3. Источник и характер изменения наследственности организмов

3.1. Противоречия и их роль в изменении наследственности.

Одним из величайших достижений диалектического материализма является открытие и всестороннее обос­нование закона единства и борьбы противоположно­стей.

Наличие противоречивых сторон и тенденций в пред­метах и явлениях замечали уже некоторые мыслители древности, а также философы более позднего времени. Но никто из ученых домарксистского периода не осоз­нал того, что единство и борьба противоположностей — важнейший закон, лежащий в основе развития всего материального мира и человеческого познания. Впервые это положение было сформулировано К. Марксом и Ф. Энгельсом. Они указывали, что закон единства и борьбы противополож­ностей занимает центральное место в учении о разви­тии, т. е. в материалистической диалектике. «Вкратце диалектику можно определить,— писал он,— как учение о единстве противоположностей. Этим будет схвачено ядро диалектики». В других случаях они ха­рактеризуют единство и борьбу противоположностей как «суть диалектики», как ее «душу».

Характерной особенностью метафизики является то, что она или затушевывает (а нередко и вовсе игнори­рует) вопрос об источнике, мотиве, двигательной силе процесса развития, или ищет и переносит этот источник во вне рассматриваемого явления. Поэтому метафизи­ческий метод мышления не может обходиться без таких сил, как «творческие акты» (К. Линней и Ж. Кювье), «первый толчок» (И. Ньютон), «жизненный порыв» (А. Бергсон) и т. п.

В противоположность метафизике для диалектиче­ской теории развития вопрос о движущей силе, источ­нике развития является самым главным. Научное ре­шение этого кардинального вопроса и дается в законе единства и борьбы противоположностей. Согласно этому закону, источником развития являются противоречия, объективно присущие всем предметам и явлениям дей­ствительности. Противоположные стороны каждого предмета и явления (например, два разных полюса маг­нита, ассимиляция и диссимиляция в процессе обмена веществ и т. д.) существуют как взаимосвязанные и взаимообусловливающие части целого; их нельзя разде­лить, изолировать друг от друга, не нарушив качествен­ной определенности данного тела или процесса. Проти­воположности не только обусловливают, но и отрицают друг друга, «борются» друг с другом (например, борьба изменчивости и консерватизма наследственности, воз­буждения и торможения в высшей нервной деятельно­сти и т. п.). Соотношение противоположных сторон противоречия не является стабильным, а, наоборот, из­меняется и переходит от равноденствия к преобла­данию какой-либо из них. Это обусловлено постоянной борьбой между противоположностями. Значит, единство противоположностей относительно, временно, преходя­ще, а борьба — абсолютна.

Каждому предмету присуще не одно противоречие, а множество их; они различаются по значимости для предмета и по характеру. Противоречия бывают ос­новные, выражающие сущность предмета, и второсте­пенные, менее существенные; внутренние и внешние. Внутренние, как правило, более существенны, но их место и роль в процессе развития могут меняться. Поэтому подход к оценке значения какого-либо проти­воречия в изучаемом процессе должен быть всегда кон­кретным. Поскольку внутренние противоречия служат источником самодвижения всех материальных тел, то понятна их решающая роль в развитии вещей и яв­лений. Что касается внешних противоречий, проявляющих­ся в отношениях между самостоятельными предметами, то их роль во многом зависит от степени влияния меня­ющихся факторов внешней среды на существование данного предмета. Например, для организмов, сущест­вующих всегда за счет постоянного притока веществ и энергии из внешней среды, эти противоречия играют весьма важную роль в развитии. Однако следует отме­тить, что внешняя среда влияет на характер изменения организмов лишь при условии, что результат разреше­ния внешнего противоречия (например, усвоение ранее не употреблявшихся организмом пищевых веществ) бу­дет включен в процесс функционирования внутреннего противоречия, т. е. ассимилирован им. Разрешение ос­новного внутреннего противоречия означает качествен­ное преобразование всего организма и переход его из старого состояния в новое. Здесь действие закона един­ства и борьбы противоположностей оказывается непо­средственно связанным с законом перехода количест­венных изменении в качественные и законом отрица­ния отрицания, а также другими законами материали­стической диалектики. Таковы некоторые существенные моменты содержа­ния закона единства и борьбы противоположностей, ох­ватывающего своим действием и сферу развития орга­нического мира; к рассмотрению последнего мы и перейдем.

