3. Диалектика структурно-функционального и исторического анализа в современной генетике
3. Диалектика структурно-функционального и исторического анализа в современной генетике
Отмечая, что современную генетику характеризуют единство структурного и функционального анализа, целостный подход к изучению природы наследственности и изменчивости, следует подчеркнуть возрастающую роль исторического анализа в получении нового знания. Это связано с тем, что развитие генетики требует гармоничного и согласованного прогресса всех ее частей. При этом ряд вопросов (например, молекулярной генетики) может быть решен только с помощью генетики других уровней. Это относится, в частности, к генетическому коду и его свойствам. Универсальность кода, начиная от бактерий и кончая человеком, указывает на его древность. Возможно, что он возник еще при переходе от химической к биологической эволюции. Значит, «тем более нужен исторический подход, которого многим генетикам пока что явно не хватает. Такой подход может обеспечить прежде всего эволюционная генетика»[243]. Следовательно, нынешнее знание в генетике является интегральным результатом применения сложно взаимодействующих, переплетающихся методов.
На каждом этапе развития генетики можно обнаружить преобладание того или иного метода. В современной эволюционной генетике доминирующее положение начинает занимать исторический метод. Но это не значит, что структурный и функциональный анализ в данной области исследований уже исчерпал свои возможности. Без него нельзя обойтись в решении целого комплекса важных проблем генетики. И все же в гносеологическом отношении структурно-функциональный анализ по сравнению с историческим находится на более низкой ступени восхождения от абстрактного к конкретному.
Действительно, чтобы исследовать генетическую систему как развивающуюся, необходимо было предварительно выяснить ее основные структурные элементы, законы их взаимосвязи и функционирования. Причем элементы нужно было изучать не только как определяющие природу целостности генетической системы, но и как определяемые этой целостностью. Иными словами, познание структурно-функциональной природы наследственности и изменчивости выступает необходимым условием в решении проблемы эволюции материальных основ наследственности.
Однако если говорить о том, как проявляется диалектико-материалистическая идея развития в генетике, то необходимо отметить два момента[244]. Во-первых, изучение генетикой наследственности и изменчивости при помощи таких методов, как математический, физико-химический, метод кибернетического моделирования, дает историческому методу исследования биологического объекта новые средства для его реализации. Во-вторых, последовательное распространение на саму наследственность и изменчивость выводов теории эволюции, полученных с помощью современной генетики, с необходимостью требует рассматривать эти свойства живого как своеобразные приспособления живых систем в ходе их исторического развития.
Эту особенность в понимании наследственности подчеркивали Р. Л. Берг и Н. В. Тимофеев-Ресовский, рассматривая вопрос о путях эволюции генотипа. «Хотя, — писали они, — генотип и является основной управляющей системой и кодом наследственной информации, передающейся из поколения в поколение, он в то же время, несомненно, является определенным «признаком» организма. При этом мы можем различать два основных свойства генотипа как признака организма: его структуру и его изменчивость»[245].
Ранее мы стремились выяснить значение генетики для познания исторического процесса эволюции органических систем. Однако теория эволюции, получив мощный импульс в результате развития генетики, заставила ученых по-новому посмотреть на сущность наследственности и изменчивости, осознать их историческую природу. Так, по современным представлениям, сущность эволюционного процесса составляет адаптациогенез, идущий на основе естественного отбора. Из этого вытекает, что наследственность и изменчивость также являются приспособительными признаками, возникшими в ходе исторического развития.
Действительно, еще в 1913 г. И. В. Мичурин разработал понимание доминантности, рассматривая ее как результат длительного влияния определенных исторических условий. Раньше доминантность трактовалась как некоторое постоянное свойство, и лишь в 1928 г. Р. Фишер пришел в основном к тому же выводу, что и И. В. Мичурин, вскрыв целесообразный характер доминирования нормальных аллелей над мутантными[246].
