Механизмы эволюции

Виктор Ефременко
                Биология  в  переводе  означает  учение  о  жизни. Биология  это  система  наук,  объектами  изучения  которой  являются  живые  существа.  Биология  изучает  все  аспекты  жизни.  Биология  выделилась   из естественных наук в XIX веке, когда учёные обнаружили, что все живые организмы обладают некоторыми общими свойствами и признаками, в совокупности не характерными для неживой природы.
                Основными  составляющими  Биологии  являются  -  клеточная  теория,  эволюционная  теория, генетика, физиологические  процессы  гемеостаза,  обмен  энергией  в  процессе  жизни.
                Когда  начинаешь  интересоваться  вопросами  жизни,  то  первое  что  приходит  на  ум -  Откуда  такое  разнообразие  живого  на  земле?  Как  живые  существа  связаны    друг  с другом?  Как  их  можно  классифицировать  для  изучения?
                Единственным  разумным  ответом  на  эти  вопросы  является  представление,  что  все  живые  существа,  имеют  общего  предка  и  появились в  ходе  эволюции  жизни,  которая  длится  на  Земле  уже  3,8  млрд.  лет. 
                Эволюция  является  единственной   моделью,  которая  в  большей  или  меньшей  степени  позволяет  объяснить  наблюдаемое  проявление  жизни  на  планете.   Эта  модель  постоянно  и  интенсивно  дорабатывается  в  разных  аспектах,  чтобы  объяснить  некоторые  факты,  которые  еще  не  получили  объяснения.  Ведь  жизнь  загадывала  нам  загадки  миллиарды  лет,  а  разгадкой  их  мы  систематически  занимаемся  только  полтора,  два  века. 
                Креационистская  модель  с  её  представлением  о  том,  что  кто  то,  когда  то  пришёл  и  сотворил  наш  мир,  не  выдерживает  объективного  анализа.  Однако  для  многих  людей  она  оказалась  привлекательной.  Потому  что  не  надо  думать  о  многих  сложных вещах,  ведь  наши  ближайшие генетические  братья,  об  этом  не  размышляют.  Голова  освобождается  от  трудных  размышлений,  чтобы  переключиться  на  мысли  о  насущном хлебе,  зрелищах  и  развлекалове.  Голова  чем  то  должна  быть  занята.
                Зачастую  креационистские  представления  сливаются  в  причудливом  симбиозе  с  представлениями  эволюционными.  Этот  дуализм  мышления  некоторым  позволяет  работать  в  конкретной  области  науки,  несмотря   на  первоначальную  нелепицу  их  базовых  представлений.  Но  это  не  удивительно.
                Например,  мастер,  умеющий  хорошо  ремонтировать  телевизоры,  не  знает   как  правило  электродинамику  Максвелла,  согласно  принципам  которой  телевизор  и  работает.  Верно  и  обратное.  Физик  теоретик,  хорошо  разбирающийся  в  электродинамике,  не  сможет  отремонтировать  телевизор,  так  как  эти  две  области  знания  достаточно  далеко  отстоят  друг  от  друга,  хотя  логически  безусловно  связаны.  А   ум  человеческий  ограничен,  не  может  объять  такой  диапазон  знаний.
                Такое  положение  соответствует  самой эволюции,  в  которой  наблюдаются  многочисленные,  с  нашей точки  зрения,  нелогичности.   Ведь  эволюция  развивается  не  в  соответствии  с  продуманным  планом,  а  в  соответствии  со  своими  алгоритмами,  которые  меняются  в  ходе  её  самой.  Это  саморазвёртывающийся  процесс.   Самоорганизация и самосборка  биологических  структур  являются  алгоритмами  развития  эволюции. Здесь  никто  не  задаёт  плана  развития  никто  не  указывает  цели.   
                Эволюция  является  той  основой,   на  которой  только  и  может  развиваться  биология  как  наука.   Модель,  которой  является наше  представление  об эволюции,  будет  постоянно  улучшаться,  представления  биологии,  а  также  и  других  наук,  будут  всё  более  соответствовать  наблюдаемым  фактам,  но  никогда  модель  эта  не  станет  абсолютной  истиной,  потому  как  никакая  модель  не  может  на  100%  быть  изоморфна  реальности.  Так  говорили  отцы  кибернетики.
                Креационизм  как  модель,  обладая  первоначальной  абсолютной  истиной,  по  мнению  её  создателей,   вообще  ничего  не  предсказывает  и  по  настоящему  не  объясняет.  Эта  модель  все  проявления  природы  описывает  замыслами    Творца,  а  к  нему  какие  могут  быть  вопросы.   Даже   великий  И. Ньютон,  говорил,  что  это  не  он  открыл  законы  механики,   а  подсмотрел  их  у  Творца  через  плечо,  стоя  на  спинах  гигантов  науки,  своих  предшественников.  Как,  однако  красиво  это  звучит.  Впрочем,  и  законы  механики  являются  не  более  чем  моделью,  неплохо  объясняющие  наблюдаемые  механические  движения.