Исходным, элементарным явлением процесса обра­зования новых органических форм и всего развития живой природы является изменчивость организмов. Термин «изменчивость» используется в биологии (за­частую даже одним и тем же автором) в различных смыслах. Иногда под ним подразумевается свойство или способность организмов к изменениям; чаще — сам процесс образования новых форм, а порой и непосредственный результат этого процесса, т. е. неоднородность, разнообразие особей одного и того же пола и возраста в пределах вида, разновидности, сорта, породы и даже в пределах потомства одних родителей. Все эти значе­ния тесно связаны между собой, но не сводятся одно к другому.

Явление изменчивости широко распространено в природе. Многие индивидуальные изменения особей оказываются наследственными. Они-то и лежат в осно­ве образования новых видов животных и растений. Не­наследственные изменения, как указывал Дарвин, для эволюции несущественны. Поэтому при рассмотрении факторов эволюции лучше говорить не просто об из­менчивости организмов, а об изменчивости их наслед­ственности. С этой точки зрения полярными катего­риями в биологии можно считать не изменчивость и на­следственность, а изменчивость (лабильность, пластич­ность) и устойчивость (консерватизм) наследствен­ности.

По вопросу о понятии наследственности организмов среди биологов наблюдаются большие разногласия. Одни из них рассматривают наследственность как вос­произведение в потомстве особенностей родительских форм, т. е. сводят наследственность к явлению наследо­вания. Так трактуется этот вопрос, например, в генети­ческой теории Вейсмана — Моргана, или, как ее еще называют, формальной генетике, генной теории наслед­ственности. В соответствии с этой теорией в наиболее распространенном американском учебнике по генетике дается следующее определение наследственности: «На­следственность в последнем счете — это саморепродук­ция, общее свойство всего живого, отличающее его от неживого вещества».

Дарвиновско-мичуринская генетика понимает под наследственностью природу организма, т. е. определен­ный тин жизни, в основе которого лежит соответствую­щий способ обмена веществ. Наследственность включает в себя как сохранение качественной определенно­сти морфофизиологических особенностей организма на протяжении жизни индивидуума, так и передачу вновь приобретаемых в онтогенезе свойств и признаков. По­скольку и то и другое определяется условиями жизни организма, выяснение его отношений к окружающей среде является главным в определении наследственно­сти.

Поскольку в понятие жизни наряду с самообновле­нием и ростом входит еще и самовоспроизведение, то передача потомству особенностей родительских форм (при сохранении прежних условий жизни), т. е. насле­дование, составляет также одно из проявлений наслед­ственности. Но наследование, разумеется, не покрывает всего свойства наследственности. Больше того, наслед­ственность имеет место даже там, где нет воспроизве­дения целых особей и, следовательно, нет наследова­ния соответствующих свойств и признаков. Так обстоит дело, например, с теми межвидовыми гибридами, кото­рые лишены способности к размножению, но не лишены определенной наследственности. Что касается наследо­вания, то оно проявляется у них лишь при самовоспро­изведении соответствующих клеток в пределах данного организма.

Источник или причины изменения наследственности в общей форме были вскрыты Ламарком и Дарвиным, указывавшими, что изменчивость организмов вызывает­ся всегда изменениями окружающей их среды, условий жизни. «...Если бы было возможно,— писал Дарвин,— поставить всех особей какого-нибудь вида во многих поколениях в абсолютно одинаковые условия существо­вания, изменчивости не было бы». Именно в этом обра­щении к «материальным условиям» жизни растений и животных К. А. Тимирязев видел важнейшую причину успеха Дарвина в создании эволюционного учения.

