести понятие эдванта.

Эдвант

Эдвантом названо (4-10, с. 321) краткое обозначение для введенного С.В. Мейеном понятия «нетривиальный модус эволюции» [Мейен, 1988]. Громоздкий термин не мог иметь успеха, почему и был предложен термин «эдвант» (от англ, advance – продвижение, улучшение; advanced – передовой, продвинутый). Данное понятие призвано стать ключевым в новом номогенезе (см. LR, т. 13, с. 101). Мейеном было выявлено три эдванта, все ботанические.

1) Нетривиальная дивергенция – это, по Мейену, расщепление так называемых синтетических типов. Так именуют предковые таксоны, у которых по-разному комбинируются признаки таксонов-потомков. Например, первые цветковые растения обладали вперемешку многими признаками более поздних цветковых; прежде это объясняли простой дивергенцией (происхождением от общего предка), но это оказалось не так: один «потомок» может получить от предполагаемого «предка» форму и жилкование листа, другой – форму листа и цветка, третий – тип жилкования и форму цветка и т. д. Попытки назвать одни признаки унаследованными, а другие независимо приобретенными, ведут лишь к бесконечным спорам и хождениям по кругу.

Данный эдвант (расщепление) рушит надежду понять происхождение родов и выше как череду происхождений видов.

2) Нетривиальный параллелизм – это, прежде всего, транзитивный полиморфизм (транпол), т. е. сохранение одной и той же упорядоченности полиморфизма (сохранение рефрена) в исторической последовательности таксонов. Транпол рушит надежду понять утрату (путем естественного отбора) каких-либо свойств за счет частичного истребления особей, их несущих. К тому же модусу Мейен отнёс псевдоцикл – им является, например, эволюция цветка в соцветие и дальнейшая редукция соцветия в одиночный цветок.

Если параллелизм выглядит лишь разделителем между миром дивергенций и миром конвергенций (не все авторы даже считают должным это понятие вводить), то эдвант параллелизма (транзитивный полиморфизм) открыл целую область задач эволюции и систематики [Васильевы, 2009]. Это побуждает и в обычном параллелизме увидеть больше, чем у биологов принято видеть.

3) Нетривиальная конвергенция – это, прежде всего, гамогетеротопия (по Мейену, «перенос признаков с одного пола на другой, в результате чего половой диморфизм… сменяется мономорфизмом»). Мейен объяснял этим эдвантом свою идею происхождения цветковых из беннетитов. Как при любой гетеротопии (вырастании органа на новом месте), эволюция тут возможна только скачком (сальтацией), что противоречит господствующей идее постепенности.