                ГЕНЕТИЧЕСКОЕ  НАСЛЕДОВАНИЕ

                Ч. Дарвин  первым  доказал,  что  борьба  за  сосуществование  и  естественный  отбор  являются  той  движущей  силой,  которая  приводит  к  эволюционированию  видов,   приспосабливающихся  к  условиям  существования,   вырабатывая  некоторые  адаптации,    в частности  изменения морфологии.   Крепкие  зубы,  быстрые  ноги - вот  те  адаптации,  которые часто  помогают  выживать  в  животном  мире.
                Позже  стало  понятно,  что  естественный  отбор  действует  на  всех  уровнях  живого  вещества,   а  не  только  на  уровне многоклеточных организмов (фенотипов).  Отбор  действует,   начиная  с  уровня  генов,  далее   индивидуальный  отбор  многоклеточных  организмов  в  популяциях.  В случае  человеческого  общества  на  всех  его  "этажах"  от    профессиональной  группы,  дворовой  команды,  до  государств,  конкурирующих  друг  с  другом  за  ресурсы,  чтобы  выживать  как  целое  и  развиваться.  Люди  пытаются  эту  борьбу  смягчить,  перевести  её  в  ранг  конкуренции,  создавая  международные  организации,  и  правила,  а  внутри  государств  создавая  конституции  и  законы,  а  также  механизмы,  принуждающие  граждан  их  выполнять.               
                Если  бы  политики  понимали  это  не  умом,  а чувствовали на  бессознательном  уровне,    на  уровне  ментальности,  они  возможно  вели  себя  по  другому.
                Индивидуальный  отбор  на  уровне  генов  и  на  уровне  организмов  обусловлен  проявлением  эгоизма.  Никто  никого  здесь  не  жалеет.  На этом  уровне  нет  и  не  может  быть  чего  то  похожего  на  жалость.  Потому  что  «добрый  ген»  был  бы  элиминирован  отбором.
              Возникает  парадоксальная  ситуация.  Борясь,  отстаивая  свои  права  на  что то,  ты  борешься  и  за  адаптацию  всего  вида  к  условиям  существования.  Ибо  отбор  всегда  происходит  не  на  пользу  конкретного  представителя  вида,  а  на  пользу  всей  популяции. Ведь  борьба  это  риск  для   участвующих  в  ней. Польза  от  этой  борьбы  в  том,  что  она  поддерживает  существование  популяции  ибо  без  подобной  борьбы  и  отбора  популяция  бы  зачахла. 
                Отбор  на  уровне  популяции  вызывает  появление  малых  групп (семья,  прайд  или  другое  подобное  образование) в  которых  появляется  альтруизм  во  внутригрупповых отношениях,  поскольку  без  него  группа  имеет  мало  шансов  сохраниться.  Иными  словами,  эгоизм  и  отбор  на  уровне  генов  вызывает  появление  островков  альтруизма   на  более  высоком  уровне  организации  жизни. Гены находятся   в  ядрах  клеток, многоклеточные  организмы  это   более  высокий  уровень  организации  жизни,  а  популяции  еще  более  высокий  уровень.
