Предположим, что в популяции появилась особь с более удачным для выживания и размножения признаком, чем у существующих особей. Но скрещиваться данная особь будет только с особями с «нормальными» признаками. Поэтому через несколько поколений удачное новоприобретение неизбежно будет поглощено «болотом» обычных признаков.
Ознакомившись с возражениями Дженкина, Дарвин счёл, что их правильность «едва ли может быть подвергнута сомнению» и называл их «кошмаром Дженкина». В письме своему другу ботанику Джозефу Хукеру от 7 августа 1869 года Дарвин писал о статье Дженкина: «Знаете, я почувствовал себя очень приниженным, закончив чтение статьи».
Выводы Дженкина показывают, что, если считать теорию слитной наследственности правильной, то видообразование, описанное Дарвином, не может происходить, так как случайно появившийся «полезный» наследственный материал с каждым поколением будет растворяться в неизменённом наследственном материале.
Но видообразование то фактически происходило. Теория отбора подтверждалась многочисленными фактами и поэтому могла считаться истиной. А усомниться в раздельной теории наследственности Дарвину могла бы помочь работа Менделя. Но этого не случилось, и кошмар Дженкина постоянно мучил Дарвина.
Дженкин не прославился ничем на поприще электротехники, на котором работал. Он прославился принципиальным возражением Дарвину.
3. Синтетическая теория эволюции
Три краеугольных камня в основе современного учения о эволюции
1. Естественный отбор это основная, но не единственная движущая сила биологической эволюции.
Важнейшее место в теории естественного отбора занимает концепция борьбы за существование. Именно результаты этой борьбы и позволяют осуществляется отбору. Дарвин писал:
«Так как производится более особей, чем может выжить, в каждом случае должна возникать борьба за существование либо между особями того же вида, либо между особями различных видов, либо с физическими условиями жизни».
Термин «борьба за существование» не вполне точно соответствует тому значению, которое вкладывал в него сам Дарвин, предлагая понимать этот термин «в широком и метафорическом смысле».
Во-первых, Дарвин включал в понятие «существование» не только жизнь данной особи, но и успех ее в оставлении потомства.
Во-вторых, словом «борьба» обозначалась не столько борьба как таковая (т.е. как прямое столкновение), сколько конкуренция, часто происходящая в пассивной форме. В сущности, Дарвин понимал под борьбой за существование совокупность всех сложных взаимодействий между организмом и внешней средой, определяющих успех или неудачу данной особи, в ее выживании и оставлении потомства. Если, например, рассматривать модель взаимоотношений между видом-хищником и видом-жертвой (скажем, лисы и зайцы), то, по Дарвину, важнейшим фактором, определяющим отбор, будет для лис конкуренция между разными лисами, а для зайцев – между самими зайцами.
Борьба за сосуществование имеет 3 вектора-конкуренция с особями своего вида, конкуренция за выживание с хищниками и другими видами, борьба с внешними климатическими условиями.
Дарвин подчеркнул, что естественный отбор должен действовать с гораздо большей эффективностью, чем искусственный, поскольку:
во-первых, природа располагает неизмеримо большим временем, чем человек;
во-вторых, человек, ведущий искусственный отбор, обращает внимание главным образом на внешние признаки животных и растений, тогда как для естественного отбора важна любая особенность организмов;
в-третьих, искусственный отбор ведется для нужд человека, а естественный отбирает признаки, важные для самого организма;
в-четвертых, естественный отбор действует гораздо более жестко, так как человек обычно не истребляет всех менее пригодных домашних животных, сохраняя их для различных нужд.
Все это в совокупности подчеркивает огромные творческие возможности естественного отбора. По Дарвину, естественный отбор представляет собой важнейшую творческую силу, которая направляет эволюционный процесс и закономерно обусловливает возникновение приспособлений организмов, прогрессивную эволюцию и увеличение разнообразия видов.
Естественный отбор – основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции постепенно увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью к условиям среды (наиболее благоприятными признаками), в то время, как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается.
