Сергей Капица. Общая биология 19-20 веков

Рональд Фишер - ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

Классическим сочинением Рональда Фишера, с которого в значительной мере началось развитие этой области биологии, является «Генетическая теория естественного отбора» (1930), предисловие к которой мы и приводим.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА

Естественный отбор не есть эволюция; тем не менее, с тех пор как эти два слова стали общеупотребительными, к «теории естественного отбора» часто обращались как к удобному сокращению названия «теории эволюции путем естественного отбора», предложенной Дарвином и Уоллесом. Неудачным следствием этого стало то, что теория естественного отбора почти (а может быть и никогда) не рассматривалась отдельно. Если мы обратимся к аналогии в физике, то законы теплопроводности в твердых телах можно, например, вывести из законов статистической механики. Было бы, однако, печальным ограничением, приведшим, наверное, к большой путанице, если бы статистическая механика рассматривалась бы только в связи с вопросами теплопроводпости. В этом случае ясно, что рассмотрение определенного физического явления имело бы теоретический интерес, малый по сравнению с том принципом, который используется для его расчета. Преобладающая важность эволюции для биологических наук частично объясняет, почему теория естественного отбора настолько полно смыкается с ее проявлением в эволюции, и это привело к полному пренебрежению ею как независимым принципом, заслуживающим научного изучения.

Другие биологические теории, которые предлагались либо как вспомогательные, либо как единственный источник эволюции органического мира, не находятся в таком положении. Сторонники естественного отбора не упускали случая отметить то, что, по‑видимому, больше всего привлекало Дарвина и Уоллеса – естественный отбор предполагает объяснение изменений органического мира, опирающееся только на «известные» или независимо существующие причины. Другие же теории изменчивости скрыто подразумевают гипотетические свойства живого вещества, наличие которых обосновывается самим фактом эволюции. Несмотря на то, что эта разница часто подчеркивалась, ее логические следствия не могли быть полностью развиты без специального исследования независимо существующих причинных факторов, в которых можно видеть ее основание. Настоящая книга, несмотря на все ограничения, свойственные первой попытке, предполагает рассмотрение собственных возможностей теории естественного отбора.

Когда эта теория впервые была предложена, самым смутным ее элементом был принцип наследственности. Ни ученые‑знатоки, ни наблюдатели не могли отрицать этот принцип, хотя в то же самое время не было никаких подходов к объяснению его механизма. Теперь же сама возможность независимого изучения естественного отбора в значительной мере обязана большим достижениям нашего поколения в генетике. Заслуживает быть отмеченным, что первыми решающими опытами, которые открыли эту часть биологии как область точного знания, мы обязаны молодому математику Грегору Менделю, чьи интересы в области статистики распространялись на физические и биологические науки. Известно, что его опытами, к величайшему огорчению их автора, пренебрегли. Произошло это, по‑видимому, потому, что они никогда не были представлены вниманию человека, достаточно подготовленного для оценки их значения. Не менее удивительно, что в 1900 г., когда факты генетики были заново открыты де Фризом, Чермаком и Коррепсом л, наконец, было понято все значение работ Менделя, основные возражения исходили от небольшой группы лиц, занимающихся математической статистикой и изучающих наследственность.

Действительно, образ мышления, воспитанный при обучении математиков и биологов, существенно различен, причем это различие вовсе не лежит в их умственных способностях. Было бы совершенно ошибочным полагать, что преобразование математических символов требует бОльшего ума, чем творческое мышление в биологии. Напротив, кажется, что такие действия имеют много общего с обращением с микроскопом и приготовлением препаратов и срезов, в то время как творческое мышление в той и другой областях соответствует очень близким способностям. Это находит свое отражение в том, что обучение, строго говоря, вообще мало влияет на умственные способности. Но обучение оказывает глубокое влияние на творческое воображение, и можно думать, что математики и биологи существенно отличаются именно в том, в какой мере они используют свое воображение. Многие из биологов будут считать, что все преимущества находятся на их стороне. Их рано знакомят с колоссальным разнообразием всего живого, даже первые вскрытия, будь то лягушки или морской собаки, открывают им мир поразительной сложности и интереса, в то время как математик будто бы имеет дело с голыми абстракциями, с точками и линиями, бесконечно тонкими поверхностями и массами, сосредоточенными в центре тяжести. Может быть, лучше всего я могу подчеркнуть, что воображение математика также достаточно развито, процитировав замечание Эддингтона, невзначай оброненное им в недавно изданной его книге:

«Мы можем лишь добавить, что в естественных науках рассмотрение более широкой области, чем действительной, часто приводит к гораздо большему пониманию самой действительности» (Природа физического мира, стр. 267).

