ВВЕДЕНИЕ

I

Как известно, слово «эволюция» происходит от латинского глагола evolvo (evolvi, evоlutum, evolvere) — раскатываю, развертываю. Но для понимания этого термина одного его перевода с латинского языка недостаточно, так как в понятие «эволюция» вкладывается значительно больше содержания, чем имеется в указанном латинском глаголе.

Дать определение понятия «эволюция» в немногих словах нелегко.¹

Эволюция — это не простое «развертывание» чего-то уже имеющегося; она сопровождается появлением того, чего прежде не было.

Эволюция — это длинный ряд последовательных изменений, которые приводят к так называемому филогенетическому развитию живых организмов, или к филогенезу (φῦλον — phylon — род, племя; γὲνεσιζ — genesis — происхождение).

Эволюция — это процесс изменений, сам по себе не свойственный живым организмам, но связанный с определенными их свойствами: способностью к изменчивости и способностью передавать свои морфологические и физиологические особенности по наследству. Эти свойства приводят к эволюции только при наличии определенных условий. При отсутствии этих условий они сами по себе не могут вызвать эволюционных изменений.

Эволюция — это процесс не направленный, так как эволюционные изменения живых организмов могут совершаться в любых направлениях. Поэтому все и всякие эволюционные изменения никогда и ничем не бывают предрешены и никогда и никем не могут быть предсказаны. Однако все они и всегда оказываются обусловленными рядом причин и никогда не бывают самопроизвольными (спонтанными). Evolutio spontanea abest — самопроизвольной эволюции не существует.

Эволюция — это процесс необратимый, так как всякий организм, достигнув той или иной ступени своего развития, уже не может вновь вернуться к своему прежнему состоянию. Evolutio irreversa est — эволюция необратима. Это приводит к тому, что никакой организм не может быть предком такой новой формы, которая была бы более примитивной, чем он сам.

Во всех этих определениях мы не один раз называли эволюцию живых организмов развитием и изменением. Однако эволюция, развитие и изменение — не одно и то же.

Эволюция есть изменение, но не всякое изменение является эволюцией, так как мы не имеем оснований называть эволюцией, например, старческие изменения живых организмов.

Эволюция — это развитие, но не всякое развитие — эволюция, так как мы не можем считать эволюцией, например, развитие зародыша или развитие болезненного процесса.

Развитие сопровождается изменениями, но изменения не обязательно являются развитием. Изменения культурных растений и домашних животных под влиянием искусственного отбора, применяемого человеком, — не развитие и не эволюция. Поэтому все те изменения, которые получает человек у находящихся в его распоряжении животных и растений, нельзя считать результатом «направленного овладения эволюцией», как думают некоторые.

Таким образом, не всякие изменения и не каждое развитие есть эволюция. Однако эволюция представляет собой изменения живых организмов и является процессом их филогенетического развития.

Факторами, обусловливающими эволюцию, как известно, являются: наследственность, изменчивость, борьба за существование и естественный отбор.

Изучение роли каждого из этих факторов представляет собой очень нелегкую задачу, так как в процессе эволюции все эти факторы действуют не последовательно один за другим, а одновременно. Поэтому приходится намеренно и искусственно расчленять единый эволюционный процесс.

До появления первого живого вещества на нашей планете эволюционного процесса на ней не происходило, так как никакие изменения тел мертвой природы не могут быть названы эволюцией.

Живое вещество, возникшее в мертвой природе, конечно, могло состоять только из неживых элементов. Но живые организмы не являются простым скоплением неживых частиц. Если бы они представляли собой только скопление мертвых элементов, то нам не пришлось бы говорить о возникновении живого. Мы говорим о живом веществе только потому, что оно, состоя из неживых элементов, отличается от тех мертвых вещей, в состав которых входят те же химические элементы. Таким образом, живое вещество, очевидно, может быть названо живой комбинацией неживых частиц.

После своего появления живые организмы прошли очень длинный путь эволюционного развития, прежде чем на Земле появились первые представители позвоночных.

Так как человек относится именно к этой группе животных, то мы при разборе основных движущих сил эволюционного процесса будем иметь в виду главным образом позвоночных.