Именно в этом он справедливо усматривал общность учения Дарвина о развитии живой природы с учением Маркса о развитии общества. «Оба учения,—указывал Тимирязев,—отмечены общей чертой искания началь­ного, исходного объяснения исключительно в научно изучаемых «материальных» явлениях».

Следует заметить, что в высказываниях о живой природе К. Маркс также подчеркивал определяющую роль материальных условий. Но если для общества та­кими условиями он считал производство, то для расте­ний и животных — окружающую их абиотическую и биотическую среду. К. Маркс писал, что prius, т. е. исходное, первичное, главное, в процессе развития животных и растений составляет внешняя для них природа. Подобные мысли содержатся и в трудах Ф. Энгельса.

Положение об изменении среды, как причине измен­чивости организмов, было воспринято и развито дальше в трудах Э. Геккеля, И. М. Сеченова, К. Л. Тимирязева, И. И. Мечникова, Л. Бербанка, И. В. Мичурина, И. П. Павлова и других биологов-материалистов. С дру­гой стороны, история биологии после Дарвина знает немало попыток опровергнуть материалистический те­зис об определяющей роли среды в явлении изменчи­вости. В основе таких попыток лежит концепция авто­генеза, согласно которой изменения организмов не за­висят от взаимодействия с внешней средой. Некоторые из автогенетиков склонны признавать существование в организме каких-то имманентных причин изменчиво­сти, другие вообще отвергают причинную обусловлен­ность изменчивости, толкуя о спонтанном, самопроиз­вольном характере наследственных изменений, третьи при объяснении изменчивости обращаются к некоему мистическому стремлению к цели.

Наиболее распространенной автогенетической кон­цепцией является мутационная теория голландского ботаника Гуго де Фриза, сохранившаяся в более или менее подновленной форме у современных последова­телей генетической теории Вейсмана — Моргана. Сводя наследственность к свойству самовоспроизведения или самокопирования частиц наследственного вещества, именуемых «генами», сторонники этой теории допуска­ют возможность ничем не обусловленной, самопроиз­вольной неточности этого процесса, которая и приводит к возникновению мутаций. Поскольку гены, го­ворят они, состоят из молекул нуклеиновых кислот, об­ладающих сложной структурой и большими размерами, в процессе их самовоспроизведения может без всякой причины произойти неточность самокопирования, т. е. образование новых молекул, несколько отличающихся от исходных форм. Так возникают организмы с видоиз­мененной наследственной основой, что проявляется в различных структурных и физиологических новообра­зованиях. Некоторые из приверженцев этой концепции, характеризуя неточность самокопирования как беспри­чинное явление, делают из него широкие философские выводы о ложности материалистического принципа де­терминизма в целом.

Постулировав тезис о самопроизвольном характере мутаций, сторонники автогенеза объявили несущест­вующими огромную массу фактов наследственной из­менчивости под воздействием среды. Точнее говоря, они заявили, что подобные изменения ненаследствен­ны, что они касаются только «фенотипа» и не затраги­вают «генотипа» организмов. Когда же в 20-х годах нынешнего столетия сами представители формальной генетики встретились с совершенно очевидными фак­тами образования искусственных мутаций под влиянием ионизирующего излучения, они дали им автогенетиче­ское объяснение. Ионизирующее облучение и другие мутагенные факторы якобы не вызывают новых мутаций, а лишь стимулируют, ускоряют и без того автономно совершающийся мутационный процесс. Под влиянием новых фактов искусственного мута­генеза часть сторонников формальной генетики в насто­ящее время все более склоняется к мнению, что неко­торые мутации вызываются внешними воздействиями. Вместе с тем большинство из них по-прежнему пола­гают, будто основная масса мутаций не зависит от окружающей среды.

Представление о независимости изменчивости от внешних факторов (или по крайней мере об их второ­степенном значении) иногда пытаются выдать за диалектико-материалистическое понимание движущих сил изменчивости. При этом рассуждают так: диалекти­ческий материализм учит, что важнейшим источни­ком развития являются не внешние, а внутренние факторы, а именно внутренние противоречия, прису­щие данному процессу, явлению. Автогенетическая теория наследственности также указывает на решаю­щую роль внутренних факторов в процессе мутирова­ния. Поэтому-де следует признать эту точку зрения диалектико-материалистической. Однако доводы эти не­состоятельны.

