Эволюция

Биологическая эволю́ция (от лат. evolutio — «развёртывание») — естественный процесс развития живой природы, сопровождающийся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом.

Существует несколько эволюционных теорий, объясняющих механизмы, лежащие в основе эволюционных процессов. В данный момент наиболее общепринятой является синтетическая теория эволюции (СТЭ), являющаяся синтезом классического дарвинизма и популяционной генетики. СТЭ позволяет объяснить связь материала эволюции (генетические мутации) и механизма эволюции (естественный отбор). В рамках СТЭ эволюция определяется как процесс изменения частот аллелей генов в популяциях организмов в течение времени, превышающего продолжительность жизни одного поколения.

Чарлз Дарвин первым сформулировал теорию эволюции путём естественного отбора. Эволюция путём естественного отбора — это процесс, который следует из трёх фактов о популяциях: 1) рождается больше потомства, чем может выжить; 2) у разных организмов разные черты, что приводит к различиям в выживаемости и вероятности оставить потомство; 3) эти черты — наследуемые. Эти условия приводят к появлению внутривидовой конкуренции и избирательной элиминации наименее приспособленных к среде особей, что ведёт к увеличению в следующем поколении доли особей, черты которых способствуют выживанию и размножению в этой среде. Естественный отбор — единственная известная причина адаптаций, но не единственная причина эволюции. К числу неадаптивных причин относятся генетический дрейф, поток генов и мутации.

Несмотря на неоднозначное восприятие в обществе, эволюция как естественный процесс является твёрдо установленным научным фактом, имеет огромное количество доказательств и не вызывает сомнений в научном сообществе. В то же время отдельные аспекты теорий, объясняющих механизмы эволюции, являются предметом научных дискуссий. Открытия в эволюционной биологии оказали огромное влияние не только на традиционные области биологии, но и на другие академические дисциплины, например, антропологию, психологию. Представления об эволюции стали основой современных концепций сельского хозяйства, охраны окружающей среды, широко используются в медицине, биотехнологии и многих других социально значимых областях человеческой деятельности.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

…Как уже говорилось, у некоторых видов, не имеющих касты сверхсолдат (включая P. morrisi), такие особи иногда появляются в качестве редкой аномалии развития («морфоза»). Это позволило авторам предположить, что независимое появление касты сверхсолдат в разных эволюционных линиях муравьев рода Pheidole происходило благодаря механизму, известному как «генетическая ассимиляция морфозов» (см. также: Genetic assimilation). Суть идеи в следующем. Если какой-нибудь редкий морфоз (то есть аномалия развития, иногда возникающая в ответ на какие-то внешние воздействия) вдруг окажется полезным, отбор начнет закреплять в генофонде популяции такие мутации, которые повышают вероятность реализации этого морфоза. В итоге бывшая аномалия постепенно станет нормой, то есть «впишется» (ассимилируется) в генетическую программу развития. Абсолютизация этого эволюционного механизма лежит в основе так называемой «эпигенетической теории эволюции».

Илья Рухленко, Что ответить дарвинисту? Часть II, 2016

Вскоре после того, как была создана СТЭ, в эволюционной биологии произошли разительные перемены: эволюцию стало возможно проследить непосредственно к ее основе, эволюционирующему геному. На самом глубоком концептуальном уровне эволюция путем естественного отбора и дрейфа является неизбежным следствием подверженной ошибкам репликации генетической информации, кодируемой по цифровому принципу. Эволюция перестала быть несколько абстрактным процессом накопления мутаций, наблюдаемых лишь косвенно через их фенотипический эффект. Напротив, эволюция в настоящее время рассматривается как накопление конкретных изменений различного рода, больших и малых, выявляемых прямым сравнением все более доступных генных и геномных последовательностей. Наличие градиента дивергенции последовательностей от близкородственных к далеким видам само по себе является лучшим доказательством эволюции. Эта тенденция воплощается в теории (почти) нейтральной молекулярной эволюции и, на более практическом уровне, позволяет строить осмысленные филогенетические деревья. Молекулярная филогенетика достигла высшей точки с построением трехдоменного древа жизни, первоначально обнаруженного через филогении рРНК, а затем поддержанного филогениями многих белков. Анализ древних паралогов поместил корень на бактериальную ветвь трехдоменного ДЖ. Тем не менее первые выявленные расхождения между топологиями деревьев отдельных генов подсказали, что дерево рРНК не сможет рассказать всей истории эволюции жизни.