В свете современной синтетической теории эволюции естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций. Идея естественного отбора состоит в том, что в природе происходит отбор наиболее «удачных», «лучших» организмов, в роли «оценщика» выступает среда обитания.
Субъектами отбора являются фенотипы (т.е. живые организмы). Но адаптации запоминаются в генах, отбираются те варианты генов (аллели), которые соответствуют наиболее приспособленному к жизни и оставлению потомства организму. Поэтому можно сказать, что отбор это конкуренция между аллелями генов, как и предложил считать Р. Доккинз в книге «Эгоистичный ген». Изд-во: АСТ, Corpus, 2013г.
2. Изменчивость видов.
Изменчивость видов возникает вследствие 3 причин.
А. Изменчивость генотипа в процессе мейоза (деление половых клеток), вызванная процессом случайной рекомбинации родительских генов на гомологичных хромосомах. Мейоз – деление ядра клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. В ядре обычной, не половой (соматической) клетки содержится двойной набор хромосом (23+23) один от папы и один мамы. Каждые две одинаковые хромосомы (гомологичные) от родителей в этом процессе сливаются в одну и помещаются в клетку. Так из соматических, получаются половые клетки (с одинарным набором хромосом) у родителей (гаметы). Этот процесс случайный в том смысле, что набор генов на слившейся хромосоме случаен. Одни гены от одного родителя другие от другого. При оплодотворении (слиянии 2 гамет) опять получается двойной набор хромосом в оплодотворённой яйцеклетке (Зиготе). Важно, что процессы здесь случайные, что и дает изменчивость результата (потомства). Но вся эта комбинаторная изменчивость только из генетического фонда популяции. Оплодотворённая клетка (Зигота) имеет уже двойной набор хромосом, со случайным набором генов от родителей.
Б. Изменением фенотипа по сравнению с генотипом вследствие изменения внешних условий развития. Представьте себе, что генотип это набор инструкций, а фенотип полученный результат.
Фенотип – совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуального развития). Фенотипическая изменчивость это результат воздействия среды в процессе развития. Даже у ребенка, делающего из песка куличи, не все они оказываются одинаково удачными, так как не весь песок имеет одинаковую влажность.
В. Мутациями (СЛУЧАЙНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ) генов. Это редкий процесс и дает весьма малый вклад в изменчивость. Но на длинных промежутках времени его действие существенно.
3. Репликаторы
Это структуры способные к самовоспроизведению, делают возможным передачу отобранных признаков другим особям. В них закодирована наследственная информация, которая записана дискретным кодом и потому не может разбавляться и смешиваться.
В частности, репликатором биологической эволюции является молекула ДНК, свернутая в двойную спираль, которая обладает необыкновенным свойством – способностью создавать копии самой себя. Репликатор выступает в качестве матрицы для образования почти идентичной копии, точнее некоего «негатива», который в свою очередь вновь создает копию исходного позитива. Нуклеотидные строительные блоки из которых построена ДНК бывают только четырех типов, сокращенно обозначаемых буквами А, Т, Ц и Г. Они одинаковы у всех животных и растений. Различна лишь их последовательность. Но последовательность строительных блоков у данного человека отличается не только от их последовательности у улитки. Она отличается также, хотя и в меньшей степени, от последовательности блоков у любого другого человека. Тело человека состоит в среднем из 10 в 15 степени клеток и каждая из этих клеток содержит полную копию ДНК, свойственной данному телу. Эту ДНК можно рассматривать как набор инструкций, записанных с помощью нуклеотидного А, Т, Ц, Г – алфавита и указывающих, как должно строиться тело. Это не чертёж. Инструкции для человеческого тела составляют 46 томов. 23тома от мамы и столько же от папы. Эти «тома» называются хромосомами. Каждая хромосома состоит из одной молекулы ДНК и множества вспомогательных белков, которые помогают правильно упаковывать ДНК, «считывать» с нее информацию, размножать и т. д. Под микроскопом они имеют вид длинных нитей, в которых в определенном порядке расположены гены (участки хромосом).