Сущность жизни, как было показано в первой главе книги, заключается в постоянном обмене веществ бел­ковых тел с окружающей средой, т. е. в противоречивом единстве органической формы и ассимилируемых ею условий жизни (элементов среды). Поэтому попытка отыскать внутренние противоречия в организме помимо свойственного ему обмена веществ лишена основания. Организм вне обмена веществ, вне взаимодействия с окружающей средой — это уже не организм, а мертвое тело. По той же причине нельзя согласиться и с теми, кто порок формальной генетики в толковании источ­ника изменчивости усматривает только в том, что, признавая роль внутренних противоречий, она отрицает значение внешних противоречий. Нет, в ней ложно само понимание внутреннего источника изменчивости, иначе говоря внутренних противоречий организма, ибо такое понимание стоит вне связи с тем, что составляет сущность жизни.

Аналогичная ошибка допускается и теми биологами, которые видят необходимое условие образования новых органических видов во внутривидовой борьбе. Они упу­скают из виду, что внутривидовые противоречия, буду­чи внутренними по отношению к виду, являются внеш­ними по отношению к составляющим его особям. Изме­нение видов осуществляется всегда через изменение особей, а источник индивидуальной изменчивости, как уже указывалось, нельзя искать вне обмена веществ живого тела с окружающей средой.

Что касается внутривидовых противоречий, то они обычно не вызывают изменения типа обмена ве­ществ. В тех редких случаях, когда это происходит, роль внутривидовой борьбы оказывается косвенной, опосре­дованной. Например, при высокой загущенности посе­вов в результате недостатка необходимых для растений условий жизни некоторые особи могут начать ассими­лировать в какой-то степени новые, непривычные им факторы, что приводит к изменению типа обмена ве­ществ, а следовательно, и организма в целом. Подобное же явление наблюдается и в животном мире, когда вну­тривидовая борьба вызывает перемещение отдельных групп особей в иные экологические пиши.

Во всех этих случаях изменение типа обмена ве­ществ достигается не непосредственно в результате про­тиворечивого взаимодействия различных особей данно­го вида друг с другом (борьбы между ними), а опосре­дованно — путем преобразования ими окружающей среды. Таким образом, внутривидовая борьба, хотя и может оказывать некоторое влияние на процесс возник­новения новых органических форм, отнюдь не является основным и даже сколько-нибудь существенным факто­ром образования новых органических форм, новых био­логических видов. Существует и такое мнение, будто внутривидовая борьба служит источником развития живой природы не потому, что вызывает к жизни новые органические фор­мы, а потому, что определяет, какие из уже возникших форм выживут, дадут потомство, а какие будут от­сеяны. Однако такая постановка вопроса фактически уводит в сторону от выяснения вопроса об источнике развития живой природы, ибо тут речь идет о причи­нах не возникновения новых органических форм, а со­хранения уже возникших особенностей.

Вот почему Энгельс, не отрицая вызванной перенасе­лением внутривидовой борьбы на известных ступенях развития органического мира, в то же время указывал, что виды изменяются и «без наличия такого перенаселе­ния: например, при переселении растений и животных в новые места, где новые климатические, почвенные и прочие условия вызывают изменение. Если здесь при­способляющиеся индивиды выживают и благодаря все возрастающему приспособлению преобразуются далее в новый вид, между тем как другие, более стабильные ин­дивиды погибают и в конце концов вымирают вместе с несовершенными промежуточными формами, то это мо­жет происходить — и происходит фактически — без вся­кого мальтузианства; а если даже допустить, что послед­нее и играет здесь какую-нибудь роль, то оно ничего не изменяет в процессе и может самое большее только ускорить его. То же самое при постепенном изменении географических, климатических и прочих условий в ка­кой-нибудь данной местности (высыхание Центральной Азии, например). При этом безразлично, давит ли здесь друг на друга или не давит животное или растительное население: вызванный изменением географических и прочих условий процесс развития организмов происхо­дит и в том и в другом случае.— То же самое при поло­вом отборе, где мальтузианство также не играет совер­шенно никакой роли». Таким образом, изменчивость организмов связана прежде всего не с внутривидовой борьбой, а с изме­нением обмена веществ организмов. Но если это так, то возникает вопрос, не является ли источником из­менчивости противоречие между двумя противополож­ными сторонами обмена веществ, т. е. между ассими­ляцией и диссимиляцией.

