Доказательства эволюции

Многие случаи неприятия эволюции объясняются самым обычным недопониманием фундаментальных принципов эволюционного учения. Например, часто приходится слышать утверждения о том, что «эволюция невозможна, потому что сложные структуры не могут возникать в результате простой случайности». Сложные структуры действительно не могут возникать в результате случайности, но эволюция вовсе не является случайным процессом. «Случайными» являются только мутации, да и то не во всяком смысле, а только в очень конкретном: полезность или вредность данной мутации для организма, как правило, не влияет на вероятность возникновения этой мутации. Мутации возникают независимо от того, вредны они или полезны. Мутации создают «запас изменчивости» в популяции, они служат материалом для отбора. Что же касается самого отбора, то он — полная противоположность слепому случаю. Это строго закономерный процесс, придающий эволюции направленность и в конечном счете создающий сложные адаптации, похожие на результат «разумного проектирования». Сложные адпатации, как правило, возникают не в результате единичных крупных мутаций (хотя и такое в принципе возможно, см. раздел «Эво-дево: следы макроэволюции«), а в результате постепенного накопления множества мелких наследственных изменений. Действие отбора проявляется в том, что мутации полезные, то есть хоть немного повышающие эффективность размножения организма («приспособленность», или ожидаемое число оставляемых потомков), постепенно накапливаются в популяции, частота их встречаемости растет. Мутации, не оказывающие существенного влияния на приспособленность, могут долго сохраняться в популяции, причем их частота будет испытывать случайные колебания и в конце концов может достичь 100 % («мутация зафиксировалась») или 0 % («мутация элиминировалась»). Такие нейтральные наследственные вариации составляют значительную часть «запаса изменчивости» в большинстве популяций. При изменении условий среды какие-то мутации, прежде бывшие нейтральными, могут оказаться полезными или вредными. Вредные мутации, снижающие приспособленность организма, постепенно отбраковываются (их частота в популяции снижается автоматически, в силу того обстоятельства, что носители таких мутаций оставляют в среднем меньше потомства).

4. Возможность появления новых, полезных для организма признаков посредством случайных мутаций подтверждена многочисленными фактами

Противники эволюции часто утверждают, что мутации (случайные изменения ДНК) якобы всегда вредны и не могут приводить к появлению новых полезных свойств. Эти утверждения просто-напросто ошибочны, о чем свидетельствуют результаты множества тщательно выполненных исследований. Приведем несколько примеров из научных публикаций последних лет.

1) Способность к сложному коллективному поведению может возникнуть благодаря единственной мутации. Ученые из Института биологии развития им. Макса Планка (Тюбинген, Германия) на примере почвенной бактерии Myxococcus xanthus показали, что радикальные изменения коллективного поведения и межорганизменных взаимосвязей могут происходить в результате весьма незначительных модификаций генома. В экспериментах по искусственной эволюции удалось зарегистрировать мутацию, в результате которой бактерии Myxococcus xanthus приобрели сразу два полезных свойства: способность к сложному коллективному поведению (образованию плодовых тел) и защищенность от паразитов. Мутация состояла в замене одного нуклеотида в регуляторной области гена, предположительно участвующего в регуляции активности других генов.

2) Чтобы дикий рис превратился в культурный, хватило единственной мутации. Как и в случае с пшеницей, ключевым моментом в доместикации (окультуривании) риса было появление разновидности с неопадающими семенами, что позволило древним земледельцам резко сократить потери при сборе урожая. Ученые из Мичиганского университета (США) выявили генетическую подоплеку этого события. Появление культурного риса было обусловлено заменой одной-единственной аминокислоты в регуляторном белке, управляющем формированием «отделительного слоя» между зерном и плодоножкой. Закрепление этой мутации у риса было обусловлено бессознательным искусственным отбором. Данное событие можно рассматривать не только как создание человеком нового полезного человеку свойства у одомашненного растения, но и как появление у риса нового свойства, полезного для самого риса в новых условиях, когда его стали культивировать люди.