Евгений Кунин, Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции, 2012

Генетическая вариабельность была ключевым моментом при изучении людского многообразия, так как именно генетические изменения приводят к эволюции. В общих чертах эволюция представляет собой происходящее во времени изменение генетической структуры вида. Следовательно, чтобы оценить, насколько близкородственны индивидуумы – в особенности, если они относятся к одному виду, – важно иметь информацию об их генах. Если гены одинаковы, это означает, что индивидуумы принадлежат к одному и тому же виду. То, в чем физическая антропология отчаянно нуждалась, это совокупность изменчивых признаков (известных под названием «полиморфизмы» от греческого «много форм») с простым типом наследования. Они могли быть использованы в дальнейшем для классификации человеческого многообразия. Некоторые признаки подобного рода были уже известны, в частности, такая болезнь, как гемофилия. Однако проблема с полиморфизмами, обусловливающими болезни, заключалась в том, что они слишком редки для того, чтобы быть использованными для классификации. В общем, генетически простые полиморфизмы были крайне необходимы.

Спенсер Уэллс, Генетическая одиссея человека, 2002

Взгляды Левонтина на плейотропию родственны другим его взглядам, а именно, на проблему определения того, что он называет естественными “лоскутками” – “фенотипическими единицами” эволюции. Иногда многие эффекты одного гена в принципе неразделимы – это различные стороны одного и того же явления, подобно тому как Эверест раньше назывался по-разному в зависисимости от того, с какой стороны на него смотрели. Биохимик видит молекулу, переносящую кислород, а этолог – красный цвет. Но существует и более интересная разновидность плейотропии, когда два фенотипических эффекта мутации можно отделить друг от друга. Фенотипическое проявление любого гена (относительно других его аллелей) принадлежит не только данному гену, но и эмбриологическому контексту, в котором он действует. Это предоставляет неисчислимые возможности модифицировать фенотипические последствия одной мутации при помощи других и является основой для таких почтенных идей, как теория Фишера (Fisher, 1930a) об эволюции доминантности, теории старения Медоуэра (Medawar, 1952) и Уильямса (Williams, 1957) и теория Гамильтона (Hamilton, 1967) об инертности Y-хромосомы. В связи со сказанным, если у мутации есть один полезный эффект и один вредный, то у отбора нет причин не благоприятствовать генам-модификаторам, которые разделяют эти два эффекта или же ослабляют вредный, усиливая полезный. Здесь, как и в случае с аллометрией, Левонтин представляет действие генов слишком уж неизменным, рассматривая плейотропию, как если бы она была свойством самого гена, а не взаимодействия между геном и его (способным к модификации) эмбриональным окружением.

Ричард Докинз, Расширенный фенотип: длинная рука гена, 1999

Изменчивостью называется свойство, противоположное наследственности, связанное с появлением новых признаков, отличных от уже имеющихся. Если бы при репродукции всегда проявлялась только преемственность свойств и признаков, то эволюция органического мира была бы невозможна. Но живой природе свойственна изменчивость. В первую очередь она связана с «ошибками» при репродукции. По-иному построенные молекулы нуклеиновой кислоты несут новую наследственную информацию. Эта новая измененная информация в большинстве случаев бывает вредной для организма, но в ряде случаев в результате изменчивости организм приобретает новые свойства, которые могут оказаться полезными в данных конкретных условиях. Новые признаки подхватываются и закрепляются отбором. Таким образом, наследственная изменчивость создает предпосылки для видообразования и эволюции, а тем самым – и существования жизни.

Жанна Анатольевна Ржевская, Медицинская биология: конспект лекций для вузов

Вторая часть эволюционной теории – это идея градуализма. На то, чтобы осуществить значительный эволюционный шаг, требуется много поколений: например, на такую перемену, как превращение рептилий в птиц. Появление каких-то новых черт, например зубов и челюстей, которыми млекопитающие отличаются от рептилий, не происходит за одно или несколько поколений, обычно их требуется сотни, тысячи или миллионы. Правда, некоторые изменения происходят очень быстро. У популяций бактерий смена одного поколения другим происходит с огромной скоростью, иногда всего за 20 минут. Это означает, что такие биологические виды способны эволюционировать за короткий срок, что и становится причиной ужасающе быстрого повышения устойчивости к лекарственным средствам у болезнетворных бактерий и вирусов. Кроме того, есть множество примеров эволюционных изменений, которые происходят в сроки, сравнимые с продолжительностью человеческой жизни. Но если мы говорим о действительно глобальных эволюционных изменениях, то речь идет обычно о переменах, занимающих тысячи лет. Однако градуализм не означает, что каждый вид развивается в равномерном темпе. Точно так же, как различные виды отличаются друг от друга скоростью эволюционных изменений, так и у каждого отдельно взятого вида эволюционные процессы то ускоряются, то замедляются в зависимости от степени эволюционного давления. Например, когда животное или растение заселяет новую среду обитания, естественный отбор усиливается, и эволюционные изменения происходят быстрее. Как только вид адаптируется к новым условиям среды, эволюция обычно замедляется.

