Брюс Липтон.

Биология веры. Как сила убеждений может изменить ваше тело и разум



скачать книгу бесплатно

Эволюция без окровавленных когтей

Безусловно, Дарвин является самым известным эволюционистом, но впервые эволюция как научный факт была установлена французским биологом Жаном-Батистом Ламарком. Даже Эрнст Майр, ведущий архитектор «неодарвинизма» – усовершенствованной дарвинов ской теории, берущей на вооружение молекулярную генетику XX века, признает приоритет Ламарка. В своем классическом труде 1970 г. «Эволюция и разнообразие жизни» Майр писал: «Мне представляется, что у Ламарка гораздо больше прав претендовать на звание “основоположника теории эволюции”, каковым его и в самом деле почитает ряд французских историков… Он был первым, кто посвятил целую книгу изложению теории органической эволюции. Он первым представил всю систему животного мира как продукт эволюции».

Но Ламарк примечателен не только тем, что изложил свою теорию за пятьдесят лет до Дарвина. Он вдобавок предложил значительно менее жестокий вариант механизма эволюции. По теории Ламарка, в ее основе лежало «информативное» взаимодействие организмов со своим окружением, которое давало возможность различным формам жизни выживать и развиваться в динамичном мире. Ламарк полагал, что организмы адаптируются к условиям меняющегося окружения и передают по наследству приобретенные ими признаки. Интересно, что гипотеза Ламарка о механизмах эволюции согласуется с описанными выше современными представлениями клеточных биологов о том, как иммунная система приспосабливается к окружающей среде.

На теорию Ламарка тут же ополчилась церковь. Представление о том, что человек развился из низших форм жизни, было отвергнуто как еретическое. Ученые того времени также отвернулись от Ламарка – будучи креационистами, они попросту высмеяли его теории. Забвению ламарковской теории способствовал и немецкий биолог Август Вейсман. Он решил проверить, действительно ли организмы передают по наследству признаки, приобретенные в результате взаимодействия с окружающей средой, и удалял хвосты мужской и женской особям мышей, а затем скрещивал их. Вейсман полагал, что если теория Ламарка верна, то родительские особи должны передать свою «бесхвостость» последующим поколениям. Первое поколение мышей родилось с хвостами. Продолжив эксперимент, Вейсман получил еще 21 поколение мышей, но ни одна особь не родилась бесхвостой. Это привело его к выводу, что представления Ламарка о наследовании были ложны.

Но эксперимент Вейсмана не был настоящей проверкой теории Ламарка. Автор биографии Ламарка Л. Йорданова считает, что такие эволюционные изменения должны происходить в течение «чрезвычайно продолжительных периодов времени». В 1984 г. она написала, что теория Ламарка «опиралась на ряд положений», среди которых были «…законы, управляющие живыми существами, которые в течение чрезвычайно продолжительных периодов времени привели к возникновению все более их сложных форм». Пятилетний эксперимент Вейсмана был явно недостаточен для проверки этой теории. Еще более существенным изъяном этого эксперимента является то, что Ламарк никогда не утверждал, что любое изменение, претерпеваемое организмом, должно укореняться таким образом.

Ламарк говорил, что организмы «ухватывают» те или иные признаки (например, наличие хвоста), когда они необходимы им для выживания. Быть может, по мнению Вейсмана, мышам хвосты и не нужны, но ведь никто и никогда не спрашивал мнения мышей на этот счет!

Несмотря на явные недостатки, исследование бесхвостых мышей способствовало подрыву репутации Ламарка. Фактически его теория была по большей части проигнорирована или даже демонизировалась. В своей книге «Эволюция эволюциониста» специалист по вопросам эволюции Конрад Уоддингтон из Корнельского университета писал: «Ламарк – одна из наиболее выдающихся фигур в истории биологии, чье имя стало едва ли не ругательным. Большинство ученых обречены на то, что их вклад в науку утратит свое значение, но очень мало найдется тех, чьи работы даже спустя два столетия отвергаются с таким негодованием, которое заставляет иного скептика заподозрить, что мы имеем здесь дело с чем-то вроде угрызений совести. Говоря откровенно, мне кажется, что Ламарка осудили отчасти несправедливо».