В результате появления такого рода работ и дискуссии, развернувшейся вокруг них, возникла новая отрасль генетики — эволюционная генетика, в рамках которой впервые был поставлен вопрос об эволюции самих явлений наследственности и изменчивости. Таким образом, с возникновением эволюционной генетики наследственность начинает рассматриваться не только как фактор эволюции, но и как объект эволюционных преобразований. Такой подход имеет большое эвристическое значение: он служит еще одним аргументом в пользу тезиса о материальном единстве органического мира, основывающемся на общности состава и строения молекулярных основ живого, а также на данных анализа их возникновения и развития. Становится все более очевидным, что многие теоретические проблемы молекулярной биологии не могут быть решены без помощи эволюционной теории, без диалектической идеи развития[247].
Необходимость исторического подхода обнаруживается и в понимании мутабильности (т. е. способности организма производить мутации), противоположные тенденции которой выявляют ее историческую сущность. Так, повышение уровня мутабильности, с одной стороны, способствует эволюционной пластичности, с другой — ведет к дезорганизации адаптивной нормы. Исторического осмысления требуют и такие явления, как плейтропизм (взаимодействие) генов, который представляет собой результат противоположных тенденций (целостности и мозаичности), линейное расположение генов, «чистота гамет», ограниченность поля действия единичной мутации[248]. Не меньшую роль исторический подход играет в определении значения кодовых «слоев» и в расшифровке информационной структуры нуклеиновых кислот[249].
Современная молекулярная генетика не может ответить на многие фундаментальные вопросы без привлечения идеи эволюции к объяснению природы «естественного языка», посредством которого происходит передача наследственной информации[250]. Концепция эволюции генетической системы в современной молекулярной генетике опирается на разработанную классификацию информационных «сообщений», предполагающую наличие иерархии рангов этих «сообщений» по принципу отношений между частью и целым (кодон — цистрон — оперон — репликон — сегрегон). Такое выделение уровней организации передачи наследственной информации позволяет не только объединить уровни управления в генетических системах (метаболический, оперонный, клеточный, онтогенетический и популяционный), но и показать ограниченность научных представлений о материальных основах наследственности, исходящих только из структурно-функционального анализа.
Таким образом, чтобы понять и научно объяснить любую структуру и функцию живых систем, необходимо представить их как результат исторического приспособительного процесса, адекватное отражение которого требует использования исторического метода как необходимого элемента сложной системы познавательных средств. Как заметил Ю. М. Оленов, «попытка, совсем недавно невозможная, подвергнуть анализу проблему эволюции материальных основ наследственности сейчас представляется не только целесообразной, но и необходимой»[251]. Здесь отражен существенный сдвиг в методологии генетических исследований, характеризующийся значительным повышением познавательной эффективности исторического подхода к изучению материальных основ наследственности.
Исследование нуклеиновых кислот в свете теории эволюции способствовало преодолению узких рамок морфологического подхода к построению систематики. В свою очередь использование данных молекулярной генетики для решения принципиальных вопросов филогенетики поставило проблему эволюции материальных основ наследственности. Более того, появилось новое направление молекулярной биологии — геносистематика, которая исследует количественные характеристики степени сходства организмов. Вместе с тем было бы неправильно полагать, что с возникновением геносистематики происходит автоматическая замена систематики фенотипов систематикой генотипов[252]. Здесь нет ни подмены, ни тем более противопоставления одного другому, ибо основное назначение геносистематики — дать более конкретное знание о родственных связях различных сообществ организмов, сделать более точными и глубокими представления о направлениях и темпах эволюции геномов особей. Разработка молекулярно-биологической картины эволюции является важным фактором решения филогенетических проблем[253]. Полученные в этой области данные позволяют по-новому взглянуть на молекулярно-биологические структуры, обнаружить в них в снятом виде сложные исторические отношения.
Осуществление единства структурного и функционального анализа, которое стало возможным благодаря проникновению познания с субклеточного на молекулярный уровень организации живого, а также включение молекулярной биологии в решение некоторых эволюционных проблем привели к созданию новых областей биологического познания (молекулярных основ эволюции, молекулярной биологии развития и др.)[254]. Однако успешное развитие данных направлений биологического исследования оказалось в зависимости от разработки их методологических оснований, т. е. вопроса о соотношении исторического и структурно-функционального подходов[255]. Представление о единстве структуры и функции организма, сложившееся в современной генетике, способствовало формированию более широкой основы для развития сравнительно-исторического исследования и значительно раздвинуло его рамки.
