Данил Коншу

"Я видел дальше других только потому, что стоял на плечах гиганотв"

- Исаак Ньютон

Чарльз Дарвин является основоположником эволюционного учения. Это доктрина принята и развита современной естественной наукой, поскольку она объясняет происхождение организмов, населяющих землю и наблюдаемое разнообразие их видов, является научной (потенциально фальсифицируемой) и основные утверждения этой теории подтверждаются фактами.

Чарльз Дарвин опирался как на собственные наблюдения умноженные на талант естествоиспытателя, так и на современные ему научные работы геологов, естествоиспытателей, ботаников и зоологов. Его основной труд - “Происхождение видов” содержит четырнадцать тематических глав, не считая заключительной, в которых последовательно раскрыт принцип естественного отбора, способы его осуществления, основные законы, связанные с ним и биогеологические процессы, объясняющие разнообразие видов. Моё внимание привлекли главы XII и XIII, в которых раскрывается тема географического распространения организмов и связанные с ним процессы видообразования. Эта тема привлекает внимание, поскольку в ней накопленный ранее внушительный массив биогеографических и геологических данных используется как аргумент, подтверждающий эволюцию. Кроме того, суммарный массив этих данных порождает парадоксы, если рассматривается с точки зрения старых, а на то время традиционных и основных теорий происхождения видов. Таким образом, в этой главе Дарвину удалось применить очень сильный аргумент в пользу своей новой теории - он разрешает с её помощью парадоксы, неразрешимые внутри старых теорий и даёт теоретическую основу для большого количества наблюдений.

Современная наука, стоя на плечах такого гиганта, как Чарльз Дарвин видит очень далеко: гораздо дальше, чем может увидеть один человек. Результаты работы команд и лабораторий со всего мира ежедневно пополняют сокровищницу человеческих знаний. Я полагаю, что господину Дарвину было бы любопытно посмотреть, что происходить в науке в наши дни, особенно в отношении его теории. Уже понятно к чему я клоню, да, у меня есть адрес Чарльза Дарвина! Ну что же, время написать ему письмо.

Доброго времени суток, господин Дарвин!

Я рад, что смог получить адрес вашей электронной почты. Я бы хотел поговорить с вами о географическом распространении видов. Я знаком с вашим трудом, и мне было бы интересно ваше авторитетное мнение относительно новейших исследований в данной области.

Господин Дарвин, вы пишите, что современное расселение видов не может быть объяснено разницей в физических условиях. Действительно, климат даже в достаточно отдалённых частях земли может быть сходным, однако биом разных материков в значительной степени отличается. В статье “An Update of Wallace's Zoogeographic Regions of the World” опубликованной в журнале “Science” ^[1] показаны современные представления о распределении видов наземных животных по материкам. Это распределение отражает огромный пласт зоологических данных, собранных в каждом регионе и оно подтверждает ваши слова.

Альфред Рассел Уоллес, английский естествоиспытатель конца девятнадцатого века выделял шесть биогеографических областей: Неоарктическая, Палеоарктическая, Индо-Малайская, или Восточная, Неотропическая, Эфиопская и Австралийская. Авторы статьи, опираясь на новейшие данные обновили и усовершенствовали его карту, выделив одиннадцать биогеографических областей (Неоарктическая, Панамская, Неотропическая, Палеоарктическая, Шино-Японская, Восточная, Океаническая, Австарлийская, Мадагаскарская, Сахаро-Арабская и Афротропическая), которые подразделяются на двадцать биогеографических регионов. Основания для деления мира на регионы - филогенетические.

Цель авторов - показать, что сбор филогенетической информации по регионам воедино важен для обзора исторических взаимоотношений между регионами, и такой обзор позволяет выявить эволюционно уникальные регионы земли.

Положение вещей, нашедшее отражение в данной схеме может быть объяснено наличием преград между материками в разные геологические эпохи. Чем раньше образована преграда - тем более отдалённый общий предок будет у видов, населяющих разные материки. И наоборот - в географически близких местах, или в местах, бывшими близкими в ближайшее геологическое время даже несмотря на различия в условиях обитания и климате - живут близкородственные виды (а иногда даже один и тот же вид, или какая-то промежуточная форма, являющаяся свидетельством текущего видообразования).