Для математика такое замечание почти тривиально. Для биолога, в сфере своих интересов, это подразумевает исключительную широту взглядов. Никакой биолог, изучающий, скажем, вопросы полового размножения, не станет детально рассматривать организмы, обладающие тремя или более полами. Однако, что же ему следует еще делать, если он хочет понять, почему в действительности их всегда только два? Обычная последовательность действий математика, решающего любую реальную проблему, именно и состоит в том, что после того, как он выделил то, что ему кажется существенным, рассматривать это как частный случай гораздо более общей системы возможностей, чем действительность. Существенные отношения тогда могут быть получены путем обобщения; они будут выражены через общие формулы и по желанию могут быть применены к любому частному случаю. Даже слово «возможности» в этом утверждении уже несколько ограничивает область практических действий, которым он обучен, ибо его, например, рано знакомят с преимуществами мнимых решений. Так, он может думать о волне, о переменном токе в образах квадратного корня из минус единицы. В интеллектуальном сотрудничестве наибольшая трудность, наверное, была бы преодолена, если бы всеми ясно признавалось, что существенная разница лежит не в методах мышления, в еще меньшей степени не в умственных способностях, а в той исключительно развитой и специализированной способности к воображению, которую испытывает каждый из нас в отношении к своему предмету занятий. Я не могу представить себе более полезной перемены в образовании ученых, чем та, которая позволила бы каждому из пас даже в малой степени оценить все величие проектов, исследованных творческим умом других.

В будущем революционное значение менделизма несомненно будет вытекать из атомного, молекулярного характера элементов наследственности. Именно на этих фактах должна быть основана рациональная теория естественного отбора и именно поэтому они так исключительно важны. Заслуга этого открытия несомненно принадлежит Менделю; среди наших соотечественников Бейтсон играл важную роль в их пропаганде. К сожалению, он был не готов признать математические или статистические аспекты в биологии, и поэтому, а также и по другим причинам, он не только сам был неспособен оформить эволюционную теорию, но он совершенно не смог увидеть, как менделизм дает недостающие звенья в том строении, которое было воздвигнуто Дарвином. Данная им интерпретация законов Менделя была слишком окрашена его предшествующей верой во внезапность образования отдельных форм. Хотя его влияние на эволюционную теорию было в основном тормозящим, могучая сила менделевских исследований, проведенных во всем мире, в конце концов переросла бы ошибочные воззрения, которые вначале их стимулировали. Как пионер генетики, Бейтсон сделал более чем достаточно для того, чтобы искупить опрометчивые полемические высказывания своих ранних работ.

Рассматривать естественный отбор как независимый фактор, опирающийся на свои собственные основания, ни коим образом не значит преуменьшать его значение в теории эволюции. Напротив, как только мы потребуем доводов, основанных на сравнениях и аналогиях, то для наших выводов незамедлительно потребуется такая основа. Необходимость этого особенно существенна для человечества. Действительно, мы владеем некоторым пониманием строения общества, мотивами поведения людей и статистическими данными, описывающими жизнь этого вида; здесь есть возможность использовать дедуктивный метод для более глубокого познания эволюционного процесса, чем где‑либо. Следует также заметить, что важность этого предмета привлекает внимание к некоторым последствиям принципа естественного отбора, которые, поскольку они не состоят в адаптивной изменчивости отдельных форм, могли избежать необходимого внимания. Генетические влияния доминанты и связей, по‑видимому, принадлежат к явлениям такого рода, и их рассмотрение в будущем может существенно расширить область данного предмета.

Никакие усилия с моей стороны не смогли сделать книгу простой для чтения. Я попытался помочь читателю, снабдив в конце краткими выводами каждую главу, кроме главы IV, которая подытожена совместно с главой У. Те, кому это будет угодно, могут рассматривать главу IV как математическое приложение к соответствующей части выводов. Заключения, касающиеся человека, строго говоря, неотделимы от общих глав, но они выделены в отдельные главы, начинающиеся с главы VIII. Я уверен, что никто не будет удивлен тому, что многие вопросы требуют куда более полного, более строгого и исчерпывающего рассмотрения. По‑видимому, невозможно со всей справедливостью представить этот предмет нужным образом, пока не возникнет традиция математических работ, посвященных биологическим проблемам, сравнимая с исследованиями, к которым в математической физике прибегают для разрешения особых трудностей.

Ротамстед, июнь 1929 г.