Короткохвостые собаки

Наследуются ли приобретенные признаки? До конца XIX века среди ученых преобладало мнение, что приобретенные признаки могут передаваться по наследству. Приобретенные организмом при жизни, а не унаследованные признаки — это, например, густая шерсть, вырастающая у кошек и собак на холоде, загар или натренированные («накачанные») мышцы. Известнейшим сторонником представления о наследуемости таких признаков был Жан-Батист Ламарк, считавший этот механизм главной движущей силой биологической эволюции (исторического развития живой природы).

В середине XIX века Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес открыли другой механизм эволюции — естественный отбор. Этот механизм работает благодаря тому, что живым организмам свойственна передаваемая по наследству изменчивость, то есть различия между ними связаны не только с различиями их предков, но и со случайно возникающими врожденными отклонениями, которые могут передаваться по наследству. Теперь такие отклонения называют мутациями. Большинство мутаций не помогают или даже мешают организмам, у которых они проявились, выжить и оставить потомство. Но встречаются среди мутаций и такие, которые дают организму преимущества перед собратьями. Такие мутации естественным образом отбираются, то есть сохраняются и встречаются с каждым поколением всё чаще. Это и есть естественный отбор. На самом деле именно он служит главной движущей силой эволюции.

Естественный отбор был открыт только в XIX веке, но похожий на него механизм служит людям уже не одно тысячелетие. Это так называемый искусственный отбор. Он позволяет нам выводить новые породы домашних животных и сорта культурных растений, а кроме того, поддерживать уже существующие породы, не давая им утрачивать свои свойства и смешиваться с другими породами.

Например, домашних собак в свое время вывели из волков. Среди них отбирали тех, кто в силу изменчивости обладал нужными признаками (в частности, послушностью); от них получали потомство, а остальных не допускали к размножению. Впоследствии тем же способом люди вывели разные породы собак, отбирая и размножая особей с определенными признаками — в соответствии с целью собаковода. Поэтому собаки одних пород лучше сторожат дома, других — охотятся, и внешне разные породы тоже отличаются друг от друга.

Как естественный, так и искусственный отбор может не только менять живые организмы, но и поддерживать уже существующие их формы. Например, животные-альбиносы (мутанты белого цвета), регулярно появляющиеся среди животных разных видов, имеют меньше шансов выжить, чем их нормально окрашенные собратья (например имеющие защитную окраску), поэтому они чаще других погибают, не оставив потомства, и встречаются редко. В результате существующая в природе окраска каждого вида поддерживается отбором. Это так называемый стабилизирующий отбор. В отличие от движущего отбора, изменяющего живую природу, он сохраняет признаки организмов неизменными.

Итак, живущие в природе организмы эволюционируют (изменяются со сменой поколений) прежде всего благодаря естественному отбору, а разводимые человеком — благодаря искусственному отбору. Но вернемся к наследованию приобретенных признаков. Могут ли они наследоваться?

Например, если лошади придется много бегать, у нее разовьются сильные мышцы ног. Будут ли у ее потомства более сильные ноги, чем у ее сестры, которая всю жизнь провела в конюшне? Ученые (в том числе Дарвин) долгое время считали, что будут, то есть что приобретенные признаки могут наследоваться.

Чтобы проверить это, Август Вейсман в конце XIX века провел такой опыт: он на протяжении многих поколений отрезал содержащимся в неволе крысам хвосты. Крыса с отрезанным хвостом вполне может оставить потомство, и Вейсман ожидал, что если этот приобретенный признак может наследоваться, то потомки таких крыс будут рождаться бесхвостыми или хотя бы с укороченными хвостами. Но ничего похожего не наблюдалось: обрезание хвостов крысам никак не влияло на длину хвостов их потомства. Приобретенные признаки не наследовались.

Впоследствии многие другие опыты показали, что и другие приобретенные признаки (в том числе натренированность ног и других частей тела, как у лошадей, так и у людей) не передаются по наследству. У живых организмов нет механизма, который позволил бы передавать информацию о приобретенных в течение жизни изменениях в половые клетки, из которых будет развиваться потомство, поэтому и наследоваться такие изменения не могут.