Эволюция шла на нашей планете миллиарды лет, совершенствуя виды путем
естественного отбора. Однако ученые до сих пор не могут раскрыть некоторые ее тайны...
Глаза и руки
Глаза – один из самых сложных и разнообразных органов животного мира, причем они есть у насекомых, моллюсков и позвоночных. Ученые считают, что глаза эволюционировали из простых светочувствительных клеток, которые постепенно превратились в сложные структуры.
Однако у этой теории есть некая странность. Палеонтологи обнаружили, что около 540 миллионов лет назад на Земле практически одновременно появилось множество высокоразвитых существ со сложным строением глаз.
Столь быстрое развитие трудно объяснить, поскольку эти сложные глаза состоят из множества различных биологических компонентов, включая хрусталик, сетчатку, зрительные нервы и способности мозга обрабатывать зрительную информацию.
Как же эти сложнейшие глаза возникли практически одновременно? А как у некоторых существ, например, глубоководных рыб, развились глаза, способные работать без света? Как появились сложные фасеточные глаза у стрекоз? Эти и еще множество вопросов о строении глаза так и не нашли ответа.
Еще одна тайна эволюции – это левши и их количество. Известно, что веками существует одно и то же соотношение: примерно 90% людей – правши, и только 10% – левши. Причем это касается только людей, у большинства животных левшей вообще нет.
И эта загадка волнует ученых: почему именно 10% людей левши, почему их не становится больше или меньше? И зачем вообще эволюции потребовались левши?
Одна из теорий предполагает, что с точки зрения эволюции леворукость – это преимущество в бою. Левши часто побеждают в таких видах спорта как бокс, фехтование и бейсбол, потому что их движения сбивают с толку противников-правшей. В доисторические времена это могло применяться в рукопашном бою и на охоте, делая левшей самыми успешными воинами племени.
Есть еще одно преимущество левшей – из-за асимметрии мозга они часто придумывают нестандартные решения тех или иных задач, отличаются творческими способностями. Это с точки зрения эволюции тоже способствует выживанию. Но при этом левши чаще болеют неврологическими болезнями и в среднем их продолжительность жизни ниже, чем у правшей. Зачем природе потребовалось все это, и зачем ей именно 10% левшей в популяции – так и остается загадкой.
Заразная зевота
Зевание – еще одно загадочное явление. Оно свойственно практически всем позвоночным, от людей и собак до птиц и даже рыб. Однако ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению о причинах зевания. Наиболее популярной теорией было то, что зевание способствует повышению уровня кислорода в крови.
Однако современные исследования опровергли эту теорию, показав, что потребление кислорода при зевании не увеличивается. Если зевание связано не с кислородом, то какова его цель? Одна из гипотез предполагает, что зевание помогает регулировать температуру мозга, охлаждая его и улучшая умственную деятельность.
Другие ученые считают, что зевание повышает бдительность, давая мозгу и телу сигнал о том, что пора просыпаться.
Но самое странное в зевании – его заразность. Если мы видим и слышим, как кто-то зевает, то часто сами начинаем зевать.
Этот эффект настолько силен, что даже некоторые животные, например, собаки и шимпанзе, могут «заразиться» зевотой от человека. Заразная зевота, возможно, развилась как механизм социального взаимодействия, помогая группам синхронизировать циклы сна или повышать бдительность в опасных условиях. Но если это так, почему мы зеваем и в одиночестве? И почему плод зевает в утробе матери еще до того, как он начал взаимодействовать с другими людьми? Все это остается одной из больших биологических загадок.
Побочный продукт
Сознание человека – одна из самых удивительных загадок биологии. В какой-то момент эволюции наши предки развили способность размышлять о прошлом, планировать будущее и абстрактно мыслить.
Этот уровень самосознания значительно превосходит то, что мы наблюдаем даже у самых умных животных, таких как дельфины или приматы. Но как эта способность развилась, и почему она появилась у людей, но не у наших ближайших родственников, например, у шимпанзе или неандертальцев?
Одна из теорий гласит, что сознание возникло как побочный продукт сложных социальных взаимодействий, позволяя людям предсказывать поведение других, создавать союзы и эффективно общаться.
