Виктория Билик

«Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь»- изданная 24 ноября 1859 году работа английского естествоиспытателя Чарльза Дарвина, где он показал изменчивость видов растений и животных, их естественное происхождение от более ранних видов

С 1837 года Дарвин начал вести дневник, в который вносил данные о породах домашних животных и сортах растений, а также соображения о естественном отборе. В 1842 году написал первый очерк о происхождении видов. Начиная с 1855 года, Дарвин переписывался с американским ботаником А. Греем, которому через два года и изложил свои идеи. Под влиянием английского геолога и естествоиспытателя Ч. Лайеля Дарвин в 1856 начал готовить третий, расширенный вариант книги. В июне 1858 года, когда работа была выполнена наполовину, получил письмо от английского натуралиста А. Р. Уоллеса с рукописью статьи последнего. В этой статье Дарвин обнаружил сокращённое изложение своей собственной теории естественного отбора. Два натуралиста независимо и одновременно разработали идентичные теории. На обоих оказала влияние работа Т. Р. Мальтуса о народонаселении; обоим были известны взгляды Лайеля, оба изучали фауну, флору и геологические формации групп островов и обнаружили значительные различия между населяющими их видами. Дарвин отослал Лайелю рукопись Уоллеса вместе со своим собственным очерком, а также набросками его второго варианта (1844) и копией своего письма к А. Грею (1857). Лайель обратился за советом к английскому ботанику Джозефу Гукеру, и 1 июля 1858 года они вместе представили Линнеевскому обществу в Лондоне обе работы.[1]

12-13 главы «Происхождения видов» посвящены вопросу географического распространения животных и растений.

Основные мысли, высказанные в этих главах:

-Ни сходство, ни несходство обитателей различных областей не могут быть вполне объяснены климатическими и другими физическими условиями

-Разного рода преграды, т.е. препятствия для свободного переселения, находятся в тесной связи с различиями между организмами разных областей

-Организмов одного и того же вида материка или моря сходны, хотя виды могут быть различны в разных местах или станциях

-Несходство между обитателями разных областей может быть приписано их изменению под влиянием изменчивости и естественного отбора и, в меньшей степени, определённому влиянию различных физических условий.

-Каждый вид появился первоначально только в одной области и потом расселился отсюда так далеко, как это ему позволили его способности к переселению и поддержанию своего существования в условиях прошлого и настоящего времени.

-Климатические изменения должны были иметь значительное влияние на переселение. Область, в настоящее время непроходимая для некоторых организмов из-за своих климатических условий, могла быть большим миграционным путём в прошлом. ( Изменение уровня суши, например).

-Возможно расселение растений и животных на дальние расстояния переносом семян и самих особей при помощи птиц, морских течений и т. д.

-Сходство многих растений и животных в далеко отстоящих друг от друга точках может быть объяснено миграцией особей во время Ледникового периода.

-Способность пресноводных организмов к широкому распространению может быть объяснена их лучшему приспособлению к частым перемещениям на небольшие расстояния.

-Отсутствие земноводных млекопитающих на океанических островах (исключение: летучие мыши) можно объяснить непреодолимостью преграды в виде обширного морского пространства

-Виды, населяющие острова родственны видам, населяющим ближайший материк при отсутствии тождества.

Выводы, сделанные Ч. Дарвином, логичны, основаны на обширной исследовательской базе, подкреплены исследованиями других учёных, многое объясняют. Однако исследователь не смог объяснить всего, но пытался. Например, феномен фолклендской лисицы (единственное не одомашненное наземное млекопитающее, жившее на отдалённом океанском острове) был объяснён заносом этого существа на остров посредством айсберга.

Тот факт, что Дарвин не смог объяснить всего не значит, что он не прав. Просто то, что могло бы дать ответы на нерешённые вопросы, ещё не было открыто и изучено. Современные открытия и исследования дополняют и проясняют выводы, сделанные Дарвином. Ниже приведены биогеографические и некоторые другие тезисы-дополнения выводов, сделанных Ч. Дарвином.

1)Палеонтологические доказательства:

Как правило, останки растений и животных разлагаются и исчезают без следа. Но иногда биологические ткани замещаются минеральными веществами, и образуются окаменелости. Изучением ископаемых останков занимается палеонтология. Обычно, осадочные породы залегают слоями (принцип суперпозиции). Этот принцип лег в основу стратиграфии - "науки о земных слоях". Она позволяет определять относительный возраст окаменелостей, то есть выяснять, какие ископаемые организмы жили раньше, а какие позже. Автор принципа суперпозиции-датский ученый XVII века Николай Стенон.

Принцип суперпозиции Стенон и основанная на нем наука стратиграфия позволяют, сравнивая ископаемые формы из последовательных напластований, делать выводы об основных направлениях эволюции. Для оценки возраста окаменелостей используются многочисленные методы датировки, которые подразделяются на относительные (стратиграфические) и абсолютные (разнообразные радиометрические методы, а также люминесцентные, методы электронно-парамагнитного резонанса и др.)

По имеющимся оценкам, более 99% видов живых существ, когда-либо существовавших на Земле, - это вымершие виды, не дожившие до наших дней. На сегодняшний день палеонтологи описали примерно 250000 ископаемых видов, каждый из которых имеет строго определенное стратиграфическое распространение (встречается только в одном слое или в нескольких соседних слоях). Средняя продолжительность существования вида-порядка 2-3 млн. лет.

