ОРГАНИЧЕСКИЙ МИР И СРЕДА

Употребление и упражнение органов в индивидуальной жизни усиливают их и увеличивают их размеры, неупотребление ведет к уменьшению. Сильные руки кузнеца, толстые икры токаря свидетельствуют об усиленном упражнении соответственных членов; но если сломанная рука долго бездействовала в гипсовой повязке, то можно ясно видеть, насколько мускулы руки уменьшились.

Если бы подобные приобретенные качества передавались по наследству, то можно было бы многое объяснить в образовании видов: быстрота оленя объяснялась бы тем, что его предки часто упражняли в беге свои ноги, передние конечности кита представляют собой весла потому, что он греб ими, длина шеи и передних ног жи- раффа была бы вызвана тем, что многие поколения этих животных должны были тянуться за листьями высоких деревьев,—можно было бы прямо говорить об активных приспособлениях: высшие формы организмов были бы машинами самоусовершенствования, и можно было бы удивляться, почему эти приспособления не доведены до еще большего совершенства.
Как происходят такие изменения в индивидуальной жизни, каким образом например у кузнеца рука становится толще, этому мы можем дать следующее объяснение. Вследствие работы в мускуле образуется известное количество продуктов обмена веществ, действующих с своей стороны в качестве возбудителей и. вызывающих усилен* ный приток крови. Кровь уносит эти вещества, но в то же самое время вносит известное количество питательных веществ, причем раз этот усиленный приток длителен, то и количество приносимого материала будет больше потребленного; отсюда—рост мускульных волокон и усиление руки. Ho подобные изменения не могут влиять на изменения наследственных свойств организма.
Ho пожалуй возразят, что например быстрота английских скаковых лошадей в высокой мере наследственна; так, жеребец «King Herod» (царь Ирод), взявший призов на сумму более 4 миллионов марок, произвел не менее
497 победоносных скакунов, а другой жеребец «Эклипс» дал 334 потомка-победителя. Быстроты однако нельзя воспитать упражнением. Правда, и прирожденного скакуна нужно упражнять и тренировать, но если лошадь всем своим сложением не приспособлена к быстрому бегу, как например першерон, то сколько ни бейтесь, из нее никогда не выйдет скакуна, способного состязаться с другими.
Что органы, которыми животное не пользуется, регрессируют и что такой регресс передается наследственно, можно доказать многими примерами. Стоит только сравнить кости крыльев домашней утки с такими же костями ее родоначальницы дикой утки (Anas boschas): у последней эти кости значительно больше и тяжелее. Ho чтобы объяснить себе наследственную передачу подобных регрессирующих образований; мы должны волей-неволей искать других оснований: их нельзя объяснить влиянием процессов обмена в крыле на наследственное вещество в половых клетках. К этому вопросу мы еще вернемся.
Появление многих качеств, о которых обыкновенно думают, что они были приобретены предками путем упражнения и обнаружились у потомков путем наследственности, допускает совершенно иное объяснение, а именно, что у7потомков те же причины действуют непосредственно на телесные клетки, как и у предков. Если кузнечное ремесло переходит наследственно от отца к сыновьям, то и сыновья приобретут сильные руки, какими обладал отец, но получат их не путем наследственной передачи. У хищных животных на черепе находятся большие костные возвышения, служащие для прикрепления мускулов; они тем больше, чем сильнее должны работать прикрепленные к ним мускулы, и нередко можно слышать мнение, что они возникают путем раздражения, вызываемого натяжением мускула; но у молодых животных их еще нет, они появляются при употреблении этих мускулов, и следовательно образование их можно свести к раздражению, производимому, как и у родителей, мускульной тягой. Однако можно спросить себя: что же было прежде, свойство ли, о котором говорится, будто бы оно возникло благодаря деятельности частей и что оно только и делает возможной эту деятельность в таком объеме, или же прежде имелась налицо эта деятельность, к#торая и должна была вызвать эти изменения, или, как в нашем примере, юноша стал кузнецом потому, что у него с самого начала были сильные руки, и тогда он мог это врож-