Джерри Койн, Эволюция: Неопровержимые доказательства, 2009

Я процитирую основные тезисы теории нейтрализма по недавно вышедшей в русском переводе книге виднейшего представителя этого направления М. Кимуры. «Эта теория не отрицает роли естественного отбора в определении направления адаптивной эволюции, однако она предполагает, что адаптивную природу имеет лишь незначительная часть эволюционных изменений первичной структуры ДНК, тогда как громадное большинство фенотипически «молчащих» замен нуклеотидов не оказывает никакого существенного влияния на выживание и воспроизведение и подвергается случайному дрейфу в пределах вида… В теории нейтральности утверждается также, что большая часть внутривидовой изменчивости на молекулярном уровне, в виде полиморфизма белков, нейтральна и поэтому большинство полиморфных аллелей, имеющихся у какого-либо вида, поддерживается за счет мутационного процесса и случайной элиминации. Иными словами, теория нейтральности… отвергает представление, согласно которому большинство таких систем полиморфизма имеет адаптивное значение и в пределах вида поддерживается одной из форм балансирующего отбора»[28].

А. К. Скворцов, Проблемы эволюции и теоретические вопросы систематики, 2005

Но чтобы разобраться в эволюции половых клеток, необходимо обратиться к намного более давним временам. Одним из принципиальных эволюционных преобразований, свершившихся на ранних этапах истории жизни на Земле, было появление около 1,5 млрд лет назад одноклеточных организмов, имеющих ядро – особую структуру, содержащую хромосомы, в которых на молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) записана бо́льшая часть генетической информации организма. Появление клеток, обладающих ядром, сопровождалось и еще одним необычным новшеством: в клеточном веществе, окружающем ядро, навсегда поселились потомки свободноживущих бактерий. Это новшество имело далекоидущие последствия для эволюции всех животных и растений.

Роберт Мартин, Как мы делаем это. Эволюция и будущее репродуктивного поведения человека, 2013

Итак, спонтанные мутации и рекомбинации являются важными источниками генетического разнообразия. Без мутаций невозможна эволюция, а без рекомбинации и полового процесса она была бы более медленной. Но этим природа не ограничивается. Однажды я столкнулся с таким некорректным определением ГМО: “организмы, генетический материал которых изменен способом, недостижимым при естественных путях внутривидовых скрещиваний”. При таком определении любой человек тем более является генетически модифицированным. Почти 5 % генома человека – это последовательности эндогенных ретровирусов, которые когда-то очень давно встроились в геном наших предков108. Такое явление называется горизонтальным переносом генов, противопоставляется вертикальному переносу – от предков к потомкам – и является еще одним важным источником генетических изменений живых организмов. Например, ген, кодирующий белок синцитин, необходимый для формирования плаценты человека, достался млекопитающим от ретровирусов, которым он был нужен для создания белковой оболочки109.

Александр Панчин, Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей, 2016

Наследственность, изменчивость, отбор – три кита эволюции всего живого на земле. Вы, по-видимому, знаете, что под наследственностью подразумевается способность живых существ передавать потомству присущие им признаки. Но в природе так не бывает, чтобы наследуемые признаки передавались из поколения в поколение абсолютно без каких бы то ни было изменений. Эта способность изменять признаки и определяется как изменчивость. В клетках любого организма довольно часто возникают различные изменения в структуре ДНК – Дезоксирибонуклеиновой кислоты, в которой заложена вся информация о строении и функции любого организма. (рис 2) Если меняется структура ДНК, то данные изменения обязательно передаются следующим поколениям. Но если бы в природе у растений и животных каждая спонтанно возникающая мутация (так называются изменения в структуре ДНК) имела бы право на существование, то… даже представить себе трудно что было бы на земле! Каждая особь представляла бы собой отдельный вид? Но, скорее всего, жизнь на земле просто прекратила бы свое существование. Виды – одиночки в нелегких условиях окружающей среды просто не смогли бы выжить.

Азим Турдыев, Дитя природы. Беседы о социальной биологии, -1

Следовательно, эволюция высших организмов идет через мутации, опосредованные вирусами. На клеточном уровне мы все – мутанты, и другими быть не можем, поскольку эволюционный прогресс – не что иное, как процесс изменения генетической структуры популяций в сторону увеличения разнообразия форм и их лучшего приспособления к условиям окружающей среды.

