Деволюция: концепция обратной эволюции видов.

Введение

Понятие о том, что виды могут вернуться к примитивным формам. Деволюция, деэволюция или обратная эволюция (не путать с дисгенетикой) – это идея о том, что виды могут со временем возвращаться к предположительно более примитивным формам. Эта концепция связана с представлением о том, что эволюция имеет направленность (телеология) и, следовательно, является прогрессивной (ортогенез), например, что ноги могут быть лучше копыт, а лёгкие – чем жабры. Однако эволюционная биология не делает подобных предположений, и естественный отбор формирует адаптации, не имея какого-либо предвидения или знания об исходе. Небольшие изменения (например, в частоте одного гена) могут быть обращены вспять случайно или в результате отбора, но это ничем не отличается от нормального хода эволюции, и, следовательно, деэволюция несовместима с правильным пониманием эволюции, обусловленной естественным отбором. В XIX веке, когда вера в ортогенез была широко распространена, зоологи, такие как Рэй Ланкестер и Антон Дорн, а также палеонтологи Альфей Хайатт и Карл Эйгманн, поддерживали идею деволюции. Эта концепция появляется в романе Курта Воннегута 1985 года «Галапагос», в котором изображено общество, эволюционировавшее в обратном направлении и обладающее маленьким мозгом. Закон необратимости Долло, впервые сформулированный в 1893 году палеонтологом Луи Долло, отрицает возможность деволюции. Эволюционный биолог Ричард Докинз объясняет закон Долло как простое утверждение о маловероятности того, что эволюция дважды пройдёт по одному и тому же пути.

Контекст

Идея деволюции основана на предположении ортогенеза, то есть на представлении, что эволюция имеет целенаправленное направление к увеличению сложности. Современная эволюционная теория, начиная как минимум с Дарвина, не делает такого предположения, и концепция эволюционных изменений не зависит ни от увеличения сложности организмов, разделяющих генофонд, ни от уменьшения, например, в виде рудиментарности или потери генов. Более ранние представления о том, что виды подвержены "культурному вырождению", "стремлению к совершенству" или "деволюции", практически бессмысленны в терминах современной (нео)дарвиновской теории. Ранние научные теории трансмутации видов, такие как ламаркизм, рассматривали разнообразие видов как результат целенаправленного внутреннего побуждения или тенденции к формированию улучшенных адаптаций к окружающей среде. В отличие от этого, дарвиновская эволюция и ее развитие в свете последующих достижений в биологических исследованиях показали, что адаптация посредством естественного отбора происходит, когда определенные наследуемые признаки в популяции случайно дают лучшие шансы на успешное размножение в данной среде, чем конкурирующие признаки. По тому же процессу менее выгодные признаки оказываются менее "успешными"; их частота снижается или они полностью теряются. С времен Дарвина было показано, как эти изменения частоты признаков происходят в соответствии с механизмами генетики и законами наследования, первоначально исследованными Грегором Менделем. В сочетании с первоначальными идеями Дарвина генетические достижения привели к тому, что получило название современного эволюционного синтеза или неодарвинизма XX века. В этих терминах эволюционная адаптация может происходить наиболее очевидно посредством естественного отбора конкретных аллелей. Эти аллели могут быть давно установившимися или представлять собой новые мутации. Отбор также может возникать из более сложных эпигенетических или других хромосомных изменений, но фундаментальным требованием является то, что любой адаптивный эффект должен быть наследуемым. Концепция деволюции, с другой стороны, требует наличия предпочтительной иерархии структуры и функции и утверждает, что эволюция должна означать "прогресс" к "более продвинутым" организмам. Например, можно утверждать, что "ноги лучше копыт" или "легкие лучше жабр", поэтому их развитие является "эволюционным", а изменение в сторону более низкой или "менее развитой" структуры будет называться "деволюцией". В действительности эволюционный биолог определяет все наследуемые изменения относительной частоты генов или, точнее, эпигенетических состояний в генофонде как эволюцию. Все изменения генофонда, приводящие к увеличению приспособленности с точки зрения соответствующих аспектов размножения, рассматриваются как (нео)дарвиновская адаптация, поскольку для организмов, обладающих измененными структурами, каждая из них является полезной адаптацией к их условиям. Например, копыта дают преимущество при быстром беге по равнинам, что выгодно лошадям, а ноги – при лазании по деревьям, что делали некоторые предки человека. Более рациональная версия концепции деволюции, не включающая понятия "примитивных" или "продвинутых" организмов, основана на наблюдении, что если определенные генетические изменения в определенной комбинации (иногда и в определенной последовательности) будут точно обращены вспять, то должен произойти точный обратный процесс эволюции, приводящий к атавизму или "возврату к предкам", более или менее сложному, чем предки, с которых начался процесс. На тривиальном уровне, когда задействована только одна или несколько мутаций, давление отбора в одном направлении может иметь один эффект, который может быть обращен вспять новыми моделями отбора при изменении условий. Это можно рассматривать как обратную эволюцию, хотя эта концепция не представляет особого интереса, поскольку она ни функционально, ни эффективно не отличается от любой другой адаптации к давлению отбора.

