жик стал осуществлять биологическую работу по приспособлению к постоянной конкуренции растений другого вида. Постоянное модификационное изменение фенотипа растения для обретения конкурентных преимуществ в борьбе за существование в условиях тесного растительного окружения привело к элиминации генотипов, неспособных к воспроизведению приспособившихся форм. В результате произошло сужение нормы в одном направлении и её расширение в другом. Всё это позволило льняному рыжику стать неискоренимым сорняком на посевах льна.
4. «Под влиянием пониженной температуры у крыс и мышей укорачиваются ноги, уши и хвосты, а шерсть становится длиннее. Грызуны холодных стран отличаются короткими хвостами и ушами, но длинной шерстью». При воздействии пониженных температур в экспериментальной среде на зародыши крыс и мышей у них выработка форм, способствующих сохранению тепловой энергии, происходит в рамках норм функционирования генов и не передаётся последующим поколениям. При постоянном обитании видов в холодной среде отбор фенотипов с энергосберегающим строением приводит к элиминации генотипов с широкими нормами реакции и сохранению таких, которые способствуют наследственно закреплённой приспособленности к среде.
5. «Высокая температура и влажность вызывают у птиц усиление пигментации и металлических отливов. Почти вся фауна тропиков сильнее пигментирована. В пределах одного вида или рода тропические формы ярче и часто имеют металлический блеск». Воздействие высоких температур и влажности на зародыши и раннее (инфантильное) развитие птиц приводит к появлению более яркой окраски и металлического отлива оперения.
Обитая в тропиках, птицы и другие животные в течение смены длинного ряда поколений постоянно с самого раннего возраста развиваются в высокотемпературной и влажной среде. Постоянная биологическая работа по приспособлению к этим условиям приводит к направленному развитию только той части широкого спектра норм функционирования генов, который соответствует приспособленности к данной среде. В результате регуляторные гены, которые ответственны за наследственное воспроизведение иных норм выработки признаков детренируются и деградируют.
Отбором поощряются и продолжают функционировать (совершать биологическую работу только те генотипы, которые не воспроизводят неприспособленных форм). Соответствующие коррективы вносятся в геном. Доказательством тому, что это именно так, служит абсолютное отсутствие примеров, свидетельствующих о развитии яркой окраски в низкотемпературной и сухой среде или развитии энергосберегающего строения у грызунов и других животных на основе каких-то мутационных процессов.
6. «Цыплята, выращенные при низкой температуре, имеют больший вес, большее сердце, короткое тело, ноги и хвост. Птицы, сравниваемые в пределах одной группы, на севере крупнее (правило Бергмана) и обладают более короткими ногами и хвостом (правило Аллена)».
Как и у грызунов, здесь адаптация идёт по линии выработки энергосберегающих технологий строения тела, Адаптивные механизмы, функционирующие в рамках норм реакции (норм выработки признаков) постоянно находятся в напряжении, обеспечивая гомеостаз организма под действием низких температур и вызываемых ими ощущений. В результате биологическая работа организмов направляется на тренировку адаптивных механизмов, занятых сохранением тепловой энергии.
Работа этих механизмов связана со сжатием мышц, приливом крови к покровам тела, нахохливанием, согревающими движениями. Начиная с зародышевого состояния происходит постоянная тренировка организма по сопротивлению теплокровного существа окружающей среде. В результате происходит направленное изменение строения организма в пределах нормы функционирования генов (выработки признаков). Потомство же этих птиц, выращенное в тёплой среде, не будет нуждаться в подобной биологической работе и потому его развитие пойдёт в пределах той же нормы по пути возврата к обычному строению. Торжествует принцип Вейсмана о ненаследовании приобретенных признаков.
Иное дело, когда птицы или другие животные постоянно развиваются в условиях холодного климата. Регуляторные гены, выработанные на предшествующих этапах эволюции видов и отвечающие за широкую норму реакции, перестают работать в направлении обеспечения той части этой нормы, которая ответственна за воспроизведение типа развития, соответствующего высокотемпературным условиям. Отсутствие тренировки в этом направлении приводит к деградации этих компонентов генетических структур, к их демобилизации и сужению норм реакции их на внешние воздействия без всяких мутагенных факторов.
А с другой стороны, регуляторные гены постоянно работают и тренируются этой работой в направлении расширения норм выработки признаков в сторону обеспечения устойчивости организмов к низкотемпературным условиям. Так образуются формы строения организмов, обеспечивающие энергосбережение и соответствующие правилам Бергмана и Аллена. Принцип Вейсмана не работает. Отбор элиминирует фенотипы, неспособные к развитию в низкотемпературных условиях, а через них – генотипы с широкой нормой реакции.