Уоддингтон написал эти пророческие слова много лет назад. Сегодня теории Ламарка подвергаются переоценке под давлением большого количества свидетельств новой науки, которые заставляют предположить: тот, кого мы традиционно хулим, не так уж и ошибался, а тот, кого мы привыкли превозносить, был не так уж непогрешим. Одним из признаков пробуждающейся «гласности» может служить заголовок статьи в престижном журнале Science[11]11
  Science («Наука») и Nature («Природа») – самые авторитетные научные журналы. – Прим. перев.


[Закрыть]
: «Не был ли Ламарк в чем-то прав?».

Одна из причин, по которой ряд ученых сегодня пересматривают свое отношение к Ламарку, состоит в том, что специалисты в области эволюции все чаще обращают внимание на огромную роль сотрудничества в поддержании жизни в биосфере. Ученым давно известно о симбиотических отношениях в природе. В своей книге «Чего не видел Дарвин» (Darwin’s Blind Spot) британский медик Фрэнк Райан описывает целый ряд ситуаций такого типа. Например, морских рачков, которые собирают пищу, когда рыбка гоби охраняет их от хищников, или рака-отшельника, несущего на своей раковине розовую анемону. «Рыбы и осьминоги были бы не прочь полакомиться раком-отшельником, но как только они к нему приближаются, анемона выбрасывает им навстречу свои ярко окрашенные щупальца, усеянные микроскопическими ядовитыми жалами, и заставляет горе-охотников поискать себе добычу где-нибудь в другом месте». Отношения эти выгодны и агрессивной анемоне: она питается объедками со стола рака-отшельника.

Однако сегодняшние представления о сотрудничестве в природе идут гораздо дальше этих легко наблюдаемых явлений. «Биологи начинают все больше приходить к пониманию, что живые организмы эволюционировали совместно с различными структурами микроорганизмов, необходимых им для поддержания здоровья и дальнейшего развития, и продолжают вести с ними совместное существование» – говорится в недавней статье из журнала Science, озаглавленной «“Маленькая” помощь наших маленьких друзей». Изучение подобных отношений представляет собой сегодня быстро развивающееся направление, получившее название «системной биологии».

По иронии судьбы, в последние десятилетия мы приучились вести войну против микроорганизмов всеми доступными средствами – от антибактериального мыла до антибиотиков. Но такой чересчур прямолинейный подход не учитывает тот факт, что многие бактерии необходимы для нашего здоровья. Классический пример того, как люди пользуются помощью микроорганизмов, – это бактерии в нашей пищеварительной системе, без которых мы попросту не смогли бы жить. Бактерии в желудочно-кишечном тракте помогают человеку переваривать пищу и делают возможным всасывание необходимых витаминов. Именно из-за такого сотрудничества безоглядное применение антибиотиков недопустимо. Антибиотики – это неразборчивые убийцы, они губят полезные бактерии точно так же, как и вредные.

Недавние исследования в области генетики обнаружили еще один механизм межвидового сотрудничества. Как выяснилось, живые организмы в полном смысле слова объединяют свои клеточные сообщества в одно целое, обмениваясь генами. Раньше считалось, что гены передаются исключительно потомкам конкретного организма в процессе продолжения рода. Сегодня же ученые пришли к выводу, что передача генов происходит не только между отдельными представителями одного и того же вида, но и между различными видами. Распространение генетической информации при помощи трансфера генов ускоряет эволюцию, так как теперь организмы могут воспользоваться опытом, «приобретенным» другими организмами. С учетом такого обмена генами организмы больше нельзя рассматривать как изолированные сущности – между видами не существует непроницаемых стен. Руководитель программы Министерства энергетики США по изучению генома микроорганизмов Дэниел Дрелл сказал в интервью журналу Science: «…теперь нам не так-то просто сказать, что такое вид».

