Об эволюции наука: Эволюция как метод решения технических задач – DW

Содержание

Эволюция как метод решения технических задач – DW – 26.07.2013

Эволюция — от обезьяны к человекуФото: picture-alliance/dpa

Владимир Фрадкин

26 июля 2013 г.

Идея использовать механизмы естественного отбора в области технического конструирования впервые была выдвинута полвека назад. С тех пор ученые добились немалых успехов.

https://www.dw.com/ru/%D1%8D%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4-%D1%80%D0%B5%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85-%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87/a-16962924

Биологическая эволюция и механизмы естественного отбора зарекомендовали себя в качестве чрезвычайно эффективного инструмента адаптации живых организмов к условиям окружающей среды. Белый медведь великолепно приспособился к морозам Заполярья, рогатая гадюка — к жаре пустыни Сахара. Полвека назад, на заре компьютерной эры, программистам пришло в голову попробовать применить законы, открытые Дарвином, для решения технических задач. Так родились эволюционные алгоритмы. О нынешнем состоянии дел в области генетического программирования и эволюционных стратегий можно было узнать, побывав на прошедшей в Амстердаме международной конференции GECCO (Genetic and Evolutionary Computation Conference).

Варианты технических решений спариваются и дают потомство

В борьбе за существование выживает сильнейший, — так устроена природа. Но тут вовсе не обязательно имеется в виду физическая сила. Сильнейший — это может быть и самый высокий или самый приземистый, самый тяжелый или самый легкий, самый толстый или самый тощий, самый быстрый или самый медлительный, а также самый хитрый или самый сообразительный… Все зависит от условий, в которые поставила организм внешняя среда.

На тех же принципах построено и эволюционное моделирование, только здесь за выживание бьются не животные в дикой природе, а технические решения в компьютере. Скажем, разные конструкции форсунки автомобильного двигателя. Марк Хармен (Mark Harman), профессор информатики лондонского Университетского колледжа, поясняет: «Обычно мы начинаем моделирование со случайного набора решений какой-то технической проблемы. Так же, как в природе, наши варианты решений могут спариваться и производить потомство, причем некоторые из потомков могут оказаться совершеннее родителей. По мере того, как сменяются поколения, могут выкристаллизоваться одно-два удачных решения. Если речь идет о форсунке двигателя, то это могут быть конструкции, обеспечивающие более высокую степень сжатия горючего. В нашей программе у них больше шансов дать потомство».

Оптимизация технического решения происходит сама собой

Критерии отбора задают, конечно, люди. Это может быть, скажем, коэффициент полезного действия форсунки: в результате наиболее эффективные конструкции выживают, а менее эффективные вымирают и отбраковываются компьютером. И несколько сотен поколений спустя компьютер, если повезет, может вдруг выдать вариант оптимизированной форсунки — вариант, который мог бы никогда не прийти в голову живому инженеру-конструктору. Профессор Хармен поясняет: «Огромное преимущество эволюционных алгоритмов состоит в том, что удачные решения выкристаллизовываются сами собой. Мы не знаем точно, как рождается то или иное решение, мы можем лишь констатировать, что оно действительно лучше других. А всю работу выполняет за нас эволюция».

Понятно, что возможности этого метода не безграничны. В зависимости от сложности задачи, компьютерное моделирование на основе эволюционных алгоритмов может потребовать многих недель машинного времени, говорит ученый: «Эволюции понадобились миллиарды лет на то, чтобы жизнь прошла путь от бактерии до человека. Но мы, естественно, не можем ждать так долго. Поэтому мы, приступая к моделированию, обычно стараемся задать хорошую исходную позицию. Фигурально выражаясь, наша эволюция начинается не с бактерий, а с обезьян».

Главное — правильно задать граничные условия

Здесь особое значение обретает мастерство программиста и его чувство меры: если он задаст слишком общие, неопределенные граничные условия, цифровая эволюция может занять слишком много времени, если же условия окажутся слишком узкими и жесткими, эволюция может и вовсе «не пойти». По словам профессора Хармена, метод получил уже довольно широкое распространение среди инженеров, особенно при решении проблем оптимизации. Но уже через несколько лет эволюционные алгоритмы могут заинтересовать и разработчиков программного обеспечения, считает ученый: «Одна идея, которая кажется мне чрезвычайно интересной, состоит в том, что такие алгоритмы могут выявлять и даже самостоятельно устранять ошибки в программе — причем в то самое время, когда программа работает. Пока, правда, эта идея находится на ранней стадии разработки, но года через два ее, будем надеяться, удастся реализовать на практике».

Возможно, уже в недалеком будущем подключенный на ночь к зарядному устройству смартфон сможет самостоятельно проверить совместимость очередной актуализации операционной системы с установленными на нем приложениями. И в случае обнаружения конфликта предупредить об этом владельца, а еще лучше — просто адаптировать новую версию операционной системы к имеющимся приложениям.

Написать в редакцию

Пропустить раздел Топ-тема

1 стр. из 3

Пропустить раздел Другие публикации DW

На главную страницу

Ученые о теории эволюции

Подавляющее большинство изречений, помещённое в настоящий сборник, принадлежит самым ярым защитникам теории эволюции. Но в этом-то и сила книги. Основы эволюционистских твердынь вряд ли пошатнут высказывания из уст учёных-креационистов. Но даже в суде оправдывающие показания, приведённые враждебно настроенным свидетелем, считаются наиболее важными. Поэтому замечания палеонтолога-эволюциониста, который признаётся в отсутствии промежуточных форм, или биолога-эволюциониста, который сомневается в механизме мутаций/отбора, весьма существенны (особенно, если эти высказывания приведены точно и без искажений), даже если в остальном автор поёт гимны эволюции. Мы с нетерпением ждём самого широкого использования этого издания.

Редактор.
Creation Science Foundation Ltd, 1990.

***

Сегодня многие считают, что спор о происхождении жизни ведется между научными воззрениями эволюции и религиозными воззрениями сотворения. Так ли это на самом деле?

Перед публикацией своей книги Дарвин утверждал:

1. Будущая книга вас весьма озадачит; она, к сожалению, будет слишком гипотетична. Скорее всего, она лишь послужит упорядочиванию фактов, хотя сам я думаю, что нашел приблизительное объяснение происхождению видов. Но, увы, как часто — почти всегда — автор убеждает себя в истинности собственных догм.
Чарльз Дарвин, 1858, из письма коллеге о заключительных главах «Происхождения видов». Цит.по John Lofton’s Journal, The Washington Times, 8 February 1984.

Научна ли теория эволюции?

2. По существу, теория эволюции превратилась в своего рода научную религию; почти все ученые приняли ее, и многие готовы «втиснуть» свои наблюдения в ее рамки.
Х. С. Липсон (H.S.Lipson), королевское физическое общество, профессор физики, Манчестерский университет, Великобритания. A physicist looks at evolution. Physics Bulletin, vol,31, 1980, p.138.

Эволюция — факт или вера?

3. Теория эволюции — стержень биологии; таким образом, биология находится в странном положении науки, основанной на недоказанной теории. Так наука она или религия? Вера в теорию эволюции, таким образом, сродни вере в целенаправленное творение — каждая концепция считается истинной теми, кто верит в нее, однако ни та, ни другая не доказаны по нынешний день.
Л. Харрисон Мэтьюз (L.Harrison Matthews), королевское физическое общество. Предисловие к «Происхождению видов» Дарвина. J.M.Dent & Sons Ltd, London, 1971, p.xi.

4. Приходится признать, что, вопреки расхожим представлениям, теория случайного возникновения жизни под воздействием естественных условий, основанная на фактах, а не на вере, просто еще не написана.
Хьюберт П.Йоки (Hubert P.Yockey), Армейская радиационная станция, Абердинский полигон, Мэриленд, США. A calculation of the probability of spontaneous biogenesis by information theory. Journal of Theoretical Biology, vol.67, 1977, p.396.

Можно ли наблюдать эволюцию?

5. Эволюцию — по крайней мере в том смысле, в каком говорил о ней Дарвин — невозможно проследить в течение жизни одного наблюдателя.
Др. Дэвид Б.Киттс (David B.Kitts), зоология, кафедра геологии и геофизики, университет Оклахомы, Норман, Оклахома, США. Paleontology and evolutionary theory. Evolution, vol.28, September 1974, p.466.

Можно ли проверить эволюцию?

6. Легко сочинять истории о том, как одна форма жизни превращалась в другую, и находить причины того, почему та или иная стадия побеждала в естественном отборе. Но истории эти — не наука, так как не существует способа подвергнуть их проверке.
Личное письмо (от 10 апреля 1979 года) д‑ра Калина Паттерсона (Colin Patterson), старшего палеонтолога Британского музея естественной истории, Лондон, Лютеру Д. Сандерленду. Цит. по: Luther D.Sunderland. Darwin’s Enigma, Master Books, San Diego, USA, 1984, p.119.

7. Нашу теорию эволюции невозможно опровергнуть никакими наблюдениями — любые наблюдения могут быть «втиснуты» в ее рамки. Теория эволюции, таким образом, находится «по ту сторону эмпирической науки», хотя это не обязательно означает, что она неверна. Никто не может придумать способа проверить ее. Выводы — безосновательные или сделанные на основе немногочисленных лабораторных опытов, проведенных в максимально упрощенных условиях, — приобрели распространенность, далеко не соответствующую их ценности. Они стали частью эволюционной догмы, впитанной нами в процессе обучения.
Пол Эрлих (Paul Ehrlich), профессор биологии, университет Стэнфорда и Л.Чарлз Берч (L.Charles Birch), профессор биологии, университет Сиднея. Evolutionary history and population biology. Nature, vol.214, 22 April 1967, p. 352.

8. Эволюционные события уникальны, неповторимы и необратимы. Превратить сухопутное позвоночное в рыбу так же невозможно, как и произвести обратное превращение. Применение экспериментальных методов проверки к таким уникальным историческим процессам строго ограничено — в первую очередь потому, что продолжительность этих процессов намного больше, чем жизнь экспериментатора. Именно из этой невозможности проверки исходят антиэволюционисты, требуя доказательств, которые они смогли бы великодушно признать удовлетворительными.
Теодозиус Добжански (Theodosius Dobzhansky), бывший профессор зоологии и биологии, университет Рокфеллера. On methods of evolutionary biology and anthropology, Part 1, biology. American Scientist, vol.45 (5), December 1957, p.388.

Подтверждается ли эволюция фактами?

Дарвин писал:

9. Я уверен, что в этой книге вряд ли найдется хоть один пункт, к которому нельзя подобрать факты, которые приводили бы к прямо противоположным выводам, чем факты, найденные мною. Истинный результат может быть получен только при тщательном подсчете и сопоставлении фактов и доводов как «за», так и «против». А это пока невозможно.
Чарльз Дарвин, 1859. Предисловие к «Происхождению видов», с.2. Цит. также в «John Lofton’s Journal», The Washington Times, 8 February 1984.

Что же доказывают факты?

10. Биологи просто наивны, когда они говорят об экспериментах, разработанных для проверки теории эволюции. Она не поддается проверке. Ученые будут то и дело натыкаться на факты, противоречащие их предсказаниям. Эти факты неизменно будут игнорироваться, а их открыватели будут, несомненно, лишены дальнейших субсидий на исследования.
Профессор Уиттен (Whitten), генетика, Мельбурнский университет, Австралия. 1980 Assembly Week address.

О чем говорят факты?

11. Факты вовсе не «говорят сами за себя»; их читают в свете теории. Творческая мысль, как в искусстве, так и в науке, направляет изменение мнений. Наука — это квинтэссенция человеческой деятельности, а не механическое, роботоподобное накопление объективной информации, ведомое законами логики к неопровержимым выводам.
Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould), профессор геологии и палеонтологии, Гарвардский университет. The validation of continental drift. В кн.: Ever Since Darwin, Burnett Books, 1978, pp.161–162.

12. Время от времени ученые натыкаются на факты, которые, кажется, вот-вот откроют одну из величайших тайн науки. Такие открытия очень редки. Когда они происходят, все братство ученых приходит в чрезвычайный восторг.
Но сильные чувства — не лучший барометр научной достоверности. Наука, как заметил Адам Смит, должна быть «величайшим противоядием от энтузиазма». Объяснения исчезновения динозавров — замечательный показатель того, что наука основана не только на фактах. Есть гораздо более важный аспект — истолкование этих фактов.
Др. Роберт Джэстроу (Robert Jastrow), физика, директор Института космических исследований, США. The dinosaur massacre. Omega Science Digest, March/April 1984, p.23.

Эволюция: факт или вера?

13. После множества тщетных попыток наука оказалась в весьма щекотливой ситуации: постулировав теорию происхождения видов, она не смогла доказать ее. Упрекая богословов в том, что они опираются на мифы и чудеса, наука сама оказалась в незавидном положении, создав свою собственную мифологию, а именно: если в результате длительных усилий нельзя доказать, что нечто происходит сейчас, значит, это происходило в первобытном прошлом.
Др. Лорен Эйсели (Loren Eisley), антропология. The secret of life. В кн.: The Immense Journey, Random House, New York, 1957, P.199.

Чего добился Дарвин?

14. По существу, теория Дарвина предвосхитила его знания — он выдвинул новую перспективную теорию, но ограниченный запас знаний не позволил ему убедить себя и других в ее правильности. Он не мог ни сам принять свою теорию, ни доказать ее другим. Дарвин просто не был достаточно сведущ в тех областях естественной истории, на знании которых могла бы базироваться его теория.
Др. Бэрри Гейл (Barry Gale), история науки, Дарвиновский колледж, Великобритания. В кн.: Evolution Without Evidence. Цит.по: John Lofton’s Journal, The Washington Times, 8 February 1984.

Изменилось ли что-нибудь?

15. Я знаю, что данные — по крайней мере в палеоантропологии — остаются столь немногочисленными и рассредоточенными, что на их толкование очень жестко влияет теория. В прошлом теории явно отражали не реальные данные, а идеологические веяния.
Др. Дэвид Пилбим (David Pilbeam) физическая антропология, Йелский университет, США, Rearranging our family tree. Human Nature, June 1978, p.45.

Следовательно…

16. Вот одна из причин того, что я начал склоняться к антиэволюционной, или, лучше сказать, не-эволюционной точке зрения: в прошлом году я внезапно осознал, что до сих пор на протяжении двадцати лет всего лишь думал, будто работаю над теорией эволюции. В одно прекрасное утро я проснулся, и меня словно обожгло: ведь я работаю над этим уже двадцать лет, и до сих пор ничего об этом не знаю! Ужасно, когда понимаешь, что тебя так долго водили за нос. Одно из двух — либо что-то не так со мной, либо с теорией эволюции. Но я‑то знаю, что со мной все в порядке! Поэтому последние несколько недель я занимался тем, что задавал самым разным людям и коллективам очень простой вопрос: можете ли вы рассказать что-нибудь об эволюции — все, что угодно, лишь бы это действительно было правдой?
Я задавал этот вопрос в отделе геологии Музея естественной истории. Молчание было мне ответом. Я опробовал его на участниках семинара по эволюционной морфологии в университете Чикаго, очень представительного органа эволюционистов, и снова ответом было лишь долгое молчание, пока наконец кто-то не сказал: «Я знаю одно: нужно запретить учить этому в школе».
Др. Колин Паттерсон (Colin Patterson), старший палеонтолог, Британский Музей естественной истории, Лондон. Keynote address at the American Museum of Natural History, New York City, 5 November 1981.

Помогла ли теория эволюции

…ученым?

17. Книгу Дарвина «Происхождение видов» я нахожу крайне неудовлетворительной: она ничего не говорит о происхождении видов; она написана весьма поверхностно, и содержит специальную главу «Трудности теории»; она включает массу рассуждений о том, почему в летописи окаменелостей нет никаких свидетельств естественного отбора…
…Как ученый, я не в восторге от этих идей. Но мне кажется недостойным ученого отвергать теорию лишь по причине собственной предвзятости.
Н. Липсон (H.Lipson), Королевское физическое общество, профессор физики, Манчестерский университет, Великобритания. Origin of species. «Letters», New Scientist, 14 May 1981, p. 452.

18. Без сомнения, открытием заседания Британской Ассоциации по прогрессу науки, проходившего в Сэлфорде, стал доктор Джон Дюран, молодой преподаватель университетского колледжа в Суонси. Читая лекцию о Дарвине самой большой аудитории за всю неделю съезда, Дюран выдвинул ошеломляющую теорию — дарвиновское объяснение происхождения человека путем эволюции превратилось в современный миф, в тормоз науки и социального прогресса…
Дюран заключил, что секулярный миф об эволюции оказал «разрушительное воздействие на научные исследования» и привел к «искажениям, бесплодным спорам, и гигантским злоупотреблениям в науке».
Др. Джон Дюран (John Durant), университетский колледж Сурнси, Уэльс. Цит.по: «How evolution became a scientific myth». New Scientist, // September 1980, p.765.

19. Эволюция — сказка для взрослых. Эта теория ничего не дала прогрессу науки. Она бесполезна.
Профессор Луи Бунур (Louis Bounoure), бывший президент Биологического общества Страсбурга, директор Страсбургского Зоологического музея, бывший директор Французского Национального центра научных исследований. Цит.по: Advocate, 8 March 1984, p.17.

20. Ученые, утверждающие, будто эволюция — это факт жизни,— великие мошенники, а их истории, возможно, — величайшая мистификация всех времен. У нас нет ни йоты фактов, объясняющих эволюцию.
Др. Т.Н.Тамисиан (T.N.Tahmisian), Комиссия по атомной энергетике, США, в The Fresno Bee, August 20, 1959. Цит.по N.J.Mitchell, Evolution and the Emperor’s New Clothes, Roydon publications, UK, 1983.

…философам?

21. Лично я уверен, что теория эволюции и особенно то широкое распространение, которое она получила, в будущих учебниках истории будут представлены как величайший анекдот. Наших потомков восхитит невероятная доверчивость, с которой была принята столь сомнительная и бездоказательная гипотеза.
Мальколм Маггеридж (Malcolm Muggeridge), всемирно известный журналист и философ. Паскалевс-кие чтения, университет Ватерлоо, Онтарио, Канада.

Действительно ли теория сотворения мира ненаучна?

22. Отношение к видам как к «естественным родам» прекрасно согласуется со взглядами креационистов преддарвинской эпохи. Луи Агассис даже утверждал, что роды — это мысли Господа, воплощенные таким образом, чтобы дать нам понять Его величие и Его весть. Виды, писал Агассис, «созданы Божественным Разумом как категории Его образа мышления». Но разве могло разделение органического мира на дискретные вещи быть оправдано теорией эволюции, которая провозгласила бессмысленные изменения фундаментальным фактом природы?
Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould), профессор геологии и палеонтологии, Гарвардский университет. «A quahog is a quahog». Natural History, vol. LXXXVIII(7), August-September, 1979, p. 18.

23. Если живая материя возникла не из-за взаимодействия атомов, естественных сил и радиации, — то как же тогда? Существует еще одна теория — довольно непопулярная в наши дни,— основанная на идеях Ламарка: если организм нуждается в улучшении, то он разовьет его, а затем передаст потомкам. Я, однако же, думаю, что мы должны пойти еще дальше и согласиться, что единственное приемлемое объяснение — сотворение. Я знаю, что это — анафема для физиков, в том числе и для меня, но мы не должны отрицать теорию, подтвержденную экспериментальными доказательствами, даже если она нам не нравится.
Х.С. Липсон (H.S.Lipson), королевское физическое общество, профессор физики, Манчестерский университет, Великобритания. A physicist looks at evolution. Physics Bulletin, vol.31, 1980, p. 138.

Творение ex nihilo?

24. В 1973 году я пришел к заключению, что наша Вселенная действительно была внезапно создана из ничего (ex nihilo), и это — следствие известных физических законов. Это предположение поразило людей: одних — как нелепое, других — как очаровательное, третьих — как и то и другое одновременно.
Новизна научной теории творения ex nihilo вполне очевидна, ведь долгие годы наука внушала нам, что некто не может создать нечто из ничего.
Эдвард П.Трайон (Edward P.Tryon), профессор физики, Нью-Йоркский университет, США. What made the world? New Scientist, 8 March 1984, p.14.

Слепой случай или разумный замысел?

25. Чем более это невероятно статистически, тем менее мы верим в то, что все произошло по воле слепого случая. Очевидной альтернативой случаю является мыслящий Конструктор.
Др. Ричард Докинз (Richard Dawkins), кафедра зоологии, Оксфордский университет, Великобритания. The necessity of Darwinism, New Scientist, vol.94, 15 April 1982, p. 130.

Но так ли все сложно…?

26. Но давайте отбросим иллюзии. Если сегодня мы обратимся к ситуациям, в которых аналогии с естественными науками особенно впечатляют, даже если мы обнаружим в биологических системах процессы, далекие от состояния равновесия, все равно наши исследования так и останутся далеко за пределами возможности объяснить столь невероятную сложность самых простейших организмов.
Илья Пригожий (Нуa Prigogine), профессор, директор отделения физики, Брюссельский университет. Can thermodynamics explain biological order? Impact of Science on Society, vol.23(3), 1973, p. 178.

27. А три фунта мозга в Человеке — самое, насколько нам известно, сложное и высокоорганизованное устройство во Вселенной.
Др. Айзек Азимов (Isaac Asimov), биохимик, бывший профессор Бостонской университетской школы медицины, всемирно известный писатель. In the game of energy and thermodynamics you can’t even break even. Smithsonian Institute Journal, June 1970, p. 10.

Итак?

28. Поскольку мы видим» однако, что вероятность случайного происхождения жизни настолько ничтожна, что сводит всю концепцию случайности к абсурду, разумно будет думать, что благоприятные физические свойства, от которых зависит жизнь, возникли намеренно…
Таким образом, почти неизбежным становится предположение о том, что уровень нашего разума лишь существенным образом отражает породивший нас высший разум — вплоть до идеи Бога.
Сэр Фред Хойл (Fred Hoyle), профессор астрономии Кембриджского университета, и Чандра Викрамасинхе (Chandra Wick-ramasinghe), профессор астрономии и прикладной математики университетского колледжа в Кардиффе. Convergence to God. В кн.: Evolution from Space, J.M.Dent & Sons, London, 1981 pp. 141, 144.

29. Я всегда говорил, что рассуждения о происхождении жизни ведут в тупик, поскольку даже простейший из живых организмов слишком сложен для того, чтобы быть понятым в рамках крайне примитивной химии, какой пользуются ученые, силясь объяснить то необъяснимое, что происходило миллиарды лет назад. Бог непостижим столь наивным мышлением.
Эрнст Чейн (Ernst Chain), всемирно известный биохимик. Цит.по: R.W.Clark в The Life of Ernst Chain: Penicillin and Beyond, Wiedenfeld & Nicolson, London, 1985, p. 148.

Подтверждают ли эволюцию окаменелости?

В 1850 году Дарвин писал:

30. Почему же тогда мы не обнаруживаем все эти промежуточные звенья в каждой геологической формации и каждой страте? Геология отнюдь не предъявляет нам подобную завершенную последовательную цепь организмов. И это, вероятно, самое очевидное и серьезное возражение, которое может быть выдвинуто против нашей теории. Объяснение этому, я считаю, кроется в крайнем несовершенстве геологических данных.
Чарльз Дарвин. Происхождение видов. Глава X, О несовершенстве геологических данных. J.M.Dent & Sons Ltd, London, 1971, pp.292–293.

Ho 120 лет спустя!

31. Co времен Дарвина прошло 120 лет, и наши знания летописи окаменелостей значительно расширились. Но, несмотря на то, что теперь нам известно четверть миллиона ископаемых видов, ситуация существенно не изменилась. Сведения об эволюции все так же на удивление скудны, и. по иронии судьбы, у нас сейчас даже меньше примеров эволюционных преобразований, чем было при Дарвине. Я имею в виду, что некоторые классические дарвиновские примеры изменений в последовательности окаменелостей. как, в частности, эволюция лошади в Северной Америке, теперь, при наличии более точной информации, необходимо отбросить, либо пересмотреть — то, что при малом количестве данных выглядело милой простой прогрессией, теперь оказалось куда более сложным и куда менее последовательным. Итак, проблема Дарвина вовсе не перестала быть таковой за прошедшие 120 лет. И, хотя хронология и демонстрирует изменения, естественный отбор является далеко не самым логичным их объяснением. Также великие вымирания, скажем, динозавров и трилобитов, по-прежнему остаются загадкой.
Др. Дэвид М. Рауп (David M.Raup), консультант по геологии отделения Музея естественной истории, Чикаго. Conflicts between Darwin and paleontology. Field Museum of Natural History Bulletin, vol.50(l), January 1979, p.25.

32. Дарвиновская теория естественного отбора всегда была тесно связана с исследованием окаменелостей, и, вероятно, многие предполагают, что окаменелости представляют собой очень важную часть общих доказательств в пользу дарвиновского толкования происхождения жизни. К сожалению, это не совсем так.
Др. Дэвид М. Рауп (David M.Raup), консультант по геологии отделения Музея естественной истории, Чикаго. Conflicts between Darwin and paleontology. Field Museum of Natural History Bulletin, vol.50(l), January 1979, p.22.

33. Важно, что почти все предания об эволюции, которые я слышал, еще будучи студентом — от Ostrea/ Gryphaea Трумена до Zaphrentis delanouei Каррузерса — теперь опровергнуты. Точно также их полную несостоятельность доказывает и мой собственный опыт [sic] более чем двадцатилетнего безуспешного поиска эволюционных связей мезозойского Брахиопода.
Др. Дерек В.Эйджер (Derek V.Ager), отдел геологии и океанографии, университетский колледж Суонси, Великобритания. The nature of the fossil record. Proceedings of the Geologists» Association, vol.87(2), 1976, p.132.

34. Отсутствие ископаемых свидетельств в пользу промежуточных стадий между основными изменениями в конструкции организма; тот факт, что зачастую мы не способны — даже в воображении — воспроизвести эти функциональные промежутки,— вот самая животрепещущая проблема представления о поступательной эволюции.
Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould), профессор геологии и палеонтологии, Гарвардский университет. Is a new and general theory of evolution emerging? Paleobiology, vol.6(1), January 1980, p.127.

Так какие же звенья эволюции «утеряны»?

Существуют ли переходные формы?

35. …Я совершенно согласен с вашим замечанием по поводу отсутствия в моей книге иллюстраций эволюционных промежуточных форм. Если бы я знал хоть одну из них (живую или окаменевшую), то непеременно включил бы ее в книгу. Вы полагаете, что художник может изобразить эти формы, но откуда ему взять информацию? У меня ее нет, а если довериться интуиции художника, то куда мы заведем читателя?
Я написал эту книгу четыре года назад. Если бы я писал ее сейчас, она была бы абсолютно иной. Я верю в концепцию постепенности, но не столько из-за авторитета Дарвина, сколько потому, что этого требует мое понимание генетики. Но все же трудно возразить Гоулду и сотрудникам Американского Музея, когда они говорят об отсутствии окаменелостей переходных форм. Как палеонтолога, меня весьма заботит философская проблема определения предшествующих форм в окаменелостях. Вы просите меня хотя бы «показать фотографию ископаемого, от которого произошли все виды организмов». Скажу вам откровенно: нет ни одной окаменелости, о которой это можно было бы сказать с уверенностью.
Личное письмо (от 10 апреля 1979 года) д‑ра Колина Паттерсона (Colin P attar son), главного палеонтолога Британского музея естественной истории, Лондон, Лютеру Д. Сандерленду. Цит.по: Luther D. Sunderland, Darwin’s Enigma, Master Books, San Diego, USA, 1984, p.89.

36. Все палеонтологи знают, что летопись окаменелостей содержит предельно мало промежуточных форм; переходы между основными группами типично скачкообразны.
Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould), профессор геологии и палеонтологии, Гарвардский университет. The return of hopeful monsters. Natural History, vol.LXXXVJ(6), p.24.

37. Вплоть с 1859 года более всего раздражающей характеристикой летописи окаменелостей является ее явное несовершенство. Для эволюционистов это несовершенство наиболее печально, поскольку препятствует построению четкой схемы эволюции организмов, требуя бесконечного числа «утерянных звеньев». Среди окаменелостей можно найти согласованные группы видов с частично совпадающей морфологией, расположенные в порядке убывания во времени. То же можно сказать и о многих группах родов, и даже семейств. Однако выше уровня семейства в большинстве случаев невозможно найти неопровержимые палеонтологические доказательства существования морфологических промежуточных звеньев между разными таксонами. Как правило, это отсутствие доказательств считается противниками теории органической эволюции главным недостатком этой теории. Другими словами, неспособность летописи окаменелостей предоставить «недостающие звенья» принимается в качестве неопровержимого доказательства несостоятельности теории.
Др. Артур Дж.Буко (Arthur J.Boucot), профессор геологии, университет штата Орегон, США, В кн.: Evolution and Extinction Rate Controls, Elsevier, Amsterdam, 1975, p. 196.

38. Чрезвычайная редкость промежуточных звеньев в окаменелостях остается профессиональным секретом палеонтологов. Эволюционные древа, произрастающие в наших учебниках, имеют данные лишь на кончиках веток и у разветвлений; остальное — домысел, хоть и правдоподобный, но не подтверждаемый ископаемыми свидетельствами. Однако Дарвин был настолько влюблен в градуализм, что, отрицая бесспорные факты, полностью противопоставил им всю свою теорию:
«Данные геологии чрезвычайно несовершенны. Этим-то во многом и объясняется тот факт, что мы не можем найти промежуточных звеньев, которые соединяли бы воедино вымершие и существующие формы жизни путем завершенных последовательных шагов. Тот, кто отвергает такой взгляд на сущность геологических данных, отвергнет, соответственно, и всю мою теорию».
Дарвиновская аргументация и по сей день является излюбленной уловкой палеонтологов перед лицом того обескураживающего факта, что данные показывают нам так мало эволюции. Раскрывая культурные и методологические корни градуализма (сходные у всех общих теорий), я ни в коей мере не пытаюсь подвергнуть сомнению его потенциальную ценность. Я лишь хочу подчеркнуть, что он никогда не «наблюдался в камне».
Палеонтологи чрезмерно дорого заплатили за приверженность аргументации Дарвина. Мы вообразили себя единственными истинными исследователями естественной истории, хотя, желая сберечь нашу излюбленную идею эволюции посредством естественного отбора, мы признаем, что полученные нами же данные настолько плохи, и что мы никогда не видели тот самый процесс, который, якобы, изучаем».
Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould), профессор геологии и палеонтологии. Гарвардский университет. Evolution’s erratic расе. Natural History, vol.LXXXVI(5), May 1977, p.14.

39. Несмотря на все заверения, что палеонтология позволяет «видеть» эволюцию, она преподносит эволюционистам весьма досадные проблемы, главная из которых — «пробелы» в летописи окаменелостей. Для доказательства эволюции требуются межвидовые промежуточные звенья, а палеонтология не предоставляет таковых. Таким образом, похоже, что пробелы — нормальное явление в летописи.
Др. Дэвид Б. Киттс (David В. Kitts), зоология, школа геологии и геофизики, отдел истории науки, Оклахомский университет, Норман, Оклахома, США. Paleontology and evolutionary theory. Evolution, vol.28, September 1974, p.467.

40. Несмотря на приведенные примеры, остается правдой и то, что известно каждому палеонтологу: большинство новых видов, родов и семейств, равно как и почти все категории выше уровня семейств, появляются в летописи окаменелостей внезапно, и не составляют поэтапную, законченную последовательность со всеми промежуточными стадиями.
Др. Джордж Гейлорд Симпсон (George Gay lord Simpson), палеонтология позвоночных, бывший профессор Музея сравнительной зоологии, Гарвардский университет, профессор геологии, Аризонский университет, Таксон. В кн.: The Major Feattires of Evolution, Columbia University Press, New York, 1953, p.360.

41. Известная нам летопись окаменелостей демонстрирует внезапное возникновение большинства таксонов. Они почти никогда не появляются в результате цепи почти незаметных изменений предшествующих таксонов, что, как считал Дарвин, характерно для эволюции. Известны цепи из двух или нескольких временно взаимосвязанных видов, но даже на этом уровне большинство видов появляется без известных промежуточных предков; появление же действительно длинных, полностью завершенных последовательностей многочисленных видов чрезвычайно редко. На уровне родов более-менее удачные последовательности (вовсе необязательно представленные непосредственно вовлеченными в переход от одного рода к другому популяциями) более привычны, и могут быть длиннее известных последовательностей видов. Возникновение же в летописи нового рода, как правило, еще более внезапно, чем возникновение нового вида: «пробелы» увеличиваются, так что вновь появляющийся род обычно морфологически четко отделен от большинства известных, сходных с ним родов. Чем выше ступень в иерархии категорий, тем более универсальной и более существенной становится эта закономерность. Пробелы между известными видами случайны и зачастую незначительны. Пробелы же между известными порядками, классами, филюмами — систематические и почти всегда значительные.
Др. Джордж Гейлорд Симпсон (George Gaylord Simpson), палеонтология позвоночных, бывший профессор Музея сравнительной зоологии, Гарвардский университет, профессор геологии, Аризонский университет, Таксон. The history of life. В кн.: The Evolution of Life, Sol Tax (editor), Vol.1 of Evolution After Darwin, The University of Chicago Centennial, The University of Chicago Press, Chicago, 1960, p. 149.

Реальны ли «пробелы» в летописи окаменелостей?

42. Но насколько хороши геологические данные? Я уже говорил, что традиционный взгляд палеонтологов на эволюцию склонялся в пользу постепенных нарастающих изменений. Данные окаменелостей, говорят палеонтологи, слишком неполны, чтобы рассматривать их всерьез. И, продолжают они, невозможно доказать пробел. Однако доказать его можно, особенно если пробел действительно имел место. Если в данных есть разрыв, должно быть возможно проследить, как он появился. Беда с пробелами в том, что если они действительно были случайны, как утверждал Дарвин, то за полторы сотни лет изысканий их бы давно уже «закрыли». Однако белые пятна не исчезли. Они продолжают зиять. Некоторые ученые объясняют это тем, что отсутствующие звенья просто не сохранились. Эти ученые забывают о том, что даже если существует лишь один шанс из миллиона, что из всей популяции сохранится в окаменелостях только одна особь, то, учитывая что вид живет 5–15 миллионов лет, мы все равно должны были бы обнаружить в окаменелостях от 5 до 15 представителей этих популяций. На самом деле, беда скорее всего в том, что мы не можем обнаружить и описать необходимый материал. Ссылки и на пробелы, и на плохую сохранность — не более чем отговорки. Нам просто необходимо пристальнее посмотреть, о чем именно говорят данные.
Проф. Дж.Б.Уотерхауз (J . B.Waterhouse), отделение геологии, университет Квинсленда, Брисбен. Инаугурационная лекция, 1980.

Как обстоит дело с генеалогическими древами?

43. Эволюционные древа, произрастающие в наших учебниках, имеют данные лишь на кончиках веток и у разветвлений; остальное домысел, хоть и правдоподобный, но не подтверждаемый ископаемыми свидетельствами.
Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould), профессор геологии и палеонтологии, Гарвардский университет. Evolution’s erratic расе. Natural History, vol.LXXXVI(5), May 1977, p 14.

Окаменелости и эволюция – порочный круг

44. Вопреки тому, что пишет большинство ученых, летопись окаменелостей вовсе не доказывает дарвиновскую теорию эволюции, потому что именно этой теорией (их несколько) мы, собственно, и пользуемся для истолкования летописи окаменелостей. Таким образом, заявляя, будто эти данные подтверждают эту теорию, мы формируем порочный круг доказательств.
Др. Роналд Р.Уэст (Ronald R.West), палеонтология и геология, профессор палеобиологии, университет штата Канзас. Paleoecology and uniformitarianism. Compass, vol.45, May 1968, p.216.

Существуют ли свидетельства эволюционного происхождения…

…растений?

45. Факты, полученные в результате изучения окаменевших растений, чрезвычайно важны, поскольку они весьма повлияли на представления о филогенезе и эволюции. Ученые долго надеялись, что вымершие растения наверняка выявят некоторые стадии, пройденные существующими группами растений в процессе развития. Однако теперь можно спокойно говорить о том, что надежды эти не оправдались, хотя палеоботанические исследования велись более сотни лет. Мы до сих пор не в состоянии проследить филогенетическую историю хотя бы одной группы современных растений от начала и до конца.
Честер Э.Арнолд (Chester A.Arnold), профессор ботаники, руководитель отдела ископаемых растений, Мичиганский университет. An Introduction to Paleobotany, McGraw-Hill, New York, 1947, p.7.

46. Теория эволюции — не просто теория происхождения видов, но и единственное объяснение факта возможности классификации организмов по иерархии естественного родства. В пользу теории эволюции можно привести множество данных из биологии, биогеографии и палеонтологии; но я все же полагаю, что, если отбросить предвзятость, данные изучения окаменелых растений свидетельствуют в пользу теории творения. Если же будет найдено еще и иное объяснение иерархической системе классификации, оно прозвучит похоронным звоном для теории эволюции. Можете ли вы представить себе, что орхидея, ряска и пальма произошли от единого предка, и где основания для такого предположения? У эволюциониста должен быть наготове ответ, но боюсь, что большинство из них останутся безмолвными…
Авторы учебников водят нас за нос. Они демонстрируют все более сложные растения — водоросли, мхи, грибы и так далее (примеры беспорядочно подобраны в пользу той или иной теории), якобы показывая нам эволюцию. Если бы мир растений состоял только из этих «учебных» видов стандартной ботаники, звезда теории эволюции могла бы и не взойти. Эти учебники берут за основу страны с умеренным климатом.
Дело, конечно же, в том, что существуют тысячи и тысячи растений, преимущественно тропических, которые вообще не рассматриваются общей ботаникой, однако они-то и есть те кирпичики, из которых таксономист выстроил свой храм эволюции, так чему же нам еще поклоняться?
Э. Дж. Г. Корнер (Е. J. Н. Corner), профессор тропической ботаники, Кембриджский университет. Evolution. В кн.: Contemporary Botanical Thought, Anna M.Macleod and L.S. Cobley (editors), Oliver and Boyd, for the Botanical Society of Edinburg, UK, 1961, p.97.

…рыб?

47. Данные геологии отнюдь не предоставляют свидетельств о происхождении рыб, и едва только в осадочных породах появляются первые рыбообразные окаменелости, циклотомы (или агната), элазмобранхиоморфы и костистые рыбы не только уже четко четко отличаются друг от друга, но и представлены таким количеством различных, зачастую особенных типов, что сам собой напрашивается вывод: каждая из этих групп уже успела достичь преклонного возраста.
Дж. Р. Норман (I. R. Norman), хранитель отдела зоологии. Британский музей естественной истории. Classification and pedigrees: fossils. В кн.: History of Fishes, Dr.P.H.Greenwood (editor), third edition, British Museum of Natural History, London, 1975, p.343.

…амфибий?

48. …ни одна из известных рыб не считается прямым предком первых сухопутных позвоночных. Большинство из них существовали после первых амфибий, а у тех, что появились раньше, не замечено прогресса в развитии жестких конечностей и ребер, характерных для примитивных тетраподов…
Поскольку ископаемый материал не дает свидетельств в пользу иных аспектов перехода от рыб к тетраподам, палеонтологи вынуждены были лишь разглагольствовать о том, как развились конечности и дыхательный аппарат, приспособленный к дыханию на суше…
Барбара Дж. Шталь (Barbara J. Stahl), колледж Св. Ансельма, США. В кн.: Vertebrate History: Problems in Evolution, McGraw-Hill, New York, 1974, pp. 148, 195.

…птиц?

49. Вывод об [эволюционном] происхождении птиц весьма умозрителен, Не существует ископаемых свидетельств, демонстрирующих стадии осуществления этого замечательного перехода от рептилий к птицам.
У.Э. Суинтон (W.E.Swinton), Британский музей естественной истории, Лондон. The Origin of Birds, Chapter 1. В кн.: Biology and Comparative Physiology of Birds, A.J.Marshall (editor), vol.1, Academic Press, New York, 1960, p.l.

50. Легко представить, как перья, однажды появившись, стали приобретать дополнительные функции. Но как они развились изначально, тем более из чешуек рептилий, — это не поддается пониманию…
Проблема эта была отложена не потому, что интерес к ней угас, а из-за недостатка доказательств. В окаменелостях не найдено структуры, которая являлась бы промежуточной формой между чешуйкой и пером, а современные исследователи отказываются строить теорию на одних лишь домыслах…
Исходя из сложного строения пера, можно предположить, что развитие его из чешуи рептилий потребовало бы невероятно длительного времени и целого ряда переходных форм. Однако летопись окаменелостей не подтверждает этих предположений.
Барбара Дж. Шталь (Barbara J.Stahl), колледж Св.Ансельма, США. В кн.: Vertebrate History: Problems in Evolution, McGraw-Hill, New York, 1974, pp.349, 350.

…млекопитающих?

51. Каждый обнаруженный вид рептилий, подобных млекопитающим, возникает в летописи окаменелостей внезапно, без непосредственных видов-предков. Через некоторое время они так же внезапно исчезают, не оставляя после себя прямых видов-потомков, хотя обычно мы находим заменившие их несколько сходные виды.
Том Кемп (Тот Kemp), консультант по зоологическим коллекциям музея Оксфордского университета, Англия. The reptiles that became mammals. New Scientist, vol.92, 4 March 1982, p.583.

52. [Эволюционный] переход к первым млекопитающим, который, вероятно, произошел лишь в одной, от силы — в двух родословных, до сих пор остается загадкой.
Роджер Левин (Roger Lewin). Bones of mammals» ancestors fleshed out. Science, vol.212, 26 June 1981, p.1492.

53. Из-за специфики ископаемых свидетельств палеонтологам пришлось восстанавливать первые две трети истории млекопитающих в основном на основе морфологии зубов.
Барбара Дж. Шталь (Barbara J.Stahl), колледж Св.Ансельма, США. В кн.: Vertebrate History: Problems in Evolution, McGraw-Hill, New York, 1974, p.401.

…в частности – лошади?

54. Более того, даже в очень медленно развивающихся последовательностях, например — в знаменитой лошадиной серии, решающие изменения происходят резким скачком, без переходных стадий: например, появление и дальнейшие изменения одного среднего пальца в противовес двум средним при развитии артиодактиля, или внезапное изменение четырехпалой ноги на трехпалую с доминированием третьего луча.
Ричард Б. Голдшмидт (Richard В. Goldschmidt), профессор генетики и цитологии, Калифорнийский университет. Evolution, as viewed by one genetist. American Scientist, vol.40, January 1952, p.97.

55. Генеалогическое древо лошади прекрасно и последовательно лишь в учебниках. В действительности же оно, по данным исследований, состоит из трех частей, из которых лишь последняя может быть описана, как включающая лошадей. Формы же, составляющие первую часть, так же мало похожи на лошадей, как современные даманы. Воссоздание всего кайнозойского древа лошади, таким образом, очень искусственно, поскольку оно состоит из неэквивалентных частей и, следовательно, не может рассматриваться как законченная цепь изменений.
Проф. Гериберт Нилссон (Heribert Nitsson). Syntetische Artbildung. Verlag С WE Gleerup, Lund, Sweden, 1954, pp. 551–552

56. Было бы нечестным, говоря о значении теории эволюции, опустить эволюцию лошади. Эволюция лошади — один из краеугольных камней в обучении эволюционной доктрине, хотя на самом деле история во многом зависит от того, кто рассказывает ее, и когда она была рассказана. Поэтому вполне можно обсудить эволюцию самой истории об эволюции лошади…
Проф. Г.Э. Керкат (G.A.Kerkut), отделение физиологии и биохимии, Саутгемптонский университет. В кн.: Implications of Evolution, Pergamon Press, London, 1960, pp.144–145.

Итак, в 1979…

57. Я имею в виду, что некоторые классические дарвиновские примеры изменений в последовательности окаменелостей, как, в частности, эволюция лошади в Северной Америке, теперь, при наличии более точной информации, необходимо отбросить, либо пересмотреть — то, что при малом количестве данных выглядело милой простой прогрессией, теперь оказалось куда более сложным и куда менее последовательным.
Др. Дэвид М.Рауп (David M.Raup), консультант по геологии отделения Музея естественной истории, Чикаго. Conflicts between Darwin and paleontology. Field Museum of Natural History Bulltin, vot.50(l), January 1979, p.25.

Откуда взялись приматы?

58. Несмотря на новые находки, время и место возникновения приматов по-прежнему окутано тайной.
Элвин Л. Саймоне (Elwin L.Simons), отделение геологии и геофизики, Йелъский университет, США; редактор «Nuclear Physics». The origin and radiation of the primates. Annals New York Academy of Sciences, voL167, 1969, p.319.

59. …переход от насекомоядных к приматам не подтвержден данными окаменелостей. Сведения об этом переходе базируются только на наблюдении ныне существующих форм.
Э.Дж.Келсо (A.J.Kelso), профессор физической антропологии, университет Колорадо. Origin and evolution of the primates. В кн.: Physical Anthropology, J.B.Lippincott, New York, second edition, 1974, p.142.

А человек?

Эволюционируют ли люди?

60. Мы не эволюционируем даже медленно. Ни в какой практической области. Бессмысленно предполагать, будто у нас растет объем мозга, или укорачиваются пальцы на ногах. Мы есть то, что мы есть.
Стивен Дж.Гоулд (Stephen J.Gould), профессор геологии и палеонтологии, Гарвардский университет. Речь в октябре 1983, Цит. по: «John Lofton’s Journal», The Washington Times, 8 February 1984.

61. Без каких бы то ни было предварительных объяснений он заявил, что эволюция остановилась, не потому, что мы достигли совершенства, а потому, что мы ушли от этого процесса два миллиона лет назад.
Роналд Страан (Ronald Strahan), бывший старший научный сотрудник и директор Зоологического парка Таронг, Сидней; почетный секретарь ANZAAS; ныне — сотрудник Австралийского музея, Сидней. Цит. по: Northern Territory News, 14 September 1983, p.2.

Эволюционировало ли человечество прежде?

62. Существуют ли среди ошеломляющего количества ископаемых останков ранних гоминоидов такие, морфология которых определенно указывает на них, как на предков человека? Если брать в расчет фактор генетической изменяемости, ответ ясен — нет.
Др. Роберт Б. Экхардт (Robert B.Eckhardt), генетика человека и антропология, профессор антропологии, университет штата Пенсильвания, США. Population genetics and human origins. Scientific American, vol.226(l), January 1872, p.94.

63. За последние годы некоторые авторы издали популярные книги о происхождении человека, основанные скорей на субъективных домыслах, чем на реальных фактах. На данный момент наука не может предоставить нам полный ответ на вопрос о происхождении человека, но научные методы ведут нас все ближе к истине…
По мере появления последних геологических данных — например, обнаружение в Восточной Африке явных останков Homo в тех же ранних ископаемых слоях, что и австралопитеков (как массивного, так и изящного типа) — снова поднимают вопрос о прямом отношении последних к эволюции человека. Итак, мы вынуждены признать, что четкой картины эволюции человека у нас нет…
Др. Роберт Мартин (Robert Martin), старший научный сотрудник, общество зоологов, Лондон. Предисловие и статья Man is not an onion. New Scientist, 4 August 1977, pp.283, 285.

64. К примеру, ни один ученый не может логически обосновать то предположение, что человек, не будучи вовлечен в какой-либо акт сверхъестественного творения, эволюционировал из некоего обезьяноподобного существа за очень короткий — по геологическим меркам — период времени, не оставив каких бы то ни было ископаемых следов этого преобразования.
Как я уже упоминал, те ученые, которые занимались ископаемыми останками приматов, не прославились сдержанностью выводов в своих логических построениях. Их заключения так поразительны, что закономерно возникает вопрос: вообще, ночевала ли здесь наука?
Лорд Солли Цукерман (Solly Zuckerman), доктор медицины, доктор естественных наук (анатомия). В кн.: Beyond the Ivory Tower, Taplinger Pub. Co., New York, 1970, p.64.

65. Современные человекообразные обезьяны, кажется, появились ниоткуда. У них нет прошлого, нет истории окаменелостей. И происхождение современного человека — прямоходящего, лишенного шерсти, производящего орудия труда, имеющего большой объем мозга — честно говоря, такая же тайна.
Др. Лайал Уотсон (Lyall Watson), антрополог. The water people. Science Digest, vol.90, May 1982, p.44.

А как же ископаемый обезьянообразный человек?

66. Присоединяясь к критическому разбору устройства черепов habilis, он добавил, что череп «Люси» настолько фрагментарен, что большая часть его — «фантазия из гипса»; следовательно, невозможно с уверенностью сказать, к какому виду она принадлежала.
Комментарии Ричарда Лики (Richard Leakey), директора Национального Музея Кении. The Weekend Australian, 7–8 May 1983, Magazine, p.3.

Являются ли австралопитеки (например, «Люси») промежуточным звеном между обезьяной и человеком?

67. В любом случае, даже если предварительные исследования показывают, что эти окаменелости подобны человеческим или, как минимум, представляют собой нечто среднее между человеческими костями и костями африканских человекообразных, дальнейшее изучение останков убеждает нас в том, что такой взгляд очень далек от истины. Эти кости явно отличаются и от человеческих, и от обезьяньих гораздо больше, чем первые и вторые друг от друга. Австралопитеки уникальны…
…По многим показателям различные австралопитеки отличаются и от человека, и от африканских человекообразных обезьян гораздо больше, чем человек и обезьяны друг от друга. Основой этого утверждения стал тот факт, что даже те исследователи, которые относились к этому с недоверием, теперь обнаружили эти различия — после применения новейшей техники и методов исследования, независимых от общепринятого подхода к проблеме…
…В данном случае последние сведения также исходят из научных лабораторий, а не от тех, кто обнаружил останки австралопитеков.
Др. Чарльз Э. Окснард (Charles E. Oxnard), бывший профессор анатомии и биологии, университет Южной Калифорнии; ныне — профессор анатомии и биологии человека, университет Западной Австралии. В кн.: Fossils, Teeth and Sex — New Perspectives on Human Evolution, University of Washington Press, Seattle and London, 1987, p.227.

[От ред.: выводы Окснарда относительно австралопитеков подтверждаются исследованиями профессора Лорда Цукермана, анатома (см, цит.64). Креационисты подвергались критике за ссылки на выводы Цукермана, поскольку его работы предшествовали открытию в 1974 году Australopithecus afarensis (знаменитой «Люси»). Вышеприведенная цитата из Окснарда (1987) — достойный ответ критикам].

68. Вся имеющаяся на сегодняшний день коллекция останков гоминидов легко разместилась бы на биллиардном столе. Однако она породила целую науку ввиду двух факторов, раздувающих ее реальное значение до невиданных размеров. Во-первых, эти окаменелости намекают на происхождение животного, самого важного для человека — его самого. И во-вторых, количество этих костей столь ничтожно мало, а сами образцы столь фрагментарны, что легче говорить о том, чего недостает, чем о том, что имеется в наличии. Отсюда и невероятное количество литературы по этому вопросу. Очень немногие окаменелости позволяют сделать один, неопровержимый вывод об их эволюционном значении. Большинство же предполагает несколько интерпретаций. Различные научные авторитеты вольны выделять различные особенности и придавать им важное значение, часто выводя на первый план форму предполагаемых утерянных звеньев. Различия между этими интерпретациями бывают столь неясными и гуманными, что зависят скорей от концепций оппонентов, нежели от свидетельств окаменелостей. Более того, поскольку эта скудная коллекция пополнялась крайне медленно, длительные промежутки времени от находки до находки позволяли исследователям формировать четкое мнение о том, что же должно быть найдено в следующий раз. Zinjanthropus boisei — достойный пример этого явления. Еще со времен Дарвина, когда возникло мнение о том, что окаменелости, представляющие собой промежуточные звенья между современным человеком и его вымершими предками, являются наиболее убедительным свидетельством эволюции, предубеждения притащили за нос все доказательства в изучении окаменелостей человека.
Джон Ридер (John Reader), фотожурналист, автор «Missing Links», Whatever happened to Zinjanthropus? New Scientist, 26 March 1981, p.802.

Откуда же появляются данные, доказывающие эволюцию?

69. …не будучи палеонтологом, я вовсе не хочу бросить на них тень презрения; но если бы вы должны были всю свою жизнь собирать кости, находя то крошечную часть черепа, то маленький кусочек челюсти, насколько же велик соблазн преувеличить значение этих фрагментов…
Др. Грег Кирби (Greg Kirby), старший лектор по биологии популяций, университет Флиндерса, Аделаида. Из речи об эволюции, произнесенной на встрече Ассоциации учителей биологии (Южная Австралия) в 1976 г.

70. Часть кости возрастом 5 миллионов лет, которую все считали ключицей человекообразного существа, на самом деле — не что иное, как часть ребра дельфина. К такому выводу пришел антрополог из университета Калифорния, Беркли.
Др. Тим Уайт считает, что обнаружение этой грубой ошибки может дать толчок для пересмотра теории о том, когда же именно предки человека отошли от линии обезьян. Он сравнивает этот случай с двумя другими вопиющими [sic] махинациями, совершенными охотниками за окаменелостями: Hesperopithecus — окаменевший зуб свиньи, который был представлен как свидетельство раннего человека в Северной Америке; а также Eoanthropus, или «Пилтдаунский человек» — челюсть орангутана и череп современного человека, объявленные «древнейшим англичанином»… Проблема многих антропологов в том, что они настолько жаждут найти кость гоминида. что любой обломок кости становится ею.
Др. Тим Уайт (Tim White), антрополог, Калифорнийский университет, Беркли. Цит.по: Ian Anderson «Hominoid collarbone exposed as dolphin’s rib», New Scientist, 28 April 1983, p. 199.

71. Я имею в виду легенды о том, как все менялось с течением времени. Как вымерли динозавры, как эволюционировали млекопитающие, откуда произошел человек. Но для меня это больше, чем просто сказки. Это все — результат ориентации на кладистику. Потому что, как оказалось (или, по крайней мере, как кажется мне), все, что можно узнать об истории жизни на Земле, мы узнаем из систематики, из систем и групп, которые можно найти в природе. Все остальное — это сказки и легенды различного рода. Мы имеем доступ к вершине дерева, но само дерево — теоретическое; а люди, делающие вид, будто знают все об этом дереве, о том, что с ним происходило, как росли его ветви и побеги, как мне кажется, рассказывают сказки.
Др. Колин Паттерсон (Colin Patterson), старший палеонтолог, Британский Музей естественной истории, Лондон. Интервью для Би-Би-Си 4 марта 1982 г. Паттерсон — ведущий сторонник новой науки — кладистики.

Возможна ли эволюция?

Что дают мутации (генетические изменения)?

72. Некоторые современные биологи говорят об эволюции всякий раз, когда сталкиваются с мутацией. Они однозначно поддерживают следующий силлогизм: мутации — единственные эволюционные изменения; все живые существа подвержены мутациям; следовательно, все живые существа эволюционируют.
Эта логическая схема, однако, неприемлема: во-первых, ее главная предпосылка не очевидна и не универсальна; во-вторых, ее выводы не соответствуют фактам. Как бы ни многочисленны были мутации, они никак не приводят к эволюции.
Добавим: легко возразить, что мутации не имеют эволюционного значения, поскольку они ограничены естественным отбором. Летальные мутации (изменения в худшую сторону) ведут к полному исчезновению, другие же остаются в качестве аллелей. Вид человек дает множество примеров этому: цвет глаз, форма ушной раковины, дерматоглифика, цвет и фактура волос, пигментация кожи. Мутанты есть во всех популяциях, от бактерий до человека. И в этом не может быть сомнений. Но для эволюционистов суть в ином: в том, что мутации не связаны с эволюцией.
Пьер-Поль Грассе (Pierre-Paul Grasse), Парижский университет, бывший президент Академии наук Франции. В кн.: Evolution of Living Organisms, Academic Press, New York, 1977, p.88.

73. Несмотря на эти концептуальные проблемы, связанные с естественным отбором, как с оценочным принципом, самые серьезные недостатки в неодарвинизме относятся к его производительному аспекту. Случайные изменения, обеспечивающие сырье для естественного отбора, не могут быть рассмотрены как производящий фактор ни со стороны теоретической, ни с точки зрения сопоставления. Они не дают понимания созидательной, преобразующей природы эволюции и связанной с ней проблемы происхождения.
Джеффри С.Уикен (Jeffrey S.Wicken), факультет биохимии, Беренд Колледж, университет штата Пенсильвания, США. The generation of complexity in evolution: a thermidynamic and information-theoretical discussion. Journal of Theoretical Biology, vol.77, April 1979, ppMl-352.

74. Трудно поверить в своевременное появление мутаций, позволившее животным и растениям получить необходимые свойства. Однако теория Дарвина идет еще дальше: каждому растению, каждому животному потребуются тысячи и тысячи удачных, благоприятных изменений. Итак, чудеса возводятся в ранг закона: события бесконечно малой степени вероятности не могут не происходить.
Пьер-Поль Грассе (Pierre-Paul Grasse), Парижский университет, бывший президент Академии наук Франции. В кн.: Evolution of Living Organisms, Academic Press, New York, 1977, p. 103.

Философия эволюции

75. Мы все знаем, что многие эволюционные открытия — не что иное, как умственные изыскания отдельных палеонтологов. Один книжный червь может сделать гораздо больше, чем миллионы лет генетических изменений.
Др. Дерек В.Эйджер (Derek V.Ager), отдел геологии и океанографии, университетский колледж, Суонси, Великобритания. The nature of the fossil record. Proceedings of the Geologists» Assocoation, vol.87(2), 1976, p. 132.

А тем временем…

76. Я процитировал несколько мнений биологов, занимающих видные академические посты. Существует и множество других критических взглядов на ортодоксальную доктрину — как высказанных, так и невысказанных, и число их постоянно растет. Но хотя эта критика пробила уже не одну брешь в стене, цитадель все еще стоит — в основном, как было сказано выше, из-за того, что никто не в состоянии предложить удовлетворительную альтернативную теорию. История науки показывает, что крепко сработанная теория может пережить множество нападок, превращаясь в узел противоречий, что соответствует четвертой фазе исторического цикла — Кризис и сомнение, и все-таки ее будут поддерживать научные и общественные круги, пока она не рухнет окончательно и не начнется новый цикл.
Но этого пока не предвидится. А тем временем просвещенная публика продолжает верить, что Дарвин дал ответы на все вопросы своей волшебной формулой: случайные мутации плюс естественный отбор. Они не знают, что случайные мутации совершенно неуместны в качестве аргумента, а естественный отбор — тавтология.
Артур Кестлер (Arthur Koestler). В кн.: Janus: A Summing Up, Random House, New York, 1978, pp. 184–185).

К вопросу о естественном отборе

(«Выживание наиболее приспособленных»)

77. Нет сомнения, что естественный отбор — рабочая система. Это неоднократно подтверждено опытами. Нет сомнений — естественный отбор функционирует. Весь вопрос в том, происходит ли в результате него образование новых видов. Никто никогда не получал нового вида путем естественного отбора, никто даже близко к этому не подходил, и большинство последних споров в неодарвинизме — как раз об этом: как возникает новый вид. Здесь-то забывается естественный отбор, и вводятся те или иные случайные механизмы.
Др. Колин Паттерсон (Colin Patterson), старший палеонтолог Британского Музея естественной истории, Лондон. Интервью о кладистике для Би-Би-Си 4 марта 1982.

Дарвин подозревал…

78. Предположим, что глаз, с его сложнейшими системами — изменение фокуса на различные расстояния; улавливание разного количества света; коррекция сферических и хроматических аберраций — такой сложный механизм образовался в результате естественного отбора. Откровенно говоря, эта идея мне кажется совершенно абсурдной.
Чарльз Дарвин. Происхождение видов. J.M.Dent and Sons Ltd, London, 1971, p.176.

И время подтвердило

79. Постепенные эволюционные изменения путем естественного отбора происходят внутри имеющихся видов настолько медленно, что их нельзя учитывать в качестве основных проявлений эволюции.
Стивен М.Стенли (Steven M.Stanley), отдел исследований Земли и планет, университет Джона Хопкинса, Балтимор, США. A theory of evolution above the species level. Proceedings of the National Academy of Science USA, vol.72(2), February 1975, p.646.

80. Иными словами, естественный отбор на всем своем протяжении не улучшает шансов вида на выживание, а лишь держит его «в колее», или дает ему возможность приспосабливаться к постоянно меняющейся внешней среде.
Ричард К.Левонтин (Richard С. Lewontin), профессор зоологии, Чикагский университет, редактор «American Naturalist». Adaptation. Scientific American, vol. 239(3), September 1978 p. 159.

81. Роль, приписываемая естественному отбору в возникновении приспособляемости, не имеет под собой ни единого твердого доказательства. Палеонтология (как в случае трансформации челюстных костей пресмыкающегося териодонта) не дает доказательств; непосредственных наблюдений за адаптациями, передающимися по наследству, не существует (кроме вышеупомянутых бактерий и насекомых, приспособляющихся к вирусам и препаратам). Образование глаза, внутреннего уха, китов и китообразных, и т.д. путем приспосабливания кажется совершенно невозможным.
Пьер-Поль Грассе (Pierre-Paul Grasse), Парижский университет; бывший президент Академии Наук Франции. В кн.: Evolution of Living Organisms, Academic Press New York 1977, p.770.

82. Вся суть дарвинизма в одной-единственной фразе: естественный отбор — это движущая сила эволюционных изменений. Никто не отрицает, что естественный отбор играет главную роль в уничтожении менее приспособленных особей. Но теория Дарвина требует, чтобы он также производил более приспособленных.
Стивен Джей Гоулд, профессор геологии и палеонтологии, Гарвардский университет. The return of hopeful monsters. Natural History, vol. LXXXV1 (6), June-July 1977, p.28.

Даже для пятнистой моли…

83. Эксперименты продемонстрировали влияние хищников на выживание темных и нормальных особей пятнистой моли в чистой и в загрязненной дымом среде. Эти эксперименты прекрасно продемонстрировали естественный отбор — выживание наиболее приспособленных — в действии, но они не показали эволюционного развития, поскольку, как бы ни отличались популяции своей светлой, промежуточной или темной окраской, все они от начала до конца оставались Bistort betularia.
Л. Гаррисон Мэтьюз (L. Harrison Matthews), Королевское физическое общество. Предисловие к Происхождению видов Ч.Дарвина. J. M. Dent and Sons Ltd, London, 1971, p. xi.

Итак…

84. Вместо доказательств постепенного развития жизни, геологи — как времен Дарвина, так и современные — находят в высшей степени нерегулярные или отрывочные данные, а именно: виды появляются в окаменелостях внезапно, почти или совсем не изменяются за период своего существования и затем так же внезапно исчезают. И не всегда очевидно (фактически, совсем не очевидно), что предки приспособлены хуже потомков. Иными словами, очень трудно найти биологическое улучшение.
Дэвид М.Рауп (David M.Raup), консультант по геологии, отделение Музея естественной истории, Чикаго. Conflicts between Darwin and paleontology. Field Museum of Natural History Bulletin, vol.50(l), January 1979, p.23.

85. Франсиско Айала, центральная фигура в обсуждении вопроса о Современном Синтезе в Соединенных Штатах, великодушно признал: «Мы не собирались предсказывать стабильность генетики популяций, но теперь, благодаря данным палеонтологии, я уверен, что малые изменения не накапливаются вовсе».
Др. Франсиско Айала (Francisco Ayala), профессор генетики, Калифорнийский университет. Комментарий об эволюционной (поступательной) теории Дарвина. Цит.по: Roger Lewin. Evolutionary theory under fire. Science, vol.210(4472), 21 November 1980, p.884.

А если бы времени «хватало»?

В 1954 году так и полагали:

86. Важно то, что если возникновение жизни принадлежит к категории явлений, которые происходят минимум однажды – то время на его стороне. Каким бы невероятным мы ни считали само это событие или любой его этап, на протяжении достаточного периода времени оно могло произойти хотя бы один раз. А для жизни, какой мы ее знаем, с ее способностью к росту и воспроизведению, — одного раза достаточно.

Время — вот истинный герой этого сценария. Время, с которым мы имеем дело, порядка двух миллиардов лет. То, что считается невозможным на основе человеческого опыта, в данном случае теряет смысл. За столь огромный период «невозможное» становится возможным, возможное — вероятным, а вероятное mdash; почти естественным. Время само творит чудеса, нужно только подождать.
Джордж Уолд (George Wald), бывший профессор биологии, Гарвардский университет. The origin of life. Scientific American, vol.191(2), August 1954, p.48.

В 1978 году уже говорили:

87. Нет достоверной информации, основанной исключительно на наблюдениях Солнца, — сказал доктор Эдди, — что Солнцу 4.5–5 миллиардов лет. Лично я предполагаю, что Солнцу действительно 4.5 миллиарда лет. Однако я подозреваю также, что с появлением новых, неожиданных результатов, говорящих о противоположном, и некотором времени интенсивных перерасчетов и теоретических обоснований, мы можем прийти к значению возраста Земли и Солнца, которые приводит епископ Ашер. Не думаю, что у нас имеется достаточное количество противоречащих этому астрономически наблюдаемых фактов.
Др. Джон Э.Эдди (John A.Eddy, астрогеофизика), астроном высокогорной обсерватории, Боулдер, Колорадо. Цит.по: R.G.Kazman, It’s about time: 4.5 billion years (Доклад на симпозиуме в университете штата Луизиана). Geotimes, vol.23, September 1978, p. 18.

Могут ли небольшие изменения, которые мы наблюдаем, даже за достаточно большой период времени привести к настоящему эволюционному прогрессу?

88. Основным вопросом Чикагской конференции стал вопрос о том, могут ли механизмы, обеспечивающие микроэволюцию, быть экстраполированы на явление макроэволюции. Не без риска обидеть некоторых участников встречи, ответ можно сформулировать четко и ясно — нет.
Роджер Левин (Roger Lewin). Evolutionary theory under fire. Science, vol.210(4472), 21 November 1980, p.883.

Откуда возникла жизнь?

89. Получить пребиотический бульон несложно. А вот как объяснить, каким образом эта смесь органических молекул, включающих аминокислоты и органические составляющие нуклеотид, развилась в самовоспроизводящийся организм? Хотя полученные свидетельства и позволяют сделать определенные заключения, я вынужден отметить, что все попытки воссоздать этот эволюционный процесс слишком умозрительны.
Др. Лесли Орджел (Leslie Orgel), биохимик, нститут Солка, Калифорния. Darwinism at the very beginning of life. New Scientist, 15 April 1982, p. 150.

90. Так или иначе, переход от макромолекулы к клетке — это скачок фантастического масштаба, лежащий за пределами гипотезы, поддающейся проверке. В этой области все будет лишь догадкой. Имеющиеся факты не дают оснований утверждать, что клетки возникли на этой планете.^*

Мы не хотим сказать, что в дело вступают какие-то парафизические силы. Мы лишь подчеркиваем тот факт, что научных доказательств этому не существует. Физики научились уходить от вопроса о том, когда началось время и когда была создана материя, оставляя его в рамках откровенной демагогии. Происхождение частиц, предшествующих клетке, относится, вероятно, к той же категории непознаваемого.

Дэвид Э.Грин (David E.Green), Институт исследования энзимов, университет штата Висконсин, Мэдисон, США и Роберт Ф. Голдбергер (Robert F. Goldberger), Национальный институт здоровья, Бетезда, Мэриленд, США. Molecular Insights into the Living Processes, Academic Press,New York, 1967, pp.406–407.

Итак…

91. Для части биологов биогенез — это вопрос веры. Уверовав в биогенез, ученый выбирает именно ту его систему, которая лично его устраивает; реальные же свидетельства того, что именно происходило, в расчет не берутся.
Профессор Г.Э.Керкат (G.A.Kerkut), факультет физиологии и биохимии, университет Саутгэмптона. В кн.: Implications of Evolution, Pergamon Press, London, 1960, p.150.

Какова вероятность эволюции?

92. Вероятность, что высшие формы жизни возникли именно таким образом, сравнима с вероятностью того, что смерч, сметая мусорную свалку, может попутно собрать Боинг-747 из подхваченных материалов.
Сэр Фред Хойл (Fred Hoyle), английский астроном, профессор астрономии Кембриджского университета. Цит.по: Hoyle on Evolution. Nature, vol.294, 12 November 1981, p.105.

О происхождении генов…

93. Происхождение генетического кода — самое узкое место в вопросе о возникновении жизни. И чтобы достичь здесь существенного прогресса, могут понадобиться грандиозные теоретические или экспериментальные открытия.
Др. Лесли Орджел (Leslie Orgel), биохимик, институт Солка, Калифорния. Darwinism at the very beginning of life. New Scientist, 15 April 1982, p.151. 94. Для эволюции генетического механизма не существует никаких лабораторных моделей: тут можно бесконечно разглагольствовать, отметая неудобные факты…

94. Мы можем только представлять себе, что же происходило в действительности, а воображение здесь — не лучший помощник.
Др. Ричард Э.Дикерсон (Richard E.Dickerson), физическая химия, профессор Калифорнийского Технологического института. Chemical evolution and the origin of life. Scientific American, vol.239(3), September 1978, pp.77, 78.

Следовательно…

95. Настаивать, тем более с олимпийской уверенностью, что жизнь возникла абсолютно случайно и развивалась таким же образом — необоснованное предположение, которое лично я считаю неверным и не соответствующим фактам.
Пьер-Поль Трассе (Pierre-Paul Grasse), Парижский университет, бывший президент Академии наук Франции. В кн.: Evolution of Living Organisms, Academic Press, New York, 1977, p. 107.

Но мир стар, не так ли?

96. Предполагаемый возраст земного шара, судя по степени радиактивного распада урана и тория — около 4.5 миллиардов лет. Но срок жизни этого «утверждения», может оказаться кратким, поскольку раскрыть тайны природы не так-то просто. В последние годы было сделано потрясающее открытие — оказывается, скорость радиоактивного распада не так уж постоянна, как считалось прежде, и к тому же подвержена влияниям внешней среды.
Это может означать, что атомные часы перестроились в результате какой-то всемирной катастрофы, и события, завершившие мезозойскую эру, могли произойти не 65 миллионов лет назад, а в пределах возраста и памяти человечества.
Фредерик Б. Джуэнман (Frederic BJueneman). Secular catast-rophism. Industrial Research and Development, June 1982, p.21.

97. Достоверность всех вышеуказанных методов измерения возраста Земли, ее различных слоев и окаменелостей, спорна, поскольку на протяжении Земной истории скорости измеряемых процессов могли сильно отличаться друг от друга. Метод, который должен был стать наиболее надежным способом определения абсолютного возраста горных пород, — это радиометрический метод…
Очевидно, что радиометрическая техника может и не являться абсолютным способом датирования, как это было провозглашено. Возраст одного и того же геологического слоя, измеренный разными радиометрическими способами, часто колеблется в пределах сотен миллионов лет. Не существует абсолютно точных долговременных радиологических «часов». Присущая радиометрическим способам датирования неточность беспокоит геологов и эволюционистов.
Уильям Д.Стэнсфилд (William D.Stansfield), доктор философии (животноводство), преподаватель биологии, Калифорнийский Политехнический государственный университет. В кн.: The Science of Evolution, Macmillan, New York, 1977, pp.82, 84.

Но разве калий-аргонный (К/Аг) и уран-свинцовый (U/Pb) методы не дополняют друг друга?

98. При традиционной интерпретации данных возраста, полученных методом К/Аг, обычно отбрасываются значения, слишком высокие или слишком низкие по сравнению с остальной группой, или с другими существующими данными, например, геохронологической шкалой. Разрыв между отвергнутыми и принятыми данными произвольно относят к избытку или потере аргона.
Э. Хейсщу (AMayatsu), факультет геофизики, университет Западного Онтарио, Канада. K/Ar isochron age of the North Mountain Basalt, Nova Scotia. Canadian Journal of Earth Sciences, vol.16, 1979, p.974.

99. Таким образом, если кто-то считает, что полученное значение возраста в конкретном примере противоречит установленным фактам геологии, он должен вспомнить о геологических процессах, способных вызывать аномалии, или об изменении содержания аргона в минералах.
Профессор Дж.Ф.Эвернден (LF.Evernden), отделение геологии, Калифорнийский университет, Беркли, США и Джон Р.Ричарде (John R.Richards), школа геоисследований, Национальный университет Австралии, Канберра. Potassium-argon ages in eastern Australia. Journal of the Geological Society of Australia, vol.9(l), 1962, p.3.

И разве рубидиево-стронциевый метод (Rb/Sr) не является самым надежным?

100. Эти результаты показывают, что даже целые скальные системы могут быть открытыми во время метаморфизма, и их изотопные системы могут изменяться так, что становится невозможно определить их геологический возраст.
Проф. Гюнтер Фор (Gunter Faure), факультет геологии, университет Огайо, Колумбус, США и проф.Джеймс Л.Пауэлл (James L. Powell), факультет геологии, Оберлин Колледж, Огайо, США. В кн.: Strontium Isotope Geology, Springer-Verlag, Berlin and New York, 1972, p. 102.

101. Один из важных выводов изохронной модели мантии — то, что кристаллизационный возраст, определенный на основе вулканических пород методом Rb/Sr, может быть больше реального возраста на много сотен миллионов лет. Эта проблема более серьезна для молодых пород, и в литературе есть хорошо обоснованные примеры несоответствий между стратиграфическим возрастом и возрастом, определенным по методу Rb/Sr.
Др. К.Брукс (С.Brooks), профессор геологии, Монреальский университет, Квебек, Канада, доктор Д.Э.Джеймс (D.EJames), член совета по геофизике и геохимии, институт Карнеги, Вашингтон, США; доктор С.Р.Харт (S.R,Hart), профессор геохимии, отдел исследований Земли и планет, Массачусетский Технологический институт, Кембридж, США. Ancient lithosphe-re: its role in young continental volcanism. Science, vol. 193, 17 September 1976, p.1093.

Какие же данные публикуются в научных журналах?

102. В большинстве случаев данные «набора подходящих данных» считаются правильными и публикуются. Те же данные, которые не совпадают с ними, публикуются редко, несоответствия при этом не объясняются.
Др. Ричард Л. Моджер (Richard L. Mauger), профессор геологии, университет Восточной Каролины, США. K/Ar ages of biotites from tuffs in Eocene rocks of the Green River, Washakie, and Uni-ta Basins, Utah, Wyoming, and Colorado. Contributions to Geology, University of Wyoming, vol.15(1), 1977, p.37.

103. Многое остается неясным в определении изотопного возраста; и понимание того, что во многих случаях изотопный возраст не совпадает с геологическим, к сожалению, способствовало развитию скептицизма у ряда геологов.
Питер Э. Браун (Peter E.Brown) и Джон А.Миллер (John А.МШег). Interpretation of isotopic ages in orogenic belts. В кн.: Time and Place in Orogeny, Geological Society of London Special Publication, No.3, 1969, p. 137.

А углерод-14…?

104. Отличительной чертой исследований является то, что в современных раковинах моллюсков из речных отложений недостает не только С по сравнению с морскими моллюсками, как отметил Кейт, но и чрезвычайно понижено содержание С14 по сравнению с современной древесиной, что дает неверные значения их радиоуглеродного возраста в пределах от 1010 до 2300 лет.
М.Л.Кейт (M.L.Keith) и Дж.М.Андерсон (G.M.Anderson), отделение геохимии и минералогии, Пенсильванский университет, США. Radiocarbon dating: fictitious results with mollusk shells. Science, vol.141, 16 August 1963, pp.634–635.

105. Радиоуглеродный анализ образцов мумифицированных тюленей южной Земли Виктории показал возраст в пределах от 615 до 4600 лет. Однако в антарктических морских водах активность углерода-14 гораздо ниже общепринятых мировых стандартов. Таким образом, радиоуглеродное датирование морских организмов показывает возраст больше истинного, но разница между этими величинами неизвестна и непостоянна. Следовательно, данные, полученные радиоуглеродным методом исследования мумифицированных останков тюленей, не могут считаться истинными. Например, радиоуглеродный возраст тюленя озера Бонни, умершего несколько недель назад, был определен 615±100 лет, а возраст только что убитого тюленя в Макмердо — 1300 лет.
Уэйкфилд Дорт-младший (Wakefield Dort, Jr.), отделение геологии, Канзасский университет. Mummified seals of southern Victoria Land. Antarctic Journal (Washington), vol.6, September-October 1971, p.211.

106. Низкое (всего 3.3±0.2%) содержание углерода-14 (соответствует возрасту 27,000 лет), измеренное у раковин современных улиток Melanoides tuberculatis, живущих в подземных источниках юга Невады, можно объяснить осаждением растворенной СО3, с которой раковины находились в углеродном равновесии. [От ред.: иными словами, эти, живущие ныне улитки «погибли» 27 000 лет у назад.]
Др. Алан К.Риггз (Alan С. Riggs), бывший член Геологической инспекции США, ныне — сотрудник университета Вашингтона, Сиэтл. Major carbon-14 deficiency in modern snail shells from southern Nevada springs. Science, vol.224, 6 April 1984, p.58.

107. В свете того, что известно о радиоуглеродном методе и способе его применения, очень поражает факт, что многие авторы ухитряются приводить удобные для себя результаты в качестве «доказательства» собственных взглядов…
Радиоуглеродный метод чудом не рухнул на собственный расшатанный фундамент и теперь изо всех сил пытается сохранить равновесие. Возможность аномального загрязнения и древние изменения уровня углерода-14 постоянно игнорируются теми, кто основывает свою систему доказательств на полученных данным методом результатах.
В прежние времена специалисты утверждали, что они «не уверены, есть ли хоть одно значительное расхождение» в данных, полученных в разных лабораториях при изучении одного и того же образца. Эти энтузиасты продолжают заявлять, как это ни невероятно, что они «не видят никаких значительных несоответствий». Однако расхождение в 15,000 лет для одного образца почвы — это именно значительное несоответствие! И как можно называть «незначительными» огромные расхождения между данными разных лабораторий, если на них основана переоценка стандартного предела погрешности, связанной с любой и каждой датой?
Почему же геологи и археологи до сих пор тратят свои скудные средства на дорогие радиоуглеродные исследования? Они делают это потому, что случайные даты оказались полезными. Пока на этот метод нельзя рассчитывать в получении однозначно точных результатов, числа впечатляют людей, оберегая их от беспокойной необходимости излишне много думать. Выглядящие совсем как точные календарные годы, цифры как-то больше нравятся и дилетантам, и профессионалам, чем сложные стратиграфические корреляции; к тому же их еще и легче запоминать. Определенные в лабораториях «абсолютные» даты имеют большой вес и весьма полезны для поддержки слабых аргументов…
Каким бы «полезным» ни считался радиоуглеродный метод, он все же не способен дать точных и надежных результатов. Его несоответствия велики, хронология ненадежна и относительна, а «общепринятые» даты на самом деле подогнаны. «Это всеми благословляемое дело — не более чем алхимия 13-го века, и результат зависит лишь от того, какие развлекательные комиксы вы предпочитаете».
Роберт Э.Ли (Robert E.Lee). Radiocarbon: ages in error. Anthropological Journal of Canada, vol.19(3), 1981, pp.9–29. Переиздан в Creation Research Society Quarterly, vol. 19(2), September 1982, pp.117–127.

108. Метод С14 обсуждался на симпозиуме по древней истории долины Нила. Наш известный американский коллега профессор Брю кратко сформулировал общее отношение археологов к этому методу: «Если данные, полученные методом С14. поддерживают нашу теорию, мы вводим их в текст: если не очень противоречат ей — в комментарий: а если совсем не подходят — просто опускаем». Мало кто из археологов, имеющих дело с точной хронологией, избежал подобного применения этого метода; многие до сих пор сомневаются, стоит ли применять его без ограничений.
Т. Саве-Седерберг (T.Save-Soderbergh), Институт египтологии и И.Ю. Ольссон (l.U. Olsson), Институт физики университета Уппсала, Швеция. С‑14 dating and Egyptian chronology. В кн.: Radiocarbon Variations and Absolute Chronology, Proceedings of the Twelfth Nobel Symposium, Ingrid U.Olsson (editor), Almqvist and Wikselt, Stockholm, and John Wiley and Sons, Inc., New York, 1970, p.35).

Как же определять возраст горных пород?

От догм 1949 года…

109. Поскольку жизнь развивалась постепенно, изменяясь от эпохи к эпохе, породы каждого геологического периода отражают характерные типы окаменел остей, отличающие их от любого другого периода. И наоборот, каждый вид окаменелостей является индексом, или ведущим ископаемым для соответствующей геологической эпохи…

За последние сто лет палеонтологи по всему миру накопили такое количество информации по этому вопросу, что теперь квалифицированному специалисту так же легко определить относительный геологический возраст окаменелостей, как, например, определить место страницы в рукописи по нумерации. Окаменелости, таким образом, позволяют узнавать породы одного возраста в различных частях Земли и, соответственно, соотносить события истории Земли в целом. Они обеспечивают нам хронологию, на которую события нанизаны, как жемчужины на нитку.
Др. Карл О. Данбар (Carl О. Dunbar, геология), почетный профессор палеонтологии и стратиграфии, Йельский университет; бывший редактор «American Journal of Science». В кн.: Historical Geology, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1949, p. 52.

… к категоричности 1957 года…

110. Окаменелости дают нам единственную хронометрическую шкалу, приемлемую в геологической истории для стратиграфической классификации пород и для точного датирования геологических событий. Ввиду необратимости эволюции, они — точная мера для определений относительного возраста пород и соотнесения их в мировом масштабе.
О.Х.Шиндервольф (O.H.Schinderwolf). Comments on some stra-tigraphic terms. American Journal of Science, vol.255, June 1957 p.395.

… и к 1970‑м годам…

111. Некоторые окаменелости ограничены рамками определенного геологического периода. Их называют ископаемыми – индексами. Всякий раз, когда находят породу, содержащую этот тип окаменелостей, ее приблизительный возраст устанавливается автоматически…

Этот метод не вполне надежен. Случается так, что организм, считавшийся давно вымершим, оказывается существующим. Такие «живые окаменелости», естественно, не могут выступать в качестве индексов — разве что в более широких временных рамках своего известного существования.
Др. Уильям Д.Стэнсфилд (William D.Stansfield), животноводство, преподаватель биологии, Калифорнийский Политехнический университет. В кн.: The Science of Evolution, Macmillan Mew York, 1977, p.80.

… стало очевидным…

112. Умные непрофессионалы давно подозревали порочный круг в датировании окаменелостей через возраст горных пород, а горных пород — через возраст окаменелостей. Геологи же никогда не утруждали себя поисками достойного ответа — к чему объяснения, если работа приносит результаты? Это и называется упрямым прагматизмом.
Дж.Э.О’Рурк (J.E.O’Rourke). Pragmatism versus materialism in stratigraphy. American Journal of Science, vol.276, January 1976 p.47.

Датирование не выходит за пределы круга

113. Нельзя отрицать, что со строго философской точки зрения геологическая аргументация представляет собой порочный круг. Последовательность организмов определяется изучением их остатков в горных породах, а относительный возраст горных пород определяется по отложениям содержащихся в них организмов.
Р.Х. Расталл (R.H. Rastall), преподаватель экономической геологии, Кембриджский университет. Энциклопедия Британника, 1956, т.10, с. 168.

114. Распространение жизни невозможно засвидетельствовать, о нем можно лишь догадываться. Считается, что вертикальная последовательность окаменелостей представляет собой этот процесс, поскольку породы, включенные в нее, интерпретируются как процесс. Породы действительно датируют окаменелости, однако сами отложения датируют возраст пород более точно. Стратиграфия не может уйти от этого типа аргументации, если она настаивает на использовании именно концепта времени, потому что в производстве шкал времени замкнутый круг неизбежен.
Дж.Э.О’Рурк (J.E.O’Rourke). Pragmatism versus materialism in stratigraphy. American Journal of Science, vol.276, January 1976, p.53.

115. Точка зрения, что создание геологической шкалы приводит к порочному кругу, имеет под собой определенную почву.
Др. Дэвид М.Рауп (David M.Raup), консультант по геологии, отделение Музея естественной истории, Чикаго. Geology and creationism. Field Museum of Natural History Bulletin, vol.54(3), March 1983, p.21.

116. Возникает проблема: если мы определяем возраст пород по окаменелостям, то как же можно тут же говорить о примерах эволюционных изменений во времени в летописи окаменелостей?
Найлз Элдридж (Niles Eldredge), Американский музей естественной истории, Нью-Йорк, США. В кн.: Time Frames: The Rethinking of Darwinian Evolution and the Theory of Punctuated Equilibria, Simon and Schuster, New York, 1985 (and William Heinemann Ltd, London, 1986), p.52.

Побеседуй с землею, и наставит тебя… (Иов. 12:8)

117. Я почти тридцать лет работаю с геологами — недавними выпускниками, и постоянно твержу им: забудьте все теории, которым вас учили, просто наблюдайте за тем, что происходит в действительности, и фиксируйте это.
Э.К.М.Лейнг (A.C.M.Laing), Мельбурн. «Letters to the Editor», The Australian Geologist, Newsletter no.48, 19 March 1984, p.7.

Исследуя окаменелости: можно ли признать, что теория эволюции неверна?

118. Палеонтологи спорят о скорости эволюции, о различных ее примерах. Но никто из них — по крайней мере во всеуслышание — не сомневается в самом факте эволюции. Их доказательства эволюции вообще не зависят от летописи окаменелостей.
Некоторые палеонтологи полагают, что животные развивались постепенно, через бесконечное количество промежуточных состояний, от одной формы к другой. Другие считают, что изучение окаменелостей не дает подтверждения таким постепенным изменениям. На самом деле, полагают они, произошло вот что: одни виды животных выжили, практически не изменившись во времени, другие же вымерли или изменились очень резко, перейдя в другую форму (формы). Таким образом, вместо теории постепенных изменений они выдвигают идею «прерывистого равновесия». Идет спор о конкретных исторических примерах эволюции; однако посторонние, прислушиваясь к этому спору, делают вывод, что предмет обсуждения — истинность эволюции: происходила ли она [sic] вообще?. Это ужасная ошибка; в основе ее, по моему мнению, лежит ложная идея того, что окаменелости заключают в себе значительную часть доказательств эволюции.. На самом же деле эволюция доказывается совершенно отдельным набором аргументов, и нынешние палеонтологические дебаты вовсе не направлены на то, чтобы развенчать подтверждающие эволюцию свидетельства.
Марк Ридли (Mark Ridley), зоолог, Оксфордский университет. Who doubts evolution? New Scientist, voL90, 25 June 1981, p.830.

Насколько же важны для эволюциониста исследования окаменелостей?

В 1960 году…

119. Хотя сравнительное изучение ныне существующих животных и растений может дать весьма убедительные свидетельства, только окаменелости являются единственным историческим документальным доказательством в пользу того, что жизнь развивалась от более простых форм ко все более и более сложным.
Др. Карл О.Данбар (Carl O.Dunbar), геология, почетный профессор палеонтологии и стратиграфии, Йельский университет; бывший редактор «American Journal of Science». В кн.: Historical Geology, John Wiley and Sons, Inc., New York, I960, p.47.

И более 20 лет спустя…

120. Во всяком случае, ни один истинный эволюционист, будь он сторонником теории постепенных изменений или «прерывистого равновесия», не использует летопись окаменелостей в качестве доказательств теории эволюции в противовес теории целенаправленного сотворения.
Марк Ридли (Mark Ridley), зоолог, Оксфордский университет. Who doubts evolution? New Scientist, vol.90, 25 June 1981, p.831.

Как это повлияло на теорию эволюции? Возникла новая эволюционная теория — «прерывистое равновесие»!

121. Концепция «прерывистого равновесия» Элдриджа-Гоулда получила широкое признание у палеонтологов. Она делает попытку объяснить следующий парадокс: внутри родов очень трудно найти постепенные морфологические изменения, предсказанные Дарвином; изменения происходят путем внезапного появления новых, хорошо дифференцированных видов. Элдридж и Гоулд приравнивают такие появления к видообразованию, хотя детали этих событий и не сохранились. Они предполагают, что изменения происходят быстро (по геологическим стандартам), в небольших периферийных популяциях. Они верят, что в таких популяциях эволюция ускоряется, потому что они содержат небольшие, случайные образцы генофонда родительской популяции (эффект основателя) и, таким образом, могут быстро расходиться — и по чистой случайности, и потому, что они могут реагировать на давление местного отбора, которое может отличаться от родительской популяции, Постепенно некоторые из таких дивергентных, периферийных популяций реагируют на изменившиеся условия окружающей среды (видовой отбор), а затем разрастаются и быстро распространяются в окаменелостях.
Модель прерывистого равновесия широко распространилась, но не потому, что она имеет прочное теоретическое основание, а оттого, что она должна была разрешить дилемму. Помимо очевидных исследовательских проблем, присущих наблюдениям, стимулировавшим появление модели, и помимо присущего ей порочного круга (можно возразить, что видообразование происходит лишь вслед за быстрыми изменениями филюмов, а не наоборот), эта модель на данный момент скорее являет смесь разных объяснений, нежели теорию, и стоит на нетвердой почве.
Роберт Э.Риклефс (Robert E.Ricklefs), факультет биологии, Пенсильванский университет, Филадельфия, США. Paleontologists confronting macroevolution. Science, vol.199, 6 January 1978, p.59.

122. Палеонтологи (и биологи-эволюционисты в целом) известны своим умением сочинять правдоподобные истории; но они часто забывают, что правдоподобные истории и правда отнюдь не одно и то же.
Стивен Джей Гоулд (Stephen Jay Gould), профессор геологии и палеонтологии, Гарвардский университет, др. Дэвид М.Рауп (David M.Raup), консультант по геологии, отделение Музея естественной истории, Чикаго, Дж.Джон Сепкоски-младший (J.John Sepkoski, Jr.), отделение геологических наук, университет Рочестера, Нью-Йорк, Томас Дж.М.Шопф (Thomas J.M.Schopf), отделение геологических наук, Чикагский университет и Дэниэл С.Симберлофф (Daniel S. Bimherloff), отделение биологии, университет Флориды, Талла хасси. The shape of evolution: a comparison of real and random clades. Paleobiology, vol.3(l), 1977, pp.34–35.

Подумайте об этом!

123. Об опровержении Пастером идеи самозарождения жизни. — Мы преподносим эту историю начинающим студентам-биологам, как триумф здравого смысла над мистицизмом. На самом же деле, похоже, что все обстоит иначе. Разумным подходом была вера в спонтанное возникновение; единственной альтернативой — вера в единственный, изначальный акт сверхъестественного творения. Третьего не дано. Поэтому век назад многие ученые стали рассматривать веру в спонтанное зарождение жизни как «философскую необходимость». То, что теперь эта необходимость не в цене — симптом философской бедности нашего времени. Большинство современных биологов, с удовлетворением наблюдая закат гипотезы спонтанного зарождения, все же не хочет принять альтернативную точку зрения, поверить в Целенаправленное сотворение, остается ни с чем.
Джордж Уолд (George Wald), бывший профессор биологии, Гарвардский университет. The origin of life. Scientific American, vol. 191 (2), August 1954, p.46

124. Неизбежен вывод, что многие ученые и технологи поклоняются теории Дарвина лишь только потому, что она, якобы, исключает Творца из еще одной сферы материальных явлений, а вовсе не потому, что она выстраивает стройную парадигму исследовательских канонов в науках о жизни и Земле.
Др. Майкл Уолкер (Michael Walker), старший преподаватель антропологии, Сиднейский университет. То have evolved or to have not? That is the question. Quadrant, October 1981, p.45.

125. Я знаю, какой вопрос возник в голове многих тех, кто дочитал до этого пункта: «Разве наука не доказывает, что Творца нет?» Вот как раз наука не доказывает этого!
Др. Пол Э.Муди (Paul A.Moody), зоология, почетный профессор естественной истории и зоологии, университет Вермонта. В кн.: Introduction to Evolution, Harper and Row, New York, 2nd ed, 1962, p.513.

126. Кодекс чести, который должен усвоить естествоиспытатель, желающий вникнуть в проблему эволюции, гласит: быть верным фактам и отметать все догмы и априорные идеи. Сначала факты, затем уж теории. Единственным приговором, вступающим в силу, становится тот„ который суд признал доказанным фактами. Действительно, лучшие эволюционные исследования проведены теми биологами, чьи глаза не были зашорены доктринами, которые рассматривали факты спокойно, не примеряя их к той или иной теории. Сегодня наша задача — разрушить миф об эволюции, как о простом, понятном, легко объяснимом явлении, ясно раскрывающимся перед нами. Биологов должна воодушевлять мысль о несостоятельности интерпретаций и экстраполяции, выдаваемых теоретиками за установленные истины. Этот обман иногда случаен, но лишь иногда, поскольку некоторые люди из-за своего сектантства умышленно отворачиваются от реальности и отказываются признать несостоятельность, ложность своих представлений.
Пьер-Поль Грассе, Парижский университет, бывший президент Академии наук Франции. В кн.: Evolution of Living Organisms, Academic Press, New York, 1977, p.8.

127. Ученые высшего уровня сегодня признают многое из критики теории Дарвина Уилберфорсом, равно как и из критики геолога Адама Седжвика, чья статья была опубликована в The Spectator в апреле 1860 года…
Дарвина беспокоили недостающие звенья в последовательности ископаемых данных. Он предчувствовал, что они вот-вот появятся, однако эти звенья отсутствуют и по сей день и, похоже, не найдутся никогда. Что нам думать об этом — остается открытым вопросом; но и сегодня консервативные фанатики-неодарвинисты и неортодоксальные неоседжвикакцы, считающие себя просвещенными рационалистами, презрительно отвергают доказательства, явные для всех.
Проф. Сэр Эдмунд Р.Лич (Edmund R.Leach). Из обращения к ежегодному съезду (1981) Британской ассоциации за прогресс науки. Men, bishops and apes. Nature, vol.293, 3 September 1981, Pp.19, 20.

128. Искушение поверить, что Вселенная есть продукт некоего творческого замысла, проявления тончайших эстетических и математических разработок, непреодолимо. Я, как и большинство физиков, верю, что за этим что-то стоит.
Пол Дэйвиз (Paul Davies). The Christian perspective of a scientist. New Scientist, 2 June 1983, p.638.

129. …Ибо открывается гнев Божий с неба на всякое нечестие и неправду человеков, подавляющих истину неправдою. Ибо, что можно знать о Боге, явно для них, потому что Бог явил им; Ибо невидимое Его, вечная сила Его и Божество, от создания мира чрез рассматривание творений видимы, так что они безответны. Но как они, познавши Бога, не прославили Его, как Бога, и не возблагодарили, но осуетились в умствованиях своих, и омрачилось немысленное их сердце: называя себя мудрыми, обезумели…
Библия. Послание к римлянам, глава 1, стихи 18–22.

130. …Ибо так возлюбил Бог мир, что отдал Сына Своего единородного, дабы всякий, верующий в Него, не погиб, но имел жизнь вечную.
Библия. Евангелие от Иоанна, глава 3, стих 16.

Эволюция сегодня — Телеканал «Наука»

Другие теги

Техника на грани

Коронавирус

Космическая гонка

Климатический кризис

Будущее уже здесь

Необъяснимое

Энергетический переход

Что было раньше

Кибервсё

Околонаука

Чисто математически

Смешное

Антинаука

Красивое

Стиль жизни

Хтоническое

Женщины vs мужчины

Социальное животное

Устройство человека

Съедобное / Несъедобное

Пакет с пакетами

Машины против людей

Наука против природы

Раскопки

После завтра

Хемофилия

Что-то пошло не так

Физика всего

Знаковая система

Внеземное

13. 09.2022 | 16:38
- Эволюция сегодня
Ученые объяснили, почему люди стали прямоходящими
Бородатая агама
08.09.2022 | 14:37
- Эволюция сегодня
- Живое
Эволюционное исследование показывает, что на самом деле у вас нет «рептильного мозга»
Современная рыба-пила
29.08.2022 | 17:27
- Эволюция сегодня
- Живое
- Устройство человека
Окаменелость древней рыбы рассказывает, как в ходе эволюции у животных появились зубы
22. 08.2022 | 17:12
- Эволюция сегодня
- Наука против природы
Опровержение гипотезы 60-летней давности: большинство «тихих» мутаций на самом деле вредны
22.08.2022 | 16:18
- Эволюция сегодня
Исследование показало, как менялись тела древних рептилий в зависимости от изменений климата
Реальный и гипотетический черепа тираннозавра
12.08.2022 | 18:10
- Живое
- Эволюция сегодня
«Чтобы удобнее съесть тебя»: исследование показало, зачем динозаврам необычные глазницы
08. 08.2022 | 18:40
- Эволюция сегодня
Ученые: раннее развитие птиц очень похоже на динозавров
21.07.2022 | 12:50
- Эволюция сегодня
- Живое
Палеонтологи определили, когда в истории эволюции появилась теплокровность
20.07.2022 | 12:49
- Живое
- Эволюция сегодня
Биологи проследили эволюцию пингвинов за последние 60 млн лет
11. 07.2022 | 17:25
- Живое
- Эволюция сегодня
Окаменелости возрастом 500 млн лет сохранили мозг жуткого трехглазого хищника
08.07.2022 | 13:15
- Эволюция сегодня
- Живое
Обнаружено самое древнее позвоночное животное
05.07.2022 | 17:30
- Живое
- Эволюция сегодня
Названы самые первые млекопитающие, на которых стали жить вши
Динозавры триасового периода
21. 06.2022 | 15:30
- Живое
- Эволюция сегодня
То, что нас не убивает… Найден положительный эффект массовых вымираний
16.06.2022 | 16:16
- Эволюция сегодня
- Живое
Давний научный спор о том, что движет эволюцией, близок к разрешению
Современный карликовый крокодил
16.06.2022 | 14:09
- Живое
- Что было раньше
- Эволюция сегодня
Обнаружены еще два вида вымерших крокодилов, которые охотились на предков человека

24. 09.2022 | 18:10
- Стиль жизни
Исследование: распространение капитализма привело к обнищанию населения во всем мире
23.09.2022 | 16:25
Выяснилось, почему мозг китов не повреждается во время глубокого погружения
23.09.2022 | 15:55
- Что было раньше
Ученые: динозавры были обречены еще до массового вымирания
22.09.2022 | 18:22
- Внеземное
- Физика всего
Астрономы раскрыли новые особенности загадочных быстрых радиовсплесков в космосе
22. 09.2022 | 16:45
- Устройство человека
Исследование: сперматозоиды лучше плывут к яйцеклетке, когда они в группе

Nouchka De Keyser et al./Science Advances, 2022
Химики выяснили, почему на натюрморте Абрахама Миньона выцвел всего один цветок
Млечный путь над долиной реки Маруха, Архыз
Deodat Gautier/Снимай науку!
Подведены итоги фотоконкурса «Снимай науку!»
Solar Dynamics Observatory
Орбитальная обсерватория сняла эпическое видео транзита Луны по диску Солнца
Современный карликовый крокодил
Shutterstock
Обнаружены еще два вида вымерших крокодилов, которые охотились на предков человека
University of Michigan
Химический анализ бивня мастодонта рассказал о поведении вымершего животного

Хотите быть в курсе последних событий в науке?

Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку

Ваш e-mail

Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Теория эволюции • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»

Жизнь на Земле возникла благодаря физическим и химическим реакциям и развивалась в процессе естественного отбора.

Прежде чем приступить к обсуждению эволюции, едва ли не самого важного понятия в науках о жизни, мне хотелось бы напомнить вам одну мысль, высказанную во Введении. Слово «теория» в научном понимании не обязательно подразумевает отсутствие уверенности в рассматриваемых представлениях. Вопреки обычаям и исторически сложившемуся значению этого слова, многие теории (включая теорию относительности) на самом деле относятся к наиболее широко признанным составляющим научного мировоззрения.

В настоящее время реальность эволюции уже не подвергает сомнению никто из серьезных ученых, хотя существует несколько конкурирующих теорий, каждая из которых предлагает свой вариант развития событий. В этом отношении эволюция аналогична гравитации. Существует несколько теорий гравитации — закон всемирного тяготения Ньютона, общая теория относительности и, в один прекрасный день, возможно, появится универсальная теория. Однако существует факт тяготения — если вы уроните любой предмет, он упадет. Подобно этому существует факт эволюции, несмотря на то, что споры ученых по частным вопросам теории продолжаются.

Если обсуждать историю жизни на Земле, то следует рассмотреть две стадии, на каждой из которых события были обусловлены двумя разными принципами. На первой стадии процессы химической эволюции на древнейшей Земле привели к образованию первой живой клетки из неорганических материалов. На второй стадии потомки этой живой клетки развивались в разных направлениях, порождая многообразие жизни на планете, которое мы наблюдаем сегодня. На этой стадии развитие определял принцип естественного отбора.

Химическая эволюция

Человеческая мысль лишь сравнительно недавно обогатилась представлением о том, что мы можем понять процесс организации неживых материалов, в результате которого образуются простые живые системы. Важной вехой на пути к этому представлению был поставленный в 1953 году эксперимент Миллера—Юри, впервые показавший возможность возникновения основных биологических молекул в результате самых обычных химических реакций. С тех пор ученые предложили много других путей, по которым могла идти химическая эволюция. Некоторые из этих идей перечислены ниже, но важно помнить, что до сих пор нет единого мнения о том, какой из этих путей может быть верным. Одно мы знаем точно: что один из этих процессов или другой процесс, до которого еще никто не додумался, привел к возникновению первой живой клетки на планете (если только жизнь не возникла в другом месте — представление о панспермии обсуждается в главе Кислоты и основания).

Первичный бульон. В результате процессов, воспроизведенных в эксперименте Миллера—Юри, в атмосфере образовались молекулы, упавшие с дождем в океан. Здесь (или, возможно, в водоеме, образованном приливом) неизвестный пока процесс привел к организации этих молекул, породивших первую клетку.

Первичное нефтяное пятно. Процессы Миллера—Юри могут давать начало липидам, молекулы которых спонтанно образуют маленькие сферы (вы часто видите такие каплевидные образования на поверхности супа). В каждой сфере собрано случайное число молекул. Один из миллионов пузырьков на поверхности океана мог содержать правильный набор молекул с точки зрения энергии и материалов, и мог поделиться пополам. Такой могла бы быть первая клетка.

Мир РНК. Одна из проблем эволюционной теории связана развитием системы кодирования, основанной на использовании молекул РНК (см. также Центральная догма молекулярной биологии). Проблема в том, что белки закодированы на ДНК, но для того чтобы прочесть записанный ДНК код, нужна активность белков. Недавно ученые открыли, что РНК, которая в настоящее время участвует в преобразовании записанного на ДНК кода в белки, может также выполнять одну из функций белков в живых системах. Похоже, что образование молекул РНК было важнейшим событием в развитии жизни на земле.

Океанический путь. В условиях огромного давления, господствующего на дне океана, химические соединения и химические процессы могут быть совсем не такими, как на поверхности. Ученые изучают химизм этой среды, который, возможно, мог способствовать развитию жизни. Если ответ на этот вопрос будет положительным, то жизнь могла зародиться на дне океана и позднее мигрировать на сушу.

Автокаталитические комплексы. Эта концепция ведет начало от теории сложных саморегулирующихся систем. Согласно этому предположению, что химизм жизни не развивался ступенчато, а возник на стадии первичного бульона.

Глиняный мир. Первой моделью жизни могли быть не химические реакции, а статические электрические заряды на поверхности глины, покрывающей океанское дно. По этой схеме сборка сложных молекул жизни происходила не в результате случайных комбинаций, а благодаря электронам на поверхности глины, удерживающим небольшие молекулы вместе во время их сборки в более крупные молекулы.

Как вы видите, в идеях о способах развития жизни из неорганических материалов недостатка нет. Однако до конца 1990-х годов происхождение жизни не являлось приоритетной областью науки, никто особенно не стремился разобраться с этими теориями. В 1997 году НАСА включила исследования происхождения жизни в список своих основных задач. Я надеюсь, что уже вскоре ученые смогут создать в своих лабораториях простые организмы, похожие на те, которые могли существовать на нашей планете 4 миллиарда лет назад.

Естественный отбор

После появления на планете первого способного к воспроизведению живого организма жизнь «переключила скорость», и дальнейшие изменения направлял естественный отбор. Большинство людей, используя термин «эволюция», подразумевают именно естественный отбор. Представление о естественном отборе ввел английский натуралист Чарльз Дарвин, опубликовавший в 1859 году свой монументальный труд О происхождении видов путем естественного отбора или сохранении благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь. Идея естественного отбора, к которой независимо от Дарвина пришел Алфред Рассел Уоллес (Alfred Russel Wallace, 1823–1913), основана на двух положениях: 1) представители любого вида в чем-то различаются между собой, и 2) всегда существует конкуренция за ресурсы. Первый из этих постулатов очевиден для каждого, кто наблюдал за любой популяцией (включая популяцию людей). Некоторые представители крупнее, другие быстрее бегают, окраска третьих позволяет им оставаться незаметными на фоне среды обитания. Второй постулат отражает прискорбный факт из жизни мира природы — рождается значительно больше организмов, чем выживает, и таким образом, происходит постоянная конкуренция за ресурсы.

Вместе эти постулаты приводят к интересному выводу. Если некоторые особи обладают особенностью, позволяющей им успешней конкурировать в условиях определенной среды — например, развитая мускулатура хищников позволяет им успешнее охотиться — то для них увеличиваются шансы дожить до взрослого состояния и оставить потомство. И их потомство, вероятно, унаследует эту особенность. Пользуясь современной терминологией, мы скажем, что особи с высокой вероятностью передадут потомству гены, отвечающие за быстрый бег. С другой стороны, для плохих бегунов вероятность выжить и оставить потомство ниже, поэтому их гены могут и не перейти к следующему поколению. Поэтому в поколении «детей» особей с «быстрыми» генами будет больше, чем в поколении «родителей», а в поколении «внуков» — еще больше. Таким образом признак, повышающий вероятность выживания, в конце концов распространится по всей популяции.

Этот процесс Дарвин и Уоллес назвали естественным отбором. Дарвин находил в нем сходство с искусственным отбором. Люди используют искусственный отбор для того чтобы выводить растения и животных, обладающих желаемыми признаками, отбирая для этого половозрелые особи и допуская только их до скрещивания. Если люди могут делать это, рассуждал Дарвин, то почему не может природа? Для возникновения разнообразия видов, которое мы наблюдаем на планете сегодня, более чем достаточно улучшенной выживаемости особей с адаптивными признаками в последовательных поколениях и на протяжении длительного периода времени.

Дарвин, сторонник доктрины униформизма, понимал, что образование новых видов должно происходить постепенно — различия между двумя популяциями должны усиливаться все больше и больше, до тех пор, пока скрещивание между ними не окажется невозможным. Позднее ученые обратили внимание на то, что эта закономерность не всегда соблюдается. Вместо этого вид в течение длительного времени остается неизменным, затем внезапно меняется — этот процесс называется перемежающимся равновесием. Действительно, изучая ископаемых, мы видим оба варианта видообразования, что не кажется странным с высоты современных представлений о генетике. Теперь нам понятна основа первого их двух перечисленных постулатов: на ДНК различных особей записаны различные версии одного и того же гена. Изменение ДНК может иметь совершенно разные последствия: от полного отсутствия эффекта (если изменение затрагивает участок ДНК, не используемый организмом) до громадного эффекта (если изменится ген, кодирующий ключевой белок). После того как ген изменится, что может сказаться постепенно или немедленно, действие естественного отбора будет направлено либо на то, чтобы распространить этот ген во всей популяции (если изменение полезное), либо на то, чтобы уничтожить его (если изменение вредное). Другими словами, скорость изменения зависит от генов, но когда такое изменение уже произошло, именно естественный отбор определяет направление изменений в популяции.

Как любая научная теория, теория эволюция должна была получить подтверждение в жизни. Имеются три крупных класса наблюдений, подтверждающих эту теорию.

Ископаемые свидетельства

После гибели растения или животного останки обычно рассредоточиваются в окружающей среде. Но иногда некоторые из них могут погрузиться в почву, например, в ил при наводнении, и оказаться недоступными для разложения. Со временем, по мере того как ил будет превращаться в горную породу (см. Цикл преобразования горной породы) медленные химические процессы приведут к замещению кальция в скелете или других твердых частях тела минеральными веществами, содержащимися в окружающей породе. (В редких случаях условия оказываются такими, что могут сохраниться и более мягкие структуры, например, кожа или перья). В конце концов этот процесс завершится образованием идеального отпечатка оригинальной части тела в камне — окаменелости. Все обнаруженные окаменелости вместе называют ископаемыми свидетельствами.

Возраст ископаемых составляет приблизительно 3,5 миллиарда лет — столько лет отпечаткам, найденным в бывших отложениях тины на древних австралийских скалах. Они рассказывают увлекательную историю о постепенном усложнении и расширении многообразия, которое привело к огромному разнообразию жизненных форм, населяющих сегодня Землю. Большую часть прошлого жизнь была относительно простой, представленной одноклеточными организмами. Приблизительно 800 миллионов лет назад начали появляться многоклеточные жизненные формы. Поскольку их тело было мягким (вспомните медузу), от них почти не осталось отпечатков, и лишь несколько десятилетий назад ученые убедились в том, что они жили в ту эпоху, на основании оставленных в осадочных отложениях отпечатков. Приблизительно 550 миллионов лет назад появились твердые покровы и скелеты, и именно с этого момента появляются настоящие ископаемые. Рыбы — первые позвоночные животные, появились около 300 миллионов лет назад, динозавры начали вымирать приблизительно 65 миллионов лет назад (см. Массовые вымирания), и 4 миллиона лет назад в Африке появились ископаемые люди. Обо всех этих событиях можно прочитать в Летописи ископаемых.

Биохимические свидетельства

У всех живых организмов на нашей планете одинаковый генетический код — мы все не более чем набор различной информации, записанной универсальным языком ДНК. Тогда можно ожидать, что если жизнь развивалась по описанному выше сценарию, то у современных живых организмов степень совпадения последовательностей ДНК должна быть различной, в зависимости от того, насколько давно жил их общий предок. Например, у человека и шимпанзе одинаковых последовательностей ДНК должно быть больше, чем у человека и рыбы, поскольку общий предок человека и шимпанзе жил 8 миллионов лет назад, а общий предок человека и рыбы — сотни миллионов лет назад. Действительно, анализируя ДНК живых организмов, мы находим подтверждения этого предположения: чем дальше друг от друга на эволюционном дереве находятся два организма, тем меньше сходства обнаруживается в их ДНК. И это вполне понятно, поскольку чем больше прошло времени, тем больше накопилось у них различий.

Использование анализа ДНК для того, чтобы открыть наши глаза на наше эволюционное прошлое, иногда называют молекулярными часами. Это убедительнейшее доказательство теории эволюции. ДНК человека ближе к ДНК шимпанзе, чем к ДНК рыбы. Могло бы оказаться совсем наоборот, но не случилось. На языке философии науки, этот факт показывает, что теория эволюция опровергаема — можно представить себе исход, который указывал бы на ложность этой теории. Таким образом, эволюция не является так называемым креационистским учением, как бы основанным на библейской Книге бытия, поскольку нет таких наблюдений или экспериментов, которые могли бы осязаемо убедить креационистов в том, что их учение ложно.

Несовершенство замысла

Хотя несовершенство замысла как таковое не является доводом в пользу эволюции, оно совершенно согласуется с картиной жизни, предложенной Дарвином, и противоречит представлению о том, что живые существа были созданы, уже имея особое предназначение в жизни. Дело в том, что для того чтобы передать гены следующему поколению, организму нужно быть не совершенным, а всего лишь настолько хорошим, чтобы успешно противостоять врагам. Следовательно, каждая ступень на эволюционной лестнице должна быть пристроена к предыдущей, и характеристики, которые могли быть благоприятствующими на одной из стадии, будут «заморожены» и сохранятся даже после того, как появятся более подходящие варианты.

Инженеры называют эту особенность QWERTY-эффектом (QWERTY — последовательность букв верхнем ряду почти всех современных клавиатур). Когда проектировали первые клавиатуры, основная цель заключалась в том, чтобы снизить скорость печати и не допустить зажимания клавиш механических пишущих машинок. Такая конструкция клавиатуры сохранилась до сих пор, несмотря на возможность использования производительных клавиатур.

Подобно этому особенности строения «закрепляются» на ранних стадиях эволюции и сохраняются в прежнем виде, несмотря на то, что любой современный студент-технарь справился бы с этой задачей лучше. Вот несколько примеров.

Глаз человека устроен так, что падающий свет превращается в нервные импульсы перед сетчаткой, хотя по такой схеме в глаз попадает не весь падающий свет.

Зеленый цвет листьев растений означает, что они отражают часть падающего на них света. Любому инженеру известно, что приемник солнечной энергии должен быть черного цвета.

В глубоких подземных пещерах обитают змеи, у которых глазницы находятся под кожей. Это имеет смысл, если предки этих змей жили на поверхности и нуждались в глазах, но лишено смысла для животных, созданных для подземной жизни.

В туловище китов есть маленькие кости задних конечностей. Сегодня эти кости абсолютно бесполезны, но их происхождение понятно, если предки китов когда-то жили на суше.

Неизвестно, какую функцию выполняет аппендикс у человека, хотя у некоторых травоядных животных аппендикс участвует в переваривании травы.

Эти свидетельства дополняют друг друга и настолько грандиозны, что не только давно убедили серьезных ученых в справедливости эволюционной теории Дарвина, но и являются стержнем любых разъяснений, касающихся функционирования живых систем на нашей планете.

наука и вера». Глава 2

Происхождение жизни: наука и вера

(Science, Evolution, and Creationism)

Книга, созданная группой экспертов Национальной академии наук США и Американского института медицины, повествует о научных открытиях, подтверждающих истинность теории эволюции и наглядно показывающих эффективность ее применения в разных областях человеческой деятельности — от промышленности и сельского хозяйства до медицины и фармакологии. …

Издательство «CORPUS», Издательство «Астрель»,
2010

‹‹ Глава 1 | Содержание | Глава 3 ››

Свидетельства биологической эволюции получены во многих областях науки.

Научные представления об эволюции сформировались на основании множества разнообразных данных, полученных в различных областях науки. Некоторые из этих данных, например ископаемые остатки давно вымерших животных и характер географического распространения видов, были известны ученым с XIX века или даже раньше. Другие, такие как сравнения последовательностей нуклеотидов в ДНК, стали доступны ученым лишь в XX и XXI веках.

Свидетельства в пользу эволюции получены не только в биологии, но и в других областях исследования прошлого и настоящего: в антропологии, астрофизике, химии, геологии, физике, математике и в других научных дисциплинах, в том числе в науке о поведении и в социологии. Астрофизика и геология продемонстрировали, что Земля возникла достаточно давно, чтобы биологическая эволюция привела к возникновению всех живущих в наши дни видов. Физика и химия предоставили науке методы датировки, позволившие установить время, когда произошли основные эволюционные события. Исследования древних видов позволили выявить не только особенности строения, но и особенности поведения, образующие непрерывные последовательности в эволюционных рядах видов. Антропология позволила получить новые сведения о происхождении человека и о возникновении особенностей человеческого поведения и общественного устройства в ходе исторического взаимодействия биологических и культурных факторов.

Как и в любой другой области науки, многие вопросы пока остаются без ответа. Биологи по-прежнему исследуют степень и характер эволюционного родства разных видов, генетические изменения, влияющие на строение и работу организмов, действие живых существ на климат Земли и на другие свойства окружающей среды, эволюцию интеллекта и социального поведения, а также многие другие интереснейшие проблемы. Но в каждом случае они задают конкретные вопросы и стараются узнать больше о том, как происходила и происходит эволюция, а не происходила ли она вообще. Они изучают механизмы, вызывающие эволюционные изменения, и последствия этих изменений, продолжая проливать свет на все эти вопросы.

Биологическая эволюция составляет часть той убедительной исторической картины, которую ученые создали за последние несколько веков. Картина эта начинается с образования Вселенной, Солнечной системы и Земли. Эти события привели к возникновению условий, необходимых для эволюции жизни. Мы по-прежнему не имеем ответов на многие вопросы, касающиеся возникновения жизни на нашей планете, но мы можем быть уверены, что ее возникновение запустило процесс биологической эволюции, продолжающийся по сей день. Новые элементы и штрихи добавляются сегодня к этой картине, в частности в ходе изучения наследственных механизмов, ответственных за эволюционные изменения.

Возникновение Вселенной, нашей галактики и Солнечной системы привело к образованию условий, необходимых для эволюции жизни на Земле.

Представления о месте Земли во Вселенной изменились в XX веке не в меньшей степени, чем в XVI и XVII веках, вслед за предположением Коперника, что Солнце, а не Земля находится в центре известного людям мироздания. В двадцатые годы XX века новый телескоп, установленный в обсерватории на горе Уилсон в окрестностях Лос-Анджелеса, позволил выяснить, что многие неясные пятнышки света, наблюдаемые на ночном небе, являются не туманностями в пределах нашей галактики (Млечного Пути), а отдельными галактиками, каждая из которых состоит из многих миллиардов звезд. Исследуя свет, испускаемый этими звездами, астрофизики пришли к еще одному важному выводу: галактики удаляются друг от друга по всем направлениям, то есть Вселенная расширяется.

Это наблюдение привело к возникновению гипотезы, которую впервые сформулировал бельгийский астроном и католический священник Жорж Леметр. Согласно этой гипотезе Вселенная возникла в результате события, впоследствии получившего название Большой взрыв. Согласно этой идее вся энергия и вся материя во Вселенной первоначально были так сжаты, что представляли собой бесконечно малый, бесконечно плотный и бесконечно горячий объект, получивший название космологической сингулярности. Ученым по-прежнему известно о ней очень мало. Затем Вселенная начала расширяться. По ходу расширения она охладилась до такой степени, что элементарные частицы, которые сегодня образуют материю Вселенной, достигли устойчивого состояния. Из предположения о Большом взрыве и представлений о времени, которое должно было пройти с тех пор, следовало предсказание, согласно которому можно было ожидать, что материя в дальнем космосе обладает определенной рассчитанной температурой. Это предсказание впоследствии подтвердилось в результате исследований, проведенных с помощью расположенных на Земле микроволновых радиотелескопов. Последующие наблюдения, проведенные со спутников, показали, что фоновое излучение Вселенной имеет в точности те характеристики, которые предсказывает концепция Большого взрыва.

По мере расширения Вселенной материя собиралась, под действием тяготения и других сил, природа которых пока не вполне выяснена, в огромные образования, ставшие галактиками. В пределах этих образований сгустки материи намного меньшего размера сжались до вертящихся облаков газа и пыли. Когда материя в центре каждого облака становилась под действием тяготения достаточно плотной, атомы водорода в этих облаках начинали объединяться, образуя атомы гелия, испуская свет и другие формы излучения. Так возникли звезды.

Астрофизики также выяснили, что некоторые звезды образуются в центре уплощенных дисковидных скоплений материи. Газ и пыль в пределах таких скоплений могут объединяться в небольшие тела, называемые протопланетами. Компьютерные модели позволили установить, что протопланеты могут срастаться в планеты и другие объекты (такие как спутники планет и астероиды), вращающиеся вокруг звезды. По-видимому, именно так и возникла наша Солнечная система. Точные измерения и расчеты позволили обнаружить большие планеты, вращающиеся вокруг звезд и в других частях нашей галактики. Из этих открытий следует, что вокруг входящих в галактику миллиардов звезд вращаются, в свою очередь, миллиарды планет.

Астрофизики и геологи разработали множество методик, позволяющих оценить возраст Вселенной, нашей Галактики, Солнечной системы и Земли. Измеряя расстояния между галактиками и скорости их расхождения, астрономы могут рассчитать, сколько времени прошло с тех пор, как произошел Большой взрыв. Согласно современным данным, Вселенная возникла около 14 миллиардов лет назад. Другой метод, позволяющий оценить возраст Вселенной, основан на измерении фонового излучения, оставшегося от Большого взрыва. Этот метод дает сходные результаты. Другие наблюдения и расчеты свидетельствуют о том, что наша галактика начала образовываться через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, то есть Млечный Путь немногим моложе, чем сама Вселенная.

Солнечная система возникла в пределах Млечного Пути намного позже. Измерения свойств радиоактивных элементов, содержащихся в метеоритах, указывают на то, что наша планета сформировалась от 4,5 до 4,6 миллиарда лет назад. После того как возникла Земля, ее бомбардировали многие астероиды и кометы, неоднократно расплавляя ее поверхность. Новейшие расчеты показывают, что одно из тел, столкнувшихся с Землей, было столь большим (приблизительно размером с Марс), что от столкновения часть материала Земли выплеснулась на орбиту и образовала Луну. Самые древние из горных пород, доставленных с Луны, имеют, согласно измерениям и расчетам, возраст между 4,4 и 4,5 миллиарда лет. Древнейшие минералы, обнаруженные на Земле, — цирконовые кристаллы, образовавшиеся 4,4 миллиарда лет назад. Породы, возраст которых превышает 3,5 миллиарда лет, были обнаружены в Гренландии, Африке и Австралии.

Радиометрическое датирование

Согласно данным современной космологии, частицы, образующие обычную материю (протоны, нейтроны и электроны), сформировались в те времена, когда Вселенная охлаждалась после Большого взрыва. Затем эти частицы объединялись вместе, образуя атомы водорода, гелия и, в небольших количествах, следующего, более тяжелого, элемента периодической системы — лития.

Все остальные элементы во Вселенной возникли внутри звезд, подобных Солнцу, или взрывающихся звезд, называемых сверхновыми. Сверхновые разбрасывали эти элементы по межзвездному пространству. Смешиваясь с водородом, гелием и литием, эти элементы сформировали бесчисленные звездные системы, в том числе и нашу Солнечную систему.

Некоторые атомы обладают радиоактивностью. Это означает, что они подвержены естественному процессу распада, в результате которого они образуют другие радиоактивные и нерадиоактивные атомы и испускают энергию. Каждый радиоактивный нуклид (радионуклид) характеризуется определенным периодом полураспада, то есть временем, за которое половина атомов в образце распадается. Таким образом, радиоактивные атомы работают как внутренние часы, встроенные в материал, в состав которого они входят. Сравнивая долю определенного радиоактивного элемента в некоем материале с долей продуктов его распада в этом материале, исследователи могут определить время формирования этого материала. Подобные измерения и расчеты позволили установить возраст Земли и Луны, различных метеоритов и всей Солнечной системы. Все результаты этих измерений и расчетов свидетельствуют о том, что данным объектам миллиарды лет.

Некоторые люди, выступающие против изучения эволюции, пытаются подвергнуть сомнению данные радиометрических анализов. Но на самом деле этот метод, выработанный благодаря прекрасно продуманным исследованиям, занявшим более века, представляет собой одно из наиболее прочно обоснованных достижений современной науки.

Живые организмы появились на Земле в течение первого миллиарда лет ее существования.

Древнейшие ископаемые свидетельствуют о том, что жизнь на Земле существовала на протяжении большей части истории нашей планеты. На западе Австралии палеонтологи обнаружили особые минеральные образования, называемые строматолитами, которые, по-видимому, сформировались в результате деятельности бактерий не менее 3,4 миллиарда лет назад, и ископаемые бактериальные остатки, возраст которых, по радиометрическим датировкам, составляет около 3,5 миллиарда лет. Другие свидетельства говорят о том, что жизнь могла возникнуть намного раньше, в течение первых нескольких сотен миллионов лет после того, как поверхность Земли остыла и затвердела.

Вопрос о том, как зародилась жизнь, — одна из интереснейших и сложнейших научных проблем. Мы пока не располагаем никакими ископаемыми свидетельствами существования жизни раньше 3,9 миллиарда лет назад, поскольку не обнаружены более древние осадочные отложения. Воссоздать условия, при которых зародились древнейшие организмы, очень трудно, потому что наши знания о химических и физических условиях на Земле в древнейшие времена далеко не полны. Тем не менее исследователи выдвинули ряд гипотез о том, как самовоспроизводящиеся организмы могли появиться и начать эволюционировать. Хотя ни одна из гипотез пока не стала общепринятой, науке удалось пролить некоторый свет на эти фундаментальные вопросы.

Сотни лабораторных опытов, проводившихся с пятидесятых годов XX века, показали, что простейшие из химических соединений, имеющихся на Земле, в том числе вода и вулканические газы, могли в результате реакций образовывать многие из молекул, составляющих строительные блоки живых клеток, в том числе молекулы веществ, из которых состоят белки, ДНК и клеточные мембраны. Метеориты, прилетающие из космоса, тоже содержат некоторые из этих строительных блоков, а астрономы с помощью радиотелескопов нашли много таких молекул в межзвездном пространстве.

Для того чтобы возникла жизнь, должны были выполняться три условия. Во-первых, должны были образоваться группы молекул, способные к самовоспроизведению. Во-вторых, копии этих молекулярных комплексов должны были обладать изменчивостью, так чтобы одни из них могли эффективнее пользоваться ресурсами и успешнее противостоять действию среды, чем другие. В-третьих, эта изменчивость должна была наследоваться, позволяя некоторым формам численно увеличиваться при благоприятных условиях среды.

Никто пока не знает, какая комбинация молекул впервые удовлетворила перечисленным условиям, но ученые показали возможный принцип работы этих процессов, изучая молекулы вещества, называемого РНК. Недавно удалось выяснить, что некоторые молекулы РНК могут во много раз ускорять скорости химических реакций, в том числе реакции воспроизведения элементов других молекул РНК. Если молекулы вроде РНК были способны к самовоспроизведению (возможно, при содействии других молекул), они могли создать основы для возникновения очень простого живого организма. Если такие самовоспроизводящиеся комплексы оказывались заключены в пузырьки, образованные мембранами из определенных химических веществ, они могли сформировать протоклетки — древнейшие формы самых простых клеток. Изменения, происходящие с молекулами, могли привести к возникновению форм, которые, к примеру, воспроизводились в определенной среде эффективнее. Тем самым, началось бы действие естественного отбора, который дал бы возможность протоклеткам, обладающим выгодными особенностями молекулярного строения, размножаться успешнее и становиться все сложнее.

Для того чтобы выдвинуть правдоподобную гипотезу происхождения жизни, нужно ответить еще на многие вопросы. Исследователи, изучающие происхождение жизни, пока не знают даже, какие комплексы химических соединений могли начать самовоспроизводиться. Даже если мы сможем создать живую клетку в лаборатории на основе простых химических соединений, это еще не будет свидетельствовать о том, что в природе, на молодой Земле, миллиарды лет назад произошло то же самое. Но принципы, лежащие в основе химических истоков жизни, а также возможные подробности процесса ее возникновения являются, как и другие природные явления, объектом научных исследований. История науки показывает, что даже такие сложные вопросы, как вопрос о том, каким образом возникла жизнь, могут стать доступны для научного решения в результате развития теорий, разработки нового оборудования и открытия новых фактов.

Палеонтологическая летопись содержит бесчисленные свидетельства эволюции, отражающие многие подробности ее течения.

В начале XIX века естествоиспытатели открыли, что ископаемые остатки располагаются в разных слоях осадочных горных пород в определенном порядке. Более древние материалы залегают глубже, ближе к основанию осадочной породы, чем вещества, образовавшиеся в результате более позднего осадконакопления.

Ископаемые остатки организмов, очень сходных с современными, встречаются в сравнительно молодых отложениях, в то время как ископаемые, которые лишь отдаленно напоминают современные организмы, залегают в более древних пластах осадочных пород. Исходя из этих наблюдений, многие естествоиспытатели, в том числе Эразм Дарвин, дед Чарльза, полагали, что живые организмы меняются со временем. Но Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес первыми установили, что движущей силой эволюции служит естественный отбор, который Чарльз Дарвин также называл «происхождением в результате модификаций».

Когда в 1859 году была опубликована книга Дарвина «Происхождение видов», палеонтология как наука еще находилась в зачаточном состоянии. Осадочные породы из многих районов Земли были по-прежнему неизвестны или малоизучены.

Дарвин в течение почти двадцати лет собирал свидетельства, подтверждающие его теорию, прежде чем опубликовать ее положения. Кроме того, он подробно обсудил в книге и возможные трудности своей теории, связанные, в частности, с неполнотой палеонтологической летописи и с недостатком (среди известных на тот момент ископаемых) переходных форм, промежуточных между большими группами живых организмов.

За прошедшие с тех пор полтора века палеонтологи открыли множество переходных форм, неизвестных во времена Дарвина. Залегающие во многих районах Земли осадочные породы, образовавшиеся от 520 до 550 миллионов лет назад, содержат ископаемые остатки многоклеточных животных, представляющих собой переходные формы между весьма удаленными друг от друга типами — такими, как, например, моллюски и кольчатые черви — и сочетающих в себе их признаки. В более древних отложениях, возрастом около 1,5 миллиарда лет, встречаются ископаемые следы, которые могли оставить организмы, промежуточные между одноклеточными и многоклеточными животными.

Описанный в начале этой книги тиктаалик представляет собой примечательную переходную форму между рыбами и древнейшими наземными позвоночными (так называемыми четвероногими). Ископаемые остатки возрастом около 330 миллионов лет отражают основные этапы эволюции крупных земноводных, которые произошли от древнейших четвероногих. Многие хорошо сохранившиеся скелеты из осадочных пород возрастом около 230 миллионов лет принадлежат динозаврам, произошедшим от одной из ветвей пресмыкающихся. Известный пример переходной формы — археоптерикс, ископаемое, жившее 155 миллионов лет назад, обладавшее скелетом небольшого динозавра, но также крыльями и перьями. Другие похожие на птиц ископаемые организмы были обнаружены в Китае. Их возраст составляет около 110 миллионов лет. Хвосты у них довольно короткие, а на крыльях есть снабженные когтями придатки. По открытым в результате раскопок более поздним ископаемым можно проследить эволюцию многих современных групп организмов, таких как киты, слоны, броненосцы, лошади и люди.

Сходство строения и поведения часто свидетельствует о происхождении от общего предка.

Все виды, обитающие на Земле в наши дни, происходят от других видов, живших раньше, которые, в свою очередь, происходят от других, и так далее. Такие последовательности видов образуют ветви эволюционного древа. Для любых двух современных видов можно проследить историю их возникновения до того момента, где ветви, давшие им начало, разделились. В месте разделения этих ветвей находится последний общий предковый вид этих двух современных видов. (Иногда такой предковый вид называют просто общим предком, но при этом имеют в виду не один организм, а группу организмов.) Например, общим предком человека и шимпанзе был вид, живший от 6 до 7 миллионов лет назад, в то время как общий предок человека и рыбы фугу был рыбой, жившей в океанах Земли более 400 миллионов лет назад.

Таким образом, люди не происходят ни от шимпанзе, ни от каких-либо других современных обезьян, а происходят от вида, который вымер много лет назад. Не происходят люди и от современных рыб, но происходят от древнего вида рыб, давшего начало наземным позвоночным.

Если общий предок двух видов жил сравнительно недавно, то эти два вида, скорее всего, будут иметь больше сходных черт поведения и строения, чем два вида, общий предок которых жил значительно раньше. Поэтому люди больше похожи на шимпанзе, чем на рыб. Тем не менее любые организмы обладают общими признаками, потому что происходят от общих предков, живших на Земле в более или менее далеком прошлом. Например, исходя из накопленных к настоящему времени палеонтологических и молекулярно-биологических свидетельств, общий предок человека, коровы, кита и летучей мыши был, по-видимому, небольшим млекопитающим, жившим около 100 миллионов лет назад. Потомки этого общего предка претерпели в ходе эволюции существенные изменения, но строение их скелетов по-прежнему довольно сходно. Органы, с помощью которых люди, например, пишут, коровы ходят по земле, киты плавают, а летучие мыши летают, отличаются деталями устройства скелетной основы, но составляющие ее кости сходны по общему строению и порядку соединения друг с другом.

Биологи называют сходные структуры, унаследованные от общих предков, гомологичными. Гомологию различных структур — не только костей, но и многих других деталей строения организмов — изучают в ходе сравнительно-анатомических исследований, задача которых состоит в том, чтобы выявить, исходя из степеней сходства, характер эволюционного родства. Другие биологические исследования позволяют, пользуясь той же логикой, изучать сходство, наблюдаемое в функциях органов, в развитии зародышей или в поведении организмов. Таким образом ученые исследуют возможные пути эволюционного развития, связывающие современные организмы с их древними предками. Палеонтологическая летопись, в свою очередь, позволяет проверять гипотезы, выдвигаемые в ходе таких исследований.

Иногда в двух разных эволюционных ветвях независимо возникают сходные признаки. Такие признаки называют аналогичными. Они напоминают гомологичные, но являются результатом действия общих условий среды, а не происхождения от общего предка. К примеру, дельфины — это морские млекопитающие, которые произошли от наземных млекопитающих в течение последних 50 миллионов лет. Эволюционно дельфины так же далеки от рыб, как мыши или люди. Но они обладают обтекаемой формой тела, очень схожей с формой тела многих рыб, в том числе акул, и даже вымерших древних пресмыкающихся — ихтиозавров. Ученые исследуют такого рода случаи, известные во многих разных группах живых организмов, и разбираются в том, являются ли сходные черты строения и поведения результатом происхождения от общих предков или независимыми эволюционными ответами на действие похожих факторов окружающей среды.

Эволюция позволяет объяснять особенности географического распространения растений и животных.

Разнообразие живых организмов почти невообразимо. Многие миллионы видов обитают на земле, в земле и над землей, и каждый из них занимает свое собственное место в природе (экологическую нишу). Некоторые виды, например люди, собаки и крысы, могут жить в очень широком диапазоне условий. Другие, напротив, крайне специализированы. Например, один из видов грибов растет исключительно на передней части надкрыльев единственного вида жуков, который обитает в единственной пещере на юге Франции. Личинки одного из видов мушки-дрозофилы, Drosophila carcinophila, могут развиваться только в особых бороздках под выростами третьей пары ротовых придатков сухопутного краба, обитающего лишь на нескольких островах в Карибском море.

Биологическая эволюция объясняет не только происхождение этого разнообразия, но и распространение видов по нашей планете. Рассмотрим, к примеру, мушек из семейства Drosophilidae (дрозофилиды), живущих на Гавайских островах. Более 500 видов мушек этого семейства, относящихся к роду Drosophila и к близкому к нему роду Scaptomyza, встречаются исключительно на Гавайях. Эти виды составляют около четверти всех известных науке видов из этих двух родов. На Гавайях живет больше видов этих родов, чем на какой-либо другой сравнимой по площади территории Земли. Почему так много разных видов этих мушек обитают на Гавайях, и только на Гавайях?

Ответ на этот вопрос следует из геологической и биологической истории Гавайских островов. Эти острова представляют собой вершины стоящих посреди океана вулканов. Они никогда не были соединены ни с каким материком. Эти острова возникли из-за наползания Тихоокеанской тектонической плиты на «горячую точку», где поднимающиеся вверх из глубины Земли расплавленные породы нагревают земную кору. Самые новые острова — самые высокие, а более старые постепенно разрушаются и в конечном итоге погружаются под воду. Самый старый из современных Гавайских островов, атолл Куре, поднялся со дна океана около 30 миллионов лет назад, в то время как самый молодой, Большой остров (о. Гавайи), возник лишь около 500 000 лет назад и по-прежнему обладает довольно сильной вулканической активностью.

Все туземные (то есть существовавшие до людей, которые пришли от 1200 до 1600 лет назад) растения и животные Гавайского архипелага происходят от организмов, которые по воздуху или по воде с окружающих материков и с других островов попали на Гавайи, первоначально почти безжизненные. Что касается мушек-дрозофилид, то ряд данных, особенно полученных с помощью изучения ДНК, говорит о том, что все современные гавайские виды родов Drosophila и Scaptomyza происходят от единственного предкового вида, попавшего на острова миллионы лет назад.

Первые «поселенцы» столкнулись с условиями, весьма благоприятными для стремительного видообразования. Каждый вид неоднократно становился предковым для множества новых видов по мере заселения мушками новых местообитаний — на разной высоте, с разным количеством осадков, с разной почвой и разными растениями. Кроме того, небольшие группы мушек, а в некоторых случаях, возможно, и единичные оплодотворенные самки, время от времени перелетали или переносились ветром на другие острова, где от них происходили новые виды. Например, многие гавайские дрозофилы откладывают яйца в гниющие на земле листья. На материках эта ниша занята другими группами насекомых и иных беспозвоночных, но на Гавайях она оставалась почти незанятой.

Млекопитающие, населявшие Северную и Южную Америку, представляют собой еще один хороший пример того, как особенности распространения видов объясняются их эволюцией. Около 60 миллионов лет назад Северная Америка примыкала к Евразии, и там развивались парнокопытные, непарнокопытные, хоботные и хищные млекопитающие. Южная Америка в те времена лишь недавно отделилась от Австралии с Антарктидой, и на этом материке эволюционировали сумчатые, а также свои группы копытных, гигантские грызуны, ленивцы и броненосцы. Примерно 3 миллиона лет назад тектонические силы сблизили Северную и Южную Америку, а падение уровня моря привело к образованию Панамского перешейка. По нему обитатели Северной Америки — ламы, еноты, пумы, медведи и собаки — двинулись на юг, а броненосцы, ленивцы, дикобразы и опоссумы проследовали в обратном направлении, однако прижиться там смогли лишь немногие мелкие виды. А в Южной Америке почти вся самобытная фауна млекопитающих, сухопутных крокодилов и гигантских бегающих птиц была вытеснена пришельцами с Севера.

Фотография политенной хромосомы личинки мушки-дрозофилы. Штрихами отмечен участок хромосомы, развернутый в обратную сторону по отношению к его исходному положению, сохранившемуся у других родственных видов. Такой поворот участка хромосомы называют инверсией.

Мушки с пятнистыми крыльями

Гавайские мушки-дрозофилы представляют собой прекрасный пример так называемой «адаптивной радиации» (т. е. как бы приспособительного расхождения из одной точки), процесса, при котором предковый вид дает начало очень большому числу новых видов за сравнительно небольшой промежуток времени. Исследователи биологической эволюции сосредоточили особое внимание на группе, включающей приблизительно 100 видов дрозофил, обладающих характерными пигментными пятнами на довольно крупных крыльях. Эти виды — носители весьма любопытных сведений об эволюционной истории данной группы.

Клетки в слюнных железах личинок всех мушек из рода Drosophila содержат особые хромосомы, получившие название политенных. Эти хромосомы легко увидеть под микроскопом. Окрашенные определенным образом, они становятся полосатыми, покрываясь поперечными темными и светлыми полосами разной ширины. Благодаря этим полоскам в хромосомах несложно выявить такую разновидность хромосомных перестроек, как инверсии. Иногда фрагмент хромосомы переворачивается задом наперед в результате ошибок, происходящих при удвоении ДНК. В результате получается видоизмененная хромосома, часть которой, заметная благодаря порядку светлых и темных полос, развернута на 180 градусов. Многие инверсии такого типа происходили в разных участках хромосом в ходе образования разных видов дрозофил.

Принимая во внимание, что все гавайские виды мушек семейства Drosophilidae произошли от единственного вида, ученые исследовали политенные хромосомы разных видов на предмет изменений в расположении полос, чтобы восстановить последовательность, в соответствии с которой виды мушек переселялись со старых островов на новые и давали начало новым видам. Например, на Большом острове, самом молодом во всем архипелаге, в настоящее время обитает 26 видов дрозофил с пятнистыми крыльями. Исследуя инверсии, происходившие в хромосомах этих видов, и сравнивая эти данные с данными о видах, населяющих более старые острова, ученые установили, что дрозофилы Большого острова являются потомками 19 оплодотворенных самок или небольших групп мушек, проникших на этот остров с соседних, более старых островов.

Данные молекулярной биологии подтвердили и уточнили выводы об эволюции, полученные в других областях науки.

Чарльз Дарвин и другие биологи XIX века пришли к своим выводам об эволюции несмотря на то, что им почти ничего не было известно о молекулярных основах жизни. Открытые с тех пор возможности детального исследования биологических молекул предоставили науке данные совершенно нового рода, свидетельствующие о механизмах и путях эволюции. Новые данные полностью подтвердили общие выводы, сделанные на основании изучения ископаемых, географического распространения видов и других наблюдений. Кроме того, молекулярные данные стали источником множества новых сведений об эволюционных отношениях видов и о механизмах эволюции.

ДНК передается из поколения в поколения либо напрямую от родительской особи к детям (у организмов, размножающихся бесполым путем), либо в результате слияния содержащих ДНК сперматозоида и яйцеклетки (у организмов, размножающихся половым путем). Последовательность нуклеотидов в ДНК, как уже было сказано, может меняться при передаче от одного поколения другому в ходе мутаций. Если эти изменения приводят к появлению полезных признаков, то новая последовательность нуклеотидов получает повышенные шансы распространиться в пределах популяции на протяжении ряда поколений. В результате в молекулах ДНК оказываются «записаны» последствия происходивших в прошлом наследственных изменений, в том числе ответственных за возникающие в ходе эволюции приспособления.

Сравнение последовательностей ДНК двух организмов разных видов позволяет биологам выявить наследственные изменения, произошедшие с тех пор, как эволюционные ветви, ведущие к этим видам, отделились от их единого общего предка. Если общий предок этих двух видов существовал сравнительно недавно, то последовательности их ДНК будут больше похожи друг на друга, чем если их последний общий предок жил очень давно. Например, последовательность нуклеотидов в ДНК человека, в небольшой степени изменчивая в пределах нашего вида в зависимости от популяции и индивидуума, в среднем отличается от последовательности нуклеотидов в ДНК шимпанзе лишь на несколько процентов, что отражает наше сравнительно близкое эволюционное родство с шимпанзе. Но ДНК человека уже больше отличается от ДНК павиана, еще больше — от ДНК мыши, еще больше — от ДНК курицы, еще больше — от ДНК рыбы фугу. Этот ряд отражает степень нашего эволюционного родства со всеми этими видами. Еще большая разница наблюдается, если сравнивать ДНК человека с ДНК мух, червей, растений. Но у всех живых организмов можно выявить сходные черты в последовательности нуклеотидов в ДНК, несмотря на то что с тех пор, как жил последний общий предок всего живого, прошло уже очень много времени. Даже у людей и бактерий последовательности ДНК обладают некоторыми чертами сходства в пределах отдельных генов, причем сходные участки последовательностей отвечают за синтез молекулярных систем, имеющих сходные функции. Так представления о биологической эволюции дают ответ на вопрос, почему для успешного изучения важнейших для жизнедеятельности человека биологических процессов во многих случаях можно исследовать другие организмы. В связи с этим значительная часть современных биомедицинских исследований основана на изучении общих биологических свойств разных живых организмов.

Эволюция конечностей у древнейших наземных позвоночных

Молекулярно-биологические исследования позволили выявить участки ДНК, отвечающие за образование различных частей тела в ходе развития зародыша. Некоторые из наиболее важных таких участков называют гомеотическими генами (или хокс-генами).

У людей и других млекопитающих гомеотических генов 39. Каждый гомеотический ген управляет функциями других генов, причем в разных частях организма один и тот же гомеотический ген может управлять разными наборами других генов.

Гомеотические гены принимают участие в развитии многих черт строения, в том числе конечностей, позвоночника, пищеварительной и половой систем у самых разных видов беспозвоночных и позвоночных животных. К примеру, как показано на иллюстрации (справа), те же гены, что управляют развитием определенных частей тела у мушки-дрозофилы, управляют развитием соответствующих частей тела и у мышей и других млекопитающих. Каждый цвет соответствует участкам работы определенного гомеотического гена у зародышей дрозофилы и мыши.

Гомеотические гены также непосредственно управляют развитием плавников у рыб и конечностей у наземных позвоночных. Характер работы этих генов определяет черты строения конечностей, в частности обеспечивает образование пальцев. Изменения характера их работы, по всей видимости, играли заметную роль в эволюции древнейших наземных позвоночных, в частности в происхождении тиктаалика.

Изучение биологических молекул позволяет выявлять не только характер и степень эволюционного родства организмов, но также и характер изменений признаков, происходящих в ходе эволюции в результате изменений генов. В частности, молекулярно-биологические исследования позволили изучить функции белков-регуляторов, которые включают и выключают гены в клетках в процессе развития организма из оплодотворенной яйцеклетки. Небольшие изменения в этих белках, в участках ДНК, к которым эти белки прикрепляются, осуществляя регуляцию, а также, как недавно выяснилось, в небольших молекулах РНК могут оказывать сильнейший эффект на черты строения и функций организма. Такого рода изменения, видимо, играли большую роль во многих возникших в ходе эволюции новшествах, в частности в формировании конечностей наземных позвоночных из плавников рыб. Кроме того, биологи выяснили, что очень похожие наборы регуляторных белков имеются у таких разных организмов, как мухи, мыши и люди, несмотря на то что от общего предка их отделяют многие миллионы лет. Данные исследований ДНК говорят о том, что фундаментальные механизмы, лежащие в основе формирования особенностей строения организмов, возникли раньше, чем многоклеточность, или на заре эволюции многоклеточных организмов и с тех пор изменялись лишь очень слабо.

Ископаемые остатки древнего китообразного из рода дорудон (Dorudon), обнаруженные в Египте и относящиеся ко времени около 40 миллионов лет назад, являют собой пример важного переходного звена в эволюции китообразных. Предками этого животного были наземные млекопитающие, и оно еще сохраняло остатки скелетной основы задних ног со ступнями и пальцами (маленькие косточки у основания хвоста), несмотря на то что уже обитало в воде и плавало при помощи длинного и мощного хвоста.

Эволюция китов и дельфинов

Объединение результатов палеонтологических и молекулярно-биологических исследований позволяет биологам создавать намного более подробные схемы эволюционной истории живых организмов, чем было возможно до внедрения молекулярных методов. К примеру, недавние палеонтологические открытия, сделанные в Азии и Северной Африке, демонстрируют начавшийся около 50 миллионов лет назад ряд организмов, первоначально копытных хищников, живущих на суше, затем наземных хищников, охотящихся в воде, затем превратившихся в постоянных обитателей водной среды. Эти палеонтологические данные соответствуют недавним открытиям, сделанным генетиками, говорящим о происхождении китов и дельфинов от парнокопытных наземных млекопитающих, представленных в наши дни такими животными, как свиньи, овцы, козы и жирафы. Новейшие исследования регуляторных систем генов у современной морской свиньи (китообразного, близкого к дельфинам) позволили выявить те молекулярные изменения, благодаря которым предки этих животных утратили задние конечности и приобрели обтекаемую форму тела. Все эти данные согласуются друг с другом и добавляют интереснейшие подробности к нашим представлениям об эволюции.

Биологическая эволюция объясняет происхождение и историю нашего вида.

Изучение разного рода свидетельств, о которых мы говорили выше, привело ученых к выводу, что человек произошел в ходе эволюции от приматов. Для людей XIX века идея, что у человека и современных обезьян общие предки, была внове, и она стала предметом бурных обсуждений среди ученых при жизни Дарвина и в последующие годы.

Но в наши дни у ученых уже нет сомнений в близком эволюционном родстве человека и всех остальных приматов. Используя те же данные и методы, что применяются для изучения эволюции других видов, исследователи накопили множество палеонтологических данных об эволюции человека, а в последнее время получили также убедительнейшие молекулярно-биологические данные, однозначно свидетельствующие о том, что биологическая эволюция человеческого вида протекала сходным образом и под действием тех же факторов, что и эволюция всех остальных форм жизни на Земле.

Согласно данным подробнейшего сравнения ДНК, общий предок человека и шимпанзе жил приблизительно 6–7 миллионов лет назад в Африке. Ветвь эволюционного древа, ведущая от этого древнего вида к современным людям, дала начало нескольким боковым ветвям, соответствующих популяциям и видам, которые в конечном итоге вымерли. В разные периоды прошлого на Земле могли сосуществовать несколько человекоподобных видов.

Около 4,1 миллиона лет назад в Африке возник вид, который палеонтологи относят к роду австралопитеков. (Название Australopithecus означает «южная обезьяна»: ископаемые остатки первого известного науке вида этого рода были обнаружены на юге Африки, хотя другие находки, в том числе почти полный скелет трехлетней самки, были впоследствии сделаны в восточной части Африки.) Мозг взрослого представителя этого рода, судя по ископаемым черепам, был сравним по размеру с мозгом современных человекообразных обезьян. По-видимому, австралопитеки проводили часть жизни на деревьях, о чем свидетельствуют их короткие ноги и черты строения рук. Но австралопитеки умели также ходить на двух ногах, как люди. Известны прекрасно сохранившиеся окаменевшие следы ног одного из древнейших видов австралопитека, отпечатанные на вулканическом пепле.

Около 2,3 миллиона лет назад в Африке возник древнейший вид рода Homo, к которому принадлежат все современные люди. Этот вид получил научное название Homo habilis, что означает «человек умелый». Средний размер его мозга, судя по ископаемым черепам, был, по-видимому, примерно на 50% больше, чем размер мозга ранних австралопитеков. Первые каменные орудия, изготовленные древними гоминидами, появились уже 2,6 миллиона лет назад.

Около 1,8 миллиона лет назад возник более продвинутый вид, Homo erectus («человек прямоходящий»). Этот вид проник из Африки в Евразию. Более поздние находки свидетельствуют и о существовании нескольких других видов рода Homo.

Мозг более поздних видов в среднем превосходил по размерам мозг их предшественников.

Ряд данных свидетельствует о том, что первые современные по строению тела люди, представители вида Homo sapiens («человек разумный»), возникли в Африке из более ранних форм рода Homo. Древнейшим известным ископаемым остаткам современного человека немногим менее 200 000 лет. Современные люди распространились по всей Африке, а позже проникли в Азию, Австралию, Европу и Америку, вытеснив при этом обитавших в некоторых частях света древних людей.

155 лет теории эволюции: современная наука имеет массу доказательств теории Чарльза Дарвина

155 лет назад, 24 ноября 1859 года вышел один из самых основополагающих трудов в истории науки — книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора. ..». Но у теории эволюции по-прежнему находятся критики, которые игнорируют, что сейчас ученые находят пресловутые «переходные формы», наблюдают образование новых видов в природе и ставят эволюционные эксперименты в лаборатории.

155 лет назад

24 ноября 1859 года вышла книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь». Это один из самых основополагающих трудов в истории науки, объясняющий, как устроена жизнь на планете, как возникло разнообразие растений и животных. Появилась теория эволюции, которую потом стали называть дарвинизмом.

Судьба этой теории оказалась весьма нелегкой.

Мало того, что она, как и всякая иная теория, завоевывала признание постепенно, уже после того, как она стала общепризнанной в научном мире, вошла во все учебники биологии, ее так и норовят объявить ложной, надуманной, устаревшей и т.д. Пожалуй, никто сегодня не станет пытаться опровергать гелиоцентрическую систему мира Коперника или теорию всемирного тяготения Ньютона, а вот Дарвину не повезло. Креационисты не могут ему простить даже не саму идею эволюции, а то, что он замахнулся на святое – божественное происхождение человека.

В чем суть?

Дарвин отпахал полтора века

1 июля 1858 года лондонское Линнеевское общество заслушало письма Чарльза Дарвина и Альфреда Уоллеса с…

02 июля 12:23

Напомним суть теории, изложенной в «Происхождении видов». Дарвин постулировал, что главными факторами эволюции являются наследственная изменчивость и естественный отбор. Организмы неодинаковы, изменчивость — исходный материал для эволюции. Но в разных условиях среды какие-то признаки, например высокий рост или холодоустойчивость, оказываются полезными.

Организмы с этими признаками получают преимущество в размножении, признаки передаются следующему поколению, которое оказывается более приспособленным.

Так действует естественный отбор – движущая сила эволюции. Таким образом возникают новые виды, которые не скрещиваются между собой. Теория Дарвина объясняла механизм эволюции, в отличие от другой эволюционной концепции Жана Батиста Ламарка «упражнения органов» под прямым влиянием окружающей среды.

Но Дарвину были неизвестны законы наследственности, которые открыл Грегор Мендель в 1865 году. Поэтому он не мог объяснить некоторые вещи, в частности то, почему полезный признак не растворяется в популяции за несколько поколений. Этот необъяснимый для него парадокс под названием «кошмар Дженкина» преследовал ученого до конца дней. Дарвин не знал, что наследственность дискретна, он не знал про гены, хотя предполагал, что должны быть какие-то частицы, через которые передается наследственность, но думал, что эти частицы содержатся в крови.

Материальная мутация

Глаз камбалы застрял на полпути

И Ламарк, и Дарвин так не сумели объяснить, как глаз камбалы мог с одной стороны эволюционно перебраться на…

15 июля 16:00

В конце XIX – начале XX века биологи узнали еще много нового о природе жизни. Голландский ботаник Гуго Де Фриз ввел понятие «мутация» для обозначения единицы изменчивости и разработал мутационную теорию. В 1909 году появилось понятие «ген», хотя оно было пока совершенно абстрактным и обозначало некую частицу, отвечающую за отдельные наследственные свойства. Трудами Джона Холдейна, Сергея Четверикова, Николая Тимофеева-Ресовского развивалась популяционная генетика. В итоге, в 20–30-х годах ХХ века сформировалась синтетическая теория эволюции на основе теории Дарвина с привлечением генетики. А уж после того, как в 1953 году Уотсон и Крик открыли структуру молекулы ДНК, стало понятно еще больше,

и главное – появилась материальная основа наследственности.

Интересно, что все новые знания, которые со временем появлялись, не только не опровергали теорию Дарвина, но вполне укладывались в нее, дополняли и объясняли то, что Дарвин не мог объяснить. Остается только удивляться, как многое он смог предсказать.

Создатель против Дарвина

Креационизм – концепция сотворения мира, всегда был в оппозиции теории эволюции. Причем из чисто религиозного мировоззрения выделяется так называемый научный креационизм, который пытается опровергнуть Дарвина якобы с научных позиций.

Итак, какие же претензии предъявляют Дарвину? Утверждают, что «теория эволюции — это только теория», то есть предположение, мнение, а не доказанный факт. Но, во-первых, те, кто так говорит, не понимают, что в научном языке «теория» обозначает исчерпывающее объяснение какого-то явления, которое было доказано и не было опровергнуто. Эволюционная теория объясняет разнообразие видов и их происхождение, она на научном уровне не была никем опровергнута. А главное, сегодня в науке имеется масса доказательств ее.

«Дилемма Дарвина» решена

Исследователи наконец-то смогли предложить решение «дилеммы Дарвина» — вопроса о том, как можно…

13 сентября 10:49

Одним из аргументов антидарвинистов долгое время был вопрос о «переходных формах».

Если одни организмы превращаются в другие путем постепенных изменений, то эти промежуточные организмы должны были бы находиться во множестве в ископаемых окаменелостях. А их вроде бы нет. Хотя это утверждение совершенно неверно, сейчас количество палеонтологических находок несравнимо с тем, что было при Дарвине, и среди них масса переходных форм. Например, как писала «Газета.Ru», палеонтологи нашли останки древней рыбы, которая была промежуточным звеном между «нормальными» рыбами с глазами по бокам головы и камбалой, у которой оба глаза на одной стороне. Так вот, у этой древней рыбы глаз уже поехал на другую сторону, но не доехал и находится на лбу.

В другой работе палеонтологам удалось найти переходную форму между рыбами и сухопутными четвероногими. Животное под названием тиктаалик могло передвигаться по дну, используя плавники так, как сухопутные позвоночные используют конечности. Об этом ученым рассказала анатомия тазового и плечевого пояса. А по строению черепа другие ученые определили, что тиктаалик мог приподнимать голову, находясь на мелководье, и рассматривать окрестности.

Еще один пример – находка недостающего звена в эволюции китов и дельфинов. Наземными предками этих позвоночных животных, которые вторично освоили океан, были копытные. Палеонтологи нашли окаменевшие останки предка китов под названием индохиус, который, с другой стороны, показал родство с бегемотами. Интересно, что первыми о родстве китов и бегемотов сказали молекулярные биологи по анализу ДНК.

Ну а тот, кто сомневается в том, что антропологи нашли массу промежуточных звеньев в превращении обезьяны (австралопитека) в человека, может изучить это родословное дерево, опубликованное на сайте «Антропогенез.ру.»

Эволюция онлайн

Эволюция на крыльях мотылька

По способам, которые американские мотыльки используют для защиты от хищников, можно как по книге прочесть…

04 сентября 18:20

Критики говорят, что возникновение видов — это теория, собака не превращается в кошку, а шимпанзе – в человека, и вообще никто не наблюдал появление новых видов. Но сегодня у биологов есть уже масса примеров наблюдения видообразования в природе. Например, в африканских озерах живут рыбы цихлиды, у которых новые виды образуются очень быстро, буквально на глазах ученых. Происходит репродуктивная изоляция — у цихлид, обитающих на разных глубинах, отличаются окраска и цветочувствительность, что при спаривании мешает им замечать рыб не того цвета. В результате формируются отдельные виды.

А у североамериканских мотыльков специализация возникает по способам защиты от хищников. Ученые проследили стратегию защиты у разных видов мотыльков и сделали вывод, что это поведение послужило основой для образования разных видов.

Еще один упрек в адрес дарвинизма заключается в том, что Дарвин считал эволюционный процесс исключительно плавным, но по количеству ископаемых останков в разные эпохи создается представление, что эволюция двигалась скачками. Об этом говорил палеонтолог Кирилл Еськов. Этот парадокс объясняет концепция «прерывистого равновесия», она говорит о чередовании длительных периодов стазиса, когда изменений практически не происходит, и коротких периодов, когда живые организмы активно изменяются. Так, например, теперь ученые предложили решение «дилеммы Дарвина» — невероятно быстрой эволюции организмов в кембрийском периоде. Стимулом к ускорению развития послужила резкая смена условий окружающей среды.

Хотя бытует представление, что эволюцию невозможно наблюдать своими глазами, на самом деле возможно даже поставить эволюционный эксперимент в лаборатории.

Об одном таком эксперименте рассказывает доктор биологических наук Александр Марков в книге «Эволюция. Классические идеи в свете новых открытий». Ученые из Имперского колледжа Лондона выращивали пять видов бактерий на экстракте из буковых листьев (буковом чае) и за 70 поколений наблюдали серьезные изменения. Один вид не смог приспособиться к «чаю» и вымер, два успешно выжили, а еще два стали размножаться быстрее, чем в начале. Еще больше изменений произошли в смешанной культуре, при совместном культивировании разных видов бактерий. В таких условиях бактерии изменили свой метаболизм, стали производить больше одних веществ и меньше других и даже начали использовать вещества друг друга, в результате чего разучились жить в одиночку. Продуктивность сообщества повысилась.

Эволюция играет в Lego

Рыбка колюшка показала, как в природе происходит эволюция по Дарвину — приспособление к новой среде…

10 октября 21:20

А за несколько лет до этого, как писала «Газета.Ru», ученые провели 21-летний эксперимент с эволюцией в пробирке бактерии кишечной палочки E. coli. За это время у бактерии сменилось 40 000 поколений. Ученые фиксировали все мутации, которые возникали у бактерий, научились разделять полезные и вредные мутации. И, в конце концов, выделили те мутации, которые позволяли бактериям адаптироваться к окружающей среде.

Тем, кого бактерии не впечатляют, можно рассказать, что

и на высших организмах ученые своими глазами видели эволюцию в «онлайн» режиме.

Недавно «Газета.Ru» написала об исследовании российских биологов на рыбке колюшке. Они проследили, как колюшка, живущая в морской воде, за 30 лет приобрела генетические изменения, позволившие ей жить в пресной воде. Это стало результатом эксперимента по заселению морской колюшки в пресноводные водоемы, который начался еще 30 лет назад. И вот теперь биологам удалось наглядно показать, как действует естественный отбор в изменившихся условиях внешней среды.

Они сравнили геномы морской и пресноводной колюшки и нашли генетические маркеры приспособления к пресной воде. Отбор привел к тому, что эти редкие генетические вариации стали частыми, потому что они давали своим носителям преимущества в выживании. А поскольку биологи знали время, за которое это произошло, они смогли вычислить коэффициент, характеризующий давление отбора. Вот вам и эволюция, увиденная своими глазами, причем даже не в лаборатории, а в природе.

Свидетельства, подтверждающие биологическую эволюцию — наука и креационизм

Путь ведет от истоков примитивной «жизни», существовавшей по крайней мере 3,5 миллиарда лет назад, к изобилию и разнообразию жизни, существующей сегодня. Этот путь лучше всего понимать как продукт эволюции.

Вопреки распространенному мнению, ни термин, ни идея биологической эволюции не начались с Чарльза Дарвина и его передовой работы «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859 г.). Многие ученые из древнегреческих философов пришли к выводу, что сходные виды произошли от общего предка. Слово «эволюция» впервые появилось в английском языке в 1647 году в небиологической связи и стало широко употребляться в английском языке для обозначения всякого рода прогрессий от более простых начал. Термин, который Дарвин чаще всего использовал для обозначения биологической эволюции, был «происхождение с модификацией», что остается хорошим кратким определением процесса и сегодня.

Дарвин предположил, что эволюцию можно объяснить дифференцированным выживанием организмов после их естественных вариаций — процессом, который он назвал «естественным отбором». Согласно этой точке зрения, потомки организмов отличаются друг от друга и от своих родителей наследственным образом, то есть они могут генетически передавать различия своим потомкам. Кроме того, организмы в природе обычно производят больше потомства, чем могут выжить и воспроизвести, учитывая ограничения пищи, пространства и других ресурсов окружающей среды. Если конкретное потомство обладает чертами, которые дают ему преимущество в определенной среде, этот организм с большей вероятностью выживет и передаст эти черты. По мере накопления различий в поколениях популяции организмов расходятся со своими предками.

Рисунок

Чарльз Дарвин пришел ко многим своим выводам об эволюции, изучая различия между видами на Галапагосских островах у побережья Эквадора.

Первоначальная гипотеза Дарвина претерпела обширные модификации и расширения, но основные концепции остаются неизменными. Исследования в области генетики и молекулярной биологии — областей, неизвестных во времена Дарвина, — объяснили возникновение наследственных вариаций, необходимых для естественного отбора. Генетические вариации возникают в результате изменений или мутаций в нуклеотидной последовательности ДНК, молекулы, из которой состоят гены. Такие изменения в ДНК теперь могут быть обнаружены и описаны с большой точностью.

Генетические мутации возникают случайно. Они могут снабжать организм лучшими средствами для выживания в окружающей среде, а могут и не снабжать его. Но если вариант гена улучшает адаптацию к окружающей среде (например, позволяя организму лучше использовать доступное питательное вещество или более эффективно убегать от хищников, например, за счет более сильных ног или маскирующей окраски), организмы, несущие этот ген, исчезают. больше шансов выжить и размножаться, чем те, у кого его нет. Со временем их потомки будут увеличиваться, изменяя средние характеристики популяции. Хотя генетическая изменчивость, на которой работает естественный отбор, основана на случайных или случайных элементах, сам естественный отбор производит «адаптивные» изменения — полную противоположность случайности.

Ученые также получили представление о процессах возникновения новых видов. Новый вид — это вид, у которого особи не могут спариваться и производить жизнеспособных потомков с особями ранее существовавшего вида. Разделение одного вида на два часто начинается из-за того, что группа особей становится географически обособленной от остальных. Это особенно заметно на отдаленных островах, таких как Галапагосские и Гавайские архипелага, чья большая удаленность от Америки и Азии означает, что у прибывающих колонизаторов будет мало или совсем не будет возможности спариваться с особями, оставшимися на этих континентах. Горы, реки, озера и другие естественные преграды также объясняют географическое разделение между популяциями, которые когда-то принадлежали к одному и тому же виду.

Будучи изолированными, географически разделенные группы особей становятся генетически дифференцированными в результате мутаций и других процессов, включая естественный отбор. Происхождение вида часто представляет собой постепенный процесс, так что сначала репродуктивная изоляция между обособившимися группами организмов бывает лишь частичной, но со временем становится полной. Ученые уделяют особое внимание этим промежуточным ситуациям, потому что они помогают реконструировать детали процесса и идентифицировать определенные гены или наборы генов, которые объясняют репродуктивную изоляцию между видами.

Особенно убедительным примером видообразования являются 13 видов вьюрков, изученных Дарвином на Галапагосских островах, теперь известных как вьюрки Дарвина. Предки этих вьюрков, по-видимому, иммигрировали с материковой части Южной Америки на Галапагосские острова. Сегодня разные виды вьюрков на острове имеют разные места обитания, рацион и поведение, но механизмы, участвующие в видообразовании, продолжают действовать. Исследовательская группа под руководством Питера и Розмари Грант из Принстонского университета показала, что один год засухи на островах может привести к эволюционным изменениям вьюрков. Засуха сокращает запасы легко раскалываемых орехов, но позволяет выжить растениям, дающим более крупные и крепкие орехи. Таким образом, засухи благоприятствуют птицам с сильными широкими клювами, которые могут сломать эти более жесткие семена, создавая популяции птиц с этими чертами. Гранты подсчитали, что если засухи случаются на островах примерно раз в 10 лет, новый вид вьюрков может появиться всего через 200 лет.

Рисунок

Различные виды вьюрков на Галапагосских островах, теперь известные как вьюрки Дарвина, имеют клювы разного размера, которые эволюционировали, чтобы использовать различные источники пищи.

В следующих разделах несколько аспектов биологической эволюции рассматриваются более подробно, с учетом палеонтологии, сравнительной анатомии, биогеографии, эмбриологии и молекулярной биологии в поисках дополнительных доказательств, подтверждающих эволюцию.

Летопись окаменелостей

Хотя именно Дарвин в первую очередь представил убедительные доказательства биологической эволюции, более ранние ученые признали, что организмы на Земле систематически менялись в течение длительных периодов времени. Например, в 1799 инженер по имени Уильям Смит сообщил, что в ненарушенных слоях горных пород окаменелости встречаются в определенном последовательном порядке, причем более современные на вид ближе к верхней части. Поскольку нижние слои горных пород логически откладывались раньше и, следовательно, старше верхних слоев, последовательность окаменелостей также может быть представлена в хронологическом порядке от самых старых к самым молодым. Его выводы были подтверждены и расширены в 1830-х годах палеонтологом Уильямом Лонсдейлом, который признал, что ископаемые останки организмов из нижних слоев были более примитивными, чем те, что были выше. Сегодня идентифицированы многие тысячи древних отложений горных пород, которые показывают соответствующие последовательности ископаемых организмов.

Таким образом, общая последовательность окаменелостей была известна еще до того, как Дарвин придумал происхождение с модификацией. Но палеонтологи и геологи до Дарвина использовали последовательность окаменелостей в горных породах не как доказательство биологической эволюции, а как основу для разработки первоначальной последовательности пластов горных пород, которые были структурно нарушены землетрясениями и другими силами.

Во времена Дарвина палеонтология была еще рудиментарной наукой. Большие части геологической последовательности слоистых пород были неизвестны или недостаточно изучены.

Рисунок

Геологический разрез Национального памятника Гранд-Стэркейс-Эскаланте в Юте показывает слои осадочных пород. В этих слоях обнаруживаются отложения, отложенные в течение миллионов лет. Более старые окаменелости обнаружены в нижних слоях, раскрывая последовательность (подробнее…)

Рисунок

Выветривание обнажило слои осадочных пород возле реки Пария в Юте

Поэтому Дарвина беспокоит редкость промежуточных форм между некоторые основные группы организмов.

Сегодня многие пробелы в палеонтологической летописи заполнены исследованиями палеонтологов. Сотни тысяч ископаемых организмов, обнаруженных в хорошо датированных толщах горных пород, представляют собой последовательность форм во времени и демонстрируют множество эволюционных переходов. Как упоминалось ранее, микробная жизнь простейшего типа уже существовала 3,5 миллиарда лет назад. Самые старые свидетельства существования более сложных организмов (то есть эукариотических клеток, более сложных, чем бактерии) были обнаружены в окаменелостях, запечатанных в горных породах примерно 2 миллиарда лет назад. Многоклеточные организмы, известные нам как грибы, растения и животные, обнаружены только в более молодых геологических слоях. В следующем списке представлен порядок появления все более сложных форм жизни:

Life Form	Millions of Years Since First Known Appearance (Approximate)
Microbial (procaryotic cells)	3,500
Complex (eucaryotic cells)	2,000
Первые многоклеточные	670
Раковинные	540
Позвоночные (простые рыбы)	490
Amphibians	350
Reptiles	310
Mammals	200
Nonhuman primates	60
Earliest apes	25
Australopithecine ancestors of humans	5
Современный человек	0,15 (150 000 лет)

Так много промежуточных форм было обнаружено между рыбами и амфибиями, между земноводными и пресмыкающимися, между земноводными и пресмыкающимися, между рептилиями и земноводными. что часто трудно однозначно определить, когда происходит переход от одного конкретного вида к другому. На самом деле почти все окаменелости в некотором смысле можно рассматривать как промежуточные; это формы жизни, находящиеся между формами, которые им предшествовали, и формами, которые последовали за ними.

Таким образом, летопись окаменелостей обеспечивает последовательное свидетельство систематических изменений во времени — происхождения с модификацией. На основании этого огромного массива данных можно предсказать, что в будущих палеонтологических исследованиях не будет обнаружено никаких отклонений. То есть амфибии не появятся раньше рыб, млекопитающие не появятся раньше рептилий, а сложная жизнь не появится в геологической летописи раньше древнейших эукариотических клеток. Это предсказание подтверждается накопленными до настоящего времени свидетельствами: никаких разворотов обнаружено не было.

Общие структуры

Выводы об общем происхождении, полученные из палеонтологии, подкрепляются сравнительной анатомией. Например, скелеты людей, мышей и летучих мышей поразительно похожи, несмотря на разный образ жизни этих животных и разнообразие сред, в которых они процветают. Соответствие этих животных, кость к кости, можно наблюдать в каждой части тела, включая конечности; однако человек пишет, мышь бегает и летучая мышь летает, имея структуры, построенные из костей, различных в деталях, но сходных по общему строению и отношению друг к другу.

Ученые называют такие структуры гомологиями и пришли к выводу, что они лучше всего объясняются общим происхождением. Сравнительные анатомы исследуют такие гомологии не только в строении костей, но и в других частях тела, определяя отношения по степени сходства. Их выводы содержат важные выводы о деталях эволюционной истории, выводы, которые можно проверить путем сравнения с последовательностью предковых форм в палеонтологической летописи.

Рисунок

Крыло летучей мыши, передняя конечность мыши и человеческая рука служат совершенно разным целям, но имеют одни и те же основные компоненты Сходство возникает из-за того, что все три вида имеют общего предка с четырьмя конечностями

Ухо и челюсть млекопитающих это примеры, в которых палеонтология и сравнительная анатомия объединяются, чтобы показать общее происхождение через переходные стадии. Нижние челюсти млекопитающих содержат только одну кость, тогда как у рептилий их несколько. Другие кости в челюсти рептилий гомологичны костям, которые сейчас находятся в ухе млекопитающих. Палеонтологи обнаружили промежуточные формы млекопитающих рептилий (Therapsida) с двойным челюстным суставом: один состоит из костей, сохранившихся в челюстях млекопитающих, а другой состоит из костей, которые со временем стали молоточком и наковальней уха млекопитающих.

Распространение видов

Биогеография также предоставила доказательства происхождения от общих предков. Разнообразие жизни колоссальное. Было описано и названо около 250 000 видов живых растений, 100 000 видов грибов и миллион видов животных, каждый из которых занимает свое особое экологическое окружение или нишу; и перепись далека от завершения. Некоторые виды, такие как люди и наш компаньон собака, могут жить в самых разных условиях. Другие удивительно специализированы. Один вид грибка ( Laboulbenia ) растет исключительно на задней части кроющих крыльев одного вида жуков ( Aphaenops cronei ), встречающегося только в некоторых пещерах на юге Франции. Личинки мухи Drosophila carcinophila могут развиваться только в специализированных бороздках под створками третьей пары ротовых придатков сухопутного краба, встречающегося лишь на некоторых островах Карибского бассейна.

Как объяснить колоссальное разнообразие живых существ и существование таких необыкновенных, казалось бы, причудливых существ, как описанные выше грибок, жук и муха? И почему такие группы островов, как Галапагосские острова, так часто населены формами, сходными с обитателями ближайшего материка, но принадлежащими к другим видам? Эволюционная теория объясняет, что биологическое разнообразие является результатом того, что потомки местных или мигрирующих предшественников адаптируются к своей разнообразной среде. Это объяснение можно проверить, исследуя нынешние виды и местные окаменелости, чтобы увидеть, имеют ли они сходную структуру, которая укажет, как один произошел от другого. Кроме того, должны быть доказательства того, что виды, не имеющие установленного местного происхождения, мигрировали в местность.

Везде, где проводились такие испытания, эти условия подтверждались. Хорошим примером служат популяции млекопитающих Северной и Южной Америки, где поразительно разные местные организмы развивались изолированно до появления Панамского перешейка примерно 3 миллиона лет назад. После этого броненосец, дикобраз и опоссум — млекопитающие южноамериканского происхождения — мигрировали на север вместе со многими другими видами растений и животных, а горный лев и другие североамериканские виды перебрались через перешеек на юг.

Доказательства влияния географического распределения на эволюцию организмов, обнаруженные Дарвином, становятся все более убедительными по мере развития знаний. Например, в настоящее время во всем мире встречается около 2000 видов мух, принадлежащих к роду Drosophila . Около четверти из них живут только на Гавайях.

Рисунок

Примерно 3 миллиона лет назад Северная и Южная Америка были разделены широким водным пространством, поэтому млекопитающие на двух континентах развивались раздельно. После образования Панамского перешейка на север мигрировали броненосцы и опоссумы, мигрировали горные львы (далее…)

Более тысячи видов улиток и других наземных моллюсков также водятся только на Гавайях. Биологическое объяснение многочисленности родственных видов в отдаленных местностях состоит в том, что столь большое разнообразие является следствием их эволюции от нескольких общих предков, колонизировавших изолированную среду. Гавайские острова находятся далеко ни от материка, ни от других островов, и на основании геологических данных никогда не были присоединены к другим землям. Таким образом, немногие колонизаторы, достигшие Гавайских островов, нашли множество доступных экологических ниш, где они могли на протяжении многих поколений претерпевать эволюционные изменения и диверсификацию. Когда прибыли первые поселенцы, на Гавайских островах не было млекопитающих, кроме одного вида летучих мышей; точно так же отсутствовали многие другие виды растений и животных.

Гавайские острова не менее гостеприимны, чем другие части света, для отсутствующих видов. Например, на Гавайях в дикой природе размножились свиньи и козы, процветают там и другие домашние животные. Научное объяснение отсутствия многих видов организмов и большого размножения некоторых видов состоит в том, что многие виды организмов никогда не достигали островов из-за их географической изоляции. Те, что достигли островов, со временем диверсифицировались из-за отсутствия родственных организмов, которые могли бы конкурировать за ресурсы.

Сходства во время развития

Эмбриология, изучение биологического развития с момента зачатия, является еще одним источником независимых доказательств общего происхождения. Усоногие раки, например, являются малоподвижными ракообразными, мало похожими на других ракообразных, таких как омары, креветки или веслоногие ракообразные. Тем не менее, ракушки проходят стадию свободно плавающей личинки, на которой они выглядят как личинки других ракообразных. Сходство личиночных стадий подтверждает вывод о том, что все ракообразные имеют гомологичные части и общее происхождение.

Точно так же большое разнообразие организмов, от плодовых мушек до червей, мышей и людей, имеют очень похожие последовательности генов, которые активны на ранних стадиях развития. Эти гены влияют на сегментацию тела или ориентацию во всех этих разнообразных группах. Наличие таких похожих генов, выполняющих сходные действия у столь широкого круга организмов, лучше всего объясняется тем, что они присутствовали у очень раннего общего предка всех этих групп.

Новые данные молекулярной биологии

Объединяющий принцип общего происхождения, вытекающий из всех предшествующих линий доказательств, подкрепляется открытиями современной биохимии и молекулярной биологии.

Код, используемый для перевода последовательностей нуклеотидов в последовательности аминокислот, практически одинаков во всех организмах. Более того, белки всех организмов неизменно состоят из одного и того же набора из 20 аминокислот. Это единство состава и функции является весомым аргументом в пользу общего происхождения самых разнообразных организмов.

В 1959 году ученые из Кембриджского университета в Соединенном Королевстве определили трехмерные структуры двух белков, которые встречаются почти у каждого многоклеточного животного: гемоглобина и миоглобина. Гемоглобин – это белок, который переносит кислород в крови. Миоглобин получает кислород от гемоглобина и хранит его в тканях до тех пор, пока он не понадобится. Это были первые трехмерные белковые структуры, которые удалось решить, и они дали некоторые ключевые идеи. Миоглобин имеет единую цепь из 153 аминокислот, обернутую вокруг группы железа и других атомов (называемых «гем»), с которыми связывается кислород. Гемоглобин, напротив, состоит из четырех цепей: двух идентичных цепей, состоящих из 141 аминокислоты, и двух других идентичных цепей, состоящих из 146 аминокислот. Однако каждая цепь имеет гем, точно такой же, как у миоглобина, и каждая из четырех цепей в молекуле гемоглобина уложена точно так же, как миоглобин. Это было сразу видно в 1959 видно, что эти две молекулы очень тесно связаны.

В течение следующих двух десятилетий последовательности миоглобина и гемоглобина были определены у десятков млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий, рыб, червей и моллюсков. Все эти последовательности были настолько явно связаны, что их можно было с уверенностью сравнивать с трехмерными структурами двух выбранных стандартов — миоглобина кита и гемоглобина лошади. Еще более важно то, что различия между последовательностями разных организмов можно использовать для построения генеалогического древа вариаций гемоглобина и миоглобина среди организмов. Это дерево полностью согласуется с наблюдениями палеонтологии и анатомии об общем происхождении соответствующих организмов.

Рисунок

Миоглобин, запасающий кислород в мышцах, состоит из цепочки из 153 аминокислот, обернутой вокруг молекулы, связывающей кислород. Последовательность аминокислот в миоглобине колеблется от вида к виду, раскрывая эволюционные отношения между организмами. (подробнее…)

Аналогичные семейные истории были получены из трехмерных структур и аминокислотных последовательностей других белков, таких как цитохром c (белок, участвующий в переносе энергии) и пищеварительных белков трипсин и химотрипсин. Изучение молекулярной структуры предлагает новый и чрезвычайно мощный инструмент для изучения эволюционных взаимосвязей. Количество информации потенциально огромно — столько же, сколько тысячи различных белков, содержащихся в живых организмах, и ограничено только временем и ресурсами молекулярных биологов.

Поскольку возможности секвенирования нуклеотидов, составляющих ДНК, улучшились, стало возможным использовать гены для реконструкции эволюционной истории организмов. Из-за мутаций последовательность нуклеотидов в гене постепенно меняется со временем. Чем теснее родственны два организма, тем меньше будет различий в их ДНК. Поскольку у человека и других организмов существуют десятки тысяч генов, ДНК содержит огромное количество информации об эволюционной истории каждого организма.

Гены развиваются с разной скоростью, потому что, хотя мутация является случайным событием, некоторые белки гораздо более устойчивы к изменениям в своей аминокислотной последовательности, чем другие белки. По этой причине гены, которые кодируют эти более толерантные, менее ограниченные белки, эволюционируют быстрее. Молекулярные часы идут быстрее для менее ограниченных белков и медленнее для более ограниченных белков, хотя все они отсчитывают одни и те же эволюционные события.

На рисунке на этой странице сравниваются три молекулярных часа: для белков цитохрома c , которые тесно взаимодействуют с другими макромолекулами и весьма ограничены в своих аминокислотных последовательностях; для менее жестко ограниченных гемоглобинов, которые взаимодействуют в основном с кислородом и другими малыми молекулами; и для фибринопептидов, представляющих собой белковые фрагменты, которые вырезаются из более крупных белков (фибриногенов) при свертывании крови. Часы для фибринопептидов идут быстро; 1 процент аминокислот меняется чуть дольше, чем 1 миллион лет. С другой стороны, молекулярные часы для цитохрома 9 идут медленно.0005 с ; изменение последовательности аминокислот на 1 процент требует 20 миллионов лет. Часы гемоглобина промежуточные.

Концепция молекулярных часов полезна для двух целей. Он определяет эволюционные отношения между организмами и указывает время в прошлом, когда виды начали расходиться друг от друга. После того, как часы для определенного гена или белка были откалиброваны по некоторому событию, время которого известно, фактическое хронологическое время, когда произошли все другие события, может быть определено путем изучения белка или дерева генов.

Рисунок

Виды, которые дивергировались раньше, имеют больше различий в соответствующих им белках, что отражает изменения аминокислот с течением времени. Белки развиваются с разной скоростью в зависимости от ограничений, накладываемых их функциями. Цитохром с, белок (подробнее…)

Интересный дополнительный ряд доказательств, подтверждающих эволюцию, связан с последовательностями ДНК, известными как «псевдогены». Псевдогены — это остатки генов, которые больше не функционируют, но продолжают переноситься в ДНК в качестве лишнего багажа. Псевдогены также изменяются во времени, поскольку они передаются от предков к потомкам, и они предлагают особенно полезный способ реконструкции эволюционных отношений.

При функционирующих генах одно из возможных объяснений относительного сходства между генами разных организмов состоит в сходстве их образа жизни — например, гены лошади и зебры могут быть более похожими из-за их сходной среды обитания и поведения, чем гены лошади и тигра. Но это возможное объяснение не работает для псевдогенов, поскольку они не выполняют никакой функции. Скорее, степень сходства между псевдогенами должна просто отражать их эволюционное родство. Чем более отдален последний общий предок двух организмов, тем более непохожими будут их псевдогены.

Молекулярно-биологические доказательства эволюции неопровержимы и быстро растут. В некоторых случаях эти молекулярные данные позволяют выйти за рамки палеонтологических данных. Например, давно постулируется, что киты произошли от наземных млекопитающих, вернувшихся в море. Судя по анатомическим и палеонтологическим данным, ближайшими наземными родственниками китов, по-видимому, были парнокопытные млекопитающие (современный крупный рогатый скот, овцы, верблюды, козы и т. д.).

Недавнее сравнение генов некоторых молочных белков (бета-казеин и каппа-казеин) подтвердило эту взаимосвязь и предположило, что ближайшим наземным родственником китов может быть бегемот. В данном случае молекулярная биология дополнила летопись окаменелостей.

Креационизм и доказательства эволюции

Некоторые креационисты ссылаются на то, что они называют неполной летописью окаменелостей, как на доказательство несостоятельности эволюционной теории. Летопись окаменелостей во времена Дарвина была неполной, но многие важные пробелы, существовавшие тогда, были заполнены последующими палеонтологическими исследованиями. Возможно, наиболее убедительным доказательством эволюции окаменелостей является постоянство последовательности окаменелостей от ранних к недавним. Нигде на Земле мы не находим, например, млекопитающих в девонских (эпоха рыб) слоях или окаменелости человека, сосуществующие с останками динозавров. Ненарушенные слои с простыми одноклеточными организмами предшествуют слоям с многоклеточными организмами, а беспозвоночные предшествуют позвоночным; нигде эта последовательность не была обнаружена в перевернутом виде. Окаменелости из соседних слоев более похожи, чем окаменелости из слоев, удаленных во времени. Самый разумный научный вывод, который можно сделать из летописи окаменелостей, состоит в том, что происхождение с модификацией имело место, как утверждает эволюционная теория.

Рисунок

Наземный предок млекопитающих Ambulocetus

Особые креационисты утверждают, что «никто не видел эволюции». Это упускает из виду то, как наука проверяет гипотезы. Мы не видим, как Земля вращается вокруг Солнца или атомов, из которых состоит материя. Мы «видим» их последствия. Ученые делают вывод, что атомы существуют и Земля вращается, потому что они проверили предсказания, сделанные на основе этих концепций, посредством обширных наблюдений и экспериментов.

Кроме того, в меньших масштабах мы «испытываем» эволюцию, происходящую каждый день. Ежегодные изменения в вирусах гриппа и появление устойчивых к антибиотикам бактерий являются продуктами эволюционных сил. Действительно, скорость, с которой организмы с коротким временем генерации, такие как бактерии и вирусы, могут развиваться под влиянием окружающей среды, имеет большое медицинское значение. Многие лабораторные эксперименты показали, что в результате мутаций и естественного отбора такие микроорганизмы могут особым образом изменяться по сравнению с микроорганизмами непосредственно предшествующих поколений.

В более широком масштабе эволюция комаров, устойчивых к инсектицидам, является еще одним примером стойкости и приспособляемости организмов к условиям окружающей среды. Точно так же паразиты малярии стали устойчивыми к лекарствам, которые широко использовались для борьбы с ними в течение многих лет. Как следствие, малярия растет, и ежегодно регистрируется более 300 миллионов клинических случаев малярии.

Молекулярно-эволюционные данные противоречат недавнему предложению под названием «теория разумного замысла». Сторонники этой идеи утверждают, что структурная сложность является доказательством прямой руки Бога в специальном создании организмов, какими они являются сегодня. Эти аргументы перекликаются с аргументами священнослужителя 18-го века Уильяма Пейли, который считал, что глаз позвоночных из-за его сложной организации был специально создан в его нынешнем виде всемогущим Творцом. Современные сторонники разумного замысла утверждают, что молекулярные структуры, такие как ДНК, или молекулярные процессы, такие как множество стадий, через которые проходит кровь при свертывании, настолько непреодолимо сложны, что могут функционировать только в том случае, если все компоненты работают одновременно. Таким образом, сторонники разумного замысла говорят, что эти структуры и процессы не могли развиваться в ступенчатом режиме, характерном для естественного отбора.

Рисунок

Rodhocetus Balaenoptera (современный синий кит)

Однако структуры и процессы, которые считаются «непреодолимо» сложными, обычно не выявляются при ближайшем рассмотрении. Например, неверно предполагать, что сложная структура или биохимический процесс могут функционировать только в том случае, если все их компоненты присутствуют и функционируют так, как мы их видим сегодня. Сложные биохимические системы могут быть построены из более простых систем посредством естественного отбора. Таким образом, «историю» белка можно проследить по более простым организмам. Бесчелюстные рыбы имеют более простой гемоглобин, чем челюстные рыбы, которые, в свою очередь, имеют более простой гемоглобин, чем млекопитающие.

Эволюция сложных молекулярных систем может происходить несколькими путями. Естественный отбор может объединить части системы для выполнения одной функции в одно время, а затем, в более позднее время, рекомбинировать эти части с другими системами компонентов, чтобы создать систему с другой функцией. Гены могут быть продублированы, изменены, а затем усилены посредством естественного отбора. Таким образом объясняется сложный биохимический каскад, приводящий к свертыванию крови.

Точно так же эволюционные механизмы способны объяснить происхождение очень сложных анатомических структур. Например, глаза могли развиваться независимо много раз в истории жизни на Земле. Шаги переходят от простого глазного пятна, состоящего из светочувствительных клеток ретинулы (как это сейчас обнаруживается у плоских червей), к формированию отдельных светочувствительных единиц (омматидий) у насекомых со светофокусирующими линзами и, наконец, к формированию глаза с одна линза, фокусирующая изображение на сетчатке. У человека и других позвоночных сетчатка состоит не только из фоторецепторных клеток, но и из нескольких типов нейронов, которые начинают анализировать зрительный образ. Благодаря таким постепенным шагам развились очень разные виды глаз, от простых светочувствительных органов до очень сложных систем зрения.

Рисунок

Глаза эволюционировали в течение многих миллионов лет из простых органов, способных улавливать свет.

Теория эволюции Дарвина: определение и доказательства

Живая наука поддерживается аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Стена гоминина в Музее естественной истории штата Юта в Солт-Лейк-Сити.
(Изображение предоставлено: Авторское право NHMU/Кредит: Марк Джонстон)

Теория эволюции путем естественного отбора была впервые сформулирована в книге Чарльза Дарвина « О происхождении видов », опубликованном в 1859 году. В своей книге Дарвин описывает, как организмы развиваются на протяжении поколений посредством наследования физических или поведенческих признаков, как объясняет National Geographic . Теория начинается с предпосылки, что внутри популяции существуют различия в чертах, таких как форма клюва у одного из галапагосских вьюрков, изученных Дарвином. окружающая среда поможет им выжить и иметь больше потомства, которое наследует эти черты.Люди с менее адаптивными чертами будут реже выживать, чтобы передать их.Со временем черты, которые позволяют видам выживать и воспроизводиться, станут более частыми в популяции и популяция будет изменяться или эволюционировать в соответствии с BioMed Central (открывается в новой вкладке). В результате естественного отбора, предположил Дарвин, 90 261 генетически разнообразный вид 90 262 мог произойти от 90 261 общего предка 90 262 .

Согласно National Geographic, Дарвин не знал механизма передачи признаков. Он ничего не знал о генетике , механизме, с помощью которого гены кодируют определенные черты, и эти черты передаются от одного поколения к другому. Он также не знал о генетической мутации, которая является источником естественной изменчивости. Но будущие исследования генетиков предоставили механизм и дополнительные доказательства эволюции путем естественного отбора 9.0003

Что такое естественный отбор?

Дарвин выбрал термин «естественный отбор», чтобы противопоставить его «искусственному отбору», при котором селекционеры отбирают определенные черты, которые они считают желательными. При естественном отборе именно естественная среда, а не человек, осуществляет отбор.

Проще говоря, теорию эволюции посредством естественного отбора можно описать как «происхождение с модификацией», — сказала Бриана Побинер , антрополог и педагог из Смитсоновского национального музея естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия. , который специализируется на изучении происхождения человека. Эту теорию иногда называют «выживанием наиболее приспособленных», но такая характеристика может ввести в заблуждение, сказал Побинер. Здесь «фитнес» относится не к силе или атлетизму организма, а скорее к его способности выживать и размножаться.

Естественный отбор может незначительно изменить вид, вызывая изменение цвета или размера популяции в течение нескольких поколений, согласно данным Музея естественной истории . Когда этот процесс происходит в течение относительно короткого периода времени и у вида или небольшой группы организмов, ученые называют это «микроэволюцией».

Археоптерикс , показанный здесь на этой иллюстрации, считается первым зарегистрированным птицеподобным динозавром, датируемым около 150 миллионов лет назад в юрский период. (Изображение предоставлено Леонелло Кальветти/Getty Images)

Но при наличии достаточного количества времени и накопленных изменений естественный отбор может создать совершенно новые виды, процесс, известный как «макроэволюция», согласно Дереку Тернеру и Джойс С. Хавстад в « Философия макроэволюции». (откроется в новой вкладке)». Именно этот длительный процесс превратил 90 261 динозавров 90 262 в 90 261 птиц 90 262, амфибийных млекопитающих (например, животное по имени 90 290 Indohyus 90 291) в китов, а общего предка человекообразных обезьян и человека в людей 9.0261 шимпанзе и гориллы, которых мы знаем сегодня.

Дарвин также описал форму естественного отбора, которая зависит от успеха организма в привлечении партнера — процесс, известный как половой отбор, согласно Nature Education . Красочное оперение павлинов и рога самцов оленей являются примерами признаков, которые развились в результате этого типа отбора.

Как эволюционировали киты?

Одним из лучших примеров естественного отбора, имеющихся у ученых, является эволюция китов. Используя теорию Дарвина в качестве ориентира и понимая, как работает естественный отбор, биологи определили, что переход ранних китов с суши на воду происходил в виде ряда предсказуемых шагов.

Эволюция дыхала, например, могла начаться со случайных генетических изменений, которые привели к тому, что по крайней мере у одного кита ноздри оказались дальше на голове, согласно Phys.org .

Киты с такой адаптацией были бы лучше приспособлены к морскому образу жизни, так как им не нужно было бы полностью всплывать на поверхность, чтобы дышать. Такие особи были более успешными и имели большее потомство. В более поздних поколениях произошло больше генетических изменений, в результате чего нос сдвинулся дальше назад на голове.

Изменились и другие части тела первых китов. Передние ноги превратились в ласты. Задние ноги исчезли. По данным Музея естественной истории, их тела стали более обтекаемыми, и у них появились хвостовые плавники, чтобы лучше передвигаться по воде.

Несмотря на то, что ученые могли предсказать, как должны выглядеть первые киты, долгое время им не хватало ископаемых свидетельств, подтверждающих их заявление. Креационисты рассматривали это отсутствие не только в отношении эволюции китов, но и в более общем плане как доказательство того, что эволюции не было, как указано в статье в журнале Scientific American .

На этой иллюстрации изображен полуводный кит-«бог смерти» по имени Phiomicetus anubis , живший около 43 миллионов лет назад на территории современного Египта. (Изображение предоставлено: Иллюстрация Robert W. Boessenecker)

Тем не менее, с начала 1990-х годов ученые нашли доказательства палеонтологии, биологии развития и генетики, подтверждающие идею о том, что киты произошли от наземных млекопитающих. Те же самые линии доказательств поддерживают теорию эволюции в целом.

В первом издании «Происхождения видов» Дарвин рассуждал о том, как естественный отбор мог заставить наземное млекопитающее превратиться в кита. В качестве гипотетического примера Дарвин использовал черных медведей Северной Америки ( Ursus americanus ), которые, как известно, ловили насекомых, плавая в воде с открытым ртом, согласно Дарвиновскому проекту переписки .

«Я не вижу ничего сложного в том, чтобы в результате естественного отбора порода медведей превратилась в более водную по своему строению и повадкам, с все более и более крупными ртами, пока не появилось чудовище, похожее на кита», — размышлял он.

Идея не очень понравилась публике или другим ученым. Дарвин был настолько смущен полученными насмешками , что отрывок о плавающем медведе был удален из более поздних изданий книги. Ученые теперь знают, что у Дарвина была правильная идея, но не то животное. Вместо медведей ему следовало смотреть на коров и гиппопотамов.

Другие теории эволюции

Дарвин был не первым и не единственным ученым, разработавшим теорию эволюции. По данным Музея естественной истории, примерно в то же время, что и Дарвин, британский биолог Альфред Рассел Уоллес независимо друг от друга выдвинул теорию эволюции путем естественного отбора. Однако это мало повлияло.

«Концепция эволюции как исторического события была горячей темой среди биологов и геологов до книги Дарвина, потому что накопилось так много доказательств, но я подозреваю, что биологическая эволюция на самом деле не затрагивала людей за пределами академического бункера», Доктор П. Джон Д. Ламбсхед, бывший руководитель научных исследований в области морского биоразнообразия, экологии и эволюции в Музее естественной истории в Лондоне, рассказал журналу All About History Magazine . «Пока науке не был известен механизм, объясняющий, как происходила эволюция, ее можно было смело отвергать как бредовую идею».

Тем временем французский биолог Жан-Батист Ламарк предположил, что организм может передавать признаки своему потомству, хотя он ошибался в некоторых деталях, согласно Музею палеонтологии Калифорнийского университета .

Как и Дарвин, Ламарк считал, что организмы приспосабливаются к окружающей среде и передают эти приспособления. Он думал, что организмы делают это, изменяя свое поведение и, следовательно, свои тела — как спортсмены, тренирующиеся и получающие удовольствие — и что эти изменения передаются потомству.

Жираф масаи щиплет листья высокого дерева в Национальном заповеднике Масаи Мара, Кения. (Изображение предоставлено: Ануп Шах/Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Например, Ламарк считал, что изначально у жирафов были более короткие шеи, но по мере того, как деревья вокруг них становились выше, они вытягивали свои шеи, чтобы дотянуться до вкусных листьев и у их потомства постепенно развивались все более и более длинные шеи. Ламарк также считал, что жизнь каким-то образом эволюционировала от простых к более сложным формам, согласно «Пониманию эволюции» , образовательному ресурсу Музея палеонтологии Калифорнийского университета .

Хотя Дарвин не был уверен в механизме передачи признаков, он не верил, что эволюция обязательно ведет к большей сложности, согласно «Пониманию эволюции» — скорее, он считал, что сложность возникает в результате естественного отбора.

Дарвиновский взгляд на эволюцию жирафов, согласно Quanta Magazine , заключается в том, что у жирафов естественные различия в длине шеи, и что жирафы с более длинной шеей лучше приспособлены к выживанию и размножению в условиях полной высоких деревьев, так что у последующих поколений было все больше и больше жирафов с длинной шеей.

Основное различие между ламаркистской и дарвинистской идеями эволюции жирафов заключается в том, что в дарвиновском объяснении нет ничего о том, что жирафы вытягивают шею и передают приобретенные характеристики.

Что такое современный эволюционный синтез?

По словам Побинера, Дарвин ничего не знал о генетике. «Он наблюдал закономерность эволюции, но на самом деле не знал о механизме», — сказала она. Это произошло позже, с открытием того, как гены кодируют различные биологические или поведенческие черты, и как ген передаются от родителей потомству. Включение генетики в теорию Дарвина известно как «современный эволюционный синтез».

Физические и поведенческие изменения, которые делают возможным естественный отбор, происходят на уровне ДНК и генов в гаметах, сперматозоидах или яйцеклетках, через которые родители передают генетический материал своему потомству. Такие изменения называются мутациями . «Мутации — это в основном сырье, на котором действует эволюция», — сказал Побинер.