денное свойство унаследовать, или же он приобрел сильные руки, лишь сделавшись кузнецом, и тогда это приобретенное свойство могло быть и ненаследственным.
Изменения в теле животного должны всегда появляться, если наследственное вещество в половых клетках родителей по какой-либо причине изменяется[5]. Нередко внезапно бозникают странные особенности у одной из многих миллионов особей и наследственно передаются множеством поколений своему потомству. Бывает например, что белый клок волос на голове отца, появившийся в известном месте, передается некоторым из его детей и внуков; или например странное свойство «человека-дико- браза» Ламберта, у которого кожа была густо покрыта мозолистыми выступами, периодически обновлявшимися, в течение четырех поколений наследственно передавалось потомкам мужского пола, причем у всех появлялось почти в одно и то же время, спустя недель восемь после рождения. В том и другом случае ничто не противоречит допущению, что уже при первом появлении этих свойств они были прирождены, т. е. коренились в особом свойстве наследственного вещества в оплодотворенном яйце. Какого рода могут быть подобные - особенности наследственного вещества, об этом мы ровно ничего не знаем: более тонкое строение его в настоящее время доступно лишь догадкам, но никоим образом не непосредственному наблюдению. Наследственная изменчивость и отбор — основные факторы органической эволюции. Однако—в- формировании различных групп организмов известную роль играют и другие факторы. Остановимся на проблеме изоляции как фактора расхождения эволюционных рядов, приводящих к образованию высших систематических групп. Расхождение признаков — один из основных моментов дарвинизма.
В истории органического мира окружающая среда играет решающую роль. Ho участие элементов среды в различных процессах, определяющих течение органической эволюции, качественно различно. Чтобы разобраться в сложном переплете взаимоотношений организмов и среды, необходимо диференцировать качественно различные явле-

иия. Изменения, приводящие к перестройке органического мира, происходят как бы в четырех плоскостях. Во-первых, элементы среды участвуют в изменении самих генов. Во-вторых, получающиеся при скрещивании комбинации генов зависят, с одной стороны, от причин, направляющих движение половых клеток, с другой—от всей суммы условий, определяющих встречу производителей. В-третьих, процессы, протекающие в фенотипах, определяются в свою очередь условиями окружающей среды, но причины, участвующие в физиологических реакциях организма, не те, что определяют результаты скрещивания. Наконец, в-четвертых, роль элементов среды, определяющих путем отбора судьбу различных форм, опять же совершенно другого порядка. Направление эволюции и приспособленность организмов—результат взаимоотношения их с условиями жизненной борьбы, но воздействие среды на развитие органических форм здесь не прямое—физиологическое. Одна и та же морская вода например участвует в различных этапах изменения морского населения, но участие это разного порядка. Естественный отбор, направлявший эволюцию китов, определялся водной стихией, вода же принимала участие в развитии организма китов, и не без ее участия происходила перетасовка элементов зародышевой плазмы, однако во всех этих моментах истории китов роль воды различна... В борьбе за существование отбору подвергаются данные фенотипы, в жизни фенотипа данным является уже генотип, а при образовании генотипа имеются определенные гены, подвергающиеся перестройкам (под влиянием внешних по отношению к ним сил) независимо от комбинаций, строения фенотипа и успехов его жизненной борьбы. Во всех рассмотренных этапах участвующие элементы среды—величина переменная. Разумеется судьба органических форм связана со всеми этими факторами. Начнем с рассмотрения сил природы, определяющих исход борьбы за существование конкурирующих организмов.
В условиях пустынной жизни у растений выработались шипы. Шипы защищают растения от голодных животных, истребляющих в тяжелых кормовых условиях все. Если подойти к образованию колючек с точки зрения прямого воздействия пустынных условий (сухость, жара и т. д.), то остается совершенно необъяснимой целесообразность этих образований. Организм растений реагирует каким-то образом на воздействия пустынной обста-

Новки 1гак, как этого требует защита от животных.