В таком обмене информацией нет ничего неожиданного. Это обычный в природе метод увеличения жизнеспособности био сферы. Как мы уже говорили, гены – это физические носители памяти о приобретенном организмом опыте. Обнаруженный недавно обмен генами между различными особями распространяет эту память, способствуя выживанию всех организмов, составляющих сообщество живого. С другой стороны, такой внутри– и межвидовой генный обмен наглядно свидетельствует об опасностях генной инженерии. Например, игры с генами помидора могут отразиться не только на этом самом помидоре, но и непредсказуемым образом затронуть всю биосферу. Одно из недавних исследований показывает, что когда человек переваривает генетически модифицированную пищу, искусственно созданные гены попадают внутрь его кишечника и меняют характер присутствующей в нем полезной микрофлоры. Аналогичным образом трансфер генов между генетически модифицированными сельскохозяйственными культурами и соседствующими с ними природными видами приводит к созданию сверхустойчивых особей – «суперсорняков». Внедряя генетически модифицированные организмы в окружающую среду, генные инженеры никогда не принимали во внимание трансфер генов как реальность. Сегодня мы начинаем пожинать катастрофические плоды этой недальновидности, когда искусственно сконструированные гены распространяются бесконтрольно и изменяют природные организмы.

Новая Биология отбрасывает прочь пораженческий дух генетической и родительской предопределенности.

Специалисты по генетической эволюции предупреждают, что если мы не усвоим уроки, следующие из общности нашей генетической судьбы, – уроки, которые говорят о важности сотрудничества всех биологических видов, – то поставим под угрозу существование человечества. Нам необходимо перейти от дарвиновской теории, где ведущая роль принадлежит индивидууму, к теории, подчеркивающей значение сообществ. Британский ученый Тимоти Лентон приводит свидетельства, что эволюция в большей степени определяется межвидовым взаимодействием, нежели взаимодействием отдельных особей одного и того же вида. При таком рассмотрении эволюция становится вопросом выживания самых приспособленных групп, а не индивидуумов. В 1998 г. Лентон писал в журнале Nature, что «…нам необходимо принимать во внимание всю совокупность организмов и их материальное окружение, чтобы понять, какие из признаков склонны сохраняться и доминировать», а не сосредоточиваться на индивидуумах и их роли в эволюции.

Лентон говорит о своей приверженности предложенной Джеймсом Лавлоком теории Геи, согласно которой Земля и все обитающие на ней виды представляют собой единый организм. Сторонники данной гипотезы доказывают, что вмешательство в равновесие этого суперорганизма, будь то посредством уничтожения тропических лесов, разрушения озонового слоя или изменения организмов путем генной инженерии, может составлять угрозу для его (а значит, и нашего собственного!) благополучия.

Результаты недавних исследований, профинансированных британским Национальным советом по изучению природной среды, свидетельствуют о небеспочвенности этих опасений. В истории нашей планеты насчитывается пять массовых вымираний живых организмов, и все они были вызваны внеземными причинами, например столкновением Земли с кометой. Автор одного из недавних исследований заключает, что «мир природы переживает сегодня шестой, наиболее масштабный случай массового вымирания за свою историю». Однако причина на этот раз отнюдь не внеземная. Как пишет один из авторов процитированного выше исследования Джереми Томас: «Насколько мы можем судить, причиной теперь является один-единственный живой организм – человек».

Практические выводы из уроков клетки

За годы преподавания на медицинском факультете я пришел к выводу, что студенты-медики склонны к весьма жесткой конкуренции в образовательной сфере – к уда там юристам! В своем желании оказаться «наиболее приспособленными», чтобы после четырех изнурительных лет все-таки добраться до выпуска, они в полной мере воплощают дарвиновские принципы. Конечно, именно такая модель лучше всего описывает это самозабвенное стремление получить наивысшие оценки, расталкивая локтями товарищей. Но это стремление всегда казалось мне несколько странным для тех, кто готовится стать врачевателем, исполненным сострадания к людям.

Однако во время пребывания на острове мои стереотипы по поводу студентов-медиков пошатнулись. После моего воззвания эта незадачливая группа перестала вести себя подобно обычным студентам-медикам, отбросила прочь стратегию выживания сильнейшего и сплотилась в единую силу, в настоящую команду, что действительно помогло ей успешно завершить семестр. Более сильные студенты помогали слабым и благодаря этому сами становились еще сильней. Такая гармония и удивляла, и радовала одновременно.

