Арсений Изъюров
«Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь». Странное название для книги, не правда ли? Оно как будто отталкивает своей громоздкостью, а, вместе с тем, именно так назвал свой труд английский натуралист, путешественник, а впоследствии и эволюционист Чарлз Роберт Дарвин. Несмотря на прошедшие полтора столетия (труд был опубликован в 1859-ом году) данный opus magnum всё ещё остаётся непоколебимым столпом-основателем эволюционного учения. Даже более того, современные научные изыскания в различных областях биологии (генетика, палеонтология, сравнительная анатомия, эмбриология, молекулярная биология и т.д.) только подтверждают истинность гипотез и теорий, касающихся происхождения и развития живых организмов и изложенных в данном труде. Регулярно в научных журналах публикуются статьи, сообщающие об обнаружении новых переходных форм или информирующие о новых открытиях, которые проливают свет на ранее неизвестные вопросы и всё более и более подтверждают дарвиновскую теорию.
Однако всё так же остаются и те, кто считает точку зрения официальной науки ошибочной или в корне неверной. Причинами этого отчасти служат различные псевдонаучные исследования, проводимые как различными энтузиастами, среди которых встречаются даже настоящие учёные, так и целыми сообществами, в чьих рядах можно встретить иногда даже действующие научные лаборатории. Справедливости ради стоит отметить, что последнее происходит довольно редко. Основной же причиной, по моему мнению, можно назвать неприятие людским сознанием возможности самопроизвольного возникновения жизни и, в частности, столь сложно устроенного «венца творения» коим является человек. Кроме того, существуют также такие проблемы, как: отсутствие переходных форм, видообразования в настоящее время, некоторые даже говорят о невозможности самозарождения жизни в силу второго закона термодинамики – в общем каждая гипотеза являет собой свою степень невежества тех, кто её оспаривает.
Проблемы теории
Стоит, однако, отметить, что теория эволюции, предложенная Дарвином далека от идеала в силу недостаточности имевшихся в то время данных. И он сам это прекрасно понимал, что нашло своё отражение в его книге. «Отец» эволюционного учения привёл, описал и постарался объяснить множество трудностей, с которыми пришлось столкнуться его теории. Наиболее значимыми были следующие:
1. отсутствие переходных форм между видами;
2. наличие у живых организмов практически совершенных и в противоположность этому – почти абсолютно бесполезных органов, происхождение которых посредством череды различных модификаций казалось невероятным, а потому подвергалось сомнению;
3. отсутствие ясного и определённого ответа на вопрос: «Могут ли инстинкты быть приобретены и модифицированы посредством естественного отбора?»;
4. отсутствие объяснения того факта, что при скрещивании особей разных видов мы получаем стерильное потомство, или не получаем его вообще, а при скрещивании особей разных разновидностей фертильность в большинстве случаев не страдает.
В шестой главе «Происхождения видов» Дарвин подробно разобрал первые две из представленных выше препятствий своей теории. Сам он приводит следующие объяснения данных явлений:
I
a) невозможность всестороннего изучения и исследования Земной коры, из чего вытекает несостоятельность полного отрицания наличия в ней огромного количества ископаемых форм живых организмов, ранее населявших планету, среди которых может быть встречено и множество переходных форм;
b) адаптированность каждого вида к своему ареалу обитания, что в свою очередь наталкивает на мысль о приспособленности переходных форм к промежуточным условиям среды обитания, между уже существовавшими зонами, к тому же всякая форма меньшей численности имеет больше шансов быть истреблённой, чем многочисленная, так как подвергается вторжениям со стороны своих более адаптированных близкородственных форм, занимающих соседние ареалы. Так как любой вид живых организмов в своём развитии стремится к увеличению занимаемой им территории, чтобы быть как можно более успешным в естественном отборе;
c) процессы видообразования в природе обычно происходят столь медленно, что переходные формы далеко не всегда бывают заметны;
II органы животных необходимые для выполнения различных функций образовывались через огромное число вымерших переходных форм, количество которых в разы превышало численность ныне живущих видов. Каждый вид с тем или иным приспособлением существовал во множестве экземпляров ровно до тех пор, пока не появлялась другая форма с органом, более соответствующим его функционалу.
Как видно из только что описанного, Чарлз Дарвин сам разрешил некоторые из трудностей, ставшими камнями преткновения в процессе формирования его теории. Однако давайте абстрагируемся от объяснений Дарвина и попытаемся самостоятельно разрешить вставшие вопросы.
