big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Проблема мутаций. Сущность явлений при проявлении наследственной изменчивости организмов

Явление мутаций — это основа эволюции, селекции и наследственной изменчивости всего органического мира. Это то неустранимое движение органической материи в генетическом материале, которое обусловливает вечный процесс проявления нового. Теория мутаций неотделима от теории гена и учения о хромосомах.

В истории этого вопроса с особой яркостью проявилась роль методологии в познании явления. Потребовалась длительная борьба против механицизма, метафизики, идеализма, прежде чем генетика пришла к пониманию того, что явление мутаций протекает по законам диалектико-материалистического детерминизма.

В этой проблеме и в дальнейшем стоит задача глубокого развития философских основ научного познания природы.

Фактическая сторона явления мутаций в настоящее время изучена очень подробно. Раскрыта глубокая диалектика происходящих здесь событий. Сейчас ясно, что беспричинных мутаций не существует, что факторы мутаций лежат в специфике материала, в особенностях живых систем и в целом в диалектических связях внешнего и внутреннего. Однако, несмотря на это, до сих пор в теории мутаций представлены, с одной стороны, позиция механистического детерминизма, с другой — абсолютизация случайных явлений путем их противопоставления необходимости.

Позиция механистического детерминизма получила яркое выражение во взглядах об адекватном влиянии на наследственность факторов среды. Эта концепция стояла на позициях однозначности причинно-следственных отношений, исключающих категорию объективной случайности. Т.Д.Лысенко, исходя из этих позиций механистического детерминизма, заявил, что «наука — враг случайности». Он настойчиво выдвигал концепцию, согласно которой наследственные изменения прямо в определенной качественной форме детерминированы внешними воздействиями (адекватные мутации).

С другой стороны, рядом генетиков была сделана попытка построить теорию мутаций, исходя из абсолютизации случайности явлений. Дельбрюк (1935), Н. В. Тимофеев-Рессовский и другие (1935) выдвинули идею, что мутации в основном подчиняются закономерностям квантовых изменений. С этой точки зрения, редкость мутаций в естественных условиях объясняется тем, что энергетические пороги, отделяющие данную конфигурацию молекулы гена от других возможных ее изомеров, достаточно высоки в сравнении со средней тепловой энергией атома.

Наиболее ярко мысль о процессе мутаций как о царстве хаоса случайностей выразил Г. Меллер, который писал в 1951 г., что причина мутаций лежит скрытой в превратности молекулярного хаоса. Абсолютизация случайности в теории мутаций явилась логическим завершением этапа автогенеза, который господствовал в генетике в течение первых десятилетий нашего века.

Вопрос о причинности является одним из главных водоразделов в борьбе между идеализмом и материализмом. Материализм считает причинные связи присущими самим вещам, существующим вне и< независимо от сознания. Причинность имеет объективный и всеобщий характер. Идеализм или признает причинность, коренящуюся в духе, или же полностью отрицает ее, сводя причинность лишь к привычной последовательности ощущений человека. Мах — один из основателей эмпириокритицизма, убийственная критика которого дана В. И. Лениным, исходя из субъективной философии Беркли и Юма, по существу отвергал понятие причинности, необходимости. Мах писал о наличии лишь «фундаментального отношения» вещей.

Детерминизму, согласно которому объективная причинность лежит в основе естественного хода вещей, противостоит идеалистическое учение индетерминизма, отрицающее объективную причинность, необходимость, закономерность. В XVIIXVIII вв. господствовал механистический детерминизм, который сводил все многообразие причин к механическим внешним воздействиям.

Диалектический материализм, опираясь на достижение науки и практики, утверждает существование универсального взаимодействия предметов и явлений мира, их всеобщую закономерную связь, моментом или частицей которой служит причинное отношение. Причинность, хотя и представляет собой, как указывал В. И. Ленин, лишь часть мировой связи, вместе с тем это наиболее общая, универсальная связь явлений, предметов. Существенно отыскание главных причин, что помогает правильно понять происхождение и сущность явления, понять законы его развития. В. И. Ленин указывает, что при решении задач надо найти то особое, основное звено в цепи событий, опираясь на которое можно вытащить всю цепь.

