Эволюция, подобно скульптору, неустанно совершенствует свои творения. Ненужные детали отбрасываются, уступая место новым, более функциональным элементам. Однако порой эволюция как будто забывает о своих творениях, и некоторые из них остаются в виде рудиментов — бесполезных, но всё ещё сохраняющихся частей организма.
РУДИМЕНТЫ
У человека насчитывается около сотни таких рудиментов:
- мигательная перепонка глаза
- копчик (остаток хвостовых позвонков),
- волосяной покров на теле
- мышцы, приводящие в движение ушную раковину
- и зубы мудрости.
Проведя пальцами по завитку ушной раковины, можно обнаружить небольшое утолщение — дарвинов бугорок. Это всё, что осталось от остроконечности уха наших предков.
Самый известный рудимент — аппендикс, червеобразный отросток слепой кишки.
Для травоядных животных он играет важную роль, но человек может обойтись без него. Однако, когда аппендикс воспаляется, возникает аппендицит — опасное для жизни заболевание.
Рудименты встречаются у всех живых организмов. Например, у ложноногих змей, таких как удавы и питоны, рудименты задних конечностей представлены маленькими шипиками в задней части тела.
ГОМОЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ
Сравним три примера:
- Рудимент третьего века у человека и третье веко птицы.
- Остроконечное ухо у обезьяны, человеческого зародыша и рудимент остроконечного уха — дарвинов бугорок — на ухе взрослого человека.
Что общего между человеческой рукой, крылом птицы или летучей мыши, передним плавником кита или тюленя? Эти органы имеют общий план строения и развиваются из одних и тех же зачатков зародыша. Такие органы называются гомологичными.
С другой стороны, крыло птицы и крыло бабочки выполняют схожие функции: они служат для полёта. Глаз человека и глаз осьминога похожи внешне, но их происхождение и пути развития не имеют ничего общего. Такие органы называются аналогичными.
Сходный образ жизни страуса и динозавра струтиомимуса («подражающего страусу») сделал их внешний облик похожим.
В своей теории Дарвин опирался на множество примеров искусственного отбора, проводимого человеком, с помощью которого были созданы многие породы домашних животных и культурные растения. Однако он не смог представить убедительного примера естественного отбора в природе. Такие примеры были описаны учёными только в XX веке.
Самый известный из них — с бабочкой берёзовой пяденицей в Англии. В 1950 году, когда биологи осматривали коллекции бабочек, собранные за предыдущие сто лет, они обнаружили, что бабочки с чёрными крыльями встречались всё чаще, а с серыми — всё реже. Оказалось, что днём пяденицы неподвижно сидят на стволах деревьев, полагаясь на свою маскирующую окраску. В XIX веке серая окраска превосходно скрывала бабочек на фоне лишайников, которыми были покрыты деревья. Но по мере того как загрязнение воздуха в Англии усиливалось, лишайники вымирали, а стволы становились чёрными от копоти. На тёмном фоне серые бабочки стали заметными для своих главных врагов — птиц. Чёрная же форма оказалась хорошо замаскированной. В результате соотношение чёрных и серых бабочек неуклонно изменялось в пользу чёрных.
Следует отметить, что единицей эволюции всегда является не особь, а популяция — группа особей (в данном случае — пядениц), обитающих рядом друг с другом и скрещивающихся между собой.
Ещё более яркий пример естественного отбора — возникновение устойчивости к ядохимикатам у насекомых. Профессор Кэролл Уильямс писал, что в начале 40-х годов XX века «в руках человека оказалось мощное оружие — ядохимикат ДДТ, который, как всемогущий ангел-мститель, обрушивался на вредных насекомых. После первого же соприкосновения с ним комары, мухи, почти все насекомые срывались в штопор, падали, час-другой жужжали, лёжа на спине, а потом погибали». Первые сообщения об устойчивости насекомых к ДДТ появились в 1947 году и касались комнатной мухи. Из полчищ вредных насекомых систематически выживали лишь немногие, случайно оказавшиеся более устойчивыми к яду. Но каждый следующий год в живых оставалось всё более и более стойкое потомство. «Несколько лет спустя, — писал Уильямс, — комары, блохи, мухи и другие насекомые перестали обращать внимание на ДДТ. Скоро они начали его усваивать, потом полюбили». Такая устойчивость была обнаружена более чем у 200 видов насекомых, и список этот продолжал расти.
Совершенно аналогична история «привыкания» болезнетворных бактерий к антибиотикам и многим другим лекарствам.
История эволюции на Земле, как её представляют современные учёные, изложена в статье «Происхождение и развитие жизни».
АТАВИЗМЫ
Порой в отдельных особях эволюция неожиданно «вспоминает» и воспроизводит давно забытые детали строения их предков. Такие признаки носят название атавизмов.
У человека это может быть
- кожа, сплошь покрытая густой шерстью,
- два ряда молочных желёз и другие необычные черты.