The idea of devolution is based on the presumption of orthogenesis, the view that evolution has a purposeful direction towards increasing complexity. Modern evolutionary theory, beginning with Darwin at least, poses no such presumption, and the concept of evolutionary change is independent of either any increase in complexity of organisms sharing a gene pool, or any decrease, such as in vestigiality or in loss of genes. Earlier views that species are subject to "cultural decay", "drives to perfection", or "devolution" are practically meaningless in terms of current (neo )Darwinian theory. Early scientific theories of transmutation of species such as Lamarckism perceived species diversity as a result of a purposeful internal drive or tendency to form improved adaptations to the environment. In contrast, Darwinian evolution and its elaboration in the light of subsequent advances in biological research, have shown that adaptation through natural selection comes about when particular heritable attributes in a population happen to give a better chance of successful reproduction in the reigning environment than rival attributes do. By the same process less advantageous attributes are less "successful"; they decrease in frequency or are lost completely. Since Darwin's time it has been shown how these changes in the frequencies of attributes occur according to the mechanisms of genetics and the laws of inheritance originally investigated by Gregor Mendel. Combined with Darwin's original insights, genetic advances led to what has variously been called the modern evolutionary synthesis or the neo Darwinism of the 20th century. In these terms evolutionary adaptation may occur most obviously through the natural selection of particular alleles. Such alleles may be long established, or they may be new mutations. Selection also might arise from more complex epigenetic or other chromosomal changes, but the fundamental requirement is that any adaptive effect must be heritable. The concept of devolution on the other hand, requires that there be a preferred hierarchy of structure and function, and that evolution must mean "progress" to "more advanced" organisms. For example, it could be said that "feet are better than hooves" or "lungs are better than gills", so their development is "evolutionary" whereas change to an inferior or "less advanced" structure would be called "devolution". In reality an evolutionary biologist defines all heritable changes to relative frequencies of the genes or indeed to epigenetic states in the gene pool as evolution. All gene pool changes that lead to increased fitness in terms of appropriate aspects of reproduction are seen as (neo )Darwinian adaptation because, for the organisms possessing the changed structures, each is a useful adaptation to their circumstances. For example, hooves have advantages for running quickly on plains, which benefits horses, and feet offer advantages in climbing trees, which some ancestors of humans did. A more rational version of the concept of devolution, a version that does not involve concepts of "primitive" or "advanced" organisms, is based on the observation that if certain genetic changes in a particular combination (sometimes in a particular sequence as well) are precisely reversed, one should get precise reversal of the evolutionary process, yielding an atavism or "throwback", whether more or less complex than the ancestors where the process began. At a trivial level, where just one or a few mutations are involved, selection pressure in one direction can have one effect, which can be reversed by new patterns of selection when conditions change. That could be seen as reversed evolution, though the concept is not of much interest because it does not differ in any functional or effective way from any other adaptation to selection pressures.

В литературе и популярной культуре

Американская группа Devo получила свое имя и основную философию от концепции "деэволюции" и использовала социальную сатиру и юмор, чтобы выразить идею о том, что человечество на самом деле регрессировало с течением времени. По словам музыкального критика Стива Хьюи, группа "адаптировала эту теорию к своему видению американского общества как жесткого, дихотомизированного инструмента подавления, обеспечивающего, чтобы его члены вели себя как клоны, механически точно следуя по жизни, словно по конвейеру, и не терпя неопределенности". События одной из историй разворачиваются в будущем, где люди "деволюционировали" и имеют значительно меньший мозг. Роберт Э. Говард в эссе "Гиборийская эпоха", посвященном вселенной Конана-варвара, утверждал, что атланты деволюционировали в "обезьяноподобных существ" и когда-то были пиктами (отличающимися от реального народа; его пикты тесно смоделированы по образцу алгонкинских индейцев). В коротком рассказе Х.П. Лавкрафта "Крысы в стенах" (1924) также описываются деволюционировавшие люди. Роман Джонатана Свифта "Путешествия Гулливера" (1726) содержит историю о яху, человекоподобных существах, превратившихся в диких, звероподобных созданий, в обществе, где доминируют гуиннмы – потомки лошадей. Хелена Блаватская, основательница теософии, верила, вопреки общепринятой эволюционной теории, что обезьяны произошли от людей, а не наоборот, посредством людей, "опустившихся до животного уровня".