Биогенетический закон
Биогенетический закон, связывающий индивидуальное развитие организма (онтогенез) и его эволюцию (филогенез), имеет длинную историю. Еще в 1828 г. ученый-естествоиспытатель К. М. Бэр подметил, что при развитии организма признаки, общие для типа, класса, отряда, возникают раньше признаков, характеризующих семейство и род, позднее всех возникают видовые признаки. Зародыши высших форм (птиц и млекопитающих) похожи на зародышей рыб и земноводных.
Ч. Дарвин считал это сходство одним из важнейших доказательств эволюции. В 1864 г. немецкий зоолог Ф. Мюллер пришел к выводу, что новые признаки в развитии организма возникают в результате изменения пути развития, свойственного предкам. Немецкий биолог Э. Геккель в 1866 г. сформулировал эту закономерность так: онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза, каждый организм в индивидуальном развитии повторяет стадии развития предков. Например, паразитирующее в тканях крабов ракообразное саккулина начинает свое развитие с личинки (науплиус), очень похожей на личинку многих низших раков; затем она становится похожей на ракушковых рачков (циприсовидная личинка). Взрослая саккулина совсем не похожа на ракообразное — это внутритканевый мешкообразный паразит с корневидными отростками, но изучение стадий развития позволяет восстановить ее историю. Геккель выдвинул гипотезу, что все многоклеточные животные имели предка, похожего на стадию развития яйцеклетки — бластулу (шарик из одного слоя клеток). Однако онтогенез не так уж точно повторяет филогенез. Геккель несколько переоценил возможности эмбриологии.
Впоследствии советский ученый академик А. Н. Северцов создал учение о филэмбрио-генезах — эволюционных изменениях хода индивидуального развития. Согласно его учению, эти изменения делятся на три категории: 1) анаболия (надставка) — меняются лишь конечные стадии развития. Встречается наиболее часто, и именно в этом случае применим биогенетический закон; 2) девиация (отклонение) — в онтогенезе происходит перестройка зачатков органов на средних стадиях развития, уже бывших у предков. Девиация встречается реже; 3) архаллаксис — редкая перестройка пути индивидуального развития с самого начала. Например, у ящерицеподобных предков змей было лишь 30—35 позвонков, как у современных ящериц, а у зародышей змей их закладывается до 500 и более.
Генетика развития позволяет внести ясность в современное понимание роли биогенетического закона. Так как онтогенез повторяется в каждом новом поколении, то филогенез можно представить как ряд последовательных он-тогенезов, прошедших испытание отбором (см. Естественный отбор).
На протяжении каждого поколения возникают и накапливаются мутации. Чем раньше мутация проявится в фенотипе, тем резче организм отклонится от зародышевого пути предков, и весьма вероятно, что это отклонение будет уродливым и отсеется естественным отбором. Ведь, например, в процессе развития млекопитающих из одной клетки получается около миллиона миллиардов клеток, и изменение затронет все клетки, ткани и органы. Наоборот, позднее проявление мутации лишь незначительно изменит фенотип, и, возможно, в лучшую сторону.
Поэтому-то анаболии встречаются чаще девиаций, а архаллаксис — реже всего. Поясним это таким примером. При запуске космической ракеты на Венеру ничтожная ошибка на старте уведет ее на тысячи километров от цели, а в конце полета малые отклонения не играют роли. Поэтому в онтогенезе начальные стадии развития должны быть консервативнее конечных, походить на соответствующие стадии развития предков. Однако повторение предковых стадий наблюдается не для всего организма в целом, а лишь для отдельных органов и структур. В этом смысл биогенетического закона в современном понимании.
