Генетика и наследственность

Наследственные различия между организмами, одинаковыми в других отношениях, зависят от генети­ческих различий; эти последние зависят от различий в структуре ДНК или в ее расположении в хромосомах, а эти различия ведут к изменениям в структуре белков или к изменениям в контроле синтеза белка.

Эти фундаментальные открытия, подтвержден­ные множеством тщательно поставленных экспери­ментов, дают достаточно ясное понимание процесса наследования белков, а также характеристик, кото­рые более или менее непосредственно зависят от оп­ределенных белков, например, серповидно-клеточная анемия и наследственные дефекты метаболизма. Напротив, наследственные различия формы обычно не имеют непосредственной и очевидной связи с из­менениями структуры или синтеза определенных бел­ков. Тем не менее такие изменения могут влиять на морфогенез различными способами, через воздейст­вие на метаболические ферменты, ферменты синтеза гормонов, структурные белки, белки в клеточных мем­бранах и так далее. Много примеров такого влияния уже известно. Но если различные химические измене­ния приводят к изменениям или искажениям нормаль­ной картины морфогенеза, то что же определяет саму эту нормальную картину?

Согласно механистической теории, клетки, ткани, органы и организмы принимают соответствующие формы в результате синтеза нужных химических компонентов в нужных местах в нужное время. Пред­полагается, что морфогенез осуществляется самопро­извольно вследствие сложных физико-химических взаимодействий в соответствии с законами физики. Но с какими законами физики? Механистическая теория просто оставляет этот вопрос открытым (раз­дел 2.2).

Гипотеза формативной причинности предлагает новый ответ на этот вопрос. До тех пор пока она дает интерпретацию биологического морфогенеза, которая подчеркивает аналогию с физическими процессами, такими как кристаллизация, а также приписывает важную роль энергетически неопределенным флуктуациям, она, скорее, выполняет, нежели отрицает ожи­дания механистической теории. Но если последняя приписывает практически все феномены наследствен­ности генетическому наследованию, воплощенному в ДНК, то гипотеза формативной причинности предпо­лагает, что организмы наследуют также морфогенетические поля прошлых организмов того же вида. Этот второй тип наследования осуществляется путем морфического резонанса, а не через гены. Таким образом, наследственность здесь включает как генетическое на­следование, так и морфический резонанс от прошлых подобных форм.

Рассмотрим следующую аналогию. Музыка, льюща­яся из громкоговорителя радиоприемника, зависит как от материальных структур приемника и от энергии, при­водящей его в действие, так и от передачи, на которую настроен радиоприемник. Конечно, на музыку могут влиять изменения в проводах, транзисторах, конден­саторах и так далее, и она прекращается, когда выни­мается батарейка. Тот, кто ничего не знает о передаче невидимых, неосязаемых и неслышимых вибраций че­рез электромагнитное поле, может отсюда заключить, что музыку можно полностью объяснить через составля­ющие радиоприемника, способ их расположения и энергию, от которой зависит их действие. Если же такой человек допускает возможность того, что нечто прихо­дит в приемник извне, то он бы ее отверг, обнаружив, что приемник имеет одинаковый вес независимо от того, включен он или выключен. Таким образом, он должен был бы предположить, что ритмическая и гармоничная музыка возникает внутри радиоприемника вследствие невероятно сложных взаимодействий между его эле­ментами. После тщательного изучения и анализа состава приемника он даже может быть способен создать его ко­пию, производящую точно такие же звуки, как и ориги­нал, и, вероятно, может рассматривать такой результат как замечательное подтверждение своей теории. Но, не­смотря на это свое достижение, он останется в полном неведении относительно того, что в действительности источником музыки была радиостанция на расстоянии в сотни миль.

В рамках гипотезы формативной причинности «пе­редача» приходит от предыдущих подобных систем, а ее «прием» зависит от деталей структуры и организа­ции принимающей системы. Как и в радиоприемнике, существенное влияние здесь оказывают два вида изме­нений в организации «приемника». Во-первых, измене­ния в «настройке» системы могут приводить к приему совершенно различных «передач»: как радиоприемник можно настроить на разные радиостанции, так и разви­вающаяся система может быть «настроена» на разные морфогенетические поля. Во-вторых, как изменения в радиоприемнике, настроенном на определенную стан­цию, могут приводить к изменениям и искажениям музыки, исходящей из громкоговорителя, так же и из­менения в системе, развивающейся под влиянием определенного морфогенетического поля, могут приво­дить к различным изменениям и искажениям конечной формы.

Таким образом, в развивающихся организмах как окружающая среда, так и генетические факторы могут влиять на морфогенез двумя различными способами: либо через изменения «настройки» морфогенетических зародышей, либо изменяя обычные пути морфоге­неза так, что образуются разные варианты нормальных конечных форм.