Глава 1
ИДЕИ ЛАМАРКА И ДАРВИНА - ДВЕ СТОРОНЫ ОДНОЙ МЕДАЛИ
За последние 45 лет мы стали свидетелями бурного роста новой области науки — молекулярной генетики. Она преобразует наши представления о механизмах наследственности и эволюции жизни на Земле. Пора проанализировать уроки этого периода и изложить их в доступной для широкого круга читателей форме. Революционные представления Чарлза Дарвина о естественном отборе как главной движущей силе эволюции сейчас превратились в догму. Обновление наших взглядов на эволюцию требует учета данных, полученных молекулярной генетикой, особенно — молекулярной генетикой иммунной системы. К концу двадцатого столетия в этой области молекулярной биологии выходит на сцену и становится рядом с Чарлзом Дарвином другой «дедушка» эволюционной теории, французский биолог Жан Батист де Ламарк. Поэтому сейчас следует рассмотреть идеи и проблемы, еще недавно казавшиеся еретическими: Работает ли принцип Ламарка в Природе? Насколько проницаем барьер Вейсмана? (теоретический барьер между клетками тела и половыми клетками — сперматозоидами и яйцеклетками). Могут ли наследоваться приобретенные признаки ? Если да, можем ли мы описать процесс такого наследования молекулярными терминами ?
Тридцать лет назад эти вопросы поставил в серии ярких, умных книг крупный ученый и философ Артур Кестлер (Koestler). Мысли и слова, высказанные им, не были гласом вопиющего в интеллектуальной пустыне; более того, некоторые из его научных догадок вызвали живой интерес среди ученых.
В научной картине «внутреннего мира» клеток и молекул иммунной системы неоламаркистские представления об обратной связи генов сомы и зародышевой линии давно занимают видное и законное место. В этой книге мы покажем, как можно языком молекулярной генетики описать явление соматического гипермутирования генов антител и предполагаемый процесс переноса информации от сомы к половым клеткам.
Мы также исследуем применимость наших толкований к органам и тканям вне иммунной системы. Пока еще рано делать окончательные заключения, однако, можно сформулировать четкие вопросы и некоторые выводы, важные для будущих научных исследований.
Сам Чарлз Дарвин 130 лет назад создал модель наследования приобретенных признаков. Свои представления о наследовании он назвал теорией пангенезиса, которая имела заметные ламаркистские черты. Мы подробно опишем и этот малоизвестный исторический факт, и бурную историю развития идей Ламарка, и отношение к ним на протяжении девятнадцатого и двадцатого столетий. По нашему мнению, острые споры о механизме эволюции гораздо более плодотворны для развития эволюционной теории, нежели рабская привязанность к неодарвинизму, превратившая в заклинание бесконечное повторение одного и того же тезиса: «Эволюция идет только путем естественного отбора случайных мутаций». (Мы имеем в виду труды Ричарда Докинза (Dawkins) и Дэниеля Деннета (Dennet).
Мы постараемся, не злоупотребляя научными терминами, объяснить читателям основные положения молекулярной генетики, быстро изменяющей наш взгляд на мир. Важные определения и биохимические термины приводятся в сопровождающих текст таблицах и рисунках. Если вы столкнетесь с незнакомыми терминами, советуем обращаться к словарю в конце книги.
Мы обсудим следующее важнейшее утверждение: измененные гены соматических клеток (клеток тела) могут встраиваться в геном половых клеток (яйцеклеток и сперматозоидов) и наследоваться потомками в соответствии с генетическими законами. По существу, это молекулярная версия идеи о наследовании приобретенных признаков, четко сформулированной Ламарком и позже принятой Дарвином в его теории пангенезиса.
В центре внимания этой книги будут научные исследования, которые, по нашему мнению, заставляют пересмотреть общепринятую точку зрения на поведение генов. Генетика все глубже проникает в сложные молекулярные процессы, находящиеся в самом сердце механизма наследственности. Однако мы сразу хотим подчеркнуть, что пока все наши выводы основываются на анализе работы иммунной системой позвоночных (тип Vertebrata).
Традиционное, и в целом правильное, представление о генетических механизмах эволюции основано на главном предположении Чарлза Дарвина. Он считал, что изменчивость между видами и в пределах вида определяется наследственными особенностями составляющих их особей. «Орудующая» в природе «смерть-старуха» забирает слабых и оставляет наиболее приспособленных. Именно этот процесс называется естественным отбором. В колоссальной предсуществующей изменчивости, часто едва заметной, можно обнаружить, например, различия между особями по размерам тела, пищевым потребностям или по способности избегать хищников. Наиболее приспособленные выживут и передадут свои признаки потомкам. Таким образом, естественный отбор действует на имеющуюся в популяции организмов наследственную изменчивость. В современной трактовке единственный тип генетических изменений, допускаемый в данной схеме, — это случайные мутации генов в половых клетках (яйцеклетках и сперматозоидах). Именно это составляет суть оставленного Чарлзом Дарвином наследия, изложенного в его книге