Но настоящая загадка заключается в том, когда произошел этот процесс. Была ли у ранних гоминидов какая-то форма зачаточного самосознания, или же существовал определенный момент, когда человеческий мозг перешел к рефлексивному мышлению?
Нейробиологи до сих пор не могут точно определить, где в мозге находится сознание, а некоторые философы утверждают, что это не просто биологический процесс, а нечто более глубокое.
Такой же загадкой являются и сны. Люди и многие животные видят яркие, часто странные сны, но ученые до сих пор не до конца понимают, почему это происходит. Сон сам по себе необходим для выживания, помогая отдохнуть мозгу и восстановить энергию. Но почему наш мозг создает сложные сценарии сновидений, а не просто отдыхает?
Некоторые исследователи считают, что сны помогают решать проблемы,
моделируя реальные ситуации, чтобы мозг мог «отработать» решения.
Другие предполагают, что сны позволяют разуму переживать страхи, тревоги и прошлый опыт более безопасным способом, чем в реальности. Однако самая большая загадка заключается в том, почему сны часто настолько нелогичны и сюрреалистичны.
Если сны выполняют эволюционную функцию, почему они не более практичны? Почему нам снятся полеты, нападения невероятных существ или потеря зубов?
А еще есть осознанные сновидения, в которых люди понимают, что они спят, и могут контролировать обстановку во сне. Если сны – пассивный процесс, почему мозг иногда позволяет контролировать их?
Так что истинная эволюционная цель сновидений остается неизвестной.
Еще одна эволюционная загадка, связанная со сном – это умение некоторых живых существ спать, используя только половину мозга. Подобным свойством обладают киты, дельфины и некоторые птицы.
Этот процесс позволяет морским млекопитающим плавать, всплывать на
поверхность за воздухом и наблюдать, нет ли хищников поблизости и при
этом отдыхать.
Но почему эволюция не «выдала» другим животным этот механизм сна? Биологические механизмы, лежащие в основе такого сна, остаются загадкой, и до сих пор неясно, как китам и дельфинам удается переключаться между полушариями без когнитивных нарушений.
Добрые вампиры
Эволюция, как мы знаем, это выживание сильнейших.
Однако в эту концепцию не вписывается альтруизм, который свойственен не
только людям, но и животным. Даже в живой природе мы видим примеры
самопожертвования. Летучие мыши-вампиры, например, отрыгивают кровь,
чтобы «угостить» некоторых членов своей колонии, дельфины защищают
больных или раненых сородичей, а сурикаты стоят на страже, предупреждая
свою группу о хищниках, рискуя при этом собственной жизнью.
Одним из объяснений является родственный отбор, когда животные помогают родственникам, обеспечивая выживание общих генов. Но это не объясняет, почему альтруизм возникает между неродственными особями, как это наблюдается у некоторых видов птиц.
Также не понятно, почему одни виды совершают акты доброты, в то время как другие никогда не проявляют подобного поведения?
И почему люди проявляют крайнюю степень бескорыстия, даже если это не
приносит им личной выгоды? Несмотря на десятилетия исследований, корни
альтруизма остаются так и не найдены.
Однако самая большая загадка эволюции – это то, почему и как вообще возникла жизнь. Ученые считают, что она появилась около 3,5-4 миллиардов лет назад, но то, как неживые химические вещества собрались в первые самовоспроизводящиеся молекулы, остается неизвестным.
Как вообще эти молекулы внезапно перешли к эволюционирующим организмам?
Некоторые теории предполагают, что жизнь зародилась в глубоководных гидротермальных источниках, где богатая минералами среда могла создать идеальные условия. Другие считают, что жизнь возникла вообще не на Земле, а произошла из органических молекул на астероидах или кометах.
Хотя ученым удалось воссоздать некоторые из основных строительных блоков жизни в лабораторных экспериментах, им так и не удалось перейти от простых молекул к настоящему
самовоспроизводящемуся организму. Вопрос о том, как неживые химические
вещества начали эволюционировать, остается главной загадкой биологии.
Прочтите еще: "Пропавшие без следа бесценные сокровища"
Группа моего сайта в Контакте.