В конкретной форме принцип развития находит свое выражение, как указывалось, в сравнительно-историческом рассмотрении данных, получаемых при решении проблемы происхождения жизни и вопроса о первичности РНК или ДНК[256]. Об эвристической ценности сравнительно-исторического метода можно судить хотя бы по эффективности таких разновидностей исторического метода, как экспериментально-исторический, модельно-исторический и др. А если учесть, какое большое значение имеет предварительный анализ нынешней развитой организации генетической системы, то становится ясным, что познавательные возможности сравнительно-исторического метода современной эволюционной генетики зависят от эффективности использования таких методов, как физико-химический, математический и системный.
Конечно, сам по себе анализ высшей стадии развивающегося объекта мало говорит о его истории, в связи с чем возникает вопрос, как структурно-функциональные отношения данной ступени интерпретировать исторически. В этой связи трудно переоценить значение разработки К. Марксом методологии исторического исследования. Он показал, что научную интерпретацию данного вопроса можно дать, только опираясь на принцип историзма, помогающего увидеть в субординации структурно-функциональных отношений системы ее историю. Однако исторический процесс представлен в своем результате не полно, а лишь в форме существенно необходимых моментов, так как все многообразие случайного, зигзагообразного было снято в ходе истории. Следовательно, методологическое требование выделения качественных состояний процесса развития способствует выбору правильного направления научного поиска, раскрывая природу отношения исторического процесса к его результату.
О реализации этого требования можно судить по тем теоретико-познавательным задачам, которые решаются системой частнонаучных методов исследования современной генетики. Постановка проблемы эволюции материальных основ наследственности свидетельствует о таком уровне развития познания, на котором преобладающую роль в получении нового знания играет не столько дальнейшее накопление эмпирических данных, сколько их теоретическое обобщение.
Большая роль в решении этой задачи принадлежит сравнительно-историческому методу, с позиций которого общее и специфическое в организации генетических систем рассматриваются как результат их исторической преемственности и все многообразие форм генетических систем представляется как последовательные этапы исторического процесса. Роль анализа здесь заключается в отыскании существенного отношения в генетической системе. Он является лишь условием в решении более широкой проблемы, заключающейся в том, чтобы представить исторический процесс с учетом качественных состояний развивающейся генетической системы.
Конечно, с помощью конкретно-исторического подхода также не удается раскрыть движущие силы, механизм, общие и специфические закономерности процесса развития и т. д. Решение их, как было показано на примере эволюционной генетики, невозможно без установления ряда качественных исторических состояний развивающегося объекта, т. е. без выполнения требования научной периодизации. Будучи важнейшим элементом диалектико-материалистического принципа развития, данное требование позволяет исследователю выбрать правильное направление научного поиска. Но если это требование не рассматривать в единстве с конкретно-историческим подходом и в последнем не видеть необходимого условия для реализации первого, то требование научной периодизации превращается в формальный прием, лишенный действительного содержания.
Таким образом, по мере перехода от истолкования наследственности как относительно самостоятельного свойства живого, имеющего структурно-функциональную основу, к ее трактовке как фактора эволюции и далее как объекта эволюционных преобразований все настоятельнее обнаруживалась потребность в диалектическом способе мышления.
Изучение субстратных свойств материальных основ наследственности требовало объяснения сложных отношений между генотипом и фенотипом, противоречивого единства структуры и функции единиц наследственности. Этим обусловлено возрастание необходимости диалектического подхода при теоретическом осмыслении исторической природы наследственности, т. е. понимания ее как объекта эволюционных изменений.
Итак, исследование качественных изменений в теоретических представлениях о природе наследственности и в этой связи развитие методологии генетического познания от структурного подхода к функциональному и от него к историческому истолкованию сущности наследственности с учетом эволюции системы частнонаучных методов генетического анализа позволяют, с одной стороны, конкретизировать диалектическую концепцию развития, а с другой — осознать возрастающую потребность в ней как необходимой философской основе становления и развития генетики.