Трудности связанные с переходными формами
Итак, почему же так мало переходных форм и так ли это на самом деле? Дабы ответить на этот вопрос необходимо в первую очередь понять, что представляет собой эволюция и эволюционный ряд для какого-либо живого организма. Эволюционный ряд являет собой последовательность изменений (в какой-то мере «микроэволюций») в совокупности выстраивающих единый «мост» через «макроэволюционную пропасть», разделяющую различные виды и собственно приводящую к появлению самих новых видов. Но вернёмся к переходным формам. В действительности же оказалось, что в современном мире существует огромное количество переходных форм. Благодаря достижениям науки, сделавшей, за прошедшие полтора века с момента создания дарвиновского труда, поистине значительный шаг в перёд в своём развитии были открыты более 200 тысяч различных ископаемых несколько тысяч новых видов. Значительный вклад был внесён нашим соотечественником Иваном Анатольевичем Ефремовым, которым в 40 – 50-х годах прошлого столетия были разработаны основные положения, ставшие основой новой дисциплины – тафономии (раздел палеонтологии, изучающий закономерности процессов захоронения ископаемых остатков организмов).
Пожалуй, одна из самых значимых побед сторонников теории эволюции над её противниками была сделана в двадцатом веке в связи с обнаружением лагершеттов (особого типа захоронения окаменелостей, где благодаря особым условиям сохраняются не только твёрдые части скелетных форм, но также и отпечатки мягких тканей) в слоях, характерных для кембрийского и ордовикского периодов. Большинство установленных ранних переходных форм стали известны современной науке именно благодаря ларгершеттам. Главное достоинство данного типа местонахождений как раз то, что они позволяют обнаружить фоссилии не только твёрдых образований живых организмов таких, как: кости, панцирь, различные роговые образования и т.д., но и столь трудно фоссилизируемых структур как: мягкие ткани, мышц и т.п.
Переходные формы найдены
Одним из знаменательных достижений можно считать нахождение связующего звена между столь различными группами как моллюски, брахиоподы и кольчатые черви. Этим удивительным организмом была Halkieria. Это небольшое животное (5 – 6 см длиной), сочетавшее в себе признаки трёх вышеупомянутых классов, встречается в отложениях раннего и среднего кембрия (500 – 540 млн лет назад). История открытия данного организма весьма интересна. Первоначально данное имя было дано гипотетическому ископаемому, от которого вначале нашли шипы и чешуйки, однако спустя некоторое время в одном из лагершеттов Гренландии (Сириус-Пассет) был найден отпечаток целого животного, у которого были обнаружены шипы халкиерии. В результате был реконструирован внешний облик животного, представлявшего собой слизень, покрытый рядами чешуй нескольких типов, спереди и сзади которого пристроились вдобавок щитки, напоминавшие раковинки брахиопод.
Кембрийская и эдиакарская ветви эволюционного древа жизни нашей планеты в принципе изобилуют различными вымершими формами, являющимися близко родственными по отношению к различным типам живущих ныне видов. Большинство среднекембрийских переходных форм известных к настоящему времени было добыто в сланцах Бёрджес (самый старый, известный и исследованный лагершетт в мире, располагающийся на юго-западе Канады). В данном местонахождении были найдены такие организмы как: Orthozanclus reburrus, Wiwaxia и др. Данные существа также, как и описанная выше халкиерия имеют в своём строении различные шипы, чешуи и щитки, напоминающие раковины брюхоногих моллюсков. Обнаружение данных организмов доказало, что переходные формы существовали даже среди таких классов беспозвоночных как черви и моллюски, что ещё сильнее упрочило дарвиновскую теорию в дополнение к уже найденным и значимым свидетельствам, как археоптерикс и другие представители данной когорты.
Конечно же на данный момент научное сообщество не располагает информацией обо всех переходных формах, как когда-либо существовавших, так и населяющих планету в настоящее время, однако прогресс не стоит на месте, и когда-нибудь мы будем располагать знаниями, если не обо всех, то о большей части «связующих звеньев» живых организмов.
Проблемы таксономии – как результат видообразования
В настоящее время учёных уже не столько беспокоит вопрос существования переходных форм, сколько те изменения, что претерпели живые организмы в процессе адаптаций к тем или иным условиям окружающей среды. Таким образом концепция переходных форм сталкивается с одним большим препятствием: мы можем пронаблюдать образование новых видов и подвидов живых существ, но мы не в состоянии запечатлеть образование более крупных таксономических групп. К тому же макромутации далеко не всегда способны дать начало какому-либо жизнеспособному организму, следовательно, даже если сейчас появится создание с совершенно уникальными признаками его будет невозможно отнести в новый таксон, поскольку будет ничего не известно о том сможет ли это существо вообще выжить и оставить после себя жизнеспособное и эволюционно приспособленное потомство, способное дать начало новому виду или группе видов живых организмов. Вследствие этого можно заключить, что присвоение какого-либо таксономического ранга старше рода возможно лишь в ретроспектива, когда данная группа накопит ресурс изменчивости, станет конкурентоспособной и, возможно, даст начало новым родам и видам.
Теперь, после рассмотренных выше трудностей теории, касавшихся переходных форм, мы надеемся, что развеяли все сомнения, которые, возможно, беспокоили читателя. Так что теперь мы перейдём ко второму вопросу, поднимаемому Чарльзом Робертом Дарвином в шестой главе его творения.