Указанное противоречие безусловно играет очень важную роль в живой природе. Можно даже сказать, что оно лежит в основе жизненного процесса, жизни, как та­ковой. Но приводит ли это противоречие само по себе к образованию новых органических форм? Если бы это было так, то жизненный процесс всегда и везде независимо от условий, в которых он протекает, с неиз­бежностью порождал бы все новые органические формы. Между тем хорошо известно, что в тех случаях, когда жизнь особи протекает в условиях, необходимых для ее нормального развития, никаких изменений ее наследст­венность не претерпевает. На этом основано сравнитель­но устойчивое сохранение выведенных человеком пород животных и сортов растений. В биологии известно не­мало таких видов организмов, которые, как показывает сравнение с ископаемыми остатками их предков, сохра­нились в относительно неизменном состоянии на протя­жении многих десятков и даже сотен миллионов лет. Об­ращая внимание на подобные факты, В. И. Вернадский писал: «Нельзя говорить о постоянном изменении всех видов — всех форм жизни. Наоборот, мы имеем виды, остающиеся неизменными сотни миллионом лет, напри­мер, виды радиолярий докембрийских эпох не отличны от видов современных; виды Lingula сохраняются с кембрия до наших дней; они тоже неизменны в тече­ние сотен миллионов лет в бесчисленных сменяющихся поколениях».

Некоторые из видов, сохранившихся миллионы лет почти без изменения, имеют широкое распространение и в настоящее время. Таковы пальма, магнолия, дуб, вяз, ива — среди растений; пеликан, караванка, фла­минго — среди птиц; муравьи рода Componotns — среди насекомых. Еще более древними являются так называе­мые живые ископаемые, т. е. виды животных и расте­ний, некогда процветавшие на Земле, а теперь сохранив­шиеся лишь в незначительных количествах. Среди них можно назвать австралийскую рыбу Neoceratodus, почти идентичную своему предку Ceratodns, жившему в триа­совый период (т. е. более 150 млн. лет назад), моллюск Neopilina galathea Lemche из группы моллюсков, рако­вины которых известны по девонским, силурийским и кембрийским отложениям (300 — 500 млн. лет назад). За это время в каждом из указанных видов сменились мил­лионы поколений, которые постоянно осуществляли об­мен веществ с присущим ему противоречием между ас­симиляцией и диссимиляцией. Следовательно, противо­речие это само по себе еще не обеспечивает образова­ния новых органических форм. Последнее имеет место лишь при условии изменения окружающей среды. Опираясь на достижения современной ему биологи­ческой науки, т. о. прежде всего на труды Ч. Дарвина и Э. Геккеля, Ф. Энгельс пришел к выводу, что внутрен­ним источником развития живой природы является про­тиворечие между наследственностью и приспособлением. «...Начиная с простой клетки, каждый шаг вперед до наисложнейшего растения, с одной стороны, и до человека — с другой,— писал Энгельс, — совершается через постоян­ную борьбу наследственности и приспособления».

Последующее развитие биологии, в особенности ус­пехи мичуринского учения, углубившие наши представ­ления о сущности биологических процессов, позволяют идти в этом отношении дальше. Говоря о противоречии между наследственностью и приспособлением (или, ина­че говоря, между консерватизмом, устойчивостью на­следственности и ее пластичностью, лабильностью), мы берем эти противоположные стороны как данные. Каж­дая из них выражает диаметрально противоположные свойства организма, неразрывно связанные с его жиз­недеятельностью. Свойство организма приспосабливать­ся к изменившейся среде является потенциальной воз­можностью. Для превращения этой возможности в дей­ствительность, т. е. в реальный процесс приспособле­ния, необходимо, во-первых, лишить организм при­вычных ему условий жизни (элементов среды) и, во-вторых, вынудить его ассимилировать новые, изме­нившиеся внешние факторы. Выражая эту мысль, И. В. Мичурин писал: «...для того, чтобы изменить дан­ный габитус растения, нужно суметь заставить расте­ние принять в свой строительный материал такие части, какие прежде растением не употреблялись».