Ho животные поедают как раз не тех, потомки которых в конце концов превратятся в хорошо вооруженные формы, а беззащитных. Te, на кого действовали, исчезают, те же, кто оставался нетронутым, размножались. Мы видим, что силы природы (пустынные условия и травоядные животные) обусловливают направление эволюции растительности. Засуха, губя всех неспособных выжить, приводит к выработке засухоустойчивых форм.. Кактусы например очень сочны, что помогает им переносить засуху, но сочность их нельзя рассматривать как простую реакцию на безводье. То же и в отношении развития жировых отложений в горбах верблюдов, связанных с голодными условиями пустынной жизни, но не являющихся результатом физиологической реакции на недоедание. Истребление малярийных паразитов хиной приводит в конце концов к распространению более стойких пород паразитов, но это не результат прямого воздействия яда, укрепляющего сопротивляемость организма, а следствие отбора наиболее стойких среди массы гибнущих. Что силы природы, производящие отбор и приводящие к приспособленности организмов, нельзя сводить к физиологическим реакциям, можно легко показать на примере покровительственной окраски. Зеленый цвет насекомых ёсть разумеется результат определенных физиологических процессов в организме животного, в которых принимают участие соответствующие элементы среды, но то, что в зеленой траве насекомые зеленые, а на темных ветвях бурые, физиологическими причинами объяснить нельзя. В определенной обстановке мы находим потомков насекомых, не замеченных хищником, обладавшим зрением. Если бы вместо зрячих насекомоядных птиц в данной местности появились слепые враги, отыскивающие добычу обонянием, то через определенное время насекомые могут оказаться приспособленными к запаху растений, на которых они живут, в отношении же окраски распределение было бы хаотическим. Эволюцию панцырной кожи у животных, подвергающихся истреблению зубастыми хищниками, нельзя объяснять реакцией на пережевывание, но выработка панцыря—несомненно следствие определенных условий борьбы за существование. Внешние условия играют здесь решающую роль.
Красные маки выделяются среди зеленой травы—это результат жизненных условий, но контрастирующий ха
рактер окраски не есть физиологическая реакция на цвет травы, а следствие отбора, который производился пчелами, посещавшими заметные растения и производившими при этом перекрестное опыление.
Вся организация китов—следствие своеобразных условий борьбы за существование в морской стихии, а не простой изменчивости под действием воды.
В физиологических процессах жизни фенотипов непосредственное участие принимают многие элементы внешнего мира. Вода, питательные вещества, кислород и другие газы при разных температурах, давлении и движении воздуха непрерывным потоком участвуют в процессе жизнедеятельности. Прежнее представление об определенных признаках, могущих изменяться, надо заменить представлением об определенных реакциях организма на различные' условия среды.
Разберем несколько примеров.
У всем известного растения колокольчика (Campanula rotundifolia) листья двоякого рода: у основания стебля они круглые, в верхних частях длинные, узкие. Оказывается, причина различия формы листьев лежит не в расположении листьев, а в их освещении. Если освещены все листья, круглых среди них не будет, при общем затемнении—все круглые. Можно при желании на любых ветвях Получать листья того или другого строения. То же у водяного растения стрелолиста (Sagittaria sagittifolia). Листья, развивающиеся в воде,—лентовидны, воздушные листья—стреловидны. Форма листьев находится в полной зависимости от внешней обстановки. Какие же листья свойственны данным видам растений? Качеством разбираемых форм является определенное реагирование на условия жизни. Ни круглые, ни лентовидные вообще, а способность давать ту или другую форму при определенных условиях. Потомки форм стрелолиста, листья которого в течение нескольких поколений развивались на воздухе, будут все равно в воде давать лентовидные листья и наоборот. От этой или иной формы, являющейся реакцией в различных условиях, зародышевая плазма, определяющая нормы этих реакций, разумеется не изменится. Определенные природные способности могут выявляться только при соответствующих условиях. Молочность коровы, выражающаяся в способности ее давать много молока, может быть реализована разумеется только при обильном кормлении. Да и выявить существование