Наличие так называемых промежуточных форм (переходных форм), то есть организмов, сочетающих в себе характерные признаки разных видов (или разных таксонов более высокого ранга - родов, семейств и т.д.)- общепринятое доказательство эволюции.

Серия палеонтологических находок, сделанных в последние годы, пролила свет на многие детали эволюционного превращения динозавров в птиц: многие хищные динозавры-тероподы в течение юрского и мелового периодов эволюционировали "в птичью сторону". Только одна из этих эволюционных линий дала начало современным птицам и не вымерла 65,5 млн. лет назад вместе с остальными динозаврами;[2]

2)Молекулярно-генетические доказательства:

Анализ ДНК дает убедительные доказательства теории эволюции. Наличие наследственной изменчивости необходимо для эволюции. ДНК мутирует, порождает генетическое разнообразие, служащее материалом для отбора. При этом чем больше генетических различий между организмами, тем сильнее различается их строение. Различия между геномами видов должны соответствовать не только экспериментально наблюдаемым типам мутаций, но и филогенетическому дереву, и палеонтологической летописи. Анализ ДНК позволяет выяснить степень родства между видами, а зная количество накопленных различий, исследователи определяют время расхождения двух видов, то есть время, когда жил их последний общий предок. Для построения филогенетического древа, достаточно рассмотреть несколько генов, присутствующих у всех организмов, которые мы хотим включить в это дерево.

По соотношению несинонимичных и синонимичных нуклеотидных замен (dN/dS) можно определить, насколько сильно действует на данный ген "очищающий" отбор, отбраковывающий мутации, которые меняют свойства белка. Как правило, чем консервативнее функция белка, тем ниже этот показатель. Повышение dN/dS свидетельствует о положительном отборе, т.е. о закреплении полезных мутаций;[3]

3) Биогеографические доказательства:

Во времена Ч. Дарвина господствовала концепция, согласно которой материки не перемещались в горизонтальном направлении, а могли только осуществлять вертикальные движения. При подъёме материков-образовывалась суша, при опускании-моря и океаны. Эта теория до некоторой степени поясняла географическое распределение видов в прошлом, но всё же крайне трудно объяснить, если не учитывать тектонику плит (дрейф континентов)-современная геологическая теория о движении литосферы. Согласно данной теории, в основе глобальных тектонических процессов лежит горизонтальное перемещение относительно целостных блоков литосферы – литосферных плит. Таким образом, тектоника плит рассматривает движения и взаимодействия литосферных плит. Впервые предположение о горизонтальном движении блоков коры было высказано Альфредом Вегенером в 1920-ых годах.

Географическое распределение видов в прошлом, которое можно частично восстановить по ископаемым останкам, также должно соответствовать филогенетическому дереву. Теория тектоники плит и теория эволюции позволяют предсказать, где следует искать те или иные ископаемые остатки. Древнейшие окаменелости сумчатых найдены в Северной Америке, их возраст составляет около 80 миллионов лет. 40 миллионов лет назад сумчатые уже были распространены в Южной Америке, но в Австралии, где они сейчас доминируют, сумчатые появились только около 30 миллионов лет назад. Теория эволюции предсказывает, что австралийские сумчатые произошли от американских. Согласно теории тектоники плит, 30-40 миллионов лет назад Южная Америка и Австралия еще оставались частью Гондваны, крупного континента в южном полушарии, а между ними находилась будущая Антарктида. На основании двух теорий исследователи предсказали, что сумчатые мигрировали из Южной Америки в Австралию через Антарктиду 30-40 миллионов лет назад. Это предсказание подтвердилось: начиная с 1982 года на острове Сеймур, расположенном недалеко от Антарктиды, были найдены более десяти видов ископаемых сумчатых возрастом 35-40 миллионов лет.

Для самого Дарвина важным аргументом в пользу изменяемости видов стал тот факт (отмеченный им самим в ходе кругосветного путешествия на корабле «Бигль»), что вымершие животные, чьи ископаемые остатки встречаются в данном регионе, часто похожи на современных жителей этого региона больше, чем на обитателей других регионов. Например, в Южной Америке, где живут современные ленивцы и броненосцы, встречаются ископаемые останки их вымерших родственников — гигантских ленивцев мегатериев и гигантских броненосцев глиптодонтов. Ни современные ленивцы, ни броненосцы, ни их ископаемые родичи ни разу не были найдены в Старом Свете.[4]

Таким образом, приведённые Ч. Дарвином биогеографические доказательства эволюции прошли проверку временем, были дополнены и расширены современными исследованиями. Книга «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь» - до сих пор служит источником вдохновения, теорий, которые ещё предстоит проверить. Она не потеряла своей актуальности спустя 159 лет после своего издания.

Использованная литература:

[1] https://ru.wikipedia.org/wiki/Происхождение_видов

Доказательства эволюции. Под редакцией А.В. Маркова.2010 г(http://evolbiol.ru/evidence.htm)

[2]. Часть 3.Палеонтологические доказательства (http://evolbiol.ru/evidence03.htm)

[3]Часть 6.Молекулярно-генетические и биохимические доказательства (http://evolbiol.ru/evidence06.htm)

[4]Часть 7 Биогеографические доказательства (http://evolbiol.ru/evidence07.htm)