ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ

      Очевидно, что термины, такие как слово "эволюция", нуждаются в четком определении в школьных учебниках биологии. Однако, учебники используют этот термин в различных смыслах, не указывая, что же именно они имеют в виду. Кейт Томпсон (1982), профессор биологии Йельского университета, отмечает три общепризнанных значения "эволюции":
      1. Изменения во времени;
      2. Родовые связи организмов по отношению к обшим предкам;
      3. Частный путь объяснения для моделей и процесса по пунктам 1 и 2.
     Томпсон отмечает, что изучение фактических образцов, например, обнаруженных ископаемых, возможно вне рассмотрения каких-либо теорий, объясняюших их изменения с течением времени. Томпсон также подчеркивает, что второе значение, "родовые связи по отношению к общему предку", всего лишь гипотеза, а не факт, и возникла она из двойного предположения: что 1) жизнь на Земле возникла лишь однажды и 2) все формы жизни происходят из уже существовавших. Классификационный анализ, поддерживаемый в последнее время многими биологами, пытается определить соотношения между организмами без учета этого вдвойне искусственного предположения, указанного выше. Что касается третьего значения, "частный путь объяснения", в последнее время появилось немало альтернативных гипотез. Дарвин считал, что изменения должны были быть незначительными и последовательными. Однако Гоулд и его единомышленники предположили существование периодов покоя (стазис), сменяемых скачкообразными изменениями (нарушение равновесия). Учебники биологии вообще не удосуживаются указывать на различие между тремя этими значениями "эволюции". И к тому же, они абсолютно не указывают, что можно принять фактические свидетельства изменений во времени вне предположения родовых связей через общего предка. Например, изложение отношений пра-лошади и современной лошади было бы куда короче рассказов о происхождении современных млекопитающих от одноклеточного предка. Кроме того, изложение фактических данных изменения во времени не требует принятия какого-либо частного объяснения для механизма этого изменения.
      На другом уровне многие ученые предпочитают различать микроэволюцию и макроэволюцию: под первой подразумеваются незначительные изменения, наблюдаюмые внутри вида, и под второй подразумеваются изменения, необходимые для развития новых филюмов или, возможно, новых отрядов или классов. Под макроэволюцией подразумевается также развитие новых функций, таких, как зрение и слух. Многие сторонники теории Дарвина о естественном отборе оспаривают тот факт, что процессы, показывающие микроэволюцию, могут быть экстраполированы на макроэволюцию. Когда же эта экстраполяция используется в качестве попытки формирования теории, мы выходим за допустимые пределы науки. С научной точки зрения, в настоящий момент мы просто должны заявить, что нет удовлетворительных объяснений для процессов макроэволюции. Те же объяснения, что были нам представлены, скорее относятся к области философии.

      Если мы критически рассмотрим аргументы в пользу биологической эволюции в разных учебниках, то обнаружим их противоречие с большинством современных медицинских и биологических научных текстов. В школьных учебниках биологии подвергаются неправильному и устаревшему рассмотрению некоторые темы структурной гомологии (шесть текстов), эмбриологии (четыре текста) и рудиментарных органов (пять текстов)

СТРУКТУРНАЯ ГОМОЛОГИЯ

      Все школьные учебники уверенно предлагают классические примеры из структурной гомологии, такие, как сходство костных структур пятипальцевых передних конечностей у различных животных, в качестве доказательства обшего прародителя. Комментарии, утверждающие или подразумевающие общее эмбриональное генетическое происхождение гомологичных структур или их общие пути развития, повторяются постоянно в обсуждениях. Это объяснение давно уже устарело и игнорирует растущее количество научных данных, полученных выдающимися учеными. Например, сэр Гэвин де Бир (1971), поднимает ряд важных вопросов в своей монографии, озаглавленной "Гомология, нерешенная проблема". Например, гомологические структуры необязательно произошли из тех же мест эмбриона или частей яйца, не участвуют они также в одинаковых организационно-индукционных процессах и необязательно контролируются теми же генами (de Beer 1971, pp. 13-15). Авторам учебников следует по крайней мере отразить тот факт, что столь привлекательно звучащий предполагаемый аргумент в пользу эволюции так и не дает разрешения важным вопросам и проблемам. По меньшей мере один из учебников указывает на дарвинское объяснение гомологии, как на наилучшее, в то время, как де Бир и другие (Goodwin 1982, p. 51; Webster 1984, p. 193) называют дарвинскую концепцию гомологии "именно тем, чем гомология не является". Гудвин (p. 51) также добавляет, что "...гомологическое подобие не зависит от истории". Очевидно, что существуют важные вопросы относительно самого понятия "гомология", на которые в учебниках нет даже намека.

