Некоторые суждения в русле концепции новационного системогенеза

184. Нормальность (неаномальность) новационного системогенеза

Существенным преимуществом гипотезы новационного системогенеза по сравнению с другими теориями макроэволюции является нормальный, закономерный для биологического организма, а не аномально-случайный способ формирования системных новаций.

В самом акте новационного системогенеза, в форме его реализации нет ничего принципиально нового, нестандартного, выходящего за рамки естественного процесса онтогенеза, кроме, конечно, самого факта новационности — исторически первого появления. То есть все последующие воспроизведения системогенеза новационной структуры будут происходить по той же исходной схеме: подбор генетически предопределенной группы специализированных клеток — образование организменной системы. И эта схема ничем не отличается от процесса формирования в онтогенезе уже существовавших ранее систем организма. (Обращаясь к социоаналогиям, можно привести пример новационного появления какого-либо технического изобретения. Технология сборки первого его экземпляра ничем принципиально не отличалась от сборки последующих.)

Революционным в новации можно признать лишь факт появления новой системы, а не способ ее реализации. Но и сама система после первого появления тут же становится в ряд нормальных (а не аномальных) феноменов, поскольку появилась как закономерная реализация накопленного, существующего генетического разнообразия.

185. Новационный системогенез и мутации

Предложенный механизм макроэволюционных изменений существенно отличается от известных схем, основанных на признании макромутаций основной причиной формирования системных новаций. Сам акт новационного системогенеза непосредственно не связан с мутационным изменением генома — происходит формирование в онтогенезе новых систем клеток на основе имеющегося, накопленного генного материала. Следовательно, во-первых, поскольку образование новых морфологических особенностей в процессе онтогенеза происходит не по патологической, а по вполне нормальной схеме, то в результате формируется не урод (пусть даже «перспективный», по Гольдшмидту), а полноценный организм с однозначно сбалансированными системами жизнеобеспечения. И, во-вторых, новый организм сохраняет полную репродуктивную способность.

Концепция новационного системогенеза объясняет наличие длительного промежутка времени между формированиями новых системных изменений, то есть между образованиями новых классов (сужд. 129). Акты новационного системогенеза могут реализовываться лишь как цепь последовательных во времени событий — каждое усложнение систем организма, появление новых систем возможны лишь на основе предыдущих шагов и после накопления дополнительного избыточного генетического разнообразия, достаточного для очередного акта системогенеза. Именно поэтому мы наблюдаем не случайную по времени появления и беспорядочную по форме реализации изменчивость морфологии организмов (не путать с адаптивными вариациями), а последовательно-направленную эволюцию.

186. Скорость эволюции высших многоклеточных

Предложенная концепция новационного системогенеза согласуется и с феноменом возрастания частоты системных новаций в ходе эволюции, то есть сокращения периодов между появлениями новых классов (сужд. 131). В то время как исходя из синтетической теории скорость эволюции с ростом сложности организмов должна затухать вследствие значительного сокращения частоты производства популяцией зародышевых клеток (сужд. 152) [28].

Как ни парадоксально это звучит, но сложная система эмбриона высших многоклеточных более приспособлена к принципиальным новациям, чем оная же примитивных организмов. Связано это, прежде всего, с тем, что новационный системогенез более вероятен при наличии значительного разнообразия элементов. (Понятно, что собрать что-то новое проще из множества разнообразных по функции деталей, чем из их ограниченного однообразного набора — к примеру, из деталей телевизора, а не радиоточки.) Существенным условием успешности новационного системогенеза является также наличие у высших организмов эффективного контроля онтогенеза в виде развитых нервной и иммунной систем. То есть сложный организм не только предоставляет более разнообразный исходный материал для новационного системогенеза, но и обладает механизмом управления сборкой элементов в функционально целесообразную систему и механизмом ее интеграции с уже существующими органами. Этот процесс тем более нагляден, если исходить из гипотезы нейронного новационного системогенеза, управляющего формированием соматических новаций в онтогенезе.

Безусловно, сокращение временных отрезков между революционными событиями появления системных новаций (формированиями новых классов организмов) связано и с ускорением адаптивной эволюции. То есть интенсификация поведенческой активности (познавательной деятельности) приводит к ускоренному формированию и генетическому закреплению все новых адаптивных признаков, а по сути — к увеличению генетического разнообразия.

То есть наблюдаемое ускорение эволюции на уровне классов связано как с большей «готовностью» сложных многоклеточных организмов к реализации системных новаций, так и с интенсификацией накопления избыточного генетического разнообразия, служащего основой для системогенеза.

187. Две формы реализации избыточности генома

Избыточность генетического материала может быть реализована в биологических новациях двумя противоположными способами: (1) усложнением морфологии единичного организма (позвоночные) и (2) дифференцированием внутривидовой морфологии, то есть формированием нескольких значительно отличающихся вариантов онтогенеза на основе единого генома, что свойственно для коллективных насекомых (пчел, муравьев). Понятно, что реализация второго варианта связана с наличием объективных ограничений на усложнение строения индивидуальных организмов членистоногих. Примечательно, что внутривидовая дифференциация морфологии насекомых, как и внутренняя у позвоночных, непосредственно связана и с усложнением поведенческой активности. Хотя у насекомых она реализуется не на индивидуальном, а на коллективном, популяционном уровне.

188. Авангардность эволюции

Принцип авангардности, то есть движения эволюции биосистемы как целого исключительно за счет прироста новых уровней (см. сужд. 29, 127), практически не фигурирует в биологической литературе. И это понятно — он не вписывается в рамки существующих эволюционных концепций. Синтетическая, эпигенетическая и другие теории не накладывают никакие ограничения на эволюционное движение популяций — будь оно постепенным или скачкообразным, узко адаптивным или ведущим к ароморфозам. Согласно существующим теориям, системные новации возможны на любом этапе биологической истории в организмах любого уровня сложности.

Принцип авангардности эволюции, в терминах концепции новационного системогенеза, можно сформулировать так: появление системной новации возможно лишь в онтогенезе организмов высшего на текущий момент биологической истории уровня.

Логичное обоснование этого тезиса можно дать на основании гипотезы о необходимости достаточной для новационного системогенеза избыточности генома, накопленной за длительный период аккумуляции адаптивных новаций. Можно предположить, что требуемое для этого интеграционного процесса возбужденное состояние генома может сохраняться только у некоторых популяций исторически последнего класса. Виды, достигшие адаптивного равновесия со средой обитания, — а только такие мы можем наблюдать среди представителей предыдущих классов — имеют стабильный, сбалансированный геном (и, соответственно, онтогенез). Они способны лишь к модификациям в пределах признаков низших таксонов.

К тому же, эффективное накопление избыточности генома возможно только для популяций, активно осваивающих новые для себя экологические ниши, что характерно лишь для популяций нового класса.

Хочется также отметить, что развитие биологического организма после новационного системогенеза возможно в двух направлениях. (1) Нормализация, согласование онтогенеза и генома в условиях стабилизирующего отбора при адаптации к конкретным экологическим нишам — в результате чего мы имеем радиально расходящийся спектр устойчивых биологических форм, в дальнейшем неспособных к новационному системогенезу. (2) И продолжение «активного поиска», приводящего к следующим системным новациям, — то, что ниже описано как функционирование «гениального» и «стволового» видов (см. далее сужд. 197, 198).

Хотя, конечно, это в большой степени гипотетические предположения.

______

29 Июль 2007 |
Подписаться на сообщения RSS 2.0

Опубликовано в разделах: Новации (книга), биология