Современные данные показали, что мутации — это химические изменения генетического материала, которые осуществляются не самопроизвольно, а под воздействием среды на все фазы жизни половых и соматических клеток. В свете данных, что ген является отрезком молекулы ДНК, раскрыта молекулярная природа генных мутаций. Природа генных мутаций связана с изменением количества нуклеотидов или их порядка внутри гена. Поскольку хромосома представляет собой сложно организованную ядерную органеллу, несомненно, что нарушение структуры хромосом или изменение их числа в ядре также изменяет объем или качество генетической информации. Эта категория мутаций получила название хромосомных изменений.

Когда мы обращаемся к отдельному акту мутации гена, перед нами проявляется ясная картина детерминированности событий. Это явление очень четко регистрируется при искусственном мутагенезе. Так, обрабатывая клетки алкилирующими соединениями, мы вызываем алкилирование преимущественно гуанина через азот в седьмом положении. В случае действия на фаги азотистой кислотой или акридином нам ясны те определенные изменения молекул ДНК, которые они вызывают. Имеются мутагены, которые, поражая определенные типы генов, вызывают картину специфичности мутирования. Все это позволило сформулировать положение, что качество мутаций определяется качеством воздействующего фактора.

Следует ли из этого, что знание полной причины и установление причинно-следственных отношений имеют место при естественных мутациях и во всей массе опытов по искусственному мутагенезу? Нет, картина здесь совершенно другая. Связь генетического материала с действием на него внешних и внутренних факторов исключительно сложна.

В первичных процессах мутагенеза мы встречаемся с адекватностью действия, поскольку форма подачи химической энергии определяет характер химических изменений гена. В этом понимании адекватность мутаций означает соответствие качества изменений наследственности качеству воздействующих факторов.

Это соответствие, т. е. адекватность в мутагенезе, достигает своего максимального выражения при решении проблемы получения направленных мутаций. В этом случае специфика химической формы подачи энергии должна быть такова, что мы будем добиваться мутации только данного гена (или генов) в определенное, заранее предсказуемое аллельное состояние. Здесь действие главной причины будет вести только к одному адекватному ответу генетического материала.

Подобное решение проблемы адекватности в процессе мутации имеет в виду действие как внешних причин, так и внутренних, которые свойственны рамкам данной системы. Мутации возникают в условиях сложного многообразия причин и в основном под действием специфических причин, т. е. совокупности обстоятельств, взаимодействие которых вызывает следствие. В организме, в клетке имеется сложнейшая игра условий, влияющих на действие специфической причины. В результате возникает сложнейшая картина процесса мутаций, отличающаяся основными эволюционно созданными особенностями, всеобщими для всех организмов. Адекватность, т. е. соответствие действия причине, имеет место в каждом отдельном акте мутации, поскольку мутация — это изменение химии гена, возникшее в соответствии с определенными законами изменения в молекуле ДНК. У некоторых фагов около 100 генов, у дрозофилы около 10 000, у человека около 100 000 и т. д. Изменения отдельных индивидуальных генов сравнительно редки, условия в клетке очень сложны, в результате общий процесс мутации всех генов выливается в статистическую закономерность. Многообразие причин ведет к многообразию изменчивости генов. В результате перед нами встает картина многообразия, ненаправленности, статистичности мутирования. Это верное отображение суммарной картины мутаций было ошибочно перенесено на процессы первичного появления химических изменений свойств в хромосомах. В результате возникла концепция о том, что нет актов взаимодействия явлений как причины мутаций; что первичный процесс мутирования — это якобы хаос молекулярных и атомных случайностей.

Новые данные о причинах и природе мутаций позволяют нам избежать как крайности фатализма (автогенеза), так и абсолютизации случайных событий (недетерминированных процессов мутаций). Эти данные показывают правоту диалектико-материалистического истолкования детерминизма, которое учитывает как непосредственные и однозначные принципы связи динамического типа, так и статистические явления. В последних необходимость проявляется лишь суммарно. Новые исследования по генетике реально показали специфичность взаимодействия живых систем, т. е. целостного организма с мутагенными факторами, диалектику связей внешнего и внутреннего.