      Стоит иметь в виду, что эрудированные ученые особенно осторожно подходят к перечислению рудиментарных органов, памятуя, что некогда к ним причислялись десятки органов, но время и новые научные данные убрали из этого списка почти каждую форму. Рудиментом может быть назван орган или его часть, якобы хорошо развитый в первобытных формах, но размер и структура которого со временем уменьшились вплоть до утраты функции. Истинно рудиментарным может быть признан лишь орган, не выполняющий в настоящее время какой-либо полезной функции. К разряду рудиментарных органов учебники причисляют копчик (четыре текста), аппендикс (пять текстов), мышцы, приводящие в движение уши (три текста), корневую структуру клыков (один текст), зуб мудрости (один текст), остаток третьего века (один текст). Объем работы не позволяет нам рассмотреть все эти структуры, но две из них, копчик (или хвостовая кость) и аппендикс, достаточно детально рассмотрены в данной статье, чтобы продемонстрировать ошибочность аргументов, приводимых в учебниках.
      Копчик. Абсолютно не указывается, что копчик, или хвостовая кость, являются функциональной единицей, причем признана таковой давно. Анализ из "Анатомии по Грею" (Goss 1948) послужит доказательством того, что копчик является одной из четырех основных точек присоединения опоры дна промежности. К копчику крепятся также и копчиковая мышца, и частично связка, тем самым образуя важную часть задней опоры промежности и добавляя устойчивость тазу через межкопчиковые связки. Взаиморасположение сегментов копчика способствует подвижности копчика в раннем детстве и в то же время позволяет увеличивать расширение костного проема родового канала при рождении ребенка. Однако, расширение дна промежности в остальных обстоятельствах сведено к минимуму.
     Аппендикс. Сегодня почти не осталось никаких сомнений, что аппендикс является неотъемлемой частью иммунной системы человека. Надо отметить, что один из учебников (Biggs et al. 1991) к их чести дает квалифицированное описание этого органа. В недавнем диспуте, поднятом Бьерке и др. (1986, pp. 672-3), указывается богатый состав хорошо организованной лимфоидной ткани аппендикса. Авторы добавляют:
      "...Справедливо будет предположить, что лимфоидные фолликулы аппендикса аналогичны тельцам Пэйера по способности вырабатывать IgA-клеточные элементы, которые мигрируют через лимфу и кровь в отдаленные желудочно-кишечные области... Мы обнаружили, что слизистая оболочка аппендикса человеческого организма содержит значительно больше IgG-производящих клеток, чем соответствующий элемент толстой кишки. Эта разница может быть объяснена избирательным накоплением IgG- иммуноцитов, соседствующих с многочисленными лимфоидными фолликулами в аппендиксе".
      Каваниши (1987, p.19) разделяет выше указанную точку зрения авторов относительно функциональности аппендикса и пишет:
      "...Человеческий аппендикс, долгое время считавшийся второстепенным рудиментарным органом, мог бы обладать похожей ролью поглощения антигена перед замещением фиброзной тканью после множественных субклинических инфекций, по меньшей мере в раннем детстве, когда это наиболее необходимо".
      Ясно, что аппендикс - функциональный орган человеческого организма, и поэтому он не может считаться рудиментарным.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СХОДСТВ И РОДОВОЕ ПРОИСХОЖДЕНИЕ

      Одним из главных моментов многие учебники отмечают то, что схожесть белковых связей якобы обеспечивает могучую поддержку для теории эволюции. Очень часто эти сходства используются для построения линий родового происхождения организмов. Сходство белковых связей зачастую используется для выявления генетических отношений между организмами, однако означают ли они молекулярную гомологию, т.е. родовое происхождение, или существует какая-либо другая причина этих отношений, не всегда ясно. Скажем, такой конкретный пример: у крысы и мыши молекулы цитохром "с" идентичны в аминокислотной связи, в то время как нуклеидные связи в кодовой области генов цитохром "с" отличаются в девяти позициях. Невзирая на эти, якобы очень незначительные различия, однозначно утверждается, что сходство генов цитохромы "с" мыши и крысы унаследованно ими от общего пра-предка современных грызунов. Однако, если сравнить цитохрому "с" мыши с цитохромой "с" дрожжей (одноклеточного эукариота), то обнаружим лишь 37 отличий в аминокислотных связях двух белков и лишь 118 различий в нуклеидных связях в кодовой области двух генов (Mills 1991). Очевидно, что существует сходство между генами мыши и дрожжей, но имеет ли цитохрома "с" дрожжей (или, вернее, цитохрома "с" раннего эукариота) родственное отношение к цитохроме "с" мыши? С научной точки зрения мы должны сказать, что в настоящее время мы обладаем недостаточными доказательствами, чтобы делать обоснованное заявление. Сложности для последовательного (т.е. по одному нуклеотиду) преобразования генного архетипа в ген современной мыши через 100 и более различных нуклеотидных позиций весьма велики, поскольку каждая промежуточная форма должна была бы сохранять код, обеспечивающий функционирование цитохромы "с" молекулы. Возможно ли это? Если предположить случайные преобразования через последовательность мутаций, такое преобразование окажется за пределами возможного. Если же допустить, что все эти нуклеидные изменения находятся под каким-то контролем, такое преобразование более вероятно. Но что это за контроль? Является ли это атрибутом самой природы молекул или проявлением разумного начала? В поисках ответа на этот вопрос мы перешли границу между наукой и философией, за которой любые предположения и допущения имеют определяющее значение. Честные ученые и школьники должны понимать, что здесь существует широкое поле для любых точек зрения по этому поводу.