Данной способности можно только таким путем. Это ясно всякому. Поэтому не стоит и доказывать значение внешней среды в этом отношении.
Играют ли фенотипические изменения (состояния) эволюционную роль? Невыявленные качества в борьбе за существование в расчет не входят. Ho условия среды, участвующие в физиологических процессах, определяющих жизнеспособность организмов, могут иногда выдвинуть представителя малоценной породы и загубить более достойного. В самом деле, при особенно благоприятных условиях развития организм с генотипом худшего качества окажется жизнеспособней другого, наследственно более ценного, но реализовавшегося в неблагоприятных условиях. Однако в массовом масштабе все же в конце концов выдвигаться будет лучшая порода, и отбор в борьбе за существование даст надлежащее направление развитию данного ряда форм. Если участие элементов среды в образовании фенотипических особенностей учитывается прямыми методами физиологического исследования и Эксперимента, то в отношении роли внешних сил в формировании генотипа дело обстоит иначе.
Комбинации при скрещивании подчиняются статистическим закономерностям. Учет большого числа случаев показывает, что встречи половых клеток, от которых зависит состав формирующихся генотипов, происходят с определенной правильностью. Участие внешних воздействий в ходе передвижений половых клеток несомненно, но мы не в состоянии проследить его и подходим к этим явлениям с помощью статистического анализа. Результат скрещивания зависит еще от всех условий, приводящих к встрече родителей. Внешние условия играют огромную роль в поведении и размещении организмов, но причины, способствующие встрече производителей, часто не совпадают с теми, которые влияют на их благрполучие и избавляют от гибели. Для сохранения рода мало выжить, надо еще размножиться. Роль внешней среды здесь ясна и не вызывает спора. He то в отношении участия ее в процессах изменения самих генов. При комбинациях гены являются данными, но в известные моменты обнаруживаются качества, связанные с новообразованием в строении элементов зародышевой плазмы. Знакомые уже нам мутации—следствие изменения того или иного гена. Какую роль играет при этом среда? Процессы жизнедеятельности гена протекают с участием различных элементов внешнего по отношению
к нему мира, но изменения гена, приводящие к мутации, происходят при устойчивых условиях вероятно редко. Однако вторжением сильного деятеля, например рентгеновских лучей, удается вызвать появление большого числа мутаций. Американский зоолог Меллер, экспериментирующий с плодовыми мушками дрозофилами (наиболее распространенный объект генетических исследований), и ботаник Блэксли (с дурманом) получили впервые в 1927 г. блестящие результаты искусственного вызывания мутаций. Сильное воздействие рентгеновских лучей ускоряет мутирование примерно в 15 ООО раз. Такие же опыты производятся и у нас в СССР. Действию рентгеновских лучей подвергаются непосредственно половые клетки. Хотя опыты эти представляют огромный теоретический интерес и открывают блестящие практические перспективы, все же они не разрешают еще вопроса о сущности процессов, приводящих к изменению гена. Влияние внешних факторов несомненно, но обычные процессы, приводящие в конце концов к мутации, остаются для нас пока неизвестными. Среда, участвующая в перестройке генов, отличается от воздействий, определяющих ход скрещивания, так же, как условия развития организма отличаются от факторов, производящих отбор. В отдельных случаях в разных процессах участвуют те же агенты, но роль их неодинакова. Итак, в жизни органического мира участие среды многообразно. Решающая роль различных элементов внешнего мира поддается научному учету, что дает нам возможность направлять развитие организмов в желательном для нас направлении. В познании закономерностей сложных взаимоотношений организмов между собой и связи их со всей суммой условий жизни почетное место занимает дарвинизм. Он с честью вел борьбу с многочисленными враждебными ему теориями происхождения и развития органического мира и одержал над ними блестящую победу, закрепляемую новейшими данными биологии.*

<< | >>

↑

Источник: РИХАРД ГЕССЕ. УЧЕНИЕ О ПРОИСХОЖДЕНИИ видов и ДАРВИНИЗМ. 1936

Еще по теме ОРГАНИЧЕСКИЙ МИР И СРЕДА: