Жан-Батист Панафье - Дарвин на отдыхе [Размышляем над теорией эволюции] [litres]

В 1980-е годы Стивен Джей Гулд и биолог Ричард Левонтин поставили под сомнение «адаптационную программу», которую приписали некоторым своим коллегам, – склонность считать каждый элемент организма идеально адаптированным и отточенным путем естественного отбора. Они выдвинули на первый план ограничения, способные противодействовать естественному отбору, в частности изначальное строение организма, унаследованное от предков: при определенной анатомии возможны далеко не все изменения! Более того, некоторые органы могли пострадать в результате адаптации других органов, и никакого естественного отбора при этом не происходило. Всё это привело к появлению неоптимальных характеристик, ставших результатом компромисса между противоречивыми требованиями.

«Я не могу допустить, что рудиментарные соски у мужчины были так и задуманы. Иначе мне пришлось бы в это верить, подобно тому как православные веруют в единую Троицу».

Именно так, например, можно объяснить наличие сосков у самцов млекопитающих, хотя у большинства видов это не играет вообще никакой роли. Соски развиваются у эмбрионов обоих полов в период формирования всех основных органов. Когда эмбрион обретает половую принадлежность, то у самцов они остаются, вероятно, просто потому, что совершенно им не мешают и никак не участвуют в естественном отборе. Если орган не функционирует, то он необязательно исчезает! Для этого необходимо, чтобы стоимость его сохранения оказалась ниже стоимости уничтожения. А в случае с млекопитающими последнее предполагало бы существенную реорганизацию хронологического порядка развития эмбриона.

Однорогий индийский носорог и двурогий африканский носорог

Другой пример. В наши дни существуют пять видов носорогов, из которых у двоих на морде только один рог. У трех других видов – два рога. Стало ли это результатом разных адаптаций? Биологи исключили географическую гипотезу (оба варианта обнаружены в Азии) и родственную (двурогий суматранский носорог ближе к однорогому индийскому, чем к двурогим африканским видам). Даже функция рога ясна не до конца, потому что одни носороги применяют их для защиты от хищников или для сражений с сородичами, а другие предпочитают использовать для этих целей зубы. Возможная функция второго рога представляется еще более загадочной. В данном случае напрасно искать адаптационное объяснение.

Обнаружение пределов «адаптационной теории» привело к появлению термина «эволюционная поделка», сформулированного Франсуа Жакобом в 1977 году: «Естественный отбор действует не как инженер, а как изготовитель поделок, как ремесленник, который еще не знает, что он изготовит, но использует всё, что попадается ему в руки, самые разнообразные предметы: мотки ниток, куски древесины, старый картон – все может послужить ему исходным материалом; короче, это ремесленник (…), который на протяжении миллионов и миллионов лет медленно творит свое произведение, постоянно его доделывая – здесь подрезать, тут вытянуть, – и использует любую возможность для исправления, переделки, творчества».

У этой аналогии есть свой предел точности: ремесленник обычно имеет цель, в отличие от естественного отбора. Но она хорошо описывает один из аспектов эволюции: новое использование существующих органов. Классическим примером служат перья птиц. Изначально они появились у динозавров, возможно, в результате модификации ороговевших чешуек. Протоперья были простыми нитями, мало или совсем неразветвленными. Их следы мы можем увидеть на скалах рядом со скелетами маленьких динозавров юрского периода. Предполагается, что эти нити играли роль терморегуляторов, потому что динозавры иногда обитали в холодных регионах. Впоследствии мы видим разветвленные волокна, а затем – перья, которые, возможно, изначально служили украшением во время брачного ухаживания. Последняя гипотеза сделана на основании использования перьев птицами, потому что прямых доказательств у нас нет. И только спустя несколько миллионов лет появляются асимметричные перья, начинающие походить формой на предназначенные для полета.

Таким образом, перья появились не для того, чтобы динозавры смогли летать. Эволюция изменила функцию этого органа по пути или, скорее, позднее добавила новую функцию к уже существующим. Это явление называют термином «преадаптация». Он немного двусмысленный, потому что позволяет сделать допущение, будто эволюция предвидела полет как высшую функцию перьев. Именно поэтому Стивен Гулд предложил заменить его словом «экзаптация».