Приобретенные результаты биологической работы наследуются, но не от поколения к поколению, а через длительный отбор работающих организмов и элиминацию неприспособленных генотипов в длинном ряду поколений.
7. «При трении на коже млекопитающих и птиц развиваются мозоли. У свиньи бородавочника, ползающей при рытье земли на кистевом суставе, мозоли развиваются уже у зародыша. У человека кожа подошв также толще, причём даже у зародыша».
В этом примере И. Шмальгаузен, а вслед за ним А. Константинов отражают только мозолеобразование у одного из видов свиней. Но следовало бы вспомнить о многочисленных видах копытных, у которых затвердения на ступнях образовались явно на основе наследственно закреплённого мозолеобразования.
Свиньи-бородавочники на протяжении жизни огромного числа поколений натирали себе мозоли, ползая при рытье на кистевых суставах. Нетёртости кровоточили, в них из почвы попадали инфекции, которые с трудом уничтожались иммунитетом. Выживали и давали потомство только те особи, у которых успевали образоваться мозолистые затвердения. Они использовали свои наследственные предпосылки для всё более интенсивной наработки затвердений. Генотипы, неспособные создать предпосылки для полезной биологической работы, элиминировались отбором в раннем возрасте.
Тренировка любого органа, в том числе и по образованию твёрдых мозолей, требует крайнего напряжения работающей части органа и постоянного повторения однотипной биологической работы на пределе возможностей организма. Нервные импульсы, исходящие от работающего органа, поступают в мобилизационную структуру центральной нервной системы и мобилизуют вегетативную нервную систему, вызывая тем самым мощные приливы крови и поступление питательных веществ по настоятельным требованиям органа.
Тренированность осуществляется в рамках нормы реакции организма (нормы выработки признаков) и определяется особенностями его генотипа. Поэтому одни организмы быстрее вырабатывают необходимые им признаки, а другие медленнее и в меньших масштабах. Однако более интенсивно работающие организмы могут превзойти по результатам организмы, лучше приспособленные генетически, но недостаточно работоспособные.
Наряду с приливом крови и энергетических ресурсов к интенсивно работающему органу происходит изменение работы генетических структур клеток, которые подвергаются тренировочному воздействию. Происходит интенсивная специализация стволовых клеток, интенсификация размножения клеток, участвующих в работе органа. Генетический аппарат клеток и организма в целом продуцирует большее количество нужных белков. По мере усиления тренированности интенсивнее работают и регуляторные гены, заставляющие генетические структуры вырабатывать нужные продукты для преодоления тренировочного стресса и удовлетворения потребностей работающих органов.
Тем самым генетические структуры также вовлекаются в процесс тренировки и тренируются их регуляторные механизмы. При этом изменяется и норма реакции данного организма в определённом направлении. Энергия, затраченная генотипом на усиление тренированности организма в одном направлении изменяет энергетический баланс организма, что приводит к оттоку энергии и ослаблению тренированности в другом. Норма функционирования генов сужается в одном направлении вследствие бездействия регуляторных механизмов генетических структур и расширяется в другом – вследствие сверхинтенсивной работы этих механизмов.
Происходит, в сущности, внутриорганизменный отбор влияния генов на структуры организма: работающие гены активируются, неработающие дезактивируются и постепенно снижают интенсивность своего действия на организм. Такое изменение нормы функционирования генов быстро утрачивается с прекращением тренировки и потомству прямо и непосредственно не передаётся. Передаётся в очень небольших масштабах лишь готовность регуляторных генов повторить наработанный механизм адаптации в случае повторения однотипной биологической работы.
Если же однотипная биологическая работа повторяется из поколения в поколением всей популяцией или всеми представителями данного вида, результаты её действия накапливаются в генах и приводят к необратимым изменениям норм их функционирования. Генотипы, неспособные к таким изменениям, оказываются неконкурентоспособными, проигрывают в борьбе за существование и элиминируются отбором.
Само собой понятно, что описанный здесь механизм объясняет не только появление врождённых мозолей у свиньи-бородавочника в разбираемом нами примере. Это универсальный механизм, который имеет важное эволюционное значение и в процессах адаптациогенеза, и в ходе видообразования. Он, конечно, не исключает эволюционной роли мутагенеза и генетической комбинаторики, но существенно ограничивает эту роль. Случайные генетические трансформации подхватываются отбором только в том случае, если они обеспечивают лучшее качество работы организма, а соответственно, и более высокие шансы на победу в борьбе за существование. Иными словами – если они вписываются в описанный здесь механизм адаптационегеза и морфогенеза. Строение организмов также изменяется в соответствии с действием этого механизма. Поэтому примеров этого процесса можно привести несчётное множество.