  Группа (как   кооперативное  образование)  приносит  своим  представителям  больше  пользы в  смысле  выживания  и  размножения,  чем  сохранение  суверенитета особи в  популяции, что  легко  понять  на  примере  семьи.  Это  исторически  сложившееся  образование,  создано  в  ходе  эволюции.    Семья   играет  важнейшую  роль  в  человеческом  социуме  для  такого  длительного  у  человека  процесса  воспитания  ребёнка,   формирующего  его  ментальность.
                Естественный  отбор  единственный  известный  механизм  эволюции,  вырабатывающий  адаптации.   Популяционная  генетика  определяет  эволюцию,  через  изменение  частоты  аллелей  генов  в популяции.  Реплицирующиеся единицы  наследственности гены  рассматриваются  как  эволюционная  память.   Каждый  ген  в  клетке  находится  в  2  экземплярах.  Они  могут  быть  идентичными,  а  могут  и  нет,  и  тогда  мы  говорим  о  вариантах (аллелях)  генов.  Если  в  следующем  поколении  частота  встречаемости  одного  из  аллелей  увеличится  в  популяции,  то  можно  говорить  об  эволюции  популяции.
                Естественный  отбор на   уровне  популяций  позволяет  отбираться  только  из  существующего  генофонда  популяций.  Но   внешние  условия  могут  изменять   сам  генофонд.
                Предположим,  что  появилось  электромагнитное  излучение  определённой  частоты,  которое  вызвало  перестройку  одного  гена  в  организме.  Ген  мутировал.  Это  чрезвычайно  редкое  событие  для  гена,  но  в  организме  много  клеток   и  поэтому  вероятность  мутации хотя  бы в одном  из  генов  повышается.  Если  мутация  окажется полезной,  т.е.  будет  одобрена  отбором,  то  она  будет  распространяться  по  популяции,  частота  этого  аллеля   возрастёт,  таким  образом,  популяции  эволюционирует.  Это  подспорье  естественному  отбору   на  уровне   Фенотипов.  В  большинстве  случаев  мутация  оказывается  нейтральной и  не  распространяется. В  случае,  если  мутация  окажется  вредной,  она  будет  элиминирована,  не  будет  распространяться  в  популяции.
                На  уровне  фенотипов  эволюцию  движет  естественный  отбор,  создающий  адаптации фенотипов к  меняющимся  условиям  среды.  Адаптации "запоминаются"  в  генах.  Кавычки  здесь  потому,  что  гены  не  запоминают  сами  адаптации,  они  несут  только  информацию  о  строении  белков  из  20  аминокислот.  Но  изменение  одного  белка  несколько  меняет  фенотип  в  процессе  онтогенеза.
 
