Бесконечное разнообразие
В сентябре 1831 года, когда Чарлзу Дарвину было 22 года, ему предстояло стать частью экспедиции на борту британского военного судна "Бигл" в роли натуралиста. Это кругосветное путешествие было направлено на гидрографическую разведку морского дна у берегов Южной Америки. С собой в путешествие Дарвин взял свежеизданный первый том "Основ геологии" Чарлза Лайеля, который тогда был известен как популяризатор новых геологических теорий. Знакомый с концепцией эволюции, Дарвин обнаружил в горных породах Патагонии обилие окаменелостей, что способствовало развитию новых теорий. Однако особенно значимым для его понимания эволюции стали его наблюдения за многообразием животных, обитающих на островах Галапагос.
Галапагосские вьюрки представляли собой один из самых таинственных объектов для исследований, насчитывая 14 различных видов с уникальными характеристиками. Некоторые из них питались семенами, что характерно для этого вида птиц, в то время как другие предпочитали почки растений и фрукты, а третьи - охотились на насекомых. Каждый вид обитал на своем острове, где формировалась уникальная экосистема. Дарвин заметил, что, несмотря на разнообразие, эти виды были поразительно похожи, словно произошли от одного общего предка, что ставило перед ученым вопрос о причинах такой вариативности.
В начале века известный французский натуралист Жан Батист Ламарк представил миру свою теорию, направленную на разгадку загадки возникновения видов. Он выдвинул гипотезу, согласно которой животные адаптируются к окружающей их среде в процессе жизни, аналогично тому, как спортсмены развивают свои мускулы. Ламарк утверждал, что эти приобретенные характеристики передаются потомкам, и со временем эти накопленные изменения могут привести к формированию новых видов.
Согласно современным генетическим исследованиям, приобретенные в течение жизни характеристики не передаются следующим поколениям. Дарвин, используя логику и наблюдения, отклонил теорию Ламарка. Он заметил, что сын тяжелоатлета не наследует мускулы своего отца напрямую, а лишь потенциал для их развития.
Дарвин предложил альтернативную теорию, основанную на неоспоримом факте: большинство молодых животных не доживает до зрелости, несмотря на их массовое рождение. Во многом это связано со случайностью. Однако Дарвин также отметил, что животные, размножающиеся половым путем, различаются по множеству характеристик, таких как окрас, форма, поведение и прочие. Эти различия могут либо способствовать, либо мешать выживанию животного. Таким образом, особи с полезными особенностями чаще выживают и передают эти черты следующим поколениям.
Для влияния на эволюцию необходимо, чтобы полезные характеристики передавались от одного поколения к другому. Исходя из своих наблюдений за наследственностью, Дарвин пришел к выводу, что это действительно происходит: хотя сын тяжелоатлета может не унаследовать непосредственно физическую подготовку отца, он часто получает основные атрибуты его физического строения. Несмотря на то, что Дарвин, как и многие ученые его времени, не имел знаний о генетике, его интуитивные понимания оказались достаточными для формирования верных выводов.
Согласно теории Дарвина, эволюция галапагосских вьюрков в основном произошла за счет выживания и размножения особей с полезной изменчивостью. Дарвин описал этот процесс как естественный отбор. Однако оставался открытым вопрос: каким образом возникло такое разнообразие видов?
Ключ к разгадке предоставили острова Галапагос. На каждом из них обитала уникальная раса гигантских черепах, имеющих свой особенный рисунок на панцире, но все они были очевидно связаны между собой. Дарвин предположил, что они произошли от общего предка, затем расселились по различным островам, где эволюционировали в условиях изоляции от других групп. Естественный отбор способствовал сохранению и улучшению адаптивных изменений, позволяя каждой расе оптимально приспособиться к своей среде. Из-за географической изоляции исключалась возможность межрасового скрещивания и обратного процесса.
По теории Дарвина, вьюрки разделились таким же образом, при этом разные виды формировались на разных островах в результате адаптации к разнообразным условиям среды. Например, популяции вьюрков, питающиеся в районах, где преобладают кактусы, развивались по-другому, чем те, которые осели в лесных массивах. В начале могло происходить скрещивание между разными группами, но со временем, из-за различий в поведении, эти возможности уменьшались, в итоге приведя к генетической несовместимости между разными расами. Это привело к формированию различных видов вьюрков.
Теория Дарвина
Формулируя свою ключевую научную теорию в конце 1830-х годов, Дарвин посвятил следующие 20 лет сбору подтверждающих её фактов. В 1859 году он наконец опубликовал свои выводы, мотивированный работой другого ученого, Алфреда Рассела Уоллеса, который представил идеи, заметно схожие с его собственными.
Статья Уоллеса, написанная им всего за три дня в порыве вдохновения (после приступа малярии), содержала недостаточное количество убедительных исследовательских данных. С работой Дарвина «Происхождение видов» дела обстояли иначе. Она выделялась своей глубокой проработанностью и детальностью. Этот труд быстро распространился и вызвал бурное негодование среди консервативных ученых, которые считали его идеи почти богохульными. Хотя многие приветствовали отход от библейского рассказа о сотворении мира в пользу дарвиновской теории, далеко не все были готовы принять мысль о том, что человек произошел от обезьян в результате эволюции.
Данная концепция продолжает вызывать недоумение у тех, кто считает человека особенным «Божьим творением», стоящего лишь на одну ступень ниже ангелов. В то же время ученые, которые принимают идею о своем происхождении из процесса эволюции, продолжают спорить о ее тонкостях. Ранее распространенное мнение об эволюции как о медленном процессе постоянных мелких изменений было оспорено концепцией «пунктуационного равновесия», предполагающей, что долгие периоды стабильности видов чередуются с короткими периодами интенсивного эволюционного развития, порождающими новые виды. Эта идея возникла на основе наблюдения, что ископаемые останки редко показывают постепенность эволюционных изменений.
Эти гипотезы могут вносить коррективы в структуру теории, но не оспаривают ее фундаментальные основы. Сегодня общепризнанно, что животные адаптируются к разнообразным внешним условиям. Это было подтверждено в последние десятилетия наблюдениями за тем, как многие насекомые, включая комнатных мух, комаров и мух цеце, выработали устойчивость к химическим веществам, используемым против них. Создатель ДДТ в 1942 году не мог предвидеть такого развития событий. Но, возможно, он невольно предоставил неопровержимое подтверждение теории, которая уже более 130 лет является центральной темой научных споров в области зоологии.
Знаете ли вы?
- Больше миллиона видов животных зарегистрированы в научных каталогах, и интересный факт, что насекомые составляют больше 3/4. Количество новых видов насекомых, обнаруживаемых ежегодно, предполагает, что их общее количество может увеличиться до десяти миллионов.
- Теория эволюции всегда сталкивалась с противниками. В 1925 году в Теннесси учитель Джон Скоупс был осужден за преподавание дарвинизма, что нарушало закон штата, запрещавший обучение теориям, опровергающим божественное создание мира. Этот закон был отменен только в 1967 году.
- Наблюдается ускорение эволюции у различных видов насекомых, которые становятся устойчивыми к пестицидам. Также, одной из ключевых проблем в исследованиях СПИДа является непрерывное эволюционное изменение вируса.
- Идею Дарвина о выживании наиболее приспособленных особей используют для оправдания определенных политических взглядов. Многие утверждают, что общество только выигрывает, предоставив возможность сильным добиваться успеха за счет слабых.
Эволюция животных. Теория Дарвина живет. Часть 1
Спасибо, что дочитали статью до конца. Если понравилось, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал. Дальше будет еще больше интересной и полезной информации))🐭