В итоге все кончилось по-голливудски благополучно. В качестве заключительного экзамена я предложил своим студентам в точности те же задания, которые выполняют студенты в Висконсине. И эти «отверженные» справились нисколько не хуже, чем их «элитарные» коллеги в США. Позже многие из моих студентов рассказывали: когда они вернулись домой и встретились со сверстниками, которые заканчивали американские университеты, то с удовлетворением обнаружили, что более глубоко понимают принципы жизнедеятельности клеток и целых организмов.

Я был в восторге, что моим студентам удалось сотворить настоящее чудо, но лишь спустя годы понял, как именно они смогли этого достичь. Тогда мне казалось, что все дело в построении курса, хотя и сейчас считаю сопоставление биологии человека и клетки хорошим способом подачи материала. Но когда я вторгся в пределы, которые многими были сочтены территорией чудаковатого доктора Дулиттла, то понял, что успех моих студентов во многом объясняется именно отказом от поведения, принятого в среде их американских коллег. Вместо того чтобы копировать поведение умников-студентов, они действовали как умные клетки, которые объединились, чтобы стать еще умней. Нет, все-таки оставаясь в рамках традиционной науки, я не предлагал своим студентам учиться жить у клеток. Но мне доставляет удовольствие думать, что они двинулись в этом направлении интуитивно, после моих восторженных рассказов о способности клеток группироваться для формирования более сложных и совершенных организмов.

Тогда я не задумывался над этим, но сейчас считаю еще одной причиной успеха моих студентов не только мои похвалы в адрес клеток, но и мое одобрение самих студентов. Чтобы становиться образцовыми студентами, им требовались свидетельства, что их считают таковыми. В последующих главах я покажу – очень многие из нас живут ограниченной жизнью не потому, что иначе невозможно, а потому что думают, будто иначе невозможно. Но я забегаю вперед. Достаточно сказать, что после четырех месяцев в том раю и изложения своего курса, мои взгляды на клетки и уроки, которые они преподают людям, прояснились окончательно. Я оказался на прямом пути к пониманию Новой Биологии, отбрасывающей прочь пораженческий дух генетической и родительской предопределенности, равно как и дарвинизм с его выживанием сильнейших.

* * *

Только написав эту главу, я предпринял активные поиски в подтверждение догадки, что столь оклеветанному Жану-Батисту Ламарку должны наконец воздать должное за его понимание эволюции. Но будучи неисправимым оптимистом, в чем вы убедились, ознакомившись с написанным выше, я включил ссылку на статью с осторожным названием «Не был ли Ламарк в чем-то прав?». Счастлив доложить, что мой оптимизм подтвердился. Теперь найти сторонников Ламарка куда проще: они не только уверены в том, что он был прав «в чем-то», но считают его провидцем!


Почти через 200 лет после его смерти эпигенетические исследования стали одними из популярных областей науки. Они вновь и вновь подтверждают часто высмеиваемое убеждение Ламарка, что организмы приспосабливаются к среде и могут передавать обретенные свойства последующим поколениям. Такой решительный (без всяких вопросительных знаков) заголовок встретился мне очень скоро при подготовке юбилейного издания: «Возрождение ламаркизма (Рассвет эпигенетики)».


Разумеется, Ламарк (равно как и Дарвин) не имел никакого представления о молекулярной природе генов и их экспрессии в организме, поэтому я не скажу, что он был эпигенетиком. Для выявления тонких химических изменений ДНК и связанных с ней белков, которые позволили бы организмам приспосабливаться к среде и передавали бы приобретенные признаки без изменения структуры молекулы ДНК, современным исследователям требуются высокотехнологичные лаборатории. Теория Ламарка о наследовании приобретенных признаков – главная причина нападок на него – сегодня считается обоснованным механизмом наследования. Передовые исследования способствуют не только восстановлению его репутации, но и подрывают веру в генетический детерминизм. А это, как вам уже известно, одна из главных тем «Биологии веры» – гены, унаследованные нами от наших отцов и матерей, не определяют нашу судьбу!