Строго причинное и управляемое явление может проявляться в естественных условиях в статистических закономерностях. Множество подобных примеров мы имеем в физике.

Сейчас мы научились при помощи разных химических факторов и других воздействий вызывать многообразные формы мутаций. Началась работа по преодолению объективно случайного хода естественных мутаций.

При помощи химических мутагенов показаны факты специфического мутирования. На базе данных молекулярной генетики поставлена задача получения направленных мутаций. Так, на базе учения диалектического материализма о том, что беспричинных явлений не бывает, что всякая случайность имеет свои причины, теперь, после раскрытия этих причин, случайность мутаций может перейти в их необходимость. Вся проблема управления мутациями основана на признании того, что детерминированное явление, проявляющееся в форме случайного, в общих условиях (в природе) становится необходимым в других (управление мутациями человеком). Это еще раз показывает, что знание законов единства внешнего и внутреннего позволяет человеку подчинить своим интересам самые сложные явления природы.

Обращаясь к естественному мутагенезу, мы должны еще раз подчеркнуть все своеобразие этого явления. В этом случае формы связей между генетическим материалом и факторами внешней и внутренней среды исключительно сложны. В основе этой связи, конечно, лежит причинность, однако при всей ее органической детерминированности, т. е. как проявление необходимого и случайного, существенного или несущественного, внутреннего или внешнего. В результате причинные отношения в организме при вызывании мутаций оказываются весьма многообразными, зависящими от многих случайных факторов, что определяет статистический характер интегрального процесса мутаций. Именно это обстоятельство определяет объективно случайный характер мутаций в природе. Однако объективная случайность — это не абсолютная случайность. В генетике есть приверженцы простого переноса индетерминистических истолкований квантовой механики на процессы мутаций. Они полагают, что отдельные изменения генов принципиально не детерминированы и поэтому могут быть описаны лишь статистически. Это ошибочное толкование процесса мутаций приводит их к утверждению, что детерминизм якобы потерпел крах в истолковании главнейших явлений жизни. Однако в свете данных генетики ясно, что появление мутаций носит характер детерминированных, хотя и объективно случайных, событий. Это доказано практикой эксперимента по произвольному вызыванию индуцированных мутаций. Более того, внимательный анализ показывает, что внутри каждого вида процессы мутаций, при всей их хаотичности, во всех случаях отражают собой внутренний закон, прокладывающий дорогу через случайности. С одной стороны, этот внутренний закон выражается в известных ограничениях многообразия мутаций, в сходстве наследственной изменчивости у близких видов. С другой стороны, на фоне этих ограничений каждая из мутаций имеет характер объективно случайных явлений. В чем же природа этого внутреннего закона? Ответить на этот вопрос пытается ошибочная точка зрения, согласно которой этот внутренний закон мутабильности представляет собой проявление приспособительных свойств видов. Согласно этой точке зрения в основе внутренней необходимости мутагенеза лежит тенденция к приспособительной направленности мутаций благодаря программированному влиянию генотипа. В результате якобы имеется общее соответствие между качеством изменения наследственности и качеством воздействующих факторов среды. Однако такая постановка вопроса неверна в свете очевидной органической детерминированности мутаций. Неучёт этого обстоятельства лишает естественный мутационный процесс его основной методологической характеристики как явления объективно случайного.

В генетике популяций Н. П. Дубининым введено понятие об эволюционном гомеостазе, которое является приложением на популяционном уровне того же принципа объективной случайности естественных мутаций. Понятие об эволюционном гомеостазе означает эволюционную устойчивость популяций и видов в ответ на изменения в среде обитания. Мы знаем сейчас, как быстро наследственно изменяются растения, животные и микроорганизмы, приспосабливаясь к изменениям в среде, вызываемым деятельностью человека. Изменения химической обстановки часто связаны с введением в среду веществ, которые до того никогда не действовали на организмы, и тем не менее популяции быстро приобретают нужные им приспособительные свойства. В этом случае ни о каком соответствии полезных качеств мутаций качеству действующего фактора не может быть и речи. Все эти процессы эволюции основываются на использовании новых объективно случайных мутаций, а также генотипических резервов популяции, опираясь на которые отбор быстро интегрирует новые приспособительные генотипы. В общем плане можно сказать, что эволюционный гомеостаз мыслим только при строгом сохранении закона объективной случайности мутаций. Имеется немало фактов, свидетельствующих о том, что особенности мутаций определяются генотипическими факторами. Это показывает способность многих генов многообразно и разнонаправленно изменяться в ответ на одни и те же мутагенные факторы.

