Метаморфозы. Новая история философии

Эпигенетика: ламаркизм наносит ответный удар

Восприятие теории эволюции Ч. Дарвина во Франции XIX века было очень «специфическим», что было обусловлено отнюдь не только «предпочтением» Ламарка из патриотических соображений. Ж.-Б. Ламарк и Э. Ж. Сент-Илер (1772–1844) обсуждали эволюцию и выдвигали доказательства её существования за полвека до публикации «Происхождения видов», и французские биологи ну никак не могли не смотреть на эволюцию через «очки» Ламарка.

Книга Дарвина впервые была переведена на французский язык в 1862 году писательницей Клеманс Руайе (1830–1902), которая по-своему интерпретировала идеи Дарвина в написанном ей предисловии. Если некоторые французские биологи видели в Ч. Дарвине преемника Ж.-Б. Ламарка, то она увидела в нём преемника маркиза де Кондорсе и даже включила идею прогресса во французское название книги. Разочарование Ч. Дарвина по этому поводу было очень большим. Кроме того, его книга почти не вызвала никакого ажиотажа во Франции, поэтому он часто писал об «ужасных неверующих французах».

Но мы уже разобрались, что главным «предшественником» Чарльза Дарвина был влиятельный английский учёный Томас Роберт Мальтус, который писал об опасностях быстрого роста численности населения. Дарвин же распространил понимание данной опасности больших популяций вообще на всех живых существ. Но и сам Мальтус тоже пришёл к своим выводам, частично основываясь на предыдущих наблюдениях. В частности, на него большое влияние оказал один из отцов-основателей Соединённых Штатов Америки Бенджамин Франклин (1706–1790), который предупреждал о последствиях увеличения численности населения американских колоний ещё в 1760–1770-х годах.

Казалось бы, давно известно, что «Дарвин прав», тогда как «Ламарк не прав». Но сегодня всё чаще появляются те, кто атакует дарвинизм. При этом они тоже называют себя «эволюционистами», но вооружены совершенно иным набором теорий из такой области биологии как эпигенетика, поэтому они ещё называют себя «эпигенетиками», либо «неоламаркианцами». Этот необычный всплеск сомнений в дарвинизме и возрождения интереса к ламаркизму связан с тем, что за последние примерно полстолетия наука установила, что серьёзные эволюционные изменения биологического вида могут произойти в тысячу раз быстрее с помощью эпигенетики, чем с помощью процесса, требуемого дарвиновской теорией единичных случайных мутаций в геноме или ДНК (или, в некоторых случаях, РНК) какой-либо особи. Наиболее вероятно, что это происходит во время и сразу после редких крупных экологических потрясений (таких как массовые вымирания и их последствия). Многие учёные считают, что мы снова переживаем такой период, и что само человечество окружено геномами, претерпевающими «эпимутации», то есть чрезвычайно быстрые изменения геномов, которые запускаются экологическими кризисами. Это наш «ответ» на вызывающие рак токсины окружающей среды, на войну, голод, болезни; на яды, которые мы едим; на «яды», которые мы получаем от средств массовой информации и т. д.

Разумеется, эпидемия и тем более пандемия – это одно из самых глубоких изменений окружающей среды, которое может вызвать то, что Ламарк считал первым шагом, вызывающим эволюционные изменения. Любая «чума» прямо ведёт к тому, что описывал Ламарк: радикальному изменению поведения, от простого бегства из средневековых городов до «вызова духов» и обращения за медицинской помощью. Стресс причиняет нам боль. Но он также изменяет нас «эпигенетически». Мы эволюционируем в результате воздействия стресса и передаём новые характеристики, приобретённые в течение нашей жизни. Вся наша жизнь – один большой стресс.

У людей такие кризисы возникают в первую очередь из-за активизации имеющихся у нас, как и у всех млекопитающих, «стрессовых систем», которые связаны с микробиотой кишечника человека. Эпигенетические изменения могут произойти в результате внезапного воздействия токсинов. Но что, если эти токсины поступают из кишечника? Триллионы клеток в нашем кишечнике вырабатывают химические вещества, аналогичные изменениям окружающей среды. В этом сценарии наш кишечник (или его микробы) могут быть наиболее важными, но и наименее признанными «агентами» неоламаркистской эволюции.

