ЭВОЛЮЦИЯ

На протяжении тысячелетий людям казалось очевидным, что живая природа была создана такой, какой мы её знаем сейчас, и всегда оста­валась неизменной.

Но уже в глубокой древности высказывались догадки о постепенном изменении, развитии (эволюции) живой природы. Одним из предтеч эволюционных идей можно назвать древнегрече­ского философа Гераклита (VI—V вв. до н. э.), который сформулировал положение о постоянно происходящих в природе изменениях («всё те­чёт, всё изменяется»).

Другой древнегреческий мыслитель — Эмпедокл — в V в. до н. э. выдвинул, вероятно, одну из древнейших теорий эволюции. Он считал, что вначале на свет появились разрозненные части различных организмов (головы, туловища, но­ги). Они соединялись между собой в самых неве­роятных сочетаниях. Так появились, в част­ности, кентавры (мифические полулюди-полу­кони). Позднее будто бы все нежизнеспособные комбинации погибли.

Великий древнегреческий учёный Аристотель выстроил все известные ему организмы в ряд по мере их усложнения. В XVIII в. эту идею развил швейцарский натуралист Шарль Бонне, создав учение о «лестнице природы». На первой сту­пени «лестницы» находились «тонкие мате­рии» — огонь, воздух, вода, земля; на следу­ющих — растения и животные по степени слож­ности их строения, на одной из верхних ступе­ней — человек, а ещё выше — небесное воинство и Бог. Правда, о возможности перехода «со сту­пени на ступень» речи, конечно, не шло, и к эволюции эта система имеет ещё весьма отдалён­ное отношение.

Первую последовательную теорию эволюции живых организмов разработал французский учё­ный Жан Батист Ламарк в книге «Философия зоологии», вышедшей в 1809 г. (см. ст. «Жан Батист Ламарк»). Ламарк предположил, что в течение жизни каждая особь изменяется, при­спосабливается к окружающей среде. Приобре­тённые ею на протяжении всей жизни новые признаки передаются потомству. Так из поко­ления в поколение накапливаются изменения. Но рассуждения Ламарка содержали ошибку, которая заключалась в простом факте: приобре­тённые признаки не наследуются. В конце XIX в. немецкий биолог Август Вейсман по­ставил известный эксперимент — на протяже­нии 22 поколений отрезал хвосты подопытным мышам. И всё равно новорождённые мышата имели хвосты ничуть не короче, чем их предки.

Английский учёный Чарлз Дарвин (о его жиз­ни и созданной им теории эволюции рассказано также в статье «Чарлз Дарвин») в отличие от Ламарка обратил внимание на то, что хотя любое живое существо изменяется в течение жизни, но и рождаются особи одного вида неодинаковыми. Дарвин писал, что опытный фермер различает каждую из овец даже в большом по численности стаде. Например, шерсть их может быть светлее или темнее, гуще или реже и т. п. В обычных условиях среды такие различия несущественны. Но при перемене условий жизни эти мелкие наследственные изменения могут давать пре­имущества их обладателям. Среди множества бесполезных и вредных изменений могут встре­чаться и полезные.

Рассуждая таким образом, Дарвин пришёл к идее естественного отбора. Особи с полезными отличиями лучше выживают и размножаются, передают свои признаки потомству. Поэтому в

Конвергенция (схождение признаков) в ходе эволюции у неродственных животных, ведущих сходный образ жизни





следующем поколении процент таких особей ста­нет больше, через поколение — ещё больше и т. д. Таков механизм эволюции. Дарвин писал: «Можно сказать, что естественный отбор еже­дневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, со­храняя и слагая хорошие, работая неслышно и невидимо...»

Эволюция разных видов идёт с разной скоро­стью. К примеру, беспозвоночные, относящиеся к типу плеченогих, почти не изменились за последние 440 млн лет. А в роде Человек, по данным палеонтологов, за последние 2 млн лет возникло и вымерло несколько видов.

Конечно, взгляды на теорию эволюции не остались неизменными со времён Дарвина. К примеру, Дарвин счёл очень серьёзным возра­жение против своей теории, выдвинутое англий­ским инженером Ф. Дженкином (оно получило название «кошмара Дженкина»). Дженкин рас­суждал так: допустим, у одной особи случайно появился какой-то полезный признак. Но у её потомства этот признак «разбавится» ровно вдвое, у следующего поколения — ещё более уменьшится, пока совершенно не «растворится» и не будет утрачен. В то время считалось (так думал и Дарвин), что у потомства признаки родителей могут сливаться (скажем, у белых и чёрных мышей родится потомство серого цвета). Это распространённое заблуждение опровергли только открытия Грегора Менделя (см. ст. «Грегор Иоганн Мендель»), которые Дарвину ещё не были известны.





В своей аргументации Дарвин опирался на множество приме­ров искусственного, проводимого человеком отбора (с помощью которого были созданы многие породы домашних животных и культурных растений). Но Дарвин не сумел представить ни одного убедительного примера происходящего в природе естест­венного отбора. Такие примеры были описаны учёными только в XX в. Самый известный из этих примеров — с бабочкой берёзовой пяденицей в Англии. Осматривая в 1950 г. коллекции бабочек, собранные за предшествующие сто лет, биологи обна­ружили, что бабочки с чёрными крыльями встречались всё чаще, а с серыми — всё реже. Оказывается, днём пяденицы неподвижно сидят на стволах деревьев, полагаясь на свою маскирующую окраску. В XIX в. серая окраска превосходно скрывала бабочек на фоне лишайников, которыми были покрыты деревья. Но по мере того как загрязнение воздуха в Англии усиливалось, ли­шайники вымирали, а стволы становились чёрными от копоти. На тёмном фоне серые бабочки стали заметными для своих главных врагов — птиц. Чёрная же форма оказалась хорошо замаскированной. В результате соотношение чёрных и серых бабочек неуклонно изменялось в пользу чёрных. (Отметим, что единицей эволюции всегда является не особь, а популяция, т. е. группа особей (в данном случае — пядениц), обитающих рядом друг с другом и скрещивающихся между собой.)

Ещё более яркий пример естественного отбора — возникно­вение устойчивости к ядохимикатам у насекомых. Профессор Кэролл Уильямс писал, что в начале 40-х гг. XX в. «в руках человека оказалось мощное оружие. Это был ядохимикат ДДТ, который, как всемогущий ангел-мститель, обрушивался на вред­ных насекомых. После первого же соприкосновения с ним кома­ры, мухи, почти все насекомые срывались в штопор, падали, час-другой жужжали, лёжа на спине, а потом погибали». Первые сообщения об устойчивости насекомых к ДДТ появились в 1947 г. и касались комнатной мухи. Из полчищ вредных насе­комых систематически выживали лишь немногие, случайно оказавшиеся более устойчивыми к яду. Но каждый следующий год в живых оставалось всё более и более стойкое потомство. «Несколько лет спустя, — писал Уильямс, — комары, блохи, мухи и другие насекомые уже перестали обращать внимание на ДДТ. Скоро они начали его усваивать, потом полюбили». Такая устойчивость была обнаружена более чем у 200 видов насекомых, и список этот продолжал расти.

Совершенно аналогична история «привыкания» болезнетвор­ных бактерий к антибиотикам и многим другим лекарствам.

История эволюции на Земле, как её представляют современ­ные учёные, изложена в статье «Происхождение и развитие жизни».


РУДИМЕНТЫ

Эволюцию можно сравнить со скульптором, постоянно переделывающим свои творения. Ставшие ненужными де­тали непрерывно уничтожаются, а на их месте возникают новые. Но иногда эволюция словно «забывает» вовремя стереть лишние детали. Такие органы называются рудимен­тарными.

У человека насчитывается около сотни рудиментов: например, мигательная перепонка глаза, остаток хвосто­вых позвонков (копчик), волосяной покров на теле, мышцы, приводящие в движение ушную раковину, зубы мудрости.

Проведя пальцами по завитку ушной раковины, легко за­метить утолщение — дарвинов бугорок. Этот рудимент — всё, что осталось от былой остроконечности уха предков че­ловека.

Наконец, самый «знаменитый» рудимент человека — ап­пендикс. Это червеобразный отросток слепой кишки. Он весьма важен для наших сородичей по классу млекопита­ющих — травоядных зверей. Но человек вполне может без него обойтись. Аппендикс напоминает о себе, когда возника­ет его воспаление — аппендицит, что создаёт угрозу жизни человека.

Рудименты имеются практически у всех живых организмов. К примеру, рудиментами задних конечностей у ложноногих змей (удавов и питонов) являются маленькие шипики в задней части тела.

ГОМОЛОГИЧНЫЕ И АНАЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ

Что общего между человеческой рукой, крылом птицы или летучей мыши, передним плавником кита или тюленя? Выполняемые ими функции совершенно различны. Но эти органы имеют общий план строения и развиваются из одних и тех же зачатков зародыша. Такие органы называют гомологичными.

И напротив, крыло птицы и крыло бабочки выполняют весьма сходные функции: служат для полёта. Глаз человека и глаз осьминога, кроме того, ещё и похожи внешне. Но ниче­го общего в происхождении и путях развития этих органов нет. Такие органы называются аналогичными.





АТАВИЗМЫ
Порой в отдельных особях эволюция неожиданно «вспоминает» и вос­производит давно забытые детали стро­ения их предков. Такие признаки носят название атавизмов. У человека это мо­жет быть кожа, сплошь покрытая гус­той шерстью, два ряда молочных желёз, небольшой хвост.

Наиболее часто у человека встреча­ются такие атавизмы, как заячья губа и волчья пасть. Эти названия даны за чисто внешнее подобие и совсем не озна­чают, конечно, что зайцы или волки являются предками человека. При этих атавизмах нарушается строение кос­тей черепа.