Это свойство при естественном мутационном процессе генотипически запрограммировано в управляющей генетической системе. В организме, как в целостной системе, органический детерминизм обеспечивает проявление закона объективной случайности мутаций. Природа миллионы лет создавала основы эволюционного гомеостаза, генетически запрограммировав основу для появления объективно случайных мутаций. Диалектика событий здесь такова, что исходная неприспособительность мутаций выступает как глубочайшее закрепленное эволюционное приспособительное свойство. Объективная случайность мутации, преломляясь через призму отбора, создает необходимость в виде приспособительности признаков.

Это касается не только высших организмов, но и бактерий и вирусов. Является недоразумением утверждение, что у них благоприятные мутации более часты. Объективная случайность мутации — это один из наиболее глубоких законов исторического существования организмов, запрограммированных в генотипе. Он отражает важнейшее эволюционное приспособление, без которого не было бы основ для безграничной эволюции жизни в ответ на появление все новых и новых условий внешней среды. Наследственность — это продукт исторического развития, и для решения задач эволюции создана генетическая информация, которая задает направление объективной случайности характера мутаций. Конечно, в каждом виде и в каждой популяции имеется определенное ограничение «степеней свободы», связанное с наличием определенного исторически общего комплекса генов. Именно в этом и проявляется другая сторона внутреннего закона объективно случайных мутаций... Честь раскрытия этого явления принадлежит Н. И. Вавилову, в его законе гомологических рядов в наследственной изменчивости. Однако в пределах этих ограничений все равно решающее значение имеет закон объективной случайности мутаций. В таком решении вопроса о природе мутаций нет никаких элементов абсолютизации случайности генетических изменений. Взаимодействие генетической системы со средой идет не через механические связи, а путем органической детерминации. Факторы среды преломляются через специфику живой системы, которая сама активно через обменные процессы их трансформирует. Наконец, сами гены способны многообразно меняться при сходных воздействиях. В результате появляется поток генотипического разнообразия, который по отношению к исходным факторам среды состоит из объективно случайных мутаций. Что касается детерминированности самого явления мутаций, то оно очевидно из того факта, что сейчас мы научились при помощи радиации, разных химических факторов и других воздействий вызывать многообразные формы мутаций в огромных количествах. В работах по химическому мутагенезу показаны факторы специфического мутирования. Однако законы объективной случайности все еще довлеют над всеми процессами, идущими и при искусственном вызывании мутаций.

Попытки рассмотреть действие внешнего фактора при появлении естественных мутаций с позиций идеи, что и в этом случае качество внешнего воздействующего фактора определяет качество мутаций, есть не что иное, как неправильная попытка в сложных зависимостях живого организма использовать представление о причинно-следственных отношениях. Это является типично упрощенческим, механистическим подходом, не учитывающим переходов от одного типа связей к другому. По отношению к естественному мутагенезу во множестве действуют случайные факторы, в результате чего явление естественных мутаций определяется не непосредственными и однозначными связями, а требует статистического анализа.

Подводя итоги соображениям о внутреннем законе естественного мутирования, можно сказать, что в его основе лежит внутренне неустранимое движение в генетическом материале, поскольку гены вовлечены в обменные процессы в клетке, без которых нет жизни. Формы этого движения запрограммированы, с одной стороны, историческими особенностями генотипов, что зафиксировано в законе Вавилова, и, с другой стороны, наличием программы для решения целевой задачи, требующей проявления объективной случайности мутаций. Первое свидетельствует о наличии исторических связей между видами, т. е. о прошлом в эволюции. Второе составляет зерно всех безграничных возможностей текущей и будущей эволюции в ответ на любые изменения условий среды через реализацию единства случайного и необходимого.

