Эволюция. От Дарвина до современных теорий - Элисон Джордж

Пингвины – очаровательные птицы. В зависимости от классификации, существует от 17 до 20 видов пингвинов. Такое разнообразие включает в себя различные формы – от величественного императорского пингвина из Антарктики до малого пингвина Австралии, вес которого составляет всего одну двадцатую от веса антарктического «императора». Прочие виды населяют Новую Зеландию, Южную Африку и Галапагосские острова. Несмотря на то что результаты анализа ДНК показывают, что ближайшими родственниками пингвинов являются альбатросы, эти птицы не умеют летать… так как же им удалось достичь такого географического разброса популяций?

Самые древние окаменелости пингвинов появились вскоре после вымирания динозавров (около 65 миллионов лет назад). Общий предок всех живых видов обитал в южной части Новой Зеландии и на Земле Мэри Бэрд (Антарктида), которые в те времена были удалены друг от друга не более чем на 1500 километров. Предки непосредственно пингвинов уже почти лишились своих крыльев. Окаменелости и анализ ДНК показывают, что распространение пингвинов соответствовало распространению и отступлению ледников. Череда ледниковых периодов, которая началась примерно 35 миллионов лет назад, сделала Антарктику непригодной для жизни, поэтому по мере наступления ледников птицы отступали на север. Затем течение льда сместилось западнее, восточнее и ближе к экватору.

За 10 миллионов холодных лет поверхность Земли нагревалась, охлаждалась и снова нагревалась, а птицы следовали за отступающим ледяным покровом до самого южного края. В процессе миграции они оставляли колонии, рассредоточенные по холодноводным берегам всего земного шара. Последовавшая за этим изоляция и трудности существования отдельных групп пингвинов привели к возникновению целого биоразнообразия известных нам видов.

Глава тринадцатая. Взаимное родство организмов; морфология; эмбриология; рудиментарные органы

В которой Дарвин рассматривает классификацию животных и показывает, как его теория структурирует все живое по эволюционным направлениям.

Все мы знаем, что прошлое – это ключ к настоящему, а младенцы – это ключ к взрослому миру. Дарвин понимал, что в процессе онтогенеза животные принимают наиболее подходящую своему образу жизни форму. Получается, что близкое родство между организмами можно отследить при сравнении их эмбриональных форм.

Целых восемь лет Дарвин изучал усоногих раков – совершенно непонятную тогда группу животных, которая, как выяснилось, была родственником крабов, насекомых и прочих членистоногих. Внешний вид взрослых раков сильно отличался от известных прибрежных форм из-за внутреннего паразита крабов, который выглядел как гигантский гриб. Но несмотря на различие взрослых особей, зародыши обоих видов очень похожи. Чуть в меньшей степени они схожи с эмбрионами омаров и крабов, а также других членистоногих морских обитателей. Эмбрионы всех этих форм схожи с зародышами насекомых. Получается, что у бабочек есть родственники даже на морских берегах. Сама же гигантская группа членистоногих в своем эмбриональном развитии схожа с зародышевыми формами ленточных червей и их родственников, которые, как известно, во взрослом состоянии выглядят совершенно иначе. Эта общая схожесть, утерянная у взрослых особей, указывает на глубинные шаблоны родства эмбрионов, видоизменяющиеся по мере развития организма.

Дарвиновская классификация жизни, в соответствии с которой группы внутри групп образовывали иерархичную структуру, идущую от общего предка, основывалась лишь на том, что ученый мог видеть в микроскопе или невооруженным глазом. Теперь же на помощь пришли гены – новые единицы эволюции. Они познакомили нас с целыми царствами жизненных форм, о которых мы ничего не знали всего несколько десятилетий назад.

Новое дерево жизни явилось прямым потомком того самого эскиза общего происхождения, опубликованного в «Происхождении видов». Современная версия основана на сравнении миллиардов последовательностей ДНК различных форм жизни. Родство китов и жирафов оказалось не самым поразительным. Большее удивление вызвало тесное родство между всеми животными и грибами, а также открытие целого царства одноклеточных существ – архей, чья структура и образ жизни при внешней схожести сильно отличается от бактерий. Возможно, в древние времена археи даже сотрудничали с бактериями, образуя ядросодержащие клетки, из которых состоят все известные нам растения и животные.

Глава четырнадцатая. Выводы и заключение

В которой Дарвин приводит «длинный аргумент» в пользу эволюции и пытается разгадать «величайшую загадку»: почему существует так много разных видов.

И вот, спустя полтора столетия после выхода «Происхождения видов», Дарвин оказался прав практически во всем. Теперь эволюция – это не «просто теория». Эволюция, как химия и другие науки, позволяет получить логический взгляд на мир. Дарвин мог лишь мечтать о том, что эта великая книга прольет свет не только на происхождение мира растений и животных, но и на существование нас самих.

Дарвинизм придал смысл тому, что когда-то было не более чем беспорядочным набором фактов, и при этом структурировал биологию. Современная психология, экология и многие другие науки зародились на страницах этой величайшей книги. Полтора столетия спустя эволюция стала так же важна для нашего понимания жизни, как и гравитация для изучения Вселенной. В заключительных словах «Происхождения видов» говорится: «Есть величие в этом воззрении, по которому жизнь с ее различными проявлениями Творец первоначально вдохнул в одну или ограниченное число форм; и между тем, как наша планета продолжает вращаться согласно неизменным законам тяготения, из такого простого начала развилось и продолжает развиваться бесконечное число самых прекрасных и самых изумительных форм».

«Публикация книги Дарвина „Происхождение видов“ в 1859 году стала эпохой в моем собственном интеллектуальном развитии, как и в человеческом мышлении в целом. Она разрушила одним ударом множество догматических барьеров и возбудила ум к восстанию против всех старых авторитетов, утверждения которых противоречили современной науке» (Фрэнсис Гальтон, английский исследователь и изобретатель, из автобиографии «Воспоминания» (1908)).

Что будущее приготовило для нашего понимания эволюции? В этой главе биолог Кевин Лаланд объяснит, почему концепция эволюции нуждается в переосмыслении. Также мы попросим других влиятельных биологов рассказать об эволюции в следующие 200 лет.

На протяжении 150 лет концепция эгоистичного гена считалась одной из самых успешных научных теорий. Но придется ли нам переосмыслить эволюцию в XXI веке? Биолог Кевин Лаланд рассказывает, почему так важно провести эволюционное обновление.

Все научные теории должны сопровождаться новыми идеями и открытиями. И эволюция – не исключение. В последние годы наши познания в биологии достигли невероятных высот. Достижения в области генетики, эпигенетики и биологии развития заставили нас призадуматься о взаимосвязи между генами, организмами и окружающей средой с точки зрения развития биоразнообразия, а также направления и скорости эволюции. Новые открытия подорвали саму идею «эгоистичного гена», в соответствии с которой всем заправляют именно гены. Теперь же считается, что сами организмы играют активную и конструктивную роль в собственном развитии и развитии своих потомков. И именно они направляют эволюцию.