4. Без какого бы то ни было агента возможен отбор особей, обладающих лучшим оснащением для выживания, чем их сородичи, и, таким образом, имеющих лучшие шансы размножиться и передать последующим поколениям гены, ответственные за наличие этого оснащения. Генофонд любого вида должен постепенно наполняться генами, отвечающими за лучшее оснащение для выживания и размножения.
Обратите внимание, как всеобъемлющ естественный отбор! Примеры, которые я приводил выше, шаги 1, 2 и 3, да и многие другие, могут быть включены в естественный отбор как его частные случаи. Дарвин разработал наиболее широкую форму рассмотрения феномена. Прежде было известно только об искусственном отборе — частном случае этого всеобщего явления. Общий случай — неслучайное сохранение случайно изменяющегося наследуемого оснащения. Неважно, чем порождается неслучайный характер выживания. Это может быть: осознанный выбор агента (человек, отбирающий породистых гончих для вязки); неосознанный выбор агента без четких намерений (самки фазана, выбирающие партнеров); неосознанный выбор, который отбирающий агент предпочел бы не делать (рыба, решающая, плыть или не плыть к наживке рыбы-удильщика); нечто, в чем сложно усмотреть чей-либо выбор (случай тарпона, выживающего благодаря некоему биохимическому преимуществу, скрывающемуся в мышцах и дающему небольшую прибавку в скорости). В моем любимом абзаце из «Происхождения видов» Дарвин прекрасно высказал эту мысль:
Можно сказать, что естественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие вариации, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышно и незаметно, где бы и когда бы ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа по отношению к условиям его жизни, органическим и неорганическим. Мы ничего не замечаем в этих медленных переменах в развитии, пока рука времени не отметит истекших веков, да и тогда наше понимание геологического прошлого несовершенно: мы замечаем только, что современные формы жизни отличаются от когда-то существовавших[39].
Как и в других местах, я цитирую первое издание шедевра. В дальнейшие внесена интересная поправка: «Выражаясь метафорически, можно сказать, что естественный отбор ежедневно и ежечасно…». Казалось бы, «можно сказать» — и без того достаточно осторожная фраза. Однако в 1866 году Дарвин получил письмо от Уоллеса, указавшего на то, что, к сожалению, необходима еще большая бдительность, чтобы избежать непонимания:
Мой дорогой Дарвин![40] Мне так часто приходится сталкиваться с поразительной неспособностью широкой массы интеллектуальных людей ясно или в принципе осознавать самостоятельные и неизбежные эффекты естественного отбора, что я пришел к заключению, что сам термин и ваш способ его иллюстрировать, какими бы ясными и красивыми они ни представлялись многим из нас, все же не лучшим образом приспособлены для того, чтобы донести идею до сообщества натуралистов.
Далее Уоллес цитирует французского автора Жанэ, в голове у которого, в отличие от Уоллеса и Дарвина, очевидно, была полная путаница:
Видно, что он считает слабым местом вашей теории непонимание вами «необходимости мысли и направленности для действия естественного отбора». Это же возражение повторяют ваши основные оппоненты, и я часто слышал его в дискуссии. Мне кажется, основной его причиной является выбор вами термина «естественный отбор» и его сравнение с результатами отбора, производимого человеком, а также персонификация природы как «отбирающей», «предпочитающей» и так далее. Для некоторых это ясно как день и восхитительно в своей объясняющей силе, но для многих это очевидный камень преткновения. Я беру на себя смелость предложить вам полностью отказаться от этого источника недопонимания в вашей великолепной работе и будущих изданиях «Происхождения», что, как мне кажется, может быть без всяких трудностей сделано путем использования введенного Спенсером термина «выживание наиболее приспособленных». Этот термин является чистой констатацией факта, в то время как «естественный отбор» является его метафорическим описанием.