При этом возникает противоречие между новыми факторами среды, ассимилируемыми организмом, и его старой наследственностью, его старыми требованиями к окружающей среде. В результате преодоления этого про­тиворечия наследственность перестраивается, приходя в соответствие с новыми факторами среды, ассимилируе­мыми организмом. Указанное противоречие и является, на наш взгляд, главным внутренним противоречием, обусловливающим изменение наследственности орга­низмов. А поскольку это так, можно сказать, что оно лежит в основе всего процесса развития органического мира.

Данное противоречие нельзя смешивать с противо­речием между организмом и окружающей средой в слу­чае ее изменения. Последнее является внешним по от­ношению к организму. В процессе эволюции оно также играет известную роль, но лишь опосредованно, ибо пе­рестройка наследственности наступает не прямо под его воздействием, а лишь после того, как организм, не по­лучая нужных ему условий жизни, начинает ассимили­ровать новые элементы среды. Вот почему нельзя со­гласиться с теми, кто утверждает, будто бы мичуринское учение усматривает источник развития не во внутрен­них, а во внешних по отношению к организму противоречиях. Мичуринская трактовка вопроса об источнике измен­чивости решительно отвергает как автогенетическую концепцию вейсманизма-морганизма, так и вульгарно-материалистическое учение механоламаркизма, рассма­тривающее организм в качестве абсолютно инертного тела, пассивно воспринимающего внешние воздействия. Согласно мичуринскому учению, каждый организм строит себя из элементов окружающей среды по-своему, т. е. в соответствии с присущей ему наследственностью, исторически сложившимися потребностями в тех или иных жизненных условиях. И это относится не только к нормальному развитию организмов в относительно устойчивой среде, но и к тем случаям, когда они развиваются в условиях изменившейся среды. При изменении среды живое тело ассимилирует также не все и не лю­бые из вновь появившихся факторов, а лишь те, кото­рые наиболее близки, наиболее сходны с условиями жизни, ранее ассимилировавшимися им в соответствии с характером его потребностей. Поэтому изменчивость зависит не только от изменений окружающей среды, но и от наследственности организма. Иначе говоря, при одном и том же изменении среды живые тела, обла­дающие различной наследственностью, будут изменяться по-разному.

Так, подчеркивая определяющую роль среды, усло­вий жизни в явлении изменчивости, мичуринское уче­ние вместе с тем указывает на активную роль самого организма, его наследственности в этом процессе. Эти положения находятся в полном соответствии с положением о том, что жизнь есть активный, самосовершающийся процесс. Обращая внимание на эту специфическую особенность живых тел, Ф. Энгельс писал: «Механическая, физиче­ская реакция... исчерпывает себя с каждым актом реак­ции. Химическая реакция изменяет состав реагирую­щего тела и возобновляется лишь тогда, когда прибав­ляется новое количество его. Только органическое тело реагирует самостоятельно — разумеется, в пределах его возможностей (сон) и при предпосылке притока пи­щи,— но эта притекающая пища действует лишь после того, как она ассимилирована, а не непосредственным образом, как на низших ступенях, так что здесь органи­ческое тело обладает самостоятельной силой реагирова­ния; новая реакция должна быть опосредствована им». Говоря о внутренней активности организма во взаи­модействии со средой, было бы неправильно преувели­чивать ее значение и игнорировать ведущую роль усло­вий жизни в существовании и развитии органического мира. Эту ошибку допускают сторонники теории Вейсмана — Моргана, что составляет одну из гносеологиче­ских причин антогенетической трактовки процесса на­следственной изменчивости.