Содбо Шарапов

Здравствуйте, мистер Чарльз!

Теория эволюции, предложенная вами, очень интересна мне (и не только). Поэтому я решил прочитать вашу книгу, в которой она изложена, и дать некоторые комментарии к ней, основанные на современным представлениях об эволюции и на современных данных, доступных мне. Глава XIV о взаимном родстве организмов и их классификации заинтересовала меня более других, поэтому начну с нее.

Разнообразие живых организмов велико (если Линней описал около 10,000 видов растений и 4,400 видов животных, то на май 2012 года описано уже около 1,3 млн видов [1]). Очевидно, только лишь описание видов без построения какой-либо их классификации, без поиска каких-либо закономерностей в этом разнообразии, превращает труд многих ученых в текст для телепередачи «В мире животных» (при всем моем уважении к ней). Классифицировать виды начали давно. Принципы, или правила, согласно которым строились эти классификации, и сами эти классификации, были различными. Но во всех них прослеживается общая тенденция к объединению нескольких видов в группы на основании каких-либо сходств между ними, причем иерархически, т.е. группы (таксоны) бывают более высокого или низкого порядка. Ваша идея о том, что сходство организмов есть следствие общности происхождения, и что именно общность происхождения является наиболее важным принципом классификации животных, нашла подтверждение на основании молекулярно-биологических, сравнительно-анатомических, эмбриологических, палеонтологических и биогеографических данных.

Как вы верно отметили, для классификации, т.е. для группировки видов, большее значение имеют те признаки, на формирование которых естественный отбор повлиял менее всего, т.е. те признаки, в изменчивость которых, больший вклад дала наследственная изменчивость, а не давление естественного отбора. И, буквально через несколько строк, вы дополняете: эти признаки не должны быть крайне жизненно важны, т.к. изменчивость этих признаков крайне мала, т.е. норма реакции у них очень узка. Так, гистон Н4 человека и пшеницы отличаются лишь несколькими аминокислотами (причем класс АК не изменен). Соответственно, классификация, основанная на различиях в гистонах не будет адекватно описывать систему видов и родство между ними.

Также, из этого (и не только), следует что классификация, основанная на только на одном признаке, не согласуется с классификацией по другому признаку, и вообще, хуже отражает действительность, нежели классификация, основанная на различных признаках. Этот феномен назван гетеробатмией: различные признаки дивергируют не синхронно.

При построении иерархической классификаций по нескольким признакам, нужно отметить, что для разделения таксонов одного порядка (например, класс, семейство), нужно использовать одни признаки, а для разделения таксонов другого уровня (род, вид) – другие. Например, для отнесения белой акулы и дельфина к классам Хрящевых рыб и Млекопитающих соответственно, нужно использовать признак кормления детенышей молоком, а чтобы отнести данную акулу к тому или иному отряду, нужно использовать различия и сходства в строении конечностей. Но ни как не наоборот, иначе, по наличию плавников, и вытянутой, аэродинамически (в данном случае гидродинамически) выгодной формы тела, можно по ошибке отнести этих двух представителей к одному классу, что совершенно не отражает действительности, Одни и те же признаки, обладающие конвергентным сходством, не являются следствием родства более высших таксонов, однако они могут отражать степень родства внутри более низких таксонов. Например, форма тела водных, быстро движущихся организмов, способность к полету у мух и птиц. Как вами было верно подмечено, появления аналогичных органов у организмов, обитающих в сходных условиях окружающей среды, связано с одинаково направленным естественным отбором. Яркий пример –крылья мух (образующиеся из кожных складок) и крылья птиц – видоизменная передняя пара конечностей.

Однако бывает противоположная ситуация, когда различные по форме и функциям структуры у разных видов, имеют одинаковое происхождение. Здесь речь идет о гомологичных органах. Вы приводите очень хороший пример – строение ротового аппарата различных насекомых (грызущего, сосущего, лижущего и т.д.), являющегося видоизменными формами более древнего, менее специализированного аппарата, более похожего на грызущий аппарат современных насекомых.

Сравнительно-анатомические данные о сходстве и родстве видов, сильно уступают по точности и возможностям молекулярно-биологических данным. Анализ первичной последовательности геномной (а также митохондриальной и хлоропластной) ДНК более точно показывает родственные связи между видами. Анализ проводится на основании наличия мутаций, их количества, характера и т.п. Например, наличие множества синонимичных замен говорит о том, что давление естественного отбора на ППЦ, закодированной в этом участке ДНК, было незначительным. Обратное тоже верно. Эти факты приводят нас к знакомой проблеме вычленения значимых признаков для классификации видов. Все, сказанное по этой проблеме выше, можно применить и к участкам молекулы геномной ДНК. Например, замены в гистоне Н4 летальны, поэтому белок(и ген) практически не изменился, а вот цитохром С дивергировал, но не сильно (макс примерно на 30%, [по А.Ф. Айяла, 1981]), поэтому классификация, построенная на этом признаке, имеет хорошее сходство, но не абсолютное, с классификацией, основанной на множестве других признаков.

Далее вы ставите проблему определения понятия вид, пишете о том, что вымирание древних форм, имеющих промежуточные признаки по отношению к современным формам, привело к обособленности целых классов друг от друга. Но до сих пор, часто границы одного вида от другого очень трудно очертить. Вы предлагаете одно из решений этой проблемы: введение типового вида, соединяющего в себе наибольшее количество типичных для данного рода признаков. В вирусологии до сих пор используют понятия типового штамма. Современными систематиками разработаны критерии вида[2], которые позволяют отличить один вид от другого, или отнести какие-то две группы организмов к одному виду.

Далее, рассматривая эмбриональное развитие различных организмов, а также стадии личинки и имаго у насекомых, вы делаете вывод, о том, что общность строения эмбриона указывает на общность происхождения, но несходство эмбрионального развития не указывает на разное происхождения этих организмов. Современные данные о морфогенах, которые обуславливают градиент белков в зиготе, показывают , что они очень сходны с таковыми у различных групп животных[3]. Это является подтверждением вашей точки зрения.

Что касается рудиментарных органов, то вы верно говорите, что они являются хорошим для классификации признаком, т.е. естественный отбор не оказывает давление. Также вы пишите, что не можете объяснить, как органы, переставшие функционировать, могут подвергаться дальнейшей деградации и, в конечном счете, вообще не проявляться во взрослом организме (не исключено, что все рудиментарные органы закладываются в эмбриогенезе, но затем не развиваются и не проявляются во взрослом организме). Однако это хорошо объясняется вашей теорией, т.к. многочисленные незначительные отклонения в геноме или его регуляции, которые приводят к непроявлению органа во взрослом состоянии, поддерживаются, пусть и не сильно, отбором, т.к. организм тратит меньше питательных веществ на развитие этого не нужного органа, и больше на другие, увеличивающие приспособленность, органы. В итоге, потомков тех, кто не имел этих изменений, нет среди ныне живущих организмов

В заключении, хочу сказать, что меня поразила сила вашей мысли, ее дальновидность, а также способность к анализу все возможных вариантов тех или иных событий. Вы, 150 лет назад, не имея представления о механизмах наследования, основали теорию, которая современной наукой признана фактом (на основании множества, различных по сути, фактов), которая смогла дать ответ на вопрос: почему организмы, и мы в том числе, такие, какие мы сейчас есть, а не другие?

Спасибо за внимание, жду ответа.

Шарапов Содбо

Источники

[1] http://www.catalogueoflife.org/info/ac

[2] http://evolution2.narod.ru/evo18.htm

[3] http://medbiol.ru/medbiol/genetic_sk/0001f4fc.htm#000400a9.htm