Уоллес был прав. К сожалению, использование спенсеровского термина «выживание наиболее приспособленных» вызывает другие проблемы, чего Уоллес предвидеть не мог (в подробности я сейчас вдаваться не буду). Несмотря на предупреждение Уоллеса, я предпочитаю следовать дарвиновской стратегии и вводить естественный отбор через одомашнивание и отбор искусственный. Мне хочется верить, что на этот раз месье Жанэ понял бы, о чем речь. У меня была еще одна важная причина следовать пути, проторенному Дарвином. Проверкой любой теории является эксперимент. Научный эксперимент — это когда вы не ждете, пока природа сама совершит какое-то действие, и не наблюдаете пассивно, пытаясь понять, чем это действие может быть вызвано. Вы вмешиваетесь и делаете что-нибудь сами. Манипулируете обстоятельствами. Что-нибудь целенаправленно изменяете и сравниваете с контрольными условиями, в которых изменение отсутствует, или с другим изменением.
Экспериментальное вмешательство чрезвычайно важно, поскольку без него вы не можете быть уверены в том, что подмеченная вами корреляция отражает причинно-следственную связь. Эту мысль хорошо иллюстрирует так называемая ошибка церковных часов. Пусть часы на колокольнях двух соседних церквей отбивают время почти одновременно, но на колокольне А чуть раньше, чем на колокольне Б. Замечающий это визитермарсианин может предположить, что бой часов А вызвал бой часов Б. Мы, конечно, знаем ответ, но единственным способом узнать истину будет эксперимент: начать звонить в колокол А в случайные моменты времени, а не раз в час. Предположение марсианина о том, что и в этом случае часы Б прозвонят сразу после А, будет, естественно, опровергнуто. Только эксперимент может определить, действительно ли наблюдаемая корреляция отражает причинно-следственную связь.
Две искусственно выведенные линии кукурузы, отбираемой по признакам высокого и низкого содержания масла содержания масла
Если ваша гипотеза заключается в том, что неслучайное сохранение случайных генетических изменений имеет важные эволюционные последствия, вам придется вмешаться в ход событий, чтобы проверить гипотезу экспериментально. Вмешаться и манипулировать вариативными изменениями. Выбирать, как селекционер, какие особи будут размножаться. Это, разумеется, и будет искусственный отбор. Так что искусственный отбор — это не просто аналог естественного отбора. Искусственный отбор представляет собой настоящую экспериментальную проверку гипотезы о том, что отбор ведет к эволюционным изменениям.
Две линии крыс, отбираемых по признаку сопротивляемости зубному кариесу
Большинство известных нам примеров искусственного отбора (например, выведение современных пород собак) является скорее взглядом в прошлое, чем проверкой теоретических положений в контролируемых условиях эксперимента. Но проводились и настоящие эксперименты, и результаты их всегда были такими, как и ожидалось на основе менее строго документированных данных о собаках, капусте и подсолнечнике. Я приведу вполне типичный пример эксперимента, замечательный тем, что он начался достаточно давно — в 1896 году (поколение 1 на иллюстрации). Проводился эксперимент на Опытной станции Иллинойса[41].
Диаграмма слева отражает содержание масла в початках кукурузы двух искусственно выведенных линий, одна из которых отбиралась на высокое содержание масла, а вторая — на низкое. Это, безусловно, чистый научный эксперимент, поскольку мы сравниваем результат двух манипуляций. Очевидно, что разница огромна, и она все увеличивается. Похоже, что и восходящая, и нисходящая тенденции выйдут на плато: нисходящая потому, что содержание масла невозможно понизить ниже нуля, восходящая по почти таким же ясным причинам.
Выше — еще одна лабораторная демонстрация могущества искусственного отбора, показательная в другом отношении. На иллюстрации — семнадцать поколений крыс, отбиравшихся на сопротивляемость кариесу[42]. Отмечаемая на графике величина — время от рождения (в днях), в течение которого у крысы не было кариеса. В начале эксперимента характерный период, свободный от разрушения зубов, длился около ста дней. Спустя дюжину поколений постоянного отбора против кариеса этот период вырос в четыре раза или более. Вторая линия крыс, напротив, отбиралась на подверженность кариесу.
Этот пример позволяет нам «попробовать на зуб» естественный отбор как способ мышления. Обсуждение крысиных зубов будет первой из трех экскурсий в мир подлинного естественного отбора, к которым мы теперь готовы. В ходе двух других мы обратимся к существам, повстречавшимся нам на пути от искусственного отбора к естественному: к собакам и цветам.