Я вовсе не считаю, что во взглядах научного сообщества произошел сдвиг в сторону ламаркизма. Вопрос о механизмах, движущих эволюцию, все еще остается открытым. Например, когда теория «адаптивной мутации» с утверждением, что мутации происходят в ответ на особые стрессы, была впервые представлена вниманию ученых в 80-х годах молекулярным биологом доктором Джоном Кэрнсом, он был объявлен еретиком, а его теория остается спорной по сей день. Адаптивная мутация противоречит неодарвинизму, согласно которому наследственные изменения основаны на естественном отборе, описанном Дарвином как «борьба за жизнь сильнейших», а потом как «выживание наиболее приспособленных». (При всей своей привлекательности афоризм выживание наиболее приспособленных является тавтологией, очевидной истиной, непригодной для описания движущих сил эволюции. Наиболее приспособленный – означает «самый пригодный к выживанию», и само выражение можно перефразировать как «выживание самых пригодных к выживанию». С этим не поспоришь!)


Неодарвинизм относит мутацию к случайным копирующимся ошибкам в репликации генов. Если генетическая ошибка усиливает выживаемость организма – такая мутация выбирается для наследования. Таким образом, направление эволюционного развития случайно и непредсказуемо… какая тавтология! В ответ на давние вопросы «Как мы сюда попали?» и «Зачем мы здесь?» теория неодарвинистов заставляет нас поверить, будто несколько миллиардов лет мы эволюционировали благодаря «удачным» генетическим случайностям. Напротив, теория ламаркианцев подразумевает, что эволюционно-выгодные мутации возникают из-за «потребности» организма приспособиться к угрожающим жизни внешним стрессам. Поэтому они не случайны и в значительной мере предсказуемы с точки зрения окружающей среды.


Эти с виду скрытые научные споры важны потому, что адаптивные мутации подразумевают целенаправленность биологической эволюции – наличие цели и соответствия господствующим условиям окружающей среды, включающей в себя жизнь общества в целом. Полагаю, что со временем теория адаптивных мутаций одержит верх, и точка зрения, по которой сеть жизни и эволюционный процесс – это результат высокоорганизованного, симбиотического сотрудничества между всеми живыми организмами, получит больше сторонников.


Увлекательные исследования биолога и математика Мартина А. Новака, директора гарвардской Программы эволюционной динамики, уже говорят в пользу решающей роли сотрудничества в эволюции. Используя математическое и компьютерное моделирование, Новак разделил популяции на «кооператоров», принимающих помощь других, и «отступников», не поддерживающих других, даже после того, как они получили от них помощь. На материале нескольких тысяч научных публикаций о победе кооператоров (от бактерий до человеческих существ) в процессе эволюции Новак показал, что сценарии делятся на пять категорий.


К примеру, в одной категории, представляющей из себя «пространственный отбор», кооператоры и отступники неравномерно распределены среди популяции. В такой популяции с «пятнами кооператоров» отзывчивые люди объединяются и одерживают победу над отступниками. В другой категории «я почешу тебе спину, и кто-то почешет мою» – личность решает стать кооператором из-за репутации «человека в нужде». Он приводит пример японских макак: обезьяны с низким статусом, ухаживая за высокопоставленными, могут повысить свою репутацию (и получить более долгий груминг), когда их видят вместе с «начальством».


Новак обнаружил, что кооперация-отступничество действует на нескольких уровнях – человек одновременно может быть как кооператором, так и отступником. В качестве примера Новак приводит группу сотрудников фирмы, ведущих жесткую конкуренцию между собой с целью повышения по службе, но также и взаимодействующих друг с другом, чтобы превзойти другие фирмы. Такое понимание сложной природы кооперации-отступничества согласуется с принципами системной биологии – еще одной области науки, ставшей известной за последнее время и признающей тот факт, что наилучшее понимание биологии возможно только при изучении динамики взаимодействующих систем, а не узком изучении исключительно одной системы. Один из аргументов: в свое время медицина пыталась понять болезни сердца, сосредоточившись на его функциях и структуре. Однако фундаментальные прорывы в исследовании сердечных заболеваний стали очевидными, лишь когда функции сердца изучались при учете влияния других систем – нервной, нейроэндокринной, иммунной и пищеварительной.



скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7