Анна Лещенко

Эту главу Чарлз Дарвин посвятил некоторым трудностям теории эволюции, особенно волновавшим современников. Первая из них – отсутствие или редкость переходных форм. Если виды произошли от общего предка путём постепенного накопления небольших изменений, почему мы не видим бесчисленных переходных форм между ними? Мы хорошо знаем, что виды более или менее хорошо отделимы друг от друга. Ответ на этот вопрос заложен в самой концепции естественного отбора. Дочерняя, более совершенная и конкурентоспособная форма, стремится занять место родительской, что приводит к вымиранию последней. Таким образом, естественный отбор неминуемо приводит к вымиранию менее приспособленных, в том числе и родительских, форм.

В таком случае, мы должны обнаружить несметное количество останков переходных форм в палеонтологической летописи. Во времена Дарвина из-за неполноты палеонтологической летописи это представлялось серьёзной трудностью. Сейчас, когда палеонтологическая летопись была существенно пополнена и продолжает пополняться, мы действительно можем наблюдать обилие переходных форм между различными группами живых существ.

Но если близкородственные виды обитают в одной области в настоящий момент времени, мы должны находить множество переходных форм между ними. Допустим, на определённой территории встречаются два близкородственных вида, ведущих схожий образ жизни, занимающих примерно одни и те же экологические ниши, но первый приспособлен к жизни в горной местности, а второй – на равнине. В области предгорий встречаются представители двух видов, но несколько реже, чем на основной территории обитания, при этом представители двух видов остаются хорошо отличимыми друг от друга. Каждый из данных видов приспособлен к обитанию в характерной для него области лучше, чем вид-предок, но почему переходные формы не сохранились на границе ареалов обитания двух родственных видов? Дело в том, что подобные пограничные области обычно достаточно малы. Переходные формы действительно могут населять данные области. Но площадь таких зон, как правило, невелика. Соответственно, и численность переходной формы будет ниже, чем дочерних. Поэтому переходная форма может предоставить меньше различных вариаций естественному отбору, её способность к дальнейшему приспособлению к условиям обитания значительно снижена. Малая численность делает её более подверженной влиянию различных воздействий, в особенности вторжению близкородственных форм. Это приводит к скорому исчезновению переходных форм на границе областей обитания дочерних форм.

Что ж, убедительно, но каким образом из сухопутного животного может образоваться водное, из наземного – летающее? Какие переходные формы могут быть между ними? Но животные, представляющие последовательные промежуточные ступени от сухопутного к водному образу жизни в таком отряде, как хищные, представлены и в наше время! Более серьёзной проблемой во времена Дарвина было объяснение возникновения летучих мышей от четвероногих насекомоядных. Сегодня ясно, что рукокрылые произошли от насекомоядных, ведущих древесный образ жизни, которые развивали способность сначала к парящему, а затем к машущему полёту, что на каждом этапе изменений давало предкам ныне существующих летучих мышей определённые преимущества.

Хорошо, но как же может путём случайных ненаправленных изменений возникнуть столь совершенный орган, как глаз? Наиболее простой орган, который можно назвать глазом, представляет собой чувствительное нервное окончание, окружённое пигментными клетками и прикрытое тонкой кожицей. Такой орган позволит своему хозяину различать свет и тьму и, определённо, может дать ему некоторое преимущество. Дальнейшие изменения могут быть направлены на впячивание чувствительной к свету поверхности и формирование структуры, подобной стекловидному телу. Обладатель такого органа получит возможность определять, какая часть поля зрения освещена, а какая затемнена, что будет полезно, в частности, при бегстве от хищника. Дальнейшее усложнение подобной структуры, появление хрусталика, который позволит точно фокусировать световые лучи на чувствительной поверхности, что приведёт к появлению настоящего глаза.

К слову, интересно сходство строения глаза позвоночных и головоногих моллюсков. Группы эти столь далеки друг от друга, что предполагать наследование данной структуры от общего предка вряд ли представляется возможным. Однако это сходство, при более детальном изучении, оказывается поверхностным. Некоторая общность строения объясняется общностью осуществляемой функции, детали строения глаз позвоночных и головоногих разительно отличаются, что вполне объяснимо в рамках теории эволюции, так как эти органы возникали независимо друг от друга путём накопления случайных и различных изменений.

Возникновение новых, сложно устроенных органов, может происходить при глубоком изменении органов (или их частей), ранее имевших несколько функций, но специализировавшихся на выполнении одной. Также, подобные органы могут возникать при изменении функции органа-предшественника. В качестве примера Дарвин приводит плавательный пузырь рыб, который, по мнению многих учёных того времени, стал предшественником лёгких наземных позвоночных. По мнению многих современных палеонтологов, плавательный пузырь и лёгкие действительно являются гомологичными органами, но лёгкие возникли раньше, и, вероятно, у лучепёрых преобразовались в плавательный пузырь.

Что ж, многие трудности теории эволюции Дарвин разъясняет в своей книге, но, мистер Дарвин, а как же кошмары Дженкина и лорда Кельвина? Эти два господина в своё время немало озадачили Чарлза Дарвина и сторонников его теории. Дженкин утверждал, что естественный отбор не может подхватить возникающие в результате случайной изменчивости признаки. Какой-либо полезный признак, возникший у одной особи в популяции, достанется её потомкам ослабленным вдвое. Затем вчетверо и так далее, пока полностью не раствориться и исчезнет. После того, как открытие Менделя приобрело широкую известность, стало ясно, что, вопреки воззрениям времён Дарвина, единицы наследования (гены) являются дискретными. Особь, имеющая мутантный ген, передаст его половине своих потомков в неизменном виде, поэтому распространение какой-либо полезной мутации в популяции вполне возможно. Замечательно, а что насчёт лорда Кельвина? Он оценивал возраст Земли в 20-40 млн лет и указывал, что этого времени явно недостаточно для того, чтобы эволюция живого мира пришла к современному состоянию. Но лорд Кельвин ошибался. Сегодня методом радиоизотопного анализа возраст Земли оценивается в 4,5 млрд лет, что мистеру Дарвину, будь он жив, оказалось бы вполне достаточно.

Многие трудности своей теории Чарлз Дарвин успешно разъяснил в своей книге, некоторые были успешно разрешены по мере дальнейшего развития науки. Сегодня теорией эволюции пронизаны все области биологии, а великий труд Дарвина по-прежнему остаётся актуальным.