В. М. Волжанин, Вирусные болезни человека, 2015

Некоторые люди возражают против такого “геноцентрического”, по их представлениям, взгляда на эволюцию. В конечном счете, заявляют они, на самом деле живут или умирают целостные индивидуумы со всеми своими генами. Надеюсь, в этой главе я достаточно подробно разъяснил, что здесь на самом деле нет никаких разногласий. Точно так же, как гонку выигрывают или проигрывают целые лодки, выживают или умирают действительно индивидуумы, и непосредственное проявление естественного отбора почти всегда наблюдается на уровне индивидуумов. Однако долговременные последствия неслучайных смерти и успеха размножения индивидуумов выражаются в форме изменяющихся частот генов в генофонде. С некоторыми оговорками, генофонд играет для современных репликаторов ту самую роль, которую первичный бульон играл для первых репликаторов. Половое размножение и кроссинговер как бы обеспечивают сохранение современного эквивалента этого бульона в жидком состоянии. Благодаря половому процессу и кроссинговеру генофонд все время хорошо перемешивается, а гены частично перетасовываются. Эволюция – процесс, с помощью которого число одних генов в генофонде возрастает, а число других уменьшается. Было бы хорошо, если бы мы при попытке объяснить эволюцию какого-нибудь признака, например альтруистичного поведения, всякий раз просто спрашивали самих себя: “А какое действие окажет этот признак на частоты генов в генофонде?” Иногда язык генов становится несколько нудным, и мы будем прибегать к метафорам. Но мы всегда будем придирчиво оценивать их, чтобы в случае необходимости можно было вновь вернуться к генному языку.

Ричард Докинз, Эгоистичный ген, 1989

Давайте начнем с рассмотрения эволюционного фактора и проанализируем ситуацию, выяснив, какой смысл мы вкладываем в понятие «эволюция». Эволюцией называют медленные непрерывные процессы адаптации организмов к внешним условиям, в результате которых они приобретают характеристики, максимально способствующие выживанию. В этом процессе каждый вид приобретает или теряет какие-то признаки и способности в соответствии с характеристиками среды обитания. Конечно же, все это происходит за очень протяженные отрезки времени, но в результате между исходным видом и его ныне существующим потомком накапливаются макроскопические различия. Эволюция играет ведущую роль в дифференцировке растений и животных, и сегодня отчасти именно это мешает нам достаточно глубоко проникнуть в суть мира растений.

Стефано Манкузо, О чем думают растения?, 2014

Третьим основополагающим понятием, выделенным нами для построения системы знаний о живой природе, является понятие о многообразии растительного и животного мира. Все многообразие организмов – это результат филогенеза как длительного исторического процесса формообразования растений и животных, длительного совершенствования, вызванного необходимостью приспособления живых существ к меняющимся условиям. Эволюционная теория Ч. Дарвина позволила впервые дать научное объяснение многообразию и приспособленности видов растений и животных. Она показала, что в борьбе за существование выживают организмы, адаптировавшиеся к определенным условиям жизни, а неприспособленные – вымирают, и поэтому выжившие организмы оказываются целесообразно устроенными по отношению к условиям существования. Ч. Дарвин доказал, что накопление наследственных изменений отдельных особей приводит к образованию видов и что этот процесс осуществляется на основе естественного отбора. Наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор – вот решающие факторы эволюции.

С. Н. Николаева, Система экологического воспитания дошкольников, 2011

В собственном времени системы существуют и «кольца времени». Таковы физиологические функции, обычно протекающие циклично. Время в этих процессах течет очень бурно, но в результате высокой степени повторяемости структуры процесса система «забывает» все, что происходило до начала ныне продолжающегося цикла. Разумеется, «забывает» только в аспекте рассматриваемой физиологической функции. Ведь одновременно в организме идут и другие процессы с другими характерными временами, для которых периоды «забвения» могут быть существенно иными. Сходные процессы происходят и в филогенезе (эволюционном развитии организмов). Примеры такого рода довольно редки, но все же имеются: такова, например, картина эволюции акул. Неродственные между собой и очень схожие формы несколько раз возникали в филогенезе акуловых рыб. В эволюционном развитии такие примеры редки, поскольку в филогенезе нет организационного субстрата, подобного генотипу, обращение к которому обеспечивает повторение онтогенезов. Точно так же и в истории наблюдаются только псевдоциклы, точного повторения всех состояний всех происходящих в обществе процессов не бывает. Однако если существенные переменные общественной жизни не испытывают длительного направленного развития, такое развитие приобретает многие черты циклических процессов, что видно на примере истории Китая или Египта.