Уже давно установлено, что всякое позвоночное развивается из половых клеток его родителей. Ни эпителиальные, ни мышечные, ни нервные, ни соединительнотканные клетки позвоночных никогда не служат исходным материалом для развития нового поколения. Это обстоятельство дает нам основание не сомневаться в том, что все особенности родителей в тех случаях, когда они в той или иной степени обнаруживаются у их детей, передаются по наследству только через половые клетки, так как только эти клетки преемственно связывают следующие друг за другом поколения.

Несмотря на то, что дети в силу наследственности бывают сходны со своими родителями, никакие особенности тела родителей, приобретенные ими в течение индивидуальной жизни, не могут передаваться по наследству.

Это верно, по крайней мере, по отношению к животным, о которых идет речь в настоящей книге. Совершенно невозможно представить себе, каким образом вызванные непосредственными воздействиями внешней среды особенности тела родителей могли бы отразиться на их половых клетках и вызвать в них такие изменения, которые обусловили бы появление у потомков подобных же особенностей.

Несмотря на всю невероятность подобных явлений, признание наследственной передачи приобретенных признаков было основным положением теории Ламарка.

Ламарк (1744—1829) учил (1809), что изменения особенностей окружающей природы всегда вызывают у животных появление новых привычек; новые привычки и, следовательно, новое поведение животных в свою очередь обусловливают упражнение или, наоборот, неупотребление некоторых органов; продолжительное употребление любого органа приводит к его усилению, неупотребление, наоборот, — к постепенной редукции.

По мнению Ламарка, результаты упражнения или неупражнения органов родителей всегда передаются их потомству. Без этого утверждения теория Ламарка ничего не смогла бы «объяснить».

Несостоятельность теоретических взглядов Ламарка становится совершенно очевидной при изучении эволюционной истории любого органа любого животного. Например, в процессе филогенетического формирования птиц происходило постепенное развитие грудных мышц. Это развитие выражалось в увеличении количества мышечных волокон, в результате чего мышцы, связанные с летательным аппаратом, становились все более и более мощными.

Все это не могло быть вызвано упражнением мышц и передачей по наследству результатов этого упражнения, так как никакое упражнение не способно вызвать увеличения количества поперечнополосатых мышечных волокон: эти волокна у взрослых животных уже не могут размножаться путем деления.

Однако известно, что упражнение мышц всегда приводит к их увеличению: каждая из них в таком случае становится толще и сильнее. Но это увеличение размеров и силы мышцы объясняется только утолщением входящих в ее состав мышечных волокон, что обусловливается увеличением в них количества саркоплазмы и количества миофибриллей.

Таким образом, если усиленная функция не способна вызвать в мышце увеличение количества мышечных волокон, то, очевидно, упражнение не могло играть никакой роли в филогенетическом развитии летательного аппарата птиц.

Ламарк пытался объяснить отсутствие зубов у муравьеда привычкой не жевать пищу. Но неупотребление зубов не может вызвать в них каких-либо изменений.

Известно, что эмаль и дентин не способны ни восстанавливаться после разрушений, ни срастаться после переломов зубов. Поэтому всякое усиленное употребление (упражнение) зубов всегда приводит только к одному неизбежному результату — к непоправимому стиранию их коронок. Если бы такие результаты упражнения передавались по наследству, то это давно бы привело к тому, что все позвоночные были бы беззубыми…

Таким образом, если теоретические положения Ламарка считать правильными, то следует признать, что не привычка не жевать пищу, а, наоборот, усиленное употребление зубов привело к тому, что муравьеды стали беззубыми. Но в таком случае становится совершенно непонятным, почему то же самое не случилось со многими другими млекопитающими.

Так как зубы не могут изменять свою форму под действием упражнения или неупражнения, то мы не можем объяснить с позиций Ламарка их эволюционные изменения и поразительное соответствие их формы всем особенностям пищи, которой питаются различные позвоночные.

Ламаркизм немыслим без признания возможности передачи по наследству приобретенных особенностей. Что же касается современной эволюционной теории, то, по моему мнению, она вообще не нуждается в учении о наследовании приобретенных признаков, так как для нее достаточно одного признания возможности возникновения у животных в силу их постоянной изменчивости разнообразных наследующихся особенностей. Таким образом, вместо наследования приобретенного признака необходимо приобретение наследуемого признака.

