Теорията на еволюцията се променя. Биолозите отново обсъждат идеите на Жан-Батист Ламарк, които дълго време бяха представяни в учебниците като окончателно опровергани. Не става дума за пълно отхвърляне на естествения подбор на Дарвин, а за наследяване на някои признаци, придобити от организма през живота му.
Френският натуралист Жан-Батист Ламарк изложи своята концепция през 1809 година. Ученият предположи, че организмите се променят под натиска на околната среда, а след това предават полезните промени на потомството си. Благодарение на това наследство новото поколение се оказва по-добре подготвено за същите условия. Половин век по-късно Чарлз Дарвин предложи друго обяснение – отделните индивиди от самото начало се различават един от друг. Някои различия повишават шансовете за оцеляване и за оставяне на потомство. Ако полезните признаци се наследяват, с всяко поколение носителите стават повече, а популацията се приспособява по-добре към средата.
Репутацията на ламаркизма беше сериозно подкопана от експериментите на германския биолог Август Вайсман. В началото на 20-и век изследователят отрязваше опашките на възрастни плъхове в продължение на няколко поколения, но малките продължаваха да се раждат с опашки. Опростената версия на теорията на Ламарк предполагаше обратен резултат, поради което биолозите дълго време отхвърляха самата възможност за наследяване на придобитите признаци.
Съвременната молекулярна биология показа, че картината е по-сложна. Организмите не предават на потомството си всякакви промени в тялото, но понякога наследяват молекулярни механизми, които им помагат да се справят със стреса, инфекциите или недостига на храна.Един от най-добре проучените примери е свързан с микроскопичния червей Caenorhabditis elegans. След вирусна или бактериална инфекция, гладуване или температурен стрес възрастните червеи пренастройват работата на гените си. В някои случаи потомството се ражда подготвено за подобна заплаха, като ефектът се запазва в продължение на няколко поколения.
Caenorhabditis elegans
Както показаха експериментите, информацията се предава от малки РНК – молекули, подобни по структура на фрагменти от генетичния материал. По време на стрес малките РНК регулират активността на гените и помагат на организма да развие защитна реакция. След това специални протеини пренасят част от молекулите в яйцеклетките, поради което потомството получава готов набор от инструкции.
Механизмът отдалечено напомня ситуация, при която човек след ваксинация би придобил имунитет, а след това би предал защитата на децата и внуците си. Дълго време биолозите смятаха, че подобни епигенетични маркировки се изтриват при размножаване. Въпреки това част от маркировките е способна да преживее такова „нулиране“. Наследяването на придобити реакции се среща не само при червеите. Изследователите са описали десетки подобни механизми при бактерии, растения и животни. Научните обзори обединяват тези процеси под понятието „разширена наследственост“.
При ориза въздействието на студа може да предизвика химични промени в гените, които повишават устойчивостта към ниски температури. Според проучването подобна епигенетична промяна е помогнала на културата да се разпространи на север от тропическите райони, от които произхожда.
Някои учени причисляват към ламарковите процеси и предаването на умения чрез обучение. Косатките усвояват умението за лов на различни видове плячка, а малките копират поведението на възрастните. Едни популации се хранят предимно с риба, други ловуват морски бозайници. Културните различия се запазват през поколенията и според една от хипотезите, биха могли да повлияят на формирането на отделни видове косатки.
Подобни примери не опровергават Дарвин. Естественият подбор продължава да обяснява по-голямата част от еволюционните промени. Авторът на книгата „The Selective Organism: an Expanded Theory of Adaptive Evolution“ предлага придобиването на наследствени признаци да се разглежда като допълнителен механизъм, който действа заедно с естествения подбор.В класическия дарвинистки модел средата тества вече съществуващите различия между индивидите. Организмите с полезни признаци по-често оцеляват и се размножават. В ламарковския модел организмът участва по-активно в приспособяването и избира подходяща реакция измежду достъпните варианти. Например, червеят C. elegans е способен да произвежда различни малки РНК. Конкретният набор зависи от условията на околната среда. Организмът задейства молекули, които повишават шансовете за преживяване на стрес, а след това понякога предава избраната реакция на потомството си. Дарвиновите и ламарковските механизми могат да се подсилват взаимно. Ако способността да се предава полезна реакция повишава оцеляемостта на потомството, естественият подбор ще поддържа организмите с такава способност. Ламарковското наследство в такъв случай само по себе си става резултат от дарвиновата еволюция.
Еволюцията чрез естествен подбор е наричана една от най-добрите идеи в историята на човечеството. Дарвиновите принципи помагат за създаването на нови сортове растения и породи животни, за изучаването на развитието на резистентността на бактериите към антибиотици и за решаването на други практически задачи. Научните списания публикуват изследвания на еволюционни методи далеч извън границите на класическата биология.
Изследването на наследствените реакции към околната среда може да разшири тези възможности. Въздействието на определен климат, състава на почвата, паразитите или хищниците понякога повишава устойчивостта не само на отделния организъм, но и на следващите поколения. В селското стопанство подобни механизми могат да помогнат за създаването на култури, по-добре приспособени към суша, студ и болести.
Подобен подход вече се прилага при опазването на кораловите рифове. Австралийски специалисти подлагат коралите на топлинен стрес в лаборатория и проверяват дали такава подготовка ще направи потомството по-устойчиво на морските вълни на жегата.
Изследователите проучват също така възможното влияние на поведението и начина на живот на родителите върху риска от затлъстяване, зависимости и други нарушения при децата. Връзката остава сложна и не означава, че придобитите навици автоматично се записват в генома. Въпреки това профилактиката може да донесе полза не само на отделния човек, но при определени условия и на бъдещите поколения. Не е необходимо пълно връщане към ламарковата теория в биологията. Наследяването на придобитите признаци действа само при определени условия и не замества естествения подбор. Съвременните данни показват друго. Границата между вроденото и придобитото се оказа по-неясна, отколкото предполагаше опростеният училищен модел на еволюцията.