Г. Ю. Любарский, Морфология истории. Сравнительный метод и историческое развитие, 2000

Фактическую сторону эволюции лучше всего иллюстрируют три группы доказательств. Поначалу это были непосредственные наблюдения, которые с 1859 г., когда вышла книга Дарвина, развивались в русле его теории, но, кроме того, опирались на данные за длительные периоды селекции растений и домашних животных с целью выведения лучших образцов. Это обеспечило сотни тщательно задокументированных примеров небольших изменений, которых, согласно теории, можно было ожидать на таком небольшом с геологической точки зрения промежутке времени. Сюда же можно отнести известные примеры со сменой окраски крыльев у мотыльков в ходе адаптации к потемнению окружающих поверхностей из-за копоти производственного происхождения, изменением формы клюва у галапагосских вьюрков вслед за изменениями климата и пищевых ресурсов и развитие резистентности к антибиотикам у многочисленных штаммов бактерий. Никто – даже среди креационистов – не отрицает небольших изменений, тем более что доказательств тому вполне достаточно, но нам нужны также данные о том, что подобные мелкие изменения могут накапливаться за геологически значимое время и складываться в принципиально новые черты, на которых строится история растущего разнообразия жизни.

Карл Циммер, Эволюция: Триумф идеи, 2001

Идея диссертации, о которой идет речь, сформировалась под влиянием концепции, принадлежавшей влиятельному английскому орнитологу Дэвиду Лэку, и пользовавшейся широкой популярностью на протяжении полутора десятилетий после выхода в свет (в 1954 г.) его классического труда «Численность животных и ее регуляция в природе». Суть концепции в том, что пространственная и демографическая структура популяции есть прямая адаптация к конкретным предписывающим условиям среды. Или, другими словами, в силу такого приспособления каждой «средней» по своим качествам особи гарантируется доступ к достаточным для выживания кормовым ресурсам и максимальная безопасность хищников. В такой трактовке оптимум достигается в ходе эволюции как сумма приспособлений индивидов к характерным для данного вида условиям существования. Это происходит за счет так называемого индивидуального отбора – согласно дарвиновскому принципу: «выживают наиболее приспособленные». В этой системе взглядов организующая роль социального поведения остается за скобками. Группировки особей (локальные популяции и демы) выступают как простые множества, а не в качестве системных образований, находящихся под воздействием самых разнообразных внутренних регуляторных механизмов.

Е. Н. Панов, Зоология и моя жизнь в ней, 2016

Нельзя считать, что мутации – это явление с однозначно отрицательным знаком. Благодаря мутациям происходит процесс эволюции всего живого, развивается приспособляемость к новым условиям существования. Вместе с тем, наследуются мутации, несущие патологию. Это «генетический груз», объем которого составляет примерно 5 % в расчете на европейские популяции, из них 1 % – это моногенные болезни и 4 % – мультифакториальные заболевания (Бочков Н. П., 1997).

Б. М. Липовецкий, Наследственные дислипидемии, 2009

Очевидная однонаправленность антропогенетического процесса свидетельствует о том, что причину болезни следует искать не в частных экологических обстоятельствах и, тем более, не в каких-либо стохастических факторах или случайных мутациях, хотя роль последних нельзя недооценивать[79]. Вертикальный характер перехода между био– и антропосистемой задаётся тем, что ГЭВ, как уже говорилось, постоянно ищут в биоценозах «слабые точки»: такие живые формы и такие условия, которые могут совершить прорыв на следующий уровень системной конфигурации[80]. Этим, очевидно, объясняются необычайно высокие, но не вполне востребованные когнитивные способности у разных видов животных: дельфинов, осьминогов, крыс и даже насекомых (пчёлы и муравьи, как выяснилось, способны производить простейшие арифметические действия), не говоря уже о человекообразных обезьянах. Это не просто «черновики» и «наброски» эволюции – это, по сути, драматическое столкновение ГЭВ со стабилизирующими силами системы. Сопротивляясь давлению ГЭВ, система держит удар, накрепко привязывая каждый вид к своей «ячейке», специализируя морфологию организма и вписывая его в иерархию трофических цепей. Однажды «заточенная» под экологическую ячейку, видовая форма может модифицироваться только в диапазоне изменений самой этой ячейки, и в границах, заданных видовым генетическим кодом. Потому даже самые поразительные прорывы в когнитивных возможностях животных остаются «спящими изобретениями», вытесненными на периферию системы и не приводят к «выпадению» из заданных биосистемой экологических кластеров. Какой бы разгон ни брали ГЭВ в своём горизонтальном внутрисистемном движении, какой бы задел избыточных потенций ни образовывался на периферии системы, их вертикальные эволюционные устремления неизменно упираются в морфофизиологические границы вида, структуру его генетического кода и конфигурацию экологической ниши.