Новые органы и как они появляются
Наш мир полон поистине прекрасных, а порою и невероятно ужасающих живых созданий. Растения, животные, грибы и т.д. – все они часть единого живого сообщества. Однако они столь же и разнообразны, сколь и удивительны. Каждый из них по-своему уникален. Многие из этих существ имеют поистине столь сложно устроенные, а, порой, и невообразимые приспособления, что сложно представить, как тот, или иной орган мог сам образоваться в процессе эволюции. Как последовательность случайных мутаций могла привести к формированию таких сложных приспособлений для жизни, какими в настоящее время обладают живые организмы. Ответ, как ни странно, прост и логичен – последовательно. На первый взгляд кажется, что тот или иной орган, присутствующий у животного идеально подходит для оптимального существования организма в занимаемых им природных условиях. Однако, при ближайшем рассмотрении мы понимаем, что это утверждение справедливо далеко не для всех. Именно поэтому происходит усовершенствование органа, с целью повышения его эффективности для выполнения тех или иных функций, а также появление новых органов, достигающих тех же результатов.
Новые органы возникают в процессе эволюции двумя основными способами:
1. путём усовершенствования уже имеющегося, с целью улучшения функционирования (как уже было сказано выше);
2. в результате модификации старого органа, для переключения его на выполнение новых задач.
«Глаза боятся», а эволюция ваяет
Пожалуй, самым выдающимся примером, демонстрирующим первый путь может служить появление такого невообразимо сложного органа, как мозг млекопитающих и высших приматов, в частности. На первый взгляд кажется, что это вершина эволюционного процесса, которая каким-то совершенно невероятным образом развилась из обычной нервной трубки и стала основным руководящим органом, регулирующим процессы жизнедеятельности организмов (посредством регуляции и контроля над различными функциональными системами организма. Например, эндокринной, выделительной и т.д.), а также у человека развившегося до такой степени, что вызвало появление столь сложной психической «формы» как сознание. Кроме регуляторной и контролирующей функции мозг обладает способностью запоминать и учиться. Однако, к сожалению, мозг не идеален, как и любой орган он подвержен различным ошибкам, вследствие чего могут появляться такие ощущения, как «фантомная боль» (сильный болевой синдром, ощущаемый пациентом в несуществующей части тела (обычно возникает после ампутации конечности)) и т.д.
«Новая жизнь»
Примером же второго пути можно считать человеческие слуховые косточки. У наших далёких предков функционал данных структур был отличен от того, который мы им приписываем. Так, например, стремечко (у земноводных, рептилий и птиц называется столбик) изначально являлось костью второй жаберной дуги, выполнявшей у рыб роль воздушного насоса. Однако в связи с переходом к лёгочному дыханию, необходимость в жабрах и, как следствие, в жаберной крышке отпала и кость, первоначально выполнявшая функцию прикрепления жаберной крышки к черепу, приобрела новую функцию – передачу звуковых колебаний в среднем ухе. Первая же жаберная дуга, служащая рыбам в качестве челюстей, также постепенно передала функции другим костям. Наковальня и молоточек же образовались впоследствии из костей сустава квадратной и сочленовной соответственно.
Эволюция теории эволюции
«Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь» – фундаментальное творение Чарльза Дарвина, которое остаётся актуальным до сих пор. За прошедшее с 1859-го года время оно не раз подвергалось критике, обвинялось в несостоятельности и, тем не менее, стойко прошло через все перипетии судьбы и не только не «пошатнулось», но ещё более закрепилось на своём почётном месте в истории мировой науки. Современное эволюционное учение становится всё более и более структурированным, отталкиваясь уже не столько от логических умозаключений и философских рассуждений по тем или иным вопросам, сколько от реальных фактов, полученных в ходе научных изысканий. Как бы странно это не звучало, но нельзя отрицать тот факт, что теория эволюции «эволюционирует». Каждое новое исследование, каждое научное открытие или достижение, пусть и незначительное, вносят свою лепту в формирование нового представления синтетической теории эволюции, которая давно уже ушла за пределы дарвиновской теории. Однако остов этой теории неизменен, и он не что иное как – дарвиновское учение. В этом и состоит гений Дарвина, который смог создать учение, опередившее своё время, и сформировавший его постулаты остающиеся непоколебимыми и по сей день!
Список использованных ресурсов
· Марков А.В., Наймарк Е.Б. Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий //АСТ. – 2014;
· лекционный материал по курсу «Палеобиология и палеоэкология»;
· лекционный материал по курсу «Зоология позвоночных животных»;
· https://ru.wikipedia.org;
· Борисов Н. М., Воробьев Ф. Ю., Гиляров А. М., Еськов К. Ю., Журавлев А. Ю., Марков А. В., Оскольский А. А., Петров П. Н., Шипунов А. Б. Доказательства эволюции //Под редакцией А.В. Маркова. – 2010 г.