Конрад Ваддингтон: Биолог, палеонтолог және эволюция теориясының негізін қалаушы.

Кіріспе

Британдық биолог Конрад Хол Уоддингтон (8 қараша 1905 жыл - 26 қыркүйек 1975 жыл) - британдық даму биологы, палеонтолог, генетик, эмбриолог және философ, жүйелік биология, эпигенетика және эволюциялық даму биологиясының негізін қалады. Оның генетикалық ассимиляция теориясының дарвиндік түсіндірмесі болғанымен, Теодосий Добжанский мен Эрнст Майр сияқты көрнекті эволюциялық биологтар Уоддингтон генетикалық ассимиляцияны ламарк мұрасы деп аталатын, организмнің өмір бойындағы қоршаған ортаның әсерінен туындаған мұрагерлік қасиеттерді игеруді қолдау үшін пайдаланады деп санайтын. Уоддингтонның өлең жазу, сурет салу және солшыл саяси көзқарастарға деген қызығушылығы зор болды. "Ғылыми көзқарас" (1941) атты кітабында ол орталық жоспарлау сияқты саяси мәселелерге тоқталып, марксизмді "терең ғылыми философия" деп бағалады.

Өмір

Конрад Уоддингтон, достарына "Уад", ал отбасына "Кон" деп белгілі болды, 1905 жылғы 8 қарашада Эвешемде Хал мен Мэри Эллен (Уорнер) Уоддингтонның отбасында дүниеге келді. Оның отбасы Үндістанға көшіп, үш жасқа дейін Уоддингтон Үндістанда тұрды, онда оның әкесі Кераланың Вайанад ауданындағы шай плантациясында жұмыс істеді. 1910 жылы, төрт жасында, ол Англиядағы туыстарымен – әпкесі, ағасы және квакер әжесімен бірге тұруға жіберілді. Оның ата-анасы 1928 жылға дейін Үндістанда қалды. Бала кезінде ол жергілікті дәріханашы және алыс туысы доктор Дойгке өте жақын болды. Дойг, Уоддингтон оны "бабай" деп атаған, оны химиядан геологияға дейінгі ғылымдармен таныстырды. Университетке емтиханға дайындалғаннан кейін Уоддингтон Е. Дж. Холмярдтан химиядан қарқынды курс алды. Холмярд, "химия пәнінің білікті ұстазы" болғаннан өзге, Уоддингтонды "Александриялық гностиктерімен" және "Араб алхимиктерімен" таныстырды. Осы метафизикалық сабақтардан Уоддингтон өзара байланысты, тұтас жүйелерді бағалай бастады. Уоддингтон бұл алғашқы білімінің 1920-1930 жылдардағы Альфред Норт Уайтхедтің философиясына және 1940 жылдардағы Норберт Винердің және басқалардың кибернетикасына дайындағанын айтты. Ол Клифтон колледжінде және Кембридждегі Сидни Суссекс колледжінде оқыды. 1926 жылы жаратылыстану ғылымдары бойынша геологиядан II бөлімде бірінші дәрежеге ие болды. 1928 жылы ол Кембридж университетінің Арнольд Герстенберг стипендиясын алды, мақсаты – "табиғи ғылымдарды оқитын студенттер арасында моральдық философия мен метафизиканы зерттеуді, ер және әйел студенттердің барлығын" қолдау болды. Ол зоологиядан лекция оқыды және 1942 жылға дейін Христос колледжінің мүшесі болды. Оның достарының арасында Грегори Бейтсон, Уолтер Гропиус, С. П. Сноу, Солли Цукерман, Джозеф Нидхэм және Джон Десмонд Бернал болды. Оның қызығушылықтары палеонтологиядан басталып, кейін тірі организмдердің мұрагерлік және дамуына ауысты. Ол сонымен қатар философияны да зерттеді. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде ол Корольдік әуе күштеріндегі операциялық зерттеулерге қатысты және 1944 жылдан 1945 жылға дейін Жағалау командасының бас қолбасшысының ғылыми кеңесшісі болды. Соғыстан кейін, 1947 жылы, ол Эдинбург университетіндегі Жануарлар генетикасы профессоры лауазымына Фрэнсис Альберт Эли Крюдың орнына келді. Өмірінің соңына дейін Эдинбургте тұрды, бір жылды (1960-1961) Коннектикут штатының Миддлтаун қаласындағы Веслиан университетінің Жоғары оқу орталығындағы факультет мүшесі ретінде өткізді. Оның жеке құжаттары Эдинбург университетінің кітапханасында сақталады. 1975 жылғы 26 қыркүйекте Эдинбургте қайтыс болды.