А. А. Пелипенко, Избранные работы по теории культуры, 2014

Происхождение жизни (абиогенез) ныне обсуждается в трех почти не соприкасающихся основных направлениях. Первое видит в нем первую стадию эволюции путем естественного отбора и строит филогении генов, начиная с «первичного организма»; аппаратом служит новая дисциплина – геномика [Кунин, 2014]. Второе полагает наивной ссылку на отбор до появления наследственности, ищет механизмы усложнения структур, пытаясь понять самоорганизацию и энергетику [Jantsch, 1980; Лима-де-Фариа, 1991; Johnson, Lam, 2010; 4-14]. Третье занято химическими условиями абиогенеза и временем, когда он мог протекать [Ward, Kirschvink, 2015]. Синтез их предстоит, но уже сегодня все согласны, что абиогенез шел быстро: от момента появления жидкой (вверху еще кипящей) воды до появления надежно датируемых бактерий (ок. 3,4 млрд лет назад) прошло не более 500 млн лет, а возможно, и много меньше. Прежние ссылки на отбор случайных совпадений исчезающе редких событий бессмысленны, так что изучать надо самоорганизацию.

Ю. В. Чайковский, Эволюция как идея, 2017

ДНК-генеалогия – одна из областей естествознания, молекулярная история. ДНК-генеалогия рассматривает закономерности наследования изменений нерекомбинантных (негенных) участков ДНК человека в ходе его эволюции на шкале времени от десятков и сотен лет до миллионов лет. Другими словами, ДНК-генеалогия изучает динамику накопления мутаций в ДНК человека, используя подходы химической и биологической кинетики, которые в свою очередь являются частью физической химии. Важнейшая особенность методологии ДНК-генеалогии – определение констант скоростей мутаций в ДНК (в первую очередь в тандемных повторяющихся последовательностях Y-хромосомы, так называемых маркерах, которых по оценкам имеется примерно 2500, а также накопления снипов, необратимых мутаций в ДНК) и приложение этих констант к расчетам хронологии древних событий – древних миграций человека, времен жизни общих предков изучаемых популяций.

А. А. Клёсов, Кому мешает ДНК-генеалогия? Ложь, инсинуации, и русофобия в современной российской науке, 2016

Но оптическая активность живого вещества и изучение космической материи не исчерпывают доказательства в пользу земного происхождения жизни. Другой аргумент не меньшей значимости – это существование на Земле генетического кода, единого для всего живого. Единый алфавит из четырех букв – четырех нуклеотидов и еще двадцати аминокислот, – это, вероятно, следствие некоторого процесса естественного отбора, сохранившего на Земле наиболее устойчивую, наиболее приспособленную к нашим условиям форму передачи наследственной памяти – наследственной информации, которая кодируется нуклеиновыми кислотами и обеспечивает «эффективную наследственность». Единство генетического кода очень трудно объяснить, отрицая предположение о том, что земная жизнь возникла на Земле и является естественным этапом ее эволюции.

Н. Н. Моисеев, Человек и ноосфера, 1990

Биология человека может быть охарактеризована как сравнительная дисциплина, ибо она сопоставляет, в частности, индивидов одного вида с индивидами другого похожего вида. Это объясняет то обстоятельство, почему центральное значение приобрел вопрос о сходстве человека и обезьяны. Биология стремится построить своеобразную «лестницу живых существ», идея которой – доказать единство законов эволюции, возникновения новых, все более совершенных организмов. Поэтому первый и главный вопрос биологии человека касается места, которое он занимает в ряду других живых существ. Его спецификация осуществляется в ходе сравнения с млекопитающими, приматами, антропоидами. В результате выявляется, что анатомо-морфологические, онтогенетические и этологические отличия человека даже от наиболее близкого ему вида значительно глубже, чем различия между остальными видами. Стереоскопическое зрение, форма лица, развитая мускулатура, компенсирующая превращение руки в орудие труда, большой объем черепа, мышцы лица и, прежде всего, развитие гортани и аппарата речи – все это важнейшие анатомо-морфологические преимущества. Существенным является и то, что у человека с самого начала слабее развиты участки мозга, отвечающие за сохранение инстинктов, и гораздо сильнее выражены области, например, кортекса, отвечающие за развитие высших психических функций. К числу особенностей человека относится необычайно сильное развитие центральной нервной системы, наличие у него «второй сигнальной системы», более высокое отношение веса мозга к массе тела (если у человека оно составляет 1/46, то у слонов – 1/560, у китов – 1/8000). В настоящее время внимание ученых привлекает функциональная асимметрия полушарий головного мозга, которая используется в концепциях антропогенеза для объяснения происхождения речи и мышления.

Б. В. Марков, Философская антропология. Учебник для вузов, 2017

Уделим возникновению мембран особое внимание. Согласно данным систематики к настоящему времени обнаружено большое разнообразие живых организмов. Это наводит на мысль, что в процессе эволюции существовало множество путей развития, берущих начало от реликтовых форм жизни. Однако исследования молекулярной эволюции свидетельствуют, что началу возникновения всех существующих сейчас видов положил их общий прародитель – протобионты. Оказывается, появлению первых организмов предшествовали отделенные мембранами первичные клетки, построенные из несложных молекул; затем клетки, содержащие олигопептиды, и только потом – генетический материал (Дреймер с соавт., 1989, с. 4).