      Практика преподавания теории эволюции в старших классах школы нами не оспаривается. Однако, надо одназначно прояснить, что некоторые аспекты теории эволюции принадлежат области философии. Доказательства происхождения и эволюции жизни должны быть представлены правдиво и без искажения. Не согласующиеся же с природными процессами данные должны разъясняться как можно яснее. Если существуют какие-либо пробелы или ограничения в данных, это должно быть доведено до сведения учащихся. Один из выдающихся биологов 19-го века Клод Бернар (1865, p.40) отмечал:
      "...когда мы выдвигаем в науке какую-либо идею или теорию, мы не должны стремиться сохранить ее путем поиска любых доказательств, которые могут поддержать ее, и отстранения всего того, что может ослабить ее. Напротив, мы обязаны с особым вниманием изучить факты, которые могут опровергнуть ее..."
      В этом критическом обзоре мы хотели показать, что ошибки, преувеличения и пропуски, отмеченные нами во всех этих учебниках биологии, используются для поддержки представленных там гипотез. Показанные пункты вводят учеников в заблуждение и лишают их возможности развивать навыки критического мышления. Если нам не удастся научить школьников критически рассматривать научные данные в поисках аргументов как поддерживающих, так и опровергающих гипотезу, мы окажем медвежью услугу нашей молодежи и поставим на карту будущее наших научных изысканий. Мы полностью согласны с требованием, что тексты учебников должны исследовать "альтернативные научные данные и идеи с целью проверки, развития, подтверждения или опровержения этих научных теорий", но складывается такое ощущение, что разделы, посвященные происхождению жизни и эволюции в большинстве учебников биологии, рассмотренных здесь, отошли далеко от этого требования.

БИБЛИОГРАФИЯ

      de Beer, G. (1971). Homology: An unsolved problem. London: Oxford University Press. Bernard, C. (1865). An introduction to the study of experimental medicine. (H.C.Green, Trans.). Henry Schuman, Inc. (original work published 1927)
      Biggs, A.L., Emeluth, D.S., Gentry, C.L., Hays, R.I., Lundgren, L. & Mollura,F. (1991). Biology: The dynamics of life. Columbus, OH: Merrill Publishing Co.
      Bjerke, K., Brandtzaeg, P. & Rognum, T.O. (1986). Distribution of immunoglobin producing cells in normal human appendix and colon mucosa. GUT, 27, 667-674.
      Dose, K. (1988). The origin of life: More questions than answers. Interdisciplinary Science Review, 13, 348-356.
      Goodman, H.D., Graham, L.E., Emmel, T.C. & Shechter, Y. (1991). Biology today. Orlando, FL: Holt, Rinehart & Winston, Inc.
      Goodwin, B. (1982). Development and evolution. Journal of Theoretical Biology, 97, 43-55. Goss, C.M. (Ed.).(1988). Gray's anatomy (25th ed.). Philadelphia: Lea & Febiger. Gould, S.J. (1980). The panda's thumb. New York: W.W.Norton & Co. Horgan, J. (1991). In the begining. Scientific American, 264, 116-125. Kawanishi, H. (1987). Immunocompetence of normal appendicial lymphoid cells: In vitro studies. Immunology, 60, 19-28.
      Kuppers, B.-O. (1990). Information and the origin of life. Cambrige, MA: MIT Press. McLaren, J.E., Rotundo, L. & Gurley-Digger, L. (1991). Health biology. Lexington, MA: D.C.Heath Co. Miller, K.R. & Levine, J. (1991). Biology. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, Inc. Mills, G.C. (1991). Cytochrome c: Gene structure, homology and ancestral relationships. Journal of Theoretical Biology, 152, pp. 177-190.
      Schraer, W.D. & Stoltze, H.J. (1991). Biology: The study of life. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall. Shapiro, R. (1986). Origins. New York: Summit Books. Thaxton, C.B., Bradley, W.L. & Olsen, R.L. (1984). The mystery of life origin. New York: Philosophical Library.
     Thomson, K. (1982). The meanings of evolution. American Scientist, 70, 529-531.Towle, A. (1991). Modern biology. Orlando, FL: Holt, Rinehart & Winston, Inc. Webster, G. (1984). Beyond new Darwinism. London: Academic Press. Yockey, H.P. (1977). A calculation of the probability of spontaneous biogenesis by information theory. Journal of Theoretical Biology, 67, 377-398.
     

Перевод с английского - Инга Чистякова

Начало