Conrad Waddington, known as "Wad" to his friends and "Con" to family, was born in Evesham to Hal and Mary Ellen (Warner) Waddington, on 8 November 1905. His family moved to India and until nearly three years of age, Waddington lived in India, where his father worked on a tea estate in the Wayanad district of Kerala. In 1910, at the age of four, he was sent to live with family in England including his aunt, uncle, and Quaker grandmother. His parents remained in India until 1928. During his childhood, he was particularly attached to a local druggist and distant relation, Dr. Doeg. Doeg, whom Waddington called "Grandpa", introduced Waddington to a wide range of sciences from chemistry to geology. During the year following the completion of his entrance exams to university, Waddington received an intense course in chemistry from E. J. Holmyard. Aside from being "something of a genius of a [chemistry] teacher," Holmyard introduced Waddington to the "Alexandrian Gnostics" and the "Arabic Alchemists." From these lessons in metaphysics, Waddington first gained an appreciation for interconnected holistic systems. Waddington reflected that this early education prepared him for Alfred North Whitehead's philosophy in the 1920s and 30s and the cybernetics of Norbert Wiener and others in the 1940s. He attended Clifton College and Sidney Sussex College, Cambridge. He took the Natural Sciences Tripos, earning a First in Part II in geology in 1926. In 1928, he was awarded an Arnold Gerstenberg Studentship in the University of Cambridge, whose purpose was to promote "the study of Moral Philosophy and Metaphysics among students of Natural Science, both men and women." He took up a Lecturership in Zoology and was a Fellow of Christ's College until 1942. His friends included Gregory Bateson, Walter Gropius, C. P. Snow, Solly Zuckerman, Joseph Needham, and John Desmond Bernal. His interests began with palaeontology but moved on to the heredity and development of living things. He also studied philosophy. During World War II he was involved in operational research with the Royal Air Force and became scientific advisor to the Commander in Chief of Coastal Command from 1944 to 1945. After the war, in 1947, he replaced Francis Albert Eley Crew as Professor of Animal Genetics at the University of Edinburgh. He would stay at Edinburgh for the rest of life with the exception of one year (1960–1961) when he was a Fellow on the faculty in the Center for Advanced Studies at Wesleyan University in Middletown, Connecticut. His personal papers are largely kept at the University of Edinburgh library. He died in Edinburgh on 26 September 1975.

Отбасы

Уоддингтон екі рет үйленген. Оның алғашқы некесінен К. Джейк Уоддингтон деген ұлы туған, ол Миннесота университетінде физика профессоры, бірақ 1936 жылы ажырасып кеткен. Кейін ол жазушы Эмбер Ривстің қызы, архитектор Маргарет Джастин Бланко Уайтқа үйленді, одан екі қызы болды: антрополог Каролина Хамфри (1943–) және математик Дуса Макдафф (1945–).