Ю. А. Колесник, Современное состояние биосферы и экологическая политика, 2007

Химические превращения в молекулах ДНК обусловлены в первую очередь свойствами самих молекул. Окружающая внутриклеточная среда влияет на проявление тех или иных свойств ДНК, однако не может их изменить[5]. Изменения ДНК не направлены на какие-либо определённые трансформации строения и свойств НС и организма. Такая направленность возникает под влиянием естественного отбора изменившихся и новых элементов и свойств внутри организма и в условиях внешней среды. Эволюция генома любого биологического вида обусловлена его внутренними свойствами и является самодостаточной. Именно поэтому количество рождающихся при образовании НС нервных клеток значительно превышает то, которое может адаптироваться в составе НС, и большое число нейронов гибнет. Процесс формирования из поколения в поколение организмов направления изменений их ДНК можно назвать «самостроительством» ДНК и, соответственно, генома биологического вида. Генотип содержит всю генетическую информацию, которую унаследовал организм. Активность генов, которая выражается в свойствах НС и организма, зависит как от самих молекул ДНК, так и от окружающей их среды. Эта среда влияет на вероятность экспрессии определённых генов, что выражается в формировании конкретных свойств НС и организма в целом и проявлении этих свойств в поведении.

Александр Григорьев, Анатомия рационального поведения, -1

Все современное человечество принадлежит к единому полиморфному виду Homo sapiens. Это имеет свои подтверждения: одинаковое строение мозга, стопы, рук и т.д.; неограниченная способность скрещивания людей даже очень различных рас; почти одинаковый уровень физического и умственного развития; одинаковый кариотип и др. Однако в процессе эволюции географические и климатические различия среды обитания людей существенно сказались на их внешнем облике. В результате этого возникли так называемые расы человека, т.е. исторически сложившиеся группы людей, характеризующиеся общностью наследственных физических особенностей (цвет кожи, глаз, волос, разрез глаз и т.п.).

Г. А. Адельшина, Избранные лекции по курсу биологии, 2012

В теории эволюции и в генетике к числу случайных, непредсказуемых событий принято относить мутации генов, меняющие, подчас весьма существенно, отдельные признаки организмов или даже более общие параметры их конституции. В последнем случае речь идет о так называемой скачкообразной эволюции, при которой, как полагают некоторые исследователи, перестройка структуры генов может повлечь за собой столь кардинальное биологическое событие, как становление нового вида или даже новой эволюционной ветви. Впрочем, эта тема выходит далеко за пределы нашей книги.

Е. Ю. Павлова, Лебеди мира. Структура и эволюция сигнального поведения, 2015

Недавно группа авторов из Гарвардского университета выступила с формальной моделью, согласно которой половой отбор может способствовать специализации насекомых к растениям-хозяевам (Quental et al., 2007). В резюме к статье сказано: «Мы предлагаем новый механизм, базирующийся на половом отборе, для объяснения эволюции расширения спектра объектов питания у насекомых. Точнее говоря, мы показали, что выбор полового партнера самками на основе предпочтений к таким феромонам самцов, которые содержат компоненты их кормовых растений, может воздействовать на гены, определяющие поведение самок при поисках предпочитаемого субстрата для яйцекладки. Наша аналитическая модель также говорит том, что этот процесс происходит с большей вероятностью у тех видов, у которых готовые к размножению самцы концентрируются на токах или на возвышенных местах (hilltopping). Модель предлагает новые объяснения сходства между составом феромонов у самцов бабочек и химической структурой их кормовых растений. Она также иллюстрирует новый механизм смены растений-хозяев насекомыми. Впервые половой отбор рассматривается в качестве медиатора специализации к растениям-хозяевам, и впервые говорится о том, что селективный механизм, работающий исключительно на стадии взрослых особей может быть способным определять кормовое поведение личинок» (курсив всюду мой – Е.П.).

Е. Н. Панов, Половой отбор: теория или миф? Полевая зоология против кабинетного знания, 2014

Вирусы действительно внесли свой вклад в образование клеток. Это очевидный факт, а не предположение. Современные вирусы – паразиты, они зависят от клеток. Вирус-паразит может передать свои функции хозяину и покинуть его с меньшим количеством генов, чем если бы он был сам по себе или ему приходилось бы выживать вне клетки-хозяина. Все выявляемые в настоящее время вирусы – паразиты, зависящие от клеток. Эволюция идет не только от простых структур к сложным, она может идти и в обратном направлении. Сложные структуры могут становиться проще, могут терять гены, делегировать свои функции и становиться специализированными. В зависимости от условий окружающей среды способности могут быть приобретены или утрачены. Примером тому служат митохондрии. Подождите, вот дойдем до последней главы этой книги!

