Текст:Критика эволюционной теории

Критика учения Дарвина

«Кошмар Дженкина»

В июне 1867 года в журнале «North British Review» вышла в свет статья английского инженера Флеминга Дженкина под названием «Происхождение видов», где критиковалась идея естественного подбора как движущей силы эволюции. Главный пункт возражения Дженкина — поглощающее влияние скрещивания. Предположим, что в популяции появилась особь с более удачным признаком, чем у существующих особей. Но скрещиваться она вынуждена будет только с особями с «нормальными» признаками. Поэтому через несколько поколений удачное новоприобретение неизбежно будет поглощено «болотом» обычных признаков. По Дженкину, полезный признак мог сохраниться только в случае его возникновения сразу у большого числа особей и в за короткий промежуток времени (в одном поколении). Но тогда идея неопределенной и случайной изменчивости теряет смысл, и мы имеем дело с односторонним и закономерным изменением. Соображения, аналогичные мыслям Дженкина, высказал математик А. Беннетт.

Озакомившись с возражениями Дженкина, Дарвин счёл, что их правильность «едва ли может быть подвергнута сомнению» и называл их «кошмаром Дженкина». В шестом издании «Происхождения видов» Дарвин был вынужден пойти на целый ряд принципиальных изменений проламаркистского характера: увеличение роли определенной изменчивости, признание появления её сразу у большого числа особей, признание большого значения наследования приобретённых признаков и т. д.

Следует отметить, что возражения Дженкина основывались на слитной теории наследственности. Открытие дискретности наследственного материала позволило преодолеть «кошмар Дженкина». Генетика показала, что ген признака может не подвергаться естественному отбору, находясь в рецессивном состоянии, однако и здесь появились новые проблемы, раскрытые биологом Холдейном (см. дилемма Холдейна). Хотя новый полезный признак и не пропадает бесследно в генофонде популяции, его распространение в ней может быть процессом очень длительным, причём успех вовсе не гарантирован.

«Кошмар Дженкина» не исторический факт, а одна из ключевых проблем эволюционной биологии, для решения которой потребовалось более века усилий ученых. Значение этой проблемы понял Дарвин, но до сих пор осознали далеко не все дарвинисты.

— Д.А. Шабанов

Критика дарвинизма Николаем Данилевским

В 80-х годах XIX века русский учёный Николай Данилевский опубликовал двухтомный труд «Дарвинизм: Критическое исследование» (Т.1 — 1885, Т.2 — 1889), в котором рассмотрел 15 ошибочных выводов Дарвина и 10 логических ошибок, которые к ним привели. Претензии Данилевского можно свести к следующим пунктам:

1. Нет никаких оснований проводить аналогию между искусственным и естественным подбором. Изменения, которых добивается селекционер у организма, при возникновении новых пород никогда не достигают видового уровня.

2. Борьба за существование, хотя и встречается иногда в природе, лишена той непрерывности, однонаправленности и крайней интенсивности, о которой говорит Дарвин.

3. Жизнеспособность организма при изменении условий существования зависит от одномоментного изменения целого комплекса признаков, то есть всего организма в целом. Единичное изменение не может быть полезным, потому что нарушит «существенную корреляцию» всех признаков организма. Изменчивость не может быть неопределённой и мозаичной (то есть возникающей отдельно в конкретных частях организма), а только соотносительной (коррелятивной). Надо отметить, что существование соотносительной изменчивости (когда меняется весь организм в целом, а не отдельный его признак) частично признавал Дарвин.

4. Теории естественного подбора противоречит тот факт, что в природе встречаются виды с нейтральными, бесполезными и даже вредными для выживания признаками.

5. Вымиранию видов вовсе не сопутствует нарождение новых, как это должно следовать из теории Дарвина, по которой вымирание есть следствие вытеснения старых видов более приспособленными новыми.

6. Времени для образования органического мира путём естественного подбора не хватило бы, даже с учётом длительной геологической истории планеты.

По мнению Данилевского, Дарвин создал «ужасное учение, ужасом своим превосходящее всё вообразимое… Никакая форма грубейшего материализма не опускалась до такого низменного мировоззрения».

Критика синтетической теории эволюции

Неспособный разрешить кошмар Дженкина и всё больше упрекаемый в «метафизичности» и ненаучности, дарвинизм (и эволюционная теория в целом) оказался в глубоком кризисе. Первые десятилетия XX в. британский историк биологии Питер Боулер даже называет «затмением дарвинизма» (англ. eclipse of Darwinism).

Синтетическая теория эволюции (СТЭ) сформировалась в 20-е—30-е годы XX в. как попытка обновления — формализации и математизации эволюционной теории по образцу новых наук того времени (квантовая механика, структурная лингвистика). Синтез дарвинизма и корпускулярной теории наследственности осуществился в классической популяционной генетике, начало которой положил английский биолог Дж. Б. С. Холдейн серией своих статей «Математическая теория естественного и искусственного отбора» (1924—1931).

СТЭ основывается на нескольких аксиомах:

• Элементарной единицей эволюции является группа организмов одного вида, населяющая определённую местность (популяция), а не отдельный организм, как у Дарвина. Все эволюционные процессы популяционны, то есть происходят в популяции и с популяцией.
• Элементарное эволюционное явление — изменения генетического состава (статистического соотношения аллелей) популяции.
• Материал эволюции — мелкие изменения генетического материала (мутации). Мутации абсолютно случайны и не имеют какой-либо направленности и смысла. Крупные одномоментные перестройки генома у отдельной особи обычно летальны, в масштабах всей популяции — статистически крайне маловероятны.
• Основной движущей силой эволюции является естественный отбор. Отбираются мутации — полезные для выживания сохраняются, вредные устраняются.
• Эволюция дивергентна (то есть от одного вида возникает два и более вида), монофилетична (у всех видов есть общий предок) и градуальна (то есть видообразование происходит постепенно, с накоплением полезных признаков, без каких-либо кардинальных одномоментных перестроек генома и морфологии).
• Обмен генами возможен только между особями одного вида. Скрещиваться и обмениваться наследственной информацией разные виды не могут, так как это не позволяют механизмы репродуктивной изоляции.
• Поэтому критерий вида — невозможность его особей скрещиваться (или оставлять плодовитое потомство) с особями других видов в силу репродуктивной изоляции. Следовательно, понятие вида не может быть применено к организмам, не имеющим полового размножения.
• Макроэволюция (образование таксонов ранга выше вида) полностью сводима к микроэволюции (изменение вида на уровне популяции — например, выведение пород растений и животных селекцией). С точки зрения СТЭ, образование видов и более крупных таксонов осуществляется точно такими же механизмами, что и образование мелких пород и разновидностей. Различие только количественное.

Все без исключения эти постулаты были подвергнуты критике в течение XX века со стороны генетиков, биологов, микробиологов и палеонтологов. По утверждению американского генетика Ричарда Левонтина, современное эволюционное учение, основанное на популяционной генетике, до сих пор так и не способно ответить на свой главный вопрос — о механизме видообразования.

Хотя элементарная популяционная генетика и позволяет установить, сколько потребуется поколений для изменения частоты аллеля от q1 до q2, мы не знаем, как включить такую формулировку в теорию видообразования, и притом в значительной мере оттого, что мы буквально ничего не знаем о тех генетических изменениях, которые происходят при формировании видов.

— Ричард Левонтин, «Генетические основы эволюции» (1974)

Дилемма Холдейна

В 1957 году один из основателей СТЭ Джон Холдейн доказал математически, что в популяции одновременно не может заменяться свыше 12 генов «более приспособленными» аллелями без того, чтобы репродуктивная численность этой популяции не снизилась до нуля. Однако в генотипе организмов тысячи аллелей. Вывод Холдейна, который остаётся в силе и поныне: для реализации различий между полиморфными популяциями поэтапно потребовалось бы значительно больше времени, чем это наблюдается реально в природе. Иными словам: каким образом отбор, имеющий дело в фенотипами и, следовательно, с тесно взаимосвязанными с ним генами, может поддерживать полиморфизм по огромному числу генов и их множественные аллели? Данное затруднение, получившее название «дилеммы Холдейна», было частично преодолено с созданием Мотоо Кимурой теории нейтральной эволюции, однако при этом пришлось существенно ограничить изначальный постулат СТЭ об исключительно селективной природе популяционных процессов. Согласно теории нейтрализма, приспособительный характер носит совсем незначительная часть мутаций, подавляющее же большинство фенотипически нейтральных мутаций не имеет никакого селективного значения и фиксируется не «творческой силой» естественного отбора, а случайным дрейфом.

Гомологические структуры

У всех позвоночных животных наблюдается значительное сходство зародышей на ранних стадиях развития: форма тела, зачатки жабр, хвост, один круг кровообращения и т. д. По мере развития сходство между зародышами различных систематических групп постепенно стирается и начинают преобладать черты, свойственные их классам, семействам, родам, и, наконец, видам. Считается, что это аргумент в пользу монофилетического видообразования (то есть все виды, в конце концов, происходят от единого предка).

Однако явно гомологические структуры даже у близкородственных видов нередко определяются разными генами и эмбриональными закладками, что подрывает само определение гомологии как общности происхождения структур.

Отсутствие переходных форм

Достоверность этой статьи поставлена под сомнение одним из участников Традиции. Необходимо проверить точность фактов, изложенных в ней. На странице обcуждения могут быть пояснения.

При допущении постулата о плавном видообразовании через постепенное накопление полезных для выживания случайных мутаций (точка зрения градуализма), на котором основываются теория Дарвина и СТЭ, следовало бы ожидать находок множества ископаемых существ, находящихся в промежуточном между таксонами состоянии.

Факт отсутствия переходных форм в ископаемом состоянии Дарвин объяснял неудовлетворительными условиями сохранения ископаемых. Однако в настоящее время геологическая летопись считается достаточно полной, для того, чтобы с уверенностью заключить, что переходные формы отсутствуют.

В частности, согласно современным научным представлениям, археоптерикс, долгое время считавшийся «переходной формой» между рептилиями и птицами, на самом деле не является предком и даже близким родственником птиц, а представляет собой скорее боковую ветвь оперённых динозавров.

Австралийский врач и молекулярный биолог Майкл Дентон обращал внимание на факт существования морфологических, биохимических и генетических разрывов между таксонами. Если и существуют промежуточные звенья, то их признаки представляют собой не «нечто среднее» между таксонами, а смесь чистых признаков этих таксонов. Например, однопроходные совмещают черты чисто рептильные и чисто звериные, группа Peripatus представляет собой мозаику из чистых признаков кольчатых червей и членистоногих. С точки зрения типологии это аномальные формы.

Пунктуализм

Из-за графического представления квантового видообразования (внизу) теорию прерывистого равновесия иногда называют «прямоугольной (rectangular) эволюцией»

Американские палеонтологи Нильс Элдридж и Стивен Джей Гулд в самом начале 1970-х гг. при раскопках девонских трилобитов заметили отсутствие переходных и промежуточных форм между сменявшими друг друга видами. Вид, существоваший на протяжении многих миллионов лет, в вышележащих слоях неожиданно исчезал и заменялся новым с совершенно иными морфологическими признаками. Позже Гулд самостоятельно обнаружил ту же закономерность на примере подвидов плейстоценовой наземной улитки Бермудских островов.

Палеонтолог П. Г. Уильямсон проследил эволюцию некоторых кайнозойских моллюсков и пришёл к выводу, что в неизменном виде они существовали в течение 2-3 млн лет, после чего внезапно исчезали, и в течение ничтожного по геологическим меркам отрезка времени в 5-50 тыс. лет возникали их новые виды.

Все эти факты подтолкнули Гулда, Элриджа и С. Т. Стенли к разработке новой теории макроэволюции — «теории прерывистого равновесия» (англ. punctuated equilibrium), или «пунктуализма». Концепция опровергала догмы СТЭ о постепенном (градуальном) видообразовании, о сводимости макроэволюции (видообразования) к микроэволюционным изменениям и о движущей, видообразовательной роли естественного отбора. Для пунктуалистов видообразование — не постепенное накопление полезных признаков, как у Дарвина и в СТЭ, а мгновенная (в течение нескольких поколений), скачкообразная, «квантовая» перестройка генома («генетическая революция» Эрнста Майра).

Мы должны отвергнуть градуализм как ограничительную догму. Пунктуационное изменение с резкими скачками между стабильными состояниями характерно для большей части нашего мира. — Стивен Джей Гулд, «В защиту концепции прерывистого изменения» (1984) .

Процесс дальнейшего «спокойного» существования вида (в течение миллионов лет) называется «стазисом». Это позволяет объяснить отсутствие в раскопках переходных форм, которые должны были обнаруживаться, если бы процесс видообразования был постепенным. С этой точки зрения, графическое представление эволюционного процесса выглядит в виде линий, ветвящихся под прямыми углами. Поэтому гипотезу прерывистого равновесия иногда называют «прямоугольной (англ. rectangular) эволюцией».

Принцип естественного подбора

Опыт природы поставлен идеально: тысяча видов (сотни термитников в каждом) дает достаточный материал для реализации изменчивости. Частоты мутаций известны (одна на миллион особей и выше — по каждому изменчивому признаку), численности тоже (у некоторых видов — миллион половых особей на термитник, сотни термитников у каждого вида), эффективности отбора — практически 100 % (съедобные гибнут практические все, но успешная пара создает целую колонию). Поскольку несъедобность может быть достигнута многими, в том числе и очень простыми способами, она должна возникать часто и распространяться быстро (менее чем за 100 поколений). И тот, кто утверждает, что этот мощный фактор (отбор) чем-то начисто блокирован, должен указать блокирующий фактор и показать, почему он еще более мощен. Или молчать, ибо у него нет теории… Можно бы сказать, что механизм отбора у крылатых каст термитов выключен (и искать выключатель), если бы имелся хоть один аккуратный пример того, что механизм существует, что он у кого-то бывает включен. Дарвинистам надо было рассмотреть аккуратно, с числами и графиками, хотя бы один пример эволюционного приобретения, приписываемого отбору, чтобы убедиться, что оно произошло именно под действием отбора ненаправленных вариаций. Для этого надо каталогизировать изменчивость и измерять размножаемость каждого варианта (из каталога) в каждом поколении. Но этого никем сделано не было. Полутора веков бесплодного ожидания такого примера достаточно, чтобы усомниться, что он вообще возможен. Пока и поскольку его не имеется, вернее будет признать: фактов естественного отбора не существует, есть лишь факты приспособленности и их толкование в терминах отбора. Более того, в описанных выше рамках естественный отбор — опровергнутая гипотеза.

Проблемы молекулярной эволюции

Согласно постулату теории нейтральной эволюции, большинство точковых мутаций, случающихся в популяции, являются нейтральными или маловредными, следовательно, не подвергаясь действию естественного отбора, накапливаются и передаются из поколения в поколение. Темпы нейтральных замен нуклеотидов или аминокислот в белках считаются постоянными и равномерными, то есть существуют так называемые «молекулярные часы», с помощью которых можно оценить время расхождения таксонов и степень их родства. Как полагается, эти данные являются объективным доказательством существования процесса видообразования. Гипотеза молекулярных часов легла в основу нашумевшего исследования происхождения человека (см. Митохондриальная Ева), вызвывшего неоднозначную реакцию в научном мире, особенно после того, как стало известно о принципиальной возможности передачи митохондрий не только от матери, но и от отца. Это поставило под сомнение валидность методики митохондриальных часов. (Под сомнение ставилась и репрезентативность выборки — исследовалась мтДНК всего лишь 147 человек, выводы же распространялись на всё человечество.)

Однако в последнее время выяснилось, что скорости нейтральных мутаций сильно варьируют не только в разных белках и нуклеотидных последовательностях одного вида, но и в одинаковых генах и белках у близкородственных видов, что затрудняет оценку времени их расхождения и накладывает существенные ограничения на применение молекулярно-биологических методов для выстраивания филогенетических последовательностей. Например, у двух близких видов дрозофилы — Drosophila obscura и Drosophila willistoni разница в скорости мутирования одного и того же гена примерно 10 раз. Эти обстоятельства приводят исследователей к перманентным калибровкам и корректировкам методик и интерпретаций получаемых данных. Так, согласно недавней «калибровке» митохондриальных часов, мутации мтДНК должны происходить один раз не в 600 поколений, а в 40. Следовательно, возраст «Митохондриальной Евы» должен быть не 150 тыс. лет, как полагалось ранее, а 6 тыс., что, естественно, противоречит палеонтологической летописи и аксиомам эволюционной теории.

Также выяснилось, что мутации могут происходить не в случайном месте нуклеотидной цепочки, а в зависимости от места возникновения предыдущей мутации. Такая закономерность была показана на примере так называемой микросателлитной ДНК.

Примечания

Gould, Stephen J. The Panda’s Thumb, 1980, p. 189.

Все палеонтологи знают, что ископаемые останки не содержат почти ничего, что называется промежуточными формами; переходы между большими группами резко обрываются. Градуалисты обычно выкручиваются из этой дилеммы, ссылаясь на крайнее несовершенство геологической летописи. All paleontologists know that the fossil record contains precious little in the way of intermediate forms; transitions between major groups are characteristically abrupt. Gradualists usually extract themselves from this dilemma by invoking the extreme imperfection of the fossil record.

Д. А. Шабанов. Опровергнута ли теория эволюции? Часть 3. Проблема переходных форм

«Прародители царства пернатых» Журнал «Вокруг света», № 2 (2797), февраль 2007

Denton, Michael. Evolution: A Theory in Crisis. Bethesda (US): Alder a Alder, 1985. 368 p.

В. И. Назаров. Эволюция не по Дарвину, стр. 99

Eldreadge N., Gould S.J. Punctuated equilibria: An alternative to phyletic gradualism // Models in paleobiology. San Francisco: Freeman a. Cooper, 1972. P. 82-115

Williamson P.G. Paleonthological documentation of speciation in Cenozoic mollusks from Turkana basin // Nature, 1981, vol. 293. P. 437—443

Гулд, Стивен Джей. В защиту концепции прерывистого изменения // Катастрофы и история Земли: Новый униформизм. М. Мир, 1986. Стр. 39 (Оригинал: Gould S.J. Toward the Vindication of Punctuational Change // In W. W. Berggren and J. A. Van Couvering, eds., Catastrophes and Earth History. Princeton NJ: Princeton University Press, 1984, pp. 9-34)

Ю. В. Чайковский. Наука о развитии жизни. Опыт теории эволюции, стр. 212

Ankel-Simons, Friderun & Cummins, Jim M. Misconceptions About Mitochondria and Mammalian Fertilization: Implications for Theories on Human Evolution // Proccedings of the National Academy of Sciences of USA, Vol. 93, No. 24. November 26, 1996. P. 13859-13863

Schwartz, Marianne & Vissing, John. Paternal Inheritance of Mitochondrial DNA // The New England Journal Of Medicine, Vol. 347, No. 8. August 22, 2002. P. 576—580

Penman, Dany. Mitochondria Can Be Inherited from Both Parents // NewScientist, 23 August 2002

Эволюционные биологи часто датируют время расхождения видов через различия в нуклеотидных последовательностях митохондриальной ДНК. Даже если отцовская [мт]ДНК и наследуется очень редко, всё равно этот факт может сделать недействительными множество их выводов. Evolutionary biologists often date the divergence of species by the differences in genetic sequences in mitochondrial DNA. Even if paternal DNA is inherited very rarely, it could invalidate many of their findings

Menno Schilthuizen. Molecular Clock not Exactly Swiss // ScienceNow, 28 Sep. 2001

Parsons, T.J. et al. A High Observed Substitution Rate in the Human Mitochondrial DNA Control Region // Nature Genetics, Vol. 15, 1997. P. 363—368

Литература

• Bowler, Peter J. The Eclipse of Darwinism: Anti-Darwinian Evolution Theories in the Decades Around 1900. — NY: The Johns Hopkins University Press, 1992. — 312 с. — ISBN 080184391X^{о книге}
• Denton, Michael. Evolution: A Theory in Crisis. — Bethesda (US): Alder a Alder, 1985. — 368 с. — ISBN 0917561058^{о книге}
• Данилевский Н.Я. Дарвинизм: Критическое исследование. В 2 томах. — СПб.: 1885—1889.^{о книге}
• Красилов В.А. Нерешённые проблемы теории эволюции. — Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986. — 140 с.^{о книге}
• Назаров В.И. Учение о макроэволюции: На путях к новому синтезу. — М.: Наука, 1991. — 288 с. — ISBN 5-02-004095-9^{о книге}
• Назаров В.И. Эволюция не по Дарвину: Смена эволюционной модели. М.: КомКнига, 2005. ISBN 5-484-00067-Х
• Чайковский Ю.В. Наука о развитии жизнии: Опыт теории эволюции. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. — 712 с. — ISBN 5-87317-342-7^{о книге}