В свете понимания того факта, что естественное мутирование управляется системой органической детерминантности, вполне понятно отрицательное отношение к утверждению о возможности наследования так называемых благоприобретенных признаков. Личные качества организма как целого, приобретенные им в течение жизни через упражнение органов и т. п., не могут передаваться по наследству. Диалектические связи внешнего и внутреннего в целостных живых системах исключают причинно-следственные отношения от изменения признаков целого организма к адекватным изменениям молекулярных структур генов. Изменение обстановки в организме может изменить ход процесса мутаций, но не может нарушить его объективно случайного характера.

В истории биологии механистическая идея об адекватном унаследовании благоприобретенных свойств, основанная на смешении сущности и явления, с удивительной стойкостью сохранялась на протяжении тысячелетий. Организмы могут получать новые приобретаемые признаки двумя путями. Во-первых, в результате изменений их наследственности. Эти признаки приобретаются организмами при помощи мутаций, возникающих под действием как внешней, так и внутренней среды. Эти признаки генотипические и будут строго передаваться по наследству в виде сверхдоминантных, кодоминантных, полудоминантных и рецессивных аллелей или изменений хромосом. Во-вторых, организмы, подвергаясь воздействию внешней среды благодаря свойственной им пластичности в пределах генотипически обусловленной нормы реакции, могут в большей или меньшей степени изменять свой фенотип без адекватных изменений в наследственности. Эти благоприобретенные признаки являются чисто фенотипическими и по наследству не передаются. Появление таких благоприобретенных явлений не изменяет сущности предмета. Изменяется лишь норма реакции; сущность предмета, заключенная в генотипе, сохраняется. Передача генотипа позволяет организмам в каждом поколении многообразно приспосабливаться к действию различных факторов внешней среды. Фенотип — это явление, а генотип — это сущность, внутренне присущая организму; их изменения небезразличны друг другу. Изменение сущности — генотипа — преломляется через процессы целостного развития и ведет к определенному изменению явления — фенотипа. Изменения фенотипа в своем влиянии на генотип преломляются через систему органического детерминизма, что и приводит к появлению неадекватных мутационных изменений.

Долгое время эти истины, очевидные в свете данных современной генетики, не доходили до сознания, пока точные факты и строгий теоретический анализ не показали, что взаимодействие явления и сущности в проблеме наследственности на самом деле гораздо сложнее, что оно далеко выходит за пределы причинно-следственных отношений. Ярким примером такого рода представлений в прошлом может послужить тот «самоочевидный факт», который, казалось бы, можно собственными глазами наблюдать ежедневно, а именно что Солнце вращается вокруг Земли. Понадобилось развитие астрономии, чтобы Солнце и Земля в представлении людей встали на свои места.

Известно, что любое следствие вызывается взаимодействием по крайней мере двух тел. Истинной причиной явления-следствия выступает явление-взаимодействие. Понимание причинности как одностороннего действия затрудняет понимание развития и его внутреннего источника. Следствие возникает не только как таковое и не только как новая причина в цепи событий, но через взаимодействие; оно влияет на производящую его причину, видоизменяя или изменяя ее силу. Такого типа взаимодействие следствия и причины получило название обратной связи, которая действует во всех самоорганизующихся системах, где имеет место восприятие, хранение, переработка и использование информации. Системами являются также организмы, популяции, общество и кибернетические устройства. Без действия обратной связи немыслимы устойчивость, управление и поступательное развитие системы.

