генетика

Почему теорию эволюции Дарвина критикуют? И в чем ошибался великий ученый?

Он замахнулся на проблему наследственности и промахнулся. Даже лучшие в истории умы могут напортачить
Eugene Zhyvchik/Unsplash
Eugene Zhyvchik/Unsplash

Британский натуралист Чарлз Дарвин — один из самых выдающихся представителей биологических наук. Во время кругосветного путешествия он собрал и описал множество странных и необычных форм жизни. Благодаря этому Дарвин смог сформулировать одну из самых важных концепций биологии — теорию эволюции и естественного отбора. В честь 215-летия Дарвина разбираемся, насколько точны были его утверждения.

В чем суть теории эволюции

Согласно ей, характеристики популяции изменяются в ответ на изменения среды. При этом предпочтение отдается характеристикам, которые повышают шансы живого организма оставить потомство.

Чарлз Дарвин первым сформулировал теорию эволюции путем естественного отбора — процесса, который следует из трех фактов о популяциях:

1. Если рождается больше потомства, чем может выжить;
2. Если у разных организмов разные черты, что приводит к различиям в выживаемости и вероятности оставить потомство;
3. Если эти черты — наследуемые.

Почему теорию эволюции критикуют?

Опрос ВЦИОМ показал, что в российском обществе нет единства по вопросу происхождения человека, о котором говорил Дарвин. Чаще всего россияне считают, что наука все еще не может объяснить, как на Земле появились люди (39%). Сторонников дарвинизма, полагающих, что человек — продукт многомиллионной эволюционной цепи, в которой взаимодействие мутаций, естественного отбора и адаптации позволило ему вырасти из приматов, оказалось чуть более 25%. В большинстве своем противниками эволюционизма выступают религиозные люди. Одна из главных причин непринятия теории — ненаблюдаемость процесса эволюции.

Несмотря на неоднозначное восприятие во всем мировом обществе, эволюция как естественный процесс — установленный научный факт. Она имеет огромное количество доказательств и не вызывает сомнений в научном сообществе. Однако нельзя сказать то же самое о некоторых ее аспектах.

Вопреки распространенному мнению, ученые обсуждали идею эволюции и то, что человек произошел от обезьяны, еще до Дарвина. Конкретно его вклад заключался, в частности, в идее о том, что организмы различаются. Их вариации лучше подходят людям с учетом окружающей среды, тем самым повышая шансы передать эти черты будущим поколениям.

С естественным отбором была небольшая проблема: Дарвин не знал, как он работает. Конечно, потомство имело смесь черт своих родителей. Но как? Что происходит в момент зачатия? Эти вопросы стали огромной дырой в теории эволюции. В 1868 году, почти через десять лет после публикации «Происхождения видов», Дарвин попытался заткнуть эту дыру крайне ошибочной теорией пангенезиса.

Согласно этой теории, так называемые геммулы — это семена клеток, предоставленные каждым родителем во время зачатия. Их производят все органы и иные структуры в теле, и геммулы матери и отца смешиваются друг с другом в оплодотворенной яйцеклетке. Если семенных клеток достаточно и они правильно развиваются, то потомство становится здоровым и жизнеспособным.

Дарвиновская теория пангенезиса смогла наконец объяснить различия между организмами. Так, врожденные дефекты, например, недоразвитие органа, возникают либо из-за отсутствия геммул, обеспечиваемых этим же органом в телах родителей, либо из-за связи между неправильными геммулами для построения этого органа. Дарвин также утверждал, что дети больше похожи на одного родителя, чем на другого, потому что геммулы, исходящие, допустим, от матери, могут быть сильнее, лучше адаптированы или более многочисленны, чем геммулы, исходящие от отца.

Впоследствии идею пангенезиса забраковали многие ученые, и основа теории эволюции оказалась под угрозой.

Кто и как опроверг теорию пангенезиса?

Любая теория нуждается в серьезном эксперименте. Эта участь выпала на долю двоюродного брата Дарвина, Фрэнсиса Гальтона. Чтобы доказать, что геммулы вызывают изменчивость, он взял кровь одного кролика и ввел ее другому, полагая, что потомство последнего проявит черты первого. Эти эксперименты, как и все последующие, совершенно не подтвердили точку зрения Дарвина.

Настоящая логика генетики впервые вышла из-под пера Грегора Менделя в 1850-х годах. Выводя растения и записывая, как черты передаются из поколения в поколение, Мендель заметил, что потомство не было просто смесью черт двух родителей, как считали в то время биологи. В экспериментах оказалось, что потомство растения с гладким горошком и растения с морщинистым будет либо полноценно гладким, либо морщинистым. Это то, что мы сейчас называем доминантными и рецессивными аллелями: например, если у вас голубые глаза, вы выражаете рецессивный аллель, а если они карие, это доминантный признак. Так происходит потому, что вы получаете две копии каждого гена: одну от матери, а другую от отца.

Вскоре ученые выяснили, что именно ДНК содержит информацию, которая придает человеку многие черты. Теперь мы знаем, что наследование признаков не имеет ничего общего со смешением геммул. Мы получаем ДНК, содержащую гены, как от матери, так и от отца. Но они сочетаются уникальным образом при каждом зачатии, что приводит к различиям даже среди братьев и сестер.

Изменчивость также может быть вызвана мутациями: когда наши клетки делятся, они часто создают копии ДНК, которые не всегда получаются идеальными. Таким образом, эти мутации в сочетании с генетической перетасовкой при рождении вызывают вариации и, следовательно, эволюцию: некоторые люди рождаются с чертами, которые подходят им лучше в данной окружающей среде, что повышает их шансы на выживание, размножение и передачу этих генов будущим поколениям.

В чем еще ошибался Дарвин?

В XIX веке именно Библия (а не летопись окаменелостей) широко считалась основным авторитетом в определении возраста Земли. Согласно книге, планете на тот момент было всего около 6000 лет. Однако большинство ученых того времени признавали, что она определенно старше.

К началу 1860-х годов, всего через несколько лет после публикации «Происхождения видов», шотландский инженер и физик Уильям Томсон указал, что Земля теряет тепло за счет теплопроводности и что геологические процессы могли измениться вследствие этого. Кроме того, Томсон пришел к выводу, что похолодание устанавливает верхний предел возраста Земли, который, по его мнению, составляет менее 100 млн лет. Это представление вскоре подхватили многие другие ученые, в том числе Дарвин, отчасти потому, что его сын Джордж, астроном, пришел к похожему заключению.

Дарвин не считал, что 6000 лет — достаточный срок для того, чтобы жизнь разнообразилась и развилась в различные формы в соответствии с теорией естественного отбора. Период в менее 100 млн лет казался ему более правдоподобным. Ученый стоял на правильном пути в отношении возраста Земли, но современные инструменты показали, что Земля на 4,5 млрд лет старше, чем предполагали расчеты Уильяма Томсона и Дарвина.

Дарвин замахнулся на некоторые проблемные вопросы бытия и промахнулся. Но давайте не забывать, что ошибаются даже великие.

Анастасия Дегтярева