Таблица 1.2. Эволюционный календарь
В настоящее время наиболее широким признанием пользуется теория, согласно которой Вселенная возникла в результате Большого взрыва, произошедшего примерно 15 млрд. лет назад; взрыв привел к образованию галактик, которые с тех пор удаляются друг от друга с огромными скоростями. Чтобы сопоставить эволюцию человека с историей Вселенной и Земли, можно использовать модель в виде годичного календаря, приняв, что первая секунда 1 января соответствует Большому взрыву. В этом масштабе продолжительность жизни человека равна восьмой доле секунды.
Каким образом удалось Дарвину создать столь революционную гипотезу?
Мысли о ней впервые возникли у него во время экспедиции, целью которой была топографическая съемка берегов Южной Америки. Приглашенный в 1831 году участвовать в этой экспедиции, Дарвин, находясь на борту корабля «Бигль», должен был регистрировать все виды растений и животных, встречавшиеся во время путешествия. После привычной фауны и флоры Англии Дарвина ошеломило разнообразие форм, подчас очень близких друг к другу, которые он увидел в обследуемых местах. С тех самых пор он уже не мог верить, что мир был создан с полным набором всех существующих видов, уникальных и неизменных [3]. И он пришел к выводу, что эти виды, по всей вероятности, достигли такого разнообразия в результате изоляции, когда та или иная группа была отделена от других пустыней, морским проливом или горной цепью. Различные условия, в которых оказались эти группы, привели к тому, что эволюция каждой из них протекала по-своему.
Выдвинув гипотезу, надо было объяснить, почему эволюция данной группы шла именно в таком, а не ином направлении, и прежде всего выявить механизм происходящей дифференциации.
Первым толчком к ответу на этот вопрос послужила для Дарвина работа английского экономиста Томаса Мальтуса, касающаяся человеческого общества. По мнению Мальтуса, рост численности населения происходит гораздо быстрее, чем рост источников пропитания; в случае голода или войны, когда пищи становится недостаточно, возникает конкуренция и в «борьбе за существование» отбор благоприятствует сохранению более сильного.
Почему бы не приложить этот принцип к популяциям растений и животных?
Если, например, в густом лесу деревья преграждают друг другу доступ к источнику энергии — солнечному свету, то все они рискуют погибнуть. Но если некоторые из них достигнут большей высоты, потому что они случайно унаследовали более высокий рост, то эти деревья смогут уловить больше света. Эта вариация даст им возможность выживать и размножаться более эффективно, производя другие высокие деревья, которые мало-помалу вытеснят более низкие.
Для других видов такой вариацией, обеспечивающей выживание, может оказаться способность развиваться в тени, для третьих — форма корней. Природа, таким образом, была вынуждена отбирать признаки, наиболее приспособленные к данной среде, благоприятствуя их передаче. Она действовала как фактор отбора, позволяющий выживать наиболее жизнестойким за счет более слабых.
То же самое относится к животным. Если в какую-то эпоху, длившуюся много тысячелетий, климат резко холодает, то можно представить себе, что среди рождающихся особей более устойчивые к холоду будут выживать дольше других. Они, таким образом, смогут оставить больше потомков, которые унаследуют их благоприятные признаки и среди которых будет происходить дальнейший отбор. Аналогичным образом можно объяснить наличие у полярного медведя таких признаков, как густой мех, толстый слой жира на всем теле и способность плавать под водой, — признаков, возникших в результате отбора в длинном ряду поколений (см. также рис. 1.4).
Рис. 1.4. Длинные ноги и непропорционально длинная шея жирафа — конечный результат эволюции этого животного. Благодаря этим признакам жираф мог выжить, объедая листву с высоких веток деревьев, растущих в саванне.
Далее мы увидим, как подобным же образом можно объяснить вертикальное положение тела и развитие руки у человека — два особых признака, обеспечивших его эволюционный успех и позволивших ему заселить почти всю планету.
Дарвин затратил около двадцати лет на создание своей теории эволюции, основанной на принципе естественного отбора. Тем не менее он отказывался ее опубликовать, не желая вступать в дискуссии, которые она неизбежно должна была вызвать. Но в 1858 году другой естествоиспытатель, Альфред Генри Уоллес (Wallace), выдвинул теорию, опиравшуюся на ту же идею, и Дарвин, не желая, чтобы кто-то другой единолично пожинал все лавры за исследование, которому он отдал столько лет, опубликовал на следующий год свою работу под названием «Происхождение видов». Как он и ожидал, она вызвала ожесточенные споры, которые, впрочем, все еще не вполне затихли.
3
В настоящее время насчитывают около 12 млн. различных форм бактерий, растений и животных (включая человека), принадлежащих примерно к 1,2 млн. видов.