Карин Мёллинг, Вирусы: Скорее друзья, чем враги, 2017

Итак, именно гиперцикл (который сам по себе есть еще чистая химия) является тем критическим уровнем, начиная с которого сложность неймановского «самовоспроизводящегося автомата» перестает быть вырождающейся. Эта концепция, в частности, вполне удовлетворительно описывает возникновение на основе взаимного катализа системы «нуклеиновая кислота – белок» (решающее событие в процессе возникновения жизни на Земле). Вместе с тем сам Эйген подчеркивает, что в ходе реальной эволюции гиперцикл вполне мог «вымереть» – после того, как ферментные системы следующего поколения (с более высокой точностью репродукции) сумели индивидуализировать интегральную систему в форме клетки.

К. Ю. Еськов, Удивительная палеонтология, 2014

Благодаря Чарлзу Дарвину в биологической науке утвердилось понятие, что эволюция живого происходит путем «естественного отбора», то есть предпочтительного выживания наиболее приспособленных особей, случайно получивших выгодные наследуемые свойства. Этот фундаментальный принцип позволяет объяснить, как из одного вида животных возникает несколько, как и почему развитие тех или иных видов шло именно в данном направлении.

Евгений Сушко, Формула любви. Теория и методика ее применения, 2011

Автономность онкоклеток легко объясняется с позиции их аберрантной неполноценности. Стало возможным трактовать данную аберрантность как результат сбоя энергостанций. Известно, что все клетки могут существовать и без митохондрий. Митохондрии – позднее приобретение эволюции. Считается, что это произошло вследствие слияния, симбиоза простейших эукариотных клеток с некими автономными структурами. Такой симбиоз позволил перейти клеткам на новые этапы эволюции. Митохондрии в клетках – относительно самостоятельные структуры со своим генетическим аппаратом.

Г. А. Гарбузов, Рак можно победить! Ловушка для раковых клеток, 2012

Наиболее изученными и доказанными генетически врожденными программами являются более частные программы, которые связаны с половым диморфизмом. ВА. Геодакян дает наиболее общее правило половой дифференциации, согласно которому мужское поведение в целом направлено преимущественно на освоение новых сфер обитания, является как бы носителем эволюции, в то время как женские формы поведения связаны с сохранением и накоплением приобретенного социально и биологически целесообразного опыта (Мерлин, 1986).

В. М. Русалов, Темперамент в структуре индивидуальности человека. Дифференциально-психофизиологические и психологические исследования, 2012

Достижения в области молекулярной генетики и нейровизуализации, а также в изучении различных биологических аспектов поведения сделали целесообразными исследования путей жизнеспособного функционирования человека на разных уровнях, в том числе на биологическом (Cicchetti, 2010). Сообщается, что в настоящее время просто не хватает знаний о развитии мозга и его функций, формирующих свою роль в генезе и эпигенезе нормальных и отклоняющихся психических процессов, не говоря уже об их вкладе в развитие жизнеспособности человека (Feder et al., 2009). Аналогично пластичности нейронов, проявляющейся в ответе головного мозга на травму (Cicchetti, Tucker, 1994), жизнеспособность человека можно рассматривать как его способность восстанавливаться после воздействия неблагоприятных условий или последствий травмы (Cicchetti, Rogosch, 1997; Masten et al., 1990). С этой точки зрения любое неблагополучное событие оказывает повреждающее воздействие на один или более субстрат нейронных механизмов пластичности нейронов, связанных с восстановлением человека после воздействия. Некоторые люди являются жизнеспособными и могут иметь повышенную и врожденную способность к восстановлению (т. е. пластичность) выше нормативного уровня, для того чтобы оправиться от воздействия окружающей среды, влияющего на мозг (Cicchetti, 2010). Вывод о биологической природе жизнеспособности, выражающейся в пластичности психики, был сделан Л. П. Гримаком и О. С. Кордобовским: «Важнейшей особенностью человека и многообразия форм его деятельности стала пластичность первоначальных биологических свойств, которые под влиянием социальных программ обрели способность к самосовершенствованию функций. Выдающимся проявлением такого рода в эволюции явилась пластичность функции мозга, сыгравшая большую роль в становлении материальных основ сознания и повышении резервных возможностей организма. Человек является продуктом природы и общества и его „неспециализированность“ как биологической системы была и остается мощным жизненным резервом» (Гримак, Кордобовский, 2009, с. 144).

А. В. Махнач, Жизнеспособность человека и семьи. Социально-психологическая парадигма, 2016