Многим кажется, что принципы обратной связи, призванной раскрыть материальную структуру системы и диалектику ее развития, неумолимо противоречат генетическим воззрениям на роль фенотипа в явлении мутаций. Казалось бы, что раз изменение гена — причина появления новых свойств в организме, то теперь эти свойства должны путем обратной связи влиять на химию гена. В этих условиях кажется правомочной постановка вопроса о соответственном (адекватном) изменении генотипа под действием определенных изменений, возникающих в фенотипе путем ли его изменений через действие факторов среды, через прививку, упражнение органов или какие-либо другие факторы. Если все это принципиально допустимо, тогда не является ли важнейшее учение современной диалектики и кибернетики — учение об обратной связи — теоретической основой таких предполагаемых биологических явлений, как унаследование благоприобретенных признаков, появление вегетативных гибридов через передачу между организмами пластических веществ и т. д. Вполне понятно, что в этом случае вся генетическая теория мутаций должна быть пересмотрена с позиций неоламаркизма. Однако дело обстоит не так просто. Во всех этих рассуждениях забывают один коренной принцип, незыблемость которого не вызывает сомнений. Этот принцип гласит, что гены не являются зачатками признаков, они слагают внутри клетки особый молекулярный уровень биологической организации, отвечающей задачам функционирования и авторепродукции управляющих систем в виде генетического кода. Принцип действия кода гласит: каждый признак определяется всеми генами, каждый ген в конечном итоге определяет все признаки организма. Этот принцип утверждает идею о целостности развития особи. Путем мутации отдельного гена, нарушая один из исходных элементов в этом целостном, сложном процессе развития, мы можем специфически изменить фенотип особи. Однако, когда мы нарушаем ее развитие, мы, конечно, не в состоянии замкнуть систему обратной связи признака на ген таким образом, чтобы признак вызывал соответствующие изменения отдельного гена. Это очевидно из того, что ген, как таковой, не является непосредственной причиной любого признака, его действие опосредовано тысячами промежуточных этапов в процессе развития системы. Просто здесь нет непосредственной обратной связи, ибо процесс развития особи и процесс мутации идут на разных уровнях биологической организации в общей системе организма. В оплодотворенной яйцеклетке и в ядре любой соматической клетки нет никаких зачатков, нет непосредственных причин для фенотипических признаков организма как целой системы. Прямого взаимодействия ген (причина) — признак (следствие), т. е. непосредственно взаимодействия гена и признака как явлений, не происходит. Гены — это лишь детерминаторы возможности развития системы, в которой фенотипические изменения не могут адекватно менять химию генов. Нет такого биологического или молекулярного механизма, который через длинную цепь следствий транслировал бы в обратном порядке изменения свойств целого организма, вызванных условиями его жизни, на соответствующее изменение в составе нуклеотидов в гене — отрезке молекулы ДНК. Ошибки старых воззрений состояли в том, что они отрицали взаимодействие жизнедеятельности организма и условий его развития с процессом появления мутаций. Эта метафизическая постановка вопроса разрывала организм непроходимыми рубежами на сому и на зародышевые клетки. Теперь мы знаем, что явление мутаций идет как в зародышевых, так и в соматических клетках. Возникая в соме, мутации могут послужить причиной рака, быть компонентом факторов старения и т. д. Главное же состоит в том, что особенности жизнедеятельности и условия развития организма могут существенным образом влиять на частоту и характер мутаций и в зародышевых клетках. Например, в клетках зародыша конских бобов (прорастающие семена) обычно частота естественных мутаций хромосом составляет около 1,5%, в то время как у сортов с черной кожурой частота естественных мутаций достигает 20%. Стоит очистить семена от пигментообразующей кожуры, как частота мутаций в клетках зародыша падает до 1,5%.

Однако, признавая все значение условий жизнедеятельности организма и условий его развития для возникновения мутаций и молекулярную основу процесса мутаций, мы знаем, что это влияние организма как целого на мутирование служит не главной причиной и не специфической причиной мутирования. Причиной служат факторы, действующие на уровне молекулярных и внутриклеточных систем. Влияние организма в целом выступает как условие для процесса мутаций. Конечно, изменяя условия жизнедеятельности, физиологии, биохимии и другие свойства организмов, мы можем изменять темп и характер мутаций. Сами факторы, которые служат причинами естественных мутаций, а именно автомутагены, представляют собой метаболиты, возникающие в процессах жизнедеятельности организма. И при всем этом нельзя забывать коренной черты мутационного процесса, а именно что мутации генов — это химические изменения отрезков молекулы ДНК. Для вызывания мутационного процесса необходимо действие причин на молекулярном уровне.

Вопрос об обратных связях в пределах молекулярных и внутриклеточных систем в условиях их взаимодействия с организмом в целом является новой сложной задачей. Ее суть — это передача генетической информации из молекул ДНК в клетку в процессах развития особи. Принцип взаимодействия системы развития организма как целого имеет ведущее значение для развития организма.