Эволюция

1930 жылдардың басында Уоддингтон және көптеген басқа эмбриологтар амфибиялардың нейрон түтігін тудыратын молекулаларды іздеді. Бұл іздеу сол кездегі технология мүмкіндігінен асып, көптеген эмбриологтар мұндай терең мәселелерден қол үзді. Дегенмен, Уоддингтон эмбриологияның жауабы генетикада жатыр деген қорытындыға келді және 1935 жылы Томас Хант Морганның Калифорниядағы Дрозофила зертханасына барды. Бұл кезде көптеген эмбриологтар гендердің маңызсыз деп санайтын және көз түсі сияқты ұсақ құбылыстарда ғана рөл атқаратын уақыт еді. 1930 жылдардың соңында Уоддингтон гендік реттеу өнімдерінің даму құбылыстарын қалай тудыратыны туралы формалды модельдер жасады, Дрозофиланың дамуын қамтамасыз ететін механизмдерді Дрозофила қанатының дамуына әсер ететін мутацияларды жүйелі түрде талдау арқылы зерттеуге болатынын көрсетті. 1930 жылдардың соңындағы өте шығармашылық кезеңде ол жасуша фенотипіне әсер ететін мутацияларды да ашты және өзінің алғашқы оқулығын «даму эпигенетикасы» деп жазды, бұл термин сол кезде генетикалық белсенділіктің сыртқы көрінісін білдірді. Уоддингтон канализация ұғымын енгізді, ол организмнің генотип немесе ортаның өзгеруіне қарамастан, бірдей фенотипті өндіру қабілеті. Ол сондай-ақ, жануардың қоршаған ортаның стресіне жауабы оның даму репертуарының тұрақты бөлігіне айналуына мүмкіндік беретін генетикалық ассимиляция деп аталатын механизмді анықтады, содан кейін бұл механизмнің жұмыс істейтінін көрсетті. 1972 жылы Уоддингтон Эдинбург университетінде Адам экологиясы орталығын құрды.

Эпигенетикалық ландшафт

Уоддингтонның эпигенетикалық ландшафты – гендік реттеудің дамуды қалай басқаратыны туралы метафора. Басқа метафоралардың қатарында, Уоддингтон бізден бірнеше шарлардың төбеден сырғанап түсіп жатқанын көзге елестетуді сұрайды. Шарлар беткейдегі ойыстарды табу арқылы ең төменгі нүктелерде тоқталады. Осы нүктелер жасушалардың болашақ тағдырын, яғни тіндердің түрлерін көрсетеді. Уоддингтон осы жасушалық даму процесін бейнелеу үшін «хреода» терминін енгізді. Бұл идея эксперименттік зерттеулерге негізделген: Уоддингтон мутацияның (эпигенетикалық ландшафтты өзгерте алатын) жасушалардың дифференциациялануына қалай әсер ететінін анықтады. Ол сондай-ақ мутацияның ландшафтқа тигізетін әсерін көрсетті және эволюция туралы пікірталас кезінде осы метафораны пайдаланды – эволюцияның негізінен даму анатомиясына әсер ететін мутациялар арқылы жүретінін атап көрсетті (бұл тұрғыда ол бұрынғы Эрнст Геккель сияқты ой салды).

Генетикалық ассимиляция

Уоддингтон эволюциялық процесс – "генетикалық ассимиляцияны" тұқым қуалайтын белгілі бір қалыптасқан қасиеттерді Дарвин механизмі арқылы пайда болуына мүмкіндік беретін құбылыс ретінде ұсынды. Навистің (2007) сөзінше, "Уоддингтон өзінің генетикалық ассимиляция жұмысын Drosophila-ның көлденең тамырсыз белгісіне шоғырландырды. Бұл белгі жылумен өңделген шыбындарда жиі кездеседі. Бірнеше ұрпақтан кейін, бұл белгі популяцияда жылу қолданбастан, Вэддингтон "ассимиляцияланған" деп мәлімдеген жасырын генетикалық вариацияға негізделген түрде табылуы мүмкін."

Неодарвинизм мен Ламаркизм

Уоддингтонның генетикалық ассимиляция теориясы даулы болды. Эволюциялық биологтар Теодосий Добжанский мен Эрнст Майр екеуі де Уоддингтон генетикалық ассимиляцияны ламарк мұрагерлігін қолдау үшін пайдаланды деп ойлады. Олар генетикалық ассимиляцияның болғанын жоққа шығарды және Уоддингтон зерттеу популяциясында бұрыннан бар генетикалық варианттардың табиғи іріктелуін ғана байқады деп мәлімдеді. Уоллес Артур сияқты басқа биологтар келіспей, "генетикалық ассимиляция Ламаркқа ұқсағанмен, Ламарк емес. Бұл фенотиптік пластикалық эволюцияның ерекше жағдайы" деді. Адам С. Уилкинс былай деп жазды: "[Уоддингтон] өмірінде негізінен неодарвинистік эволюциялық теорияны сынға алған адам ретінде танылды. Оның сын-ескертпелері гендік таңдау және белгілердің эволюциясы туралы шындыққа сай келмейтін, 'атомистік' модельдерге бағытталған". Әсіресе, Уилкинстің айтуынша, Уоддингтон неодарвинистердің гендердің кең ауқымды өзара әрекеттесу құбылысын толыққанды қарастырмағанын және теорияда айтылған мутациялық әсерлердің "кәдімгідей" болуы жалған екенін сезінді. Уоддингтон эволюцияның неодарвинистік синтетикалық теориясын сынға бірақ, өзін дарвинист деп санады және өзінің зерттеулеріне негізделген кеңейтілген эволюциялық синтезді қажет етті. 2015 жылы осы пікірталасқа қайта оралған жүйелік биолог Денис Нобл былай деді:

[Уоддингтон] өзін Ламаркшы деп атамады, бірақ ол қабылдаған қасиеттердің мұрагерлік механизмдерін ашқандықтан, оны солай қарастыру керек деп ойлаймын. Ол мұндай етпеуінің себебі – Ламарк Уоддингтон ашқан процестерді елестете алмады. Сонымен қатар, Ламарк қабылдаған қасиеттердің мұрагерлігі туралы идеяны өнегекелгені де рас. Бірақ, тарихи жағынан дұрыс болсын болмасын, бүгін біз қоршаған ортаның әсерінен пайда болған қасиетті мұра ету үшін 'ламарктық' терминін қолдана береміз.

Ұйымдастырушы ретінде

Уоддингтон биологияны ғылым саласы ретінде дамытуға белсенді үлес қосты. Ол соғыс кезінде ғылымның рөлі туралы кітапқа материалдар дайындады және биологияны ғылым ретінде ұсынатын бірнеше кәсіби ұйым құруға көмектесті. Ол Эдинбургте жұмыс істеген кезеңде немесе одан кейін көп ұзамай оның көптеген замандастары Корольдік қоғамның мүшелері болды. Уоддингтон 1950 жылдардағы өнер және ғылым салаларында өмір сүрген және көп жазған дәстүрлі интеллектуал болды. Оның 1969 жылғы «Сыртынан қарағанда; осы ғасырдағы сурет өнері мен табиғат ғылымдары арасындағы қатынастарды зерттеу» (MIT баспасы) кітабында ғана емес, әдемі суреттермен қатар, бүгінгі күнге дейін оқылуға лайық. Уоддингтон, сөзсіз, молекулалық дәуірге дейінгі даму биологиясы бойынша ең жаңа және маңызды ойшыл болды және Британдық даму биологиясы қоғамының медалі оның құрметіне аталды. 1969 жылы Уоддингтон профессор Джон Маккуинмен, шотланд әдебиеті және ауызша дәстүр кафедрасының профессорымен бірлесіп, Эдинбург университетінде Гуманитарлық ғылымдар институтын құрды.

Қағаздар

Уоддингтон, К. Х. (1942). Дамудың арналануы және қабылдаған белгілердің мұрагерлігі. Nature 150 (3811): 563–565. (1946). Адамзаттың мұраты және адамзаттың прогресі. World Review, тамыз: 29–36. ––– & Картер, Т. С. (1952). Трипан көгінен шақырылған егеуқұйрық эмбриондарындағы кемістіктер. Nature 169 (4288): 27–28. ––– (1952). Қабылдаған белгінің генетикалық негізін таңдау. Nature 169 (4294): 278. ––– (1953). Қабылдаған белгінің генетикалық ассимиляциясы. Evolution 7: 118–126. ––– (1953). Эпигенетика және эволюция. Эксперименталды биология қоғамының симпозиумы 7: 186–199. ––– (1956). Биторакстың фенотипіне генетикалық ассимиляция. Evolution 10: 1–13. ––– (1961). Генетикалық ассимиляция. Генетикадағы жетістіктер 10: 257–290. ––– (1974). Эволюцияның катастрофалық теориясы. Нью-Йорк ғылым академиясының жылнамасы 231: 32–42. ––– (1977). (автор қайтыс болғаннан кейін жарияланды). Уайтхед және қазіргі ғылым. Табиғаттағы сана: ғылым мен философияның қиылысы. Ред. Джон Б. Кобб және Дэвид Р. Гриффин. Америка университетінің баспасы.