Интересно, что при развитии зародышей животных их половые клетки обособляются от других клеток тела очень рано. У некоторых животных первую половую клетку можно видеть уже у зародыша, состоящего только из 32 клеток. Это явление было обнаружено, например, у Sagitta.

При наличии непрерывного метаболизма структура всяких клеток, в том числе и половых, очевидно, не может оставаться неизмененной. Иными словами, обмен веществ должен вызывать непрерывные изменения в структуре клеток. Поэтому половые клетки не могут быть неизменными. Но всякие изменения в половых клетках неминуемо должны отразиться на строении того организма, который разовьется из них.

Таким образом, следует признать, что метаболизм является не только основной, но и единственной причиной изменений в структуре половых клеток. И именно эти изменения приводят к возникновению у взрослых животных тех или иных наследуемых особенностей.

Все живое не может даже короткое время оставаться абсолютно неизменным. Это обстоятельство делает понятным, почему дети одних и тех же родителей при всем их семейном сходстве никогда не бывают совершенно одинаковыми. Семейное сходство детей является следствием того, что они происходят от одних и тех же родителей, а индивидуальные различия этих детей представляют собой результат метаболизма в половых клетках их родителей. В данном случае я не имею в виду тех не передающихся по наследству особенностей, которые могут возникнуть у живых существ в течение их жизни в результате воздействия тех или иных внешних причин.

Всякий новый признак, вызванный метаболизмом в половых клетках родителей, разумеется, является наследуемым, но он в то же время подвергается изменению у представителей нового поколения в результате обмена веществ в их собственных половых клетках.

Таким образом, метаболизм обусловливает и появление нового признака, и его изменение. В результате этого всякий наследуемый признак никогда не бывает неизменным. При этом следует иметь в виду, что только эти признаки имеют значение для эволюционного процесса. Все и всякие ненаследуемые изменения живых существ в их эволюционном развитии никакой роли не играют.

Все это приводит нас к заключению, что постоянные изменения в структуре половых клеток, обусловливающие появление новых наследуемых особенностей, являются необходимым условием эволюционного процесса. Однако все изменения в половых клетках, обусловленные протекающим в них обменом веществ, все же не приводят за короткое время к коренной перестройке всей структуры половых клеток.

Если бы не было такой относительной стабильности структуры половых клеток, то существование каких бы то ни было таксономических единиц было бы совершенно невозможно, так как это привело бы к исчезновению даже семейного сходства.

Отсутствие некоторой стабильности в структуре половых клеток сделало бы эволюционный процесс невозможным, так как приводило бы к появлению во всяком новом поколении таких животных, которые были бы совершенно непохожи на своих непосредственных предков. Это, разумеется, сразу уничтожало бы все ценные особенности, приобретенные в течение предыдущего развития.

Таким образом, некоторая стабильность структуры половых клеток животных является совершенно необходимым условием эволюции. Без этой стабильности никакое эволюционное развитие немыслимо. Но эволюционное развитие невозможно и без постоянных изменений в структуре половых клеток.

Вся эволюционная история позвоночных была историей изменений стабильности структуры их половых клеток. Эти клетки оставались неизменными постольку, поскольку позвоночные оставались позвоночными, но они одновременно с этим и изменялись постольку, поскольку в процессе эволюции позвоночных появляются новые их представители.

Допустим, что под влиянием окружающей природы у какого-нибудь животного возникли некоторые новые морфологические особенности. Чтобы эти изменения приобрели значение для эволюции, необходимо, чтобы они были переданы потомству. Как известно, эта передача может быть осуществлена только через половые клетки путем соответствующих их изменений. Можно предположить, что изменения в теле животного вызовут изменения в его общем обмене веществ, а это неминуемо отразится и на метаболизме в половых клетках и приведет к структурным изменениям в них. Эти структурные изменения, несомненно, обусловят появление новых признаков у потомства, но эти признаки не могут быть тождественными новым признакам у родителей. Следовательно, воздействие факторов внешней среды на животных не может вызвать и никогда не вызывает у них такие изменения, которые являлись бы прямым эволюционным приспособлением к вызвавшим их особенностям мертвой природы.