Разумеется, на нашей родной планете, существуют места, которые можно сравнить с настоящим раем, такие как тропические леса и коралловые рифы, которые настолько наполнены ресурсами, поддерживающими жизнь, что они изобилуют различными видами. С другой стороны, в негостеприимных местах на суше и на самых больших глубинах океанов, обитает гораздо меньше видов. Аналогичным образом, некоторые периоды времени являются более сложными для жизни, чем другие, даже в самых благоприятных условиях, и, наоборот, в самых суровых местах бывают «оттепели». На Земле бывают как хорошие времена, так и плохие, и «неоламаркисты» считают, что эволюция происходила в основном через эволюцию Дарвина, но были, есть и будут такие места и времена, где и когда эволюция Ламарка доминирует. Дарвинизм – для «хороших» мест и времён, ламаркизм – для «плохих», когда, например, всё переворачивается с ног на голову, и очень быстро. Например, когда астероид врезается в планету или извергается гигантский вулкан. Или когда человеческое население вырастает до восьми миллиардов…

Иногда говорят, что мы (люди) – это наши гормоны. На баланс же гормонов в каждом из нас влияет весь наш внешний опыт; всё, что мы испытываем в течение нашей жизни, может повлиять на поколения, в которые мы вносим свой вклад. Ламарк первым предположил это. Дело не только в том, выживаем ли мы в нашей среде, но и в том, что наша среда делает с нами. Наша ДНК изменяется не путём вычитания или добавления нового кода, но посредством добавления крошечных молекул, которые действуют как кнопки «вкл./ выкл.». Гены, которые когда-то работали, в какой-то момент отключаются, и, наоборот, отключённые естественным отбором гены, «внезапно» снова активизируются. Открытие того, что маленькие молекулы, прикрепляющиеся к молекулам ДНК, которые удерживают гены по всей их огромной длине, способны вызывать биологические изменения, аналогичные тем, которые производятся мутациями, но значительно (многократно!) быстрее.

Что такое мутация? Это всего лишь изменение «букв» генетического кода, составляющих какую-то часть гена. И маленькие молекулы, которые иногда присоединяются к нему, изменяют его действия. Это как если бы сам генетический код был изменён. Они становятся «медиумами», которые заменяют собой «сообщение». В эпигенетике гены, которые неактивны («молчат»), могут быть пробуждены и начать вызывать биологические эффекты в организме под воздействием стимулов окружающей среды, которые не произошли бы, если бы эти стимулы окружающей среды отсутствовали. Они не обязательно являются постоянными изменениями: маленькие прикрепляющиеся молекулы прикреплены к конкретному участку гена ненадолго; ДНК имеет средства для самовосстановления, включая удаление этих молекул. Таким образом, в большинстве случаев эпигенетические изменения, которые затрагивают нас, никак не влияют на наше потомство. Но иногда эти эпигенетические изменения действительно передаются по наследству.

Таким образом, биологические изменение происходят в течение всей жизни организма, причём способом, описанным Ламарком. Ведь, в конечном счёте, Ламарк пришёл к трехэтапному процессу, который был первым действительно рациональным объяснением того, что мы сейчас называем «органической эволюцией»: 1) животное испытывает радикальное изменение окружающей его среды, 2) первоначальной реакцией на изменение окружающей среды становится какой-то новый вид поведения этого животного (или целого вида), 3) за изменением поведения следуют морфологические изменения, которые передаются по наследству следующим поколениям. Согласно Ламарку, жизнь возникла из неживой материи, и нет никакого другого способа, которым жизнь могла бы возникнуть на этой планете, попасть сюда, кроме как через «панспермию», то есть передачу из другого места в космосе (с наибольшей вероятностью с Марса). Но в том, что касается вопроса о том, как простая жизнь, появившаяся из неодушевленного материала, претерпела переходы к более сложной жизни, такой как животные и высшие растения, Ламарк считал это следствием «стремления к совершенству» того, что мы называем многоклеточной жизнью. Для Ламарка «совершенством», к которому стремилась жизнь, было человечество.