В ваше время, господин Дарвин, было неизвестно, произошли ли все виды от одного предка или было несколько разных точек происхождения. Выстраивая свою теорию вы утверждали, что все организмы имеют единственного предка. Исходя из этой точки зрения гораздо труднее объяснить разницу между видами на разных континентах, поскольку способы переселения видов далеко не очевидны на первый взгляд. Гораздо более просто такая разница объясняется множественными актами зарождения жизни на разных континентах. Однако такое объяснение не подходит для теории эволюции, и вам пришлось искать доводы, искать хотя бы гипотетические способы, как животные и растения могут мигрировать с континента на континент. Такие доводы нашлись. Благодаря накопленным к тому времени геологическим данным можно было утверждать, что многие континенты были ранее соединены полностью или посредством перешейков. Вами были приведены довольно веские теоретические доказательства существования единого предка, и ваши коллеги из будущего, опираясь кроме всего прочего на ваши труды установили множество филогенетических фактов и закономерностей. В наше время в научном сообществе существование единого предка для всех организмов, ныне населяющих землю, а также единых предков для всех животных, для всех растений и вообще для двух любых случайно взятых филогенетических групп не вызывает сомнений. Единый предок всех млекопитающих необходим для установления филогенетических связей между млекопитающими разных континентов. А чтобы знать, когда могла происходить миграция, нужно знать о том, в какое геологическое время этот предок жил, и какие формы образовал. Что же нового в современных изданиях можно узнать об этом существе?

В статье “Ancestor of All Placental Mammals Revealed” за авторством Сида Перкинса, опубликованной в журнале “Science” ^[2] рассказывается об открытии общего предка всех плацентарных млекопитающих - крошечного, хвостатого и покрытого шерстью существа. По всей видимости, предок более чем пяти тысяч видов плацентарных млекопитающих появился менее чем через четыреста тысяч лет после массового вымирания динозавров. Многие факты об эволюции млекопитающих до сих пор остаются неустановленными, однако возможно соотнести время появления млекопитающих (геологическую эпоху) и географию земли того времени. Проходя вперёд по временной шкале можно видеть, как менялся облик земли, а вместе с тем исчезали и появлялись возможности для миграции животных. Изоляция двух популяций исходного вида ведёт к образованию двух новых, а изоляция разных частей континентов ведёт к независимому образованию уникальной флоры и фауны на каждом из них. Таким образом и были сформированы одиннадцать биогеографических областей.

Конкретно меня поразили изысканные и глубокие предположения о том, как флора с разных континентов и островов может перемещаться через моря. Это были необходимые и достаточные объяснения похожести флоры, например, в континентальной Европе и в Англии. Ваши опыты и теоретические предположения дали достойное и сильное объяснение реальному положению вещей. Изменилось ли что-то с тех пор?

В настоящем времени перед человечеством стоит серьёзная проблема инвазивных видов. Эта проблема привлекает моё внимание, поскольку я полагаю, что скоро всему человечеству придётся иметь дело с последствиями деятельности инвазивных видов. Разумеется, чтобы смягчить эти возможные последствия учёными и инженерами разрабатываются методы для восстановления и охраны среды.

Развивающиеся на разных континентах растения и животные приспосабливались к схожим условиям окружающей среды. Как оказалось, некоторые приспосабливались лучше. И будучи завезёнными на другой континент и попав в схожие условия среды они начинали вытеснять своих менее приспособленных конкурентов и разрушать местные экосистемы, нарушая традиционные устоявшиеся пищевые цепи. Ранее такой проблемы не наблюдалось, поскольку несмотря на активную перевозку представителей видов одного континента на другой, прошло недостаточно времени и не было накоплено серьёзного пласта данных, чтобы говорить об этой проблеме. Такие данные об активности инвазивных видов на неродных территориях, как представленные в статье “Invasive plants taking over the U.S.” за авторством Эмили ДеМарко, опубликованной в журнале “Science”^[3], могли бы быть использованы вами как очередной пример естественного отбора, несмотря на то, что речь идёт об искусственно занесённых на континент видах.

Австралия, один из самых удивительных материков земли, страдает от

деятельности инвазивных видов. Очень тяжело беречь экосистему от попадания в него чужеродных видов, которые приходя начинают доминировать и вытеснять исходные формы. Как видно из статьи “Intercepting the first rat ashore”, опубликованной в журнале “Nature”^[4], одиночное животное почти невозможно отловить, и если оно попало в место, где находиться ему не положено - непредсказуемые последствия могут постигнуть экосистему этого места. Однако не исключено, что существует возможность установить заново нарушенный природный баланс. В статье научного репортёра Брайана Оуэнса “Behind New Zealand’s wild plan to purge all pests”, опубликованной в журнале “Nature”^[5] описывается опыт Новой Зеландии в деле массового уничтожения животных (инвазивных млекопитающих) ради сохранения оригинальной островной фауны, и утверждается, что, возможно, используя новые технологии, Австралия может уничтожить инвазивные виды животных на своей территории к 2050 году.

Надеюсь, что вы выскажете своё мнение по поводу инвазивных видов

С уважением, Данил Коншу, студент ФЕН 14405

Ссылки.

1. http://science.sciencemag.org/content/339/6115/74.full

2. http://www.sciencemag.org/news/2013/02/ancestor-all-placental-mammals-revealed

3. http://www.sciencemag.org/news/2015/01/invasive-plants-taking-over-us

4. http://www.nature.com/nature/journal/v437/n7062/full/4371107a.html

5. http://www.nature.com/news/behind-new-zealand-s-wild-plan-to-purge-all-pests-1.21272