Мутации могут быть вызваны случайными ошибками в репликации или репарации ДНК, химическими или радиационными повреждениями, согласно данным Nature Education . Обычно мутации либо вредны, либо нейтральны, но в редких случаях мутация может оказаться полезной для организма. Если это так, то он станет более распространенным в следующем поколении и распространится среди населения.

Таким образом, естественный отбор направляет эволюционный процесс, сохраняя и добавляя полезные мутации и отбрасывая плохие. «Мутации случайны, но отбор для них не случаен», — сказал Побинер.

Молекула ДНК, свернутая внутри клеточного ядра. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Но естественный отбор — не единственный механизм эволюции организмов, сказала она. Например, гены могут передаваться из одной популяции в другую, когда организмы мигрируют или иммигрируют — процесс, известный как поток генов. И частота определенных генов также может изменяться случайным образом, что называется генетическим дрейфом.

Причина, по которой теория эволюции Ламарка в целом неверна, заключается в том, что приобретенные характеристики не влияют на ДНК сперматозоидов и яйцеклеток. Например, на гаметы жирафа не влияет то, вытягивает ли он шею; они просто отражают гены, унаследованные жирафами от своих родителей. Но, как сообщает Quanta , некоторые аспекты эволюции являются ламарковскими.

Например, шведское исследование, опубликованное в 2002 году в Европейском журнале генетики человека , показало, что внуки мужчин, которые голодали в детстве во время голода, передали своим внукам лучшее сердечно-сосудистое здоровье. Исследователи предполагают, что хотя такие переживания, как голодание, не изменяют последовательности ДНК в гаметах, они могут привести к внешним модификациям ДНК, которые включают или выключают гены.

Такие изменения, называемые эпигенетическими изменениями, не изменяют саму фактическую последовательность ДНК. Например, химическая модификация, называемая метилированием, может влиять на то, какие гены включаются или выключаются. Такие эпигенетические изменения могут передаваться потомству. Таким образом, опыт человека может повлиять на ДНК, которую он или она передает, аналогично тому, как, по мнению Ламарка, жираф, вытягивающий шею, влияет на длину шеи своего потомства.

Какие доказательства эволюции?

Теория эволюции — одна из наиболее обоснованных теорий в истории науки. Это подтверждается данными из самых разных научных дисциплин, включая генетику, которые показывают, что разные виды имеют сходство в своей ДНК.

Существуют также доказательства, подтверждающие теорию эволюции в палеонтологии и геологии. Это достигается за счет летописи окаменелостей, которая показывает, чем виды, существовавшие в прошлом, отличаются от тех, что существуют сегодня, согласно Брюсу С. Либерману и Роджеру Л. Кеслеру в книге «Доисторическая жизнь: эволюция и летопись окаменелостей» . )» (Уайли, 2010).

В биологии развития также есть доказательства теории Дарвина. Было обнаружено, что виды, которые во взрослом состоянии кажутся очень разными, проходят через сходные стадии эмбриологического развития, что предполагает общее эволюционное прошлое, согласно открытому учебнику «Концепции биологии ».

Доказательства эволюции китов из палеонтологии

Ambulocetus natans , плавающие под водой. (Изображение предоставлено: Нобумичи Тамура/Stocktrek Images через Getty Images)

Критическое доказательство было обнаружено в 1994 году, когда палеонтологи нашли окаменелые останки Ambulocetus natans , что означает «плавающий кит», согласно обзору 2009 года, опубликованному в журнале . Evolution: Education and Outreach (открывается в новой вкладке). На его передних конечностях были пальцы и маленькие копыта, но задние лапы были огромными по сравнению с его размером. Животное было явно приспособлено к плаванию, но оно также было способно неуклюже передвигаться по суше, подобно тюленю.

Когда оно плыло, древнее существо двигалось подобно выдре , отталкиваясь задними лапами и двигая позвоночником и хвостом.

Современные киты передвигаются по воде с помощью мощных ударов своих горизонтальных хвостовых плавников, но A. natans по-прежнему имел хвост, похожий на хлыст, и ему приходилось использовать свои ноги, чтобы обеспечить большую часть движущей силы, необходимой для движения в воде.

В последние годы все больше и больше этих переходных видов, или « недостающие звенья », что еще больше подтверждает теорию Дарвина. Например, в 2007 году геолог обнаружил окаменелость вымершего водного млекопитающего , названного Indohyus , которая размером с кошку, имел копыта и длинный хвост.

Ученые считают, что животное принадлежало к группе, родственной китообразным, например Ambulocetus natans . Это существо считается «недостающим звеном» между парнокопытными — группой копытных млекопитающих ( парнокопытные), к которым относятся гиппопотамы, свиньи и коровы, а также киты, согласно Национальный научный фонд (открывается в новой вкладке).

Исследователи знали, что киты были связаны с парнокопытными, но до открытия этой окаменелости не было известных парнокопытных, которые имели бы общие физические характеристики с китами. В конце концов, бегемоты, считающиеся ближайшими живыми родственниками китообразных, сильно отличаются от китов. Indohyus , с другой стороны, был парнокопытным, на что указывает строение его копыт и лодыжек, а также имел некоторое сходство с китами, например, по строению ушей.

Доказательства эволюции китов из генетики и биологии развития

Последним предком современных китов, обитавшим на берегу, был Sinonyx , вверху слева, животное, похожее на гиену. За 60 миллионов лет эволюционировало несколько переходных форм: сверху вниз Indohyus , Ambulocetus , Rodhocetus , Basilosaurus , Dorudon и, наконец, современный горбатый кит. (Изображение предоставлено NOAA)

Генетические данные также подтверждают идею о том, что киты произошли от наземных млекопитающих, и предоставляют информацию о точном разветвлении эволюционного дерева. Например, в 1999, исследователи сообщили в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , что согласно генетическому анализу последовательностей « прыгающего гена », которые копируют и вставляют себя в геномы, бегемоты были ближайшими живыми китами. родные. До 1985 года исследователи считали, что свиньи более тесно связаны с китами, но это исследование 1999 года опровергло эту идею, как сообщает Associated Press .

В 2019 году исследователи сообщили в журнале Science Advances о том, какие гены в геноме кита были инактивированы в процессе эволюции существа от наземных млекопитающих, как сообщал Science Friday . Исследователи могли сказать, что некоторые гены, в том числе участвующие в образовании слюны, были инактивированы, потому что в геномах китов есть их остатки, которые исследователи называют геномными окаменелостями. Это указывает на то, что киты произошли от выделяющих слюну существ.

Есть также свидетельства эволюции китообразных из биологии развития. Биология развития иллюстрирует тот факт, что животные, которые во взрослом состоянии очень отличаются друг от друга, имеют сходство в качестве эмбрионов, потому что они эволюционно связаны. Например, в эмбриональном состоянии у китообразных начали развиваться задние конечности, которые позже исчезают в процессе развития, в то время как передние конечности остаются и развиваются в ласты, согласно журналу Evolution: Education and Outreach . Это говорит о том, что китообразные произошли от четвероногого предка.

Является ли теория эволюции противоречивой?

Несмотря на множество свидетельств палеонтологической летописи, генетики и других областей науки, некоторые люди все еще сомневаются в правильности теории эволюции. Некоторые политики и религиозные лидеры осуждают эту теорию, ссылаясь на высшее существо как на создателя для объяснения сложного мира живых существ, особенно людей.

Школьные советы обсуждают, следует ли преподавать теорию эволюции вместе с другими идеями, такими как разумный замысел или креационизм.

Традиционные ученые не видят противоречий. «Многие люди имеют глубокие религиозные убеждения, а также принимают эволюцию», — сказал Побинер, добавив, что «реальное примирение может быть».

Эволюция хорошо подтверждается многими примерами изменений в различных видах, которые привели к разнообразию жизни, наблюдаемой сегодня. «Естественный отбор, или, другими словами, изменчивость, наследственность и дифференциальная приспособленность — это основная теория современной биологии», — объясняет Джон Лэмбсхед. «Это для биологии то же, скажем, квантовая механика и специальная теория относительности для физики или атомная модель для химии».

Дополнительные отчеты участников Алины Брэдфорд, Эшли П. Тейлор и Каллума МакКелви

Дополнительные ресурсы

Национальное управление океанических и атмосферных исследований (открывается в новой вкладке) подготовило презентацию об эволюции китов.
Чтобы прочитать теорию в ее первоначальном виде, см. книгу Дарвина «Происхождение видов (откроется в новой вкладке)».
Ознакомьтесь с этой статьей (откроется в новой вкладке) для обзора естественного отбора.
Чтобы понять разницу между теорией и фактом, посетите веб-сайт Национальной академии наук (откроется в новой вкладке).

Что научное сообщество говорит об эволюции и разумном замысле

(включая внешние ссылки)

ПОБЕДА!
> Дело против «Разумного замысла»

Национальная академия наук
Те, кто выступает против преподавания эволюции в государственных школах, иногда просят учителей представить доказательства против эволюции. Однако в научном сообществе не ведутся споры о том, имела ли место эволюция, и нет никаких доказательств того, что эволюции не было. Некоторые детали того, как происходит эволюция, все еще исследуются. Но ученые продолжают спорить только о конкретных механизмах, приводящих к эволюции, а не об общей точности эволюции как объяснения истории жизни.

Американская ассоциация университетских профессоров
«Теория эволюции почти повсеместно принята в сообществе ученых и внесла неизмеримый вклад в наше понимание мира природы. […] Американская ассоциация университетских профессоров выражает сожаление по поводу усилий в местных сообществах и законодателями некоторых штатов требовать от учителей государственных школ относиться к эволюции просто как к гипотезе или спекуляции, непроверенной и неподтвержденной научными методами, и требовать, чтобы они информировали учащихся о «гипотезе разумного замысла» для объясняют происхождение жизни. Эти инициативы не только нарушают академическую свободу учителей государственных школ, но и могут лишить учащихся понимания подавляющего научного консенсуса относительно эволюции».

Американская ассоциация содействия развитию науки
Движение [разумного замысла] не смогло предложить достоверных научных доказательств в поддержку своего заявления о том, что ИД подрывает текущую научно признанную теорию эволюции… называемая теорией разумного замысла», делает неуместным включение ее в состав естественнонаучного образования.

Американская антропологическая ассоциация
Ассоциация уважает право людей придерживаться различных религиозных верований, включая тех, кто отвергает эволюцию как вопросы теологии или веры. Однако такие убеждения не следует представлять как науку. Наука описывает и объясняет мир природы: она не доказывает и не опровергает убеждений о сверхъестественном.

Американское астрономическое общество
Наука не основана на вере и не исключает ее. Какие бы личные убеждения ни придерживались учителя, ученики, родители или администраторы, преподавание важных научных понятий, таких как формирование и старение планет, звезд, галактик и Вселенной, не должно изменяться или ограничиваться в ответ на требования, внешние по отношению к науке. дисциплины.

Национальная ассоциация учителей биологии
Ученые твердо установили, что эволюция является важным естественным процессом. Экспериментирование, логический анализ и пересмотр на основе фактических данных — это процедуры, которые четко различают и отделяют науку от других способов познания. Объяснения или способы познания, которые отсылают к ненатуралистическим или сверхъестественным событиям или существам, называемые наукой о сотворении, «научным креационизмом», «теорией разумного замысла», «теорией молодой Земли» или подобными обозначениями, находятся вне области науки и не являются частью действующая учебная программа по естественным наукам.

Геологическое общество Америки
В последние годы некоторые люди, движимые религиозными взглядами, предприняли нападки на эволюцию. Эта группа выступает за то, что она называет наукой о сотворении, которая на самом деле вовсе не является наукой, поскольку обращается к сверхъестественным явлениям. Наука, напротив, основана на наблюдениях за миром природы. Все верования, связанные со сверхъестественным творением, включая идею, известную как разумный замысел, относятся к области религии, а не науки. По этой причине они должны быть исключены из курсов естественных наук в наших государственных школах.

Американское химическое общество
Эволюцию нельзя игнорировать или преуменьшать, характеризуя ее как простое предположение или спекуляцию. Включение ненаучных объяснений в учебные программы по естественным наукам искажает природу и научные процессы и ставит под угрозу основную цель государственного образования — подготовку. научно грамотной рабочей силы.

Американский институт биологических наук
Теория эволюции является единственным научно обоснованным объяснением происхождения жизни и развития видов. Теория в науке, такая как атомная теория в химии, ньютоновская теория и теория относительности в физике, — это не спекулятивная гипотеза, а связная совокупность объяснительных утверждений, подкрепленных фактами. Теория эволюции имеет этот статус. Объяснения происхождения жизни и развития видов, которые не поддерживаются с научной точки зрения, не должны преподаваться как наука.

Палеонтологическое общество
Поскольку эволюция является основой для понимания как живых, так и вымерших организмов, ее необходимо преподавать на уроках естествознания в государственных школах. Напротив, креационизм — это религия, а не наука, как было принято в недавних судебных делах, потому что он ссылается на сверхъестественные объяснения, которые невозможно проверить. Следовательно, креационизм в любой форме (включая научный креационизм, науку о сотворении и разумный замысел) должен быть исключен из уроков естественных наук в государственных школах. Поскольку наука включает в себя проверку гипотез, научные объяснения ограничены естественными причинами.

Ботаническое общество Америки
Наука как способ познания оказалась чрезвычайно успешной, хотя людям могут не нравиться все изменения, которые произвела наука и ее служанка, технология. Но люди, выступающие против эволюции и стремящиеся включить креационизм или разумный замысел в учебные программы по естественным наукам, стремятся отвергнуть и изменить самый успешный из когда-либо открытых способов познания. Они хотят заменить мнение и веру доказательствами и проверками. Сторонники креационизма/разумного замысла пропагандируют научное невежество под видом обучения.

Многие другие научные организации выступают против преподавания разумного замысла как научной альтернативы эволюции, в том числе:
Геологическое общество Нового Орлеана
Нью-Йоркская академия наук
Академия наук Огайо
Математическая и научная коалиция Огайо
Академия Оклахомы of Sciences
Sigma Xi, Отделение государственного университета Луизианы, Батон-Руж, Луизиана
Общество ученых-любителей
Общество интегративной и сравнительной биологии
Общество неврологии
Общество органической петрологии
Общество изучения эволюции
Общество студентов-физиков
Общество систематических биологов
Общество палеонтологии позвоночных
Южное антропологическое общество
Академия наук Вирджинии
Академия наук Западной Вирджинии
Американская ассоциация Физические антропологи
Американский геофизический союз
Американское общество химиков-биологов
Американская психологическая ассоциация
Американское физическое общество
Американское общество паразитологов
Ассоциация женщин-геологов
Австралийская академия наук
Калифорнийская академия наук
Экологическое общество Америки
Генетическое общество Америки
Геологическое общество Америки
Академия наук Джорджии
Общество истории науки
Академия наук Айовы
Палеонтологическое общество Кентукки
Академия наук Луизианы
Национальная академия наук
Североамериканское бентологическое общество
Академия наук Северной Каролины

Эволюция и совокупный характер науки | Evolution: Education and Outreach

Volume 5 Supplement 4

Biogeography: The Geography of Evolution

Точка зрения
Открытый доступ
Опубликовано: 18 октября 2012 г.

Дэвид Зейглер ¹

Эволюция: образование и просветительство
том 5 , страницы 585–588 (2012 г.)Процитировать эту статью

8745 доступов
6 цитирований
2 Альтметрика
Сведения о показателях

Abstract

Одной из характеристик науки является ее кумулятивный характер. По мере того, как делается больше открытий и больше изучается, мы постепенно приходим ко все более и более полному пониманию физической вселенной. Эволюционная биология служит прекрасным примером этой прогрессивной тенденции в знаниях, поскольку сейчас мы знаем о механизмах и деталях эволюционного процесса значительно больше, чем в прошлые десятилетия. Важно понимать эти прогрессивные изменения и эффективно сообщать о них студентам, изучающим эволюционную биологию.

Для меня переход от концепции гена как менделевского фактора к гену как части хромосомы, а затем к гену как молекуле ДНК, выглядит как прогресс в познании того, на что похож мир. . (Джон Мейнард Смит)

Ученые верят — и не встречали никаких оснований полагать иначе — что существует только одна физическая реальность, независимая от нашего лишь неполного восприятия и понимания ее в любой момент времени. Прогресс науки неумолимо приближает нас к этой реальности. (С. Джонатан Сингер)

Неясно, в какой степени постмодернизм повлиял на образование, хотя, несомненно, он оказал какое-то влияние. Некоторые из молодых преподавателей, с которыми я сталкивался, определенно разделяют философию постмодернизма, утверждая, что ни одна дисциплина не имеет монополии на истину и что все точки зрения заслуживают рассмотрения и обсуждения (много обсуждений!). В частности, пару коллег, не занимавшихся наукой, которых я помню, определенно разозлила Э.О. Книга Уилсона Consilience (1999), в котором Уилсон утверждал, что наука может и должна помогать другим дисциплинам в соответствии с тем, что известно науке о нашем мире и нашем виде.

Ученых призывают и учат быть непредубежденными, но эта непредубежденность всегда должна сдерживаться здоровой дозой критического скептицизма. С нашей общепринятой базой объективных данных, которые обычно могут быть подтверждены эмпирически, ученые не будут и не должны долго рассматривать идеи или утверждения, которым не хватает прочной объективной основы: реальных данных, собранных в достоверных научных наблюдениях, исследованиях и экспериментах. Именно благодаря этой рабочей философии наука может добиться прогресса в расширении нашего понимания мира — прогресса, который часто называют «кумулятивной природой науки». Большинство ученых, которые много читали о природе науки, должны быть знакомы с этой формулировкой.

Мой курс эволюции — это единственный курс, в котором я посвящаю значительное время рассмотрению основной природы науки, включая: что такое наука и чем она не является, методы науки, ценности науки, следствия научной точки зрения, и т. д. Один из моментов, которые я отмечаю, заключается в том, что наука, как правило, кумулятивна — это означает, что по мере того, как собирается больше данных и делается больше открытий, наука движется к более полному и точному пониманию физической вселенной — цель науки в целом, которую Деннис Фланаган упомянул, когда писал: «Все современные ученые движутся к одному и тому же Кентербери: единому пониманию Вселенной, включая нас самих». (Фланаган 1989)

Эволюция и связанные с ней дисциплины дают прекрасные примеры этого кумулятивного процесса. Как следует из ведущей цитаты Джона Мейнарда Смита, наше все более детальное понимание генов и наследственности служит ясным и очевидным примером этой кумулятивной природы, при этом каждое новое открытие увеличивает наше понимание генов, наследственности, геномов, генной регуляции. , о природе, разнообразии и важности мутаций и т. д. Это последнее десятилетие или два охватило особенно значительный период роста в нашем понимании всех аспектов и всех уровней феноменов, связанных с ДНК, и это было бы действительно трудно для любого постмодерниста. противоречить этому добавочному или кумулятивному росту наших знаний, и, конечно же, эта расширяющаяся арена знаний внесла большой вклад в наше понимание эволюции.

Точно так же летопись окаменелостей в последнее время увеличивалась захватывающими дух темпами, и за последние десятилетия было сделано много важных находок окаменелостей. Эволюция китов из наземных животных была очень плохо известна, когда я был студентом бакалавриата. Сегодня у нас есть дюжина или около того недавно обнаруженных ископаемых родов, которые хорошо иллюстрируют этот удивительный переход наземных позвоночных обратно к морскому образу жизни — ряд, который ясно показывает постепенную утрату задних конечностей, перемещение ноздрей к верхней части голова — что приводит к «дыханию», обращению слияния крестцовых позвонков, чтобы обеспечить эффективный дорсо-вентральный способ плавания, и увеличению относительного размера головы, что особенно очевидно у современных усатых китов. Точно так же летопись окаменелостей эволюции птиц от динозавров в настоящее время заполнена достаточно хорошо, чтобы не вызывать сомнений, благодаря нескольким исключительным находкам окаменелостей из Китая, которые иллюстрируют происходящие морфологические изменения и даже наличие перьев у нескольких динозавров, которых явно не было. птицы. Летопись окаменелостей в целом кажется одним из самых ясных и наиболее понятных примеров кумулятивной природы науки. По сути, каждая недавно обнаруженная окаменелость — это только что обнаруженная часть большой головоломки. Каждая крупная находка окаменелостей просто увеличивает наши знания об истории жизни.

Текущая описательная работа по открытию новых существующих видов, очевидно, кумулятивно дополняет наши знания о жизни на Земле, а также наше понимание истории эволюции, особенно когда такие открытия представляют собой новые отряды, классы или типы — и особенно если такие группы превращаются быть «примитивными» или предковыми, как открытие в 1981 году ракообразных класса Remepedia — удлиненных водных ракообразных, которые иллюстрируют несколько предковых морфологических черт (Brusca and Brusca 2003). Открытие видов, считавшихся давно вымершими, как и повторное открытие живых латимерий, также позволяет внести серьезные коррективы в наши знания об эволюции и истории жизни.

Эволюционная биология сама по себе является ярким примером кумулятивного характера науки, поскольку наши знания о многих аспектах процесса значительно и постоянно увеличивались за последнее столетие. Когда я только что закончил аспирантуру по биологии, мои курсы по эволюции касались только трех механизмов эволюционных изменений, причем основное внимание, конечно же, уделялось естественному отбору. Генетический дрейф составил всего пару лекций, а новая (на тот момент) идея нейтральной эволюции упоминалась лишь вскользь, так как находилась еще в зачаточном состоянии и не была подкреплена многими известными примерами.

С тех пор эволюционная теория определенно изменилась. Признанное значение генетического дрейфа и нейтральной эволюции значительно возросло, и в последнее время к нашему пониманию добавилось множество дополнительных механизмов и процессов. Область стала более полной и в то же время более сложной. Учебникам часто не удается обновить свое освещение эволюции, поскольку они не включают множество недавно признанных и понятых факторов, сыгравших важную роль в эволюции. Организмы развивались благодаря множеству влияний и механизмов, и не все они имеют одинаковый набор способствующих факторов. Выдержите меня в этой аналогии: последняя профессиональная встреча, на которой я присутствовал, состоялась в Regan Center в Вашингтоне, округ Колумбия, и около 900 человек приняли участие в этой встрече. За 24 часа до этой встречи 900 участников воспользовались несколькими видами транспорта по разным маршрутам, чтобы добраться до Regan Center. Мои 24 часа перед собранием включали в себя поездки на личном автомобиле, Amtrak, метро, эскалаторы, лифты и, конечно же, пешие прогулки. У других, из 900 сопровождающих, был бы другой список способов передвижения по разным маршрутам. Многие летели самолетами, а не Amtrak. Некоторые брали такси, а не метро. Некоторые жители округа Колумбия, возможно, полагались только на частный автомобиль и пешие прогулки. Почти все они были связаны с ходьбой и, по крайней мере, одним другим видом транспорта.

В некоторой степени аналогичным образом все формы жизни, живущие сегодня, «прибыли» в настоящее через различные пути эволюции, включающие многочисленные эволюционные механизмы и влияния на протяжении почти 4 000 000 000 лет истории, но не все в равной степени подверглись воздействию нескольких возможных механизмов и влияний. . Перечислим некоторые из них:

• Естественный отбор: Безусловно, все линии происхождения в значительной степени сформировались благодаря этому центральному фактору, который до сих пор лучше всего объясняет

.0005 адаптированность каждого вида. Некоторые из следующих пунктов являются примерами факторов, которые так или иначе подпадают под широкую сферу действия естественного отбора, но сами по себе заслуживают отдельного рассмотрения.

• Половой отбор: некоторые раздельнополые виды в значительной степени сформировались под действием этой подкатегории естественного отбора — например, морские слоны, павлины и шалашники. Конечно, виды, которые являются однодомными, такими как дождевые черви, или бесполые организмы, такие как амебы и прокариоты, не сильно пострадали от этой потенциально мощной эволюционной силы.

• Болезни и паразитизм: Уильям Гамильтон, как известно, утверждал, что эти вездесущие силы отбора лучше всего объясняют происхождение и поддержание секса у многих половых организмов, встречающихся в природе. Они также объясняют, почему иммунные системы развились и почему эти иммунные системы столь разнообразны (интерферон для вирусов, антитела и лихорадка для бактерий, эозинофилы для червей-паразитов и т. д.). Болезнетворные факторы, безусловно, сыграли большую роль в формировании видов и экосистем, а также в ограничении «совершенства» и эффективности большинства видов — и, конечно же, очень многих (большинства) современных видов — это паразитов.

• Латеральный перенос генов: Этот процесс, несомненно, внес большой вклад в эволюцию прокариот, но сейчас мы находим все больше и больше примеров генов у эукариот, которые убедительно предполагают участие и этого процесса. И, конечно же, все эукариоты испытали наследственный латеральный перенос генов некоторых митохондриальных ДНК в ядерную ДНК. В линиях с хлоропластами точно такой же процесс перенес часть хлоропластной ДНК в ядерную ДНК. Это действительно был значительный вклад в эволюцию и биоразнообразие.

• Генетический дрейф: Опять же, этот вопрос рассматривается наряду с естественным отбором в большинстве учебников, но ученикам может быть труднее его понять и оценить. Некоторые виды, несомненно, больше пострадали от генетического дрейфа, чем другие. Местные островные популяции плодовых мушек, ящериц, растений и т. д. пережили эффект основателя, включающий, по крайней мере, некоторый генетический дрейф через узкое место «выборки». Континентальные и многие морские виды, как правило, подвергались генетическому дрейфу в течение более длительных периодов времени из-за случайного дрейфа на протяжении поколений, с более вероятным эффектом в небольших популяциях/видах. Крупное, но временное сокращение численности населения из-за болезней, погоды или других факторов также создает эффект «узких мест». С помощью нескольких хороших примеров, упражнений и аналогий можно эффективно преподавать эту концепцию.

• Симбиоз: В то время как практически все виды участвуют в той или иной форме симбиоза, многие группы образовались и трансформировались путем установления близких симбиозов. Свободноживущие бактерии , возможно, меньше пострадали от этого фактора, чем, скажем, герматипические кораллы (содержащие комменсальные фотосинтезирующие зооксантеллы). Будучи животными, кораллы также являются членами клады эукариот, которая «родилась» в результате эндосимбиоза, в результате которого прокариоты были включены в более крупную клетку, и эти прокариоты эволюционировали, чтобы стать митохондриями в этой линии клеток. Фотосинтетические эукариоты возникли позже, когда цианобактерии мутуалистически включились в существующую линию эукариот. Другие фотосинтетические линии, такие как бурые водоросли, возникли позже в результате вторичных эндосимбиотических событий, которые были выяснены только недавно в результате исследований ультраструктуры и сравнительной геномики. Хотя большинство событий видообразования не включали значительных факторов симбиоза, некоторые важные эволюционные события, безусловно, имели место.

• Нейтральная эволюция: По крайней мере некоторая степень нейтральной эволюции произошла у каждого вида. Частично это связано с избыточностью генетического кода и возможностью того, что немного разные белки одинаково эффективны при выполнении своих задач. Однако те виды (в основном эукариоты), которые имеют огромное количество некодирующей ДНК в своих геномах, несомненно, испытали значительно более нейтральную эволюцию из-за гораздо большей арены, открытой для ее появления. Геномные исследования продолжают расширять наши знания и понимание роли нейтральной эволюции в эволюции генома.

• Полиплоидия: Хотя мы все еще пытаемся понять, насколько распространенной была эта максимальная хромосомная мутация, все согласны с тем, что полиплоидия значительно повлияла на эукариот на протяжении их долгой истории, при этом растения пострадали в большей степени, чем животные.

• Мобильные элементы: Поскольку эти принципиально паразитические единицы ДНК гораздо более распространены и многочисленны у эукариот, чем у прокариот, они оказали гораздо большее влияние и влияние на эволюцию генома эукариот по сравнению с прокариотами. Поскольку более 50% генома человека происходит от различных форм паразитических элементов, это, безусловно, эволюционная сила, о которой следует упомянуть в курсах эволюции, если позволяет время.

• Возможность: Возможность — это фактор, который был оценен только в последние несколько десятилетий как главный игрок в эволюционном процессе. К сожалению, трудно понять или признать относительную роль этого фактора в различных группах и линиях происхождения. Мы классифицируем некоторые виды как «оппортунистические виды», потому что у них есть все необходимое, чтобы рассеяться, закрепиться, возможно, превзойти другие виды, быстро эволюционировать и т. д. мