Эволюция? Часть 5. Синтетическая теория эволюции

Под биологической эволюцией подразумевается процесс длительных и постепенных изменений в живых организмах, которые приводят к качественным преобразованиям, к появлению новых, на порядок более сложных биологических форм^[80].

Биологическую эволюцию описывает общепринятая на данный момент синтетическая теория эволюции, сокращённо — СТЭ.

Согласно её классической трактовке, чтобы эволюционный процесс мог осуществиться, необходимы соответствующие материал и механизм.

«Материал эволюции» — изменчивость

Материалом эволюции служит изменчивость организмов.

Несмотря на внешнюю схожесть, внутри одного и того же вида невозможно обнаружить две совершенно одинаковые особи. Это происходит из-за того, что все организмы постоянно меняются. У этого процесса три основные причины:

1. Рекомбинация генного материала. В первую очередь имеется в виду половое размножение, в результате которого потомство всегда отличается от родителей.
2. Мутация. К мутации приводят случайные изменения генетического материала при удвоении ДНК или при нарушении деления ДНК либо генетическая перестройка. Мутация может быть унаследована потомками, что приводит к изменению генотипа вида.
3. Поток генов. Изменения генетического материала могут также происходить ввиду переноса генов между популяциями.

Подобные изменения являются «материалом эволюции».

«Механизм эволюции» — естественный отбор

Основным механизмом эволюции, её движущей, «творческой» силой^[81] является естественный отбор.

В обычных условиях упомянутый «материал» изменчивости не оказывает существенного влияния на последующее развитие организмов. Однако при существенных изменениях условий окружающей среды даже небольшие различия могут дать одним организмам преимущество перед другими. Тогда только часть особей приспосабливаются к новым условиям, способны выжить и оставить потомство, то есть оказываются более адаптированными.

Кроме того, размножение и развитие организмов само по себе приводит к тому, что потомков рождается больше, чем позволяют условия существования вида. В результате происходит борьба за существование, и выживают более приспособленные.

Таким образом, естественный отбор, с одной стороны, уменьшает количество особей, менее приспособленных к условиям окружающей среды, а с другой, увеличивает число наиболее приспособленных особей. Такие случайно появившиеся позитивные изменения передаются по наследству и закрепляются в последующем потомстве.

Описанный выше процесс случайных полезных внутривидовых изменений в группе организмов называют микроэволюцией.

Предполагается, что микроэволюция может не только привести к внутривидовым изменениям, но и повлечь образование новых видов. Это происходит в момент, когда новые особи становятся генетически несовместимы со старым видом, то есть неспособны при скрещивании произвести плодотворное потомство. Так естественный отбор постепенно приводит как к адаптации, так и к видообразованию^[82].

Но видообразование само по себе ещё не означает качественно новый уровень сложности организма. Выход на такой уровень происходит благодаря постепенному накоплению микроэволюционных изменений, что приводит к образованию организмов более высокого ранга чем вид — родов, семейств, отрядов, классов и т.д. Такой процесс называется макроэволюцией.

Принято считать, что макроэволюция не имеет специфических механизмов и осуществляется только посредством микроэволюции. Разница между ними не качественная, а количественная, то есть микроэволюция может происходить в течение нескольких поколений, а макроэволюция — в течение миллионов лет.

Таким образом, «творческий» механизм эволюции, естественный отбор, через микроэволюцию постепенно приводит к макроэволюции. Отсутствие принципиальных различий между ними позволяет применять понятия и механизмы, разработанные для микроэволюции, и при описании макроэволюции.

Принято считать также, что эволюция не ведёт развитие организмов в направлении какой-либо конечной цели.

[80] Есть и другие определения биологической эволюции — например, это процесс изменения генотипов и фенотипов живых организмов в ряду поколений, приводящий к повышению уровня приспособленности к факторам окружающей среды.

[81] Биологи указывают на дополнительные возможности осуществления эволюции: дрейф генов и горизонтальный перенос генов. Генетический дрейф приводит к тому, что мутантный аллель может полностью вытеснить нормальный. На этой базе была разработана «нейтральная теория молекулярной эволюции», согласно которой большинство эволюционных изменений являются результатом фиксации в геноме нейтральных мутаций, не оказывающих никакого влияния на приспособленность организмов. В результате горизонтального переноса генетический материал передаётся от одного организма другому организму, который не является его потомком. Это явление в основном наблюдается у низших организмов, и его влияние на эволюцию многоклеточных остаётся пока неясным.

[82] Предполагается, что видообразование возможно и в результате глобального необратимого изменения в геноме: удвоение хромосом, переворот куска генома, выпадение куска генома, дупликация, вставка куска из «неродственного» организма (параллельный перенос, чаще всего от паразитов).