            К числу неадаптивных причин  эволюции относятся генетический дрейф, поток генов и мутации.  Все  эти  механизмы  расширяют  базу (генофонд)  на  которой  происходит  отбор.

                ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ  СИСТЕМЫ  НАСЛЕДОВАНИЯ

                Исследования последних лет подтвердили существование изменений в наследственности, которые не могут быть объяснены изменениями в последовательности нуклеотидов ДНК,  т.е. выявлены изменения  наследственности  вызванные  не  генами.
               Эпигенетика  изучает  компонент  наследственности, который не затрагивает последовательность нуклеотидов в генах. Эпигенетические механизмы (метилирование ДНК, модификация гистонов и др.) определяют насколько активно «считывается» информация с различных генов. Эти процессы в значительной мере могут быть обусловлены влиянием окружающей среды, возрастом, режимом дня и особенностями питания. Сюда же относятся и стрессовые ситуации.  Получается,  что  стресс,  не  меняя  генотип,  тем  не  менее,  влияет  на  наследственность.  Как  же  это  возможно?
                Метилирование ДНК – один из наиболее изученных эпигенетических процессов. Суть его состоит в том, что метильные группы  взаимодействуют с ДНК, как бы облепляют её.   В участках, где присутствует множество метильных групп, считывание с ДНК идет менее активно. Там же, где метильных групп мало, информация с ДНК считывается чаще. Таким образом,   регулируется активность определённых генов.
Тут надо  вспомнить,  что   сами  гены  ничего  не  строят.  Они  являются  только  носителями  информации.  Строить  начинают  их  копии  на  РНК  и  только  те,  которые  проникли  через  клеточную  мембрану  в  область  метаболизма  клетки.    Информация  превращается  в  своё  материальное  воплощение  в  процессах  трансляции,  транскрипции, сплайсинга  т.е  через  промежуточные  процессы.   Так  что  воздействие  среды  на  эти  промежуточные  процессы   и  приводит  к  изменению  наследования.   Это  по  существу  и  есть  эпигенетическое  наследование.  Эпигенетика - это  влияние  не  на  сами  гены,  а  на  проявляемую  ими  активность. Если  часть  документа  залита  чернилами  и  не  читается,  то  для  читателя  меняется  смысл  документа. Генная  инженерия  часто  использует  именно  такую  методику  воздействия  на  организмы.


                ПРОЦЕССЫ КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДОВАНИЯ

                Разум   оказался  видообразующим  фактором  для  homo sapiens, превратив  его  в  человека.    Структуры  мозга,  названные  МЭМами,  которые  являются  репликаторами   культурной  эволюции,     изменили вектор эволюции HS,  сделав  её  не  морфологической,  а функциональной  или  как  принято  говорить культурной,  постоянно  ускоряя  её.  Поэтому  будет  правильно  считать,  что  человек  уже  не  животное,  поскольку  его  значимое  развитие  происходит  на  траектории  не  биологической,  а  культурной  эволюции,  где  репликаторами   являются  структуры  мозга  МЭМы.
                Эволюция  человека  стала  функциональной - это  значит  эволюционирует  программная  среда мозга,  а  не  его морфология.  Но,  изменяясь,  сам  человек  начал  менять  вокруг  себя  всю  экосистему.   Люди  живут,  находясь  в  разных  социальных  сообществах,  причем  каждый  человек  одновременно  в  нескольких.  Отбор  здесь  многоуровневый  и  происходит  по  ментальным  свойствам.
                Наследование  в  культурной  эволюции  это  передача  знаний  не  только  своим  прямым  потомкам,  но  и  всем  последующим  поколениям,  а  также людям  живущим    в  том  же  поколении.               
Культурные  процессы  наследования  сняли для  человека с  повестки  дня  старую  догму  генетики,  что  приобретённые в  течение  жизни свойства  организмов  не  наследуются.  Да  они  не  наследуются  с  помощью  генов, но  распространяются  в  популяции  благодаря  процессам  негенетического  наследования.   Их  распространение   происходит  через традиции, религии, общение, социальные  институты, СМИ,  книги,  и  т.д. Поэтому  культуру  можно  определить,  как   свойства  социума,  которые  передаются в  поколениях негенетическим  путем.
                Культурная   эволюция  человечества  многократно  ускорилась  и  продолжает  ускоряться. Это  ускорение  происходит  потому,  что  человечество  всё  большую  часть  своих  ресурсов  инвестирует  в развитие. Человек  оказался  единственным  видом  на  планете,   эволюция  которого  происходит  за  счет  негенетического  наследования  при  помощи  структур  мозга, за  счет  социализации,  развитой  системы  коммуникаций. Человек  стал  доминирующим  видом  на  Планете. Научно  технический  прогресс в  процессе  культурной  эволюции позволил  создать цивилизацию.
    Суверенитет   для  человека  уже  невозможен.  Помните,  как  Робинзон  из  за  этого  вынужденного  суверенитета  мучился?  Однако  российские  элиты  вместо  того  чтобы  прилагать  усилия  по  интеграции    в  быстро  развивающийся  процесс  глобализации  отстаивают  свою  самость,  независимость  от  Европы  и  мира.  Эгоизм  элит на  данном  этапе  развития  побеждает  здравый  смысл.