Таким образом, в процессах мутаций не может быть непосредственной обратной связи по цепи признак — ген. Можно сказать, что мы не находим в организме механизма передачи благоприобретенных признаков — основы для адекватного наследственного закрепления изменений, возникающих при прививках и в других аналогичных явлениях.

Генетическая информация вида создается исторически через мутации и отбор. Организм воспринимает информации из внешней среды двумя взаимодействующими каналами. Первый из них — это механизм мутаций и отбора, что вводит информацию из среды в состав генетической информации вида. Второй — поток информации через целостную систему организма, что изменяет личную норму реакции организма в пределах изменений генетической информации. По этому каналу организм лично взаимодействует со средой, используя целесообразность форм жизнедеятельности. Бесспорно, что изменение организма в целом изменяет условия протекания мутационного процесса.

Сущность — это внутренняя, главная сторона содержания, она определяет природу предмета, явления. Явление — это форма проявления сущности, ее внешнее, непосредственное проявление. Вместе с тем диалектика сущности и явления показывает, что они неразрывно взаимосвязаны.

Характеризуя диалектику связи сущности — явления, В. И. Ленин писал: «Движение реки — пена сверху и глубокие течения снизу. Но и пена есть выражение сущности» (Полн, собр. соч., т. 20, стр. 116).

Сущность и явление никогда не совпадают полностью. Сущность может быть раскрыта только в результате длительного всестороннего изучения предмета. Маркс писал, что, если бы форма и сущность совпадали, наука оказалась бы излишней. Именно наука вскрывает внутренние, глубинные процессы, лежащие в основе сущности.

Учение об адекватном унаследовании благоприобретенных признаков является классическим примером смешения явления и сущности. Оно берет свое начало от библейских легенд, ошибочных, примитивных воззрений ассирийцев, вавилонян, греков. Оно было поддержано авторитетом средневековой церкви в ее учении о наследственности греха.

Ламарк положил это учение в основу своих эволюционных взглядов. Г. Спенсер во второй половине XIX в. дал ему философское обоснование и попытался положить закон адекватного унаследования благоприобретенных свойств в основу всей биологии. Этот английский философ, позитивист и агностик, развил систему взглядов, согласно которой унаследование благоприобретенных признаков — это одно из существенных проявлений «закона равновесия» в природе. Спенсер рассматривал эволюцию как «непосредственное уравновешивание», которое достигается с помощью унаследования благоприобретенных признаков. Если какие-либо причины нарушают равновесие (например, переход животных из воды на сушу), организм унаследует признаки, вызванные средой (кожное и затем легочное дыхание и др.), которые вновь создадут равновесие среды и организмов в новых условиях.

Спенсеру принадлежит крылатая фраза: «Либо было наследование благоприобретенных свойств, либо вовсе не было эволюции».

Однако оппонентом Спенсера выступил немецкий ученый А. Вейсман, который подверг уничтожающей критике все аргументы Г. Спенсера и других сторонников идеи об унаследовании благоприобретенных свойств. Вопреки идее Спенсера о недостаточности естественного отбора, Вейсман защищал теорию естественного отбора. Эта сторона критики Вейсмана имела исключительно положительное значение в истории биологии.

В наши дни очевидна вся слабость учения об адекватном унаследовании благоприобретенных признаков. Явление наследственности материализовано в клетке путем записи генетической информации в молекулах ДНК. Гены, с действием которых связано развитие отдельных свойств особи, представляют собой специфические атомные группировки (комплекс азотистых оснований). Не существует механизмов, при помощи которых благоприобретенные признаки, т. е. изменения в целостных свойствах организмов, могли бы адекватно изменять дискретные молекулярные структуры хромосом. Факторы среды изменяют как целостный организм, так и наследственность. Вполне понятно, что первое опирается на изменение нормы реакции в процессах целостного развития особи, а второе — на изменение молекулярных структур, в которых записана генетическая информация.

С философской точки зрения идея об унаследовании благоприобретенных свойств и тесно примыкающая к ней идея о существовании вегетативных гибридов, равноценных половым гибридам, представляют собой разновидность механистической теории равновесия, основанной на полном отождествлении явления и сущности. Ламарк, автор целой эволюционной теории, построенной на основе идеи об адекватном унаследовании благоприобретенных свойств, утверждал, что материя (в том числе и органическая) инертна, что она лишена имманентного, присущего ей движения.

Движение, по мнению Ламарка, возникает за счет сил, прилагаемых извне. Спенсер пытался профессиональным языком философии подвести под эту концепцию философскую теорию равновесия. Теория об адекватном унаследовании благоприобретенных свойств и о возможности вегетативной гибридизаций лишает наследственную изменчивость всяких элементов самодвижения и, не учитывая роль внутренних закономерностей, отождествляет явление (фенотип) и сущность (генотип). Генная теория и теория мутаций, напротив, выдвигают на должное место специфику сущности в процессах наследственной изменчивости.

Соотношение генотипа и фенотипа в эволюции организмов предстает как взаимодействие формы и содержания. Источником эволюции является борьба противоположностей содержания и формы, где форма (фенотип) выступает в качестве консервативной стороны противоположностей. Переход количества в качество снимает отрицательные стороны старого, так что новое содержание обеспечивает адекватную ему новую форму. При этом в процессах эволюции форма (фенотип) не пассивна: регулируя направления отбора, она коренным образом влияет на процессы формообразования содержания (генотипа). Процессы эволюции имеют свои критические периоды, когда изменения во внешней среде вызывают коренные преобразования свойств видов. Эти периоды можно сопоставить с эпохами социальных революций, которые сменяют длительные периоды так называемого мирного развития. В эти моменты внутри вида мобилизуются громадные резервы наследственной изменчивости, возникают уклонения фенотипов в ответ на действие среды, наследственное содержание вида и формы его борьбы за жизнь становятся гораздо разнообразнее. Перед нами возникает «чудо» переломных моментов в процессах видообразования. Говоря об аналогичных процессах в сфере социальных событий, В. И. Ленин писал: «Чудес в природе и в истории не бывает, но всякий крутой поворот истории, всякая революция в том числе, дает такое богатство содержания, развертывает такие неожиданно своеобразные сочетания формы борьбы и соотношения сил борющихся, что для обывательского разума многое должно казаться чудом» (Полн. собр. соч., т. 31, стр. 11).

Обращаясь к важнейшей проблеме всего учения о жизни, а именно к вопросу о направленности мутаций, надо ясно понимать значение методологического анализа, который должен раскрыть все возможные подходы к его решению. Диалектико-материалистическое понимание природы показало, что причинные связи носят многообразный характер. Для явлений мутаций раскрыты специфические причины, однако для решения проблемы направленных мутаций нужно знание полной причины, т. е. всех обстоятельств, при наличии которых необходимо наступает следствие. Вполне понятно, что значение полной причины при появлении мутаций может быть скорее всего достигнуто в условиях простых моделей. Все это показывает, что пока, на данном этапе науки, в проблеме получения направленных мутаций главным путем будет смелое экспериментирование, имеющее в виду обеспечение протекания определенных простых реакций между генами (отрезками молекул ДНК) и специфическим мутагеном. Возможно, что первые этапы этой работы надо делать на простых моделях в виде выделенной чистой ДНК, на вирусах и бактериях. Как решать эти вопросы в сложных нуклеопротеидных структурах хромосом и в самой сложной системе организма, покажет будущее. Сейчас важно понять методологические основы для развертывания исследований по линии главного направления. Нет нужды бояться упреков в механицизме. Раскрытие полной причины мутаций и, в частности, причинно-следственных отношений, составляет один из элементов общего диалектического учения о причинности. Дело науки, опираясь на это общее учение, использовать нужную ей сторону взаимодействия в природе, для того чтобы обеспечить управление явлениями объективного мира. Хорошо известно, что в природе превращение возможности в действительность происходит стихийно, вне зависимости от нужд человека. Основываясь на науке, активная деятельность человека превращает в действительность нужные для него возможности, при этом возможность, реализация которой в природе крайне мала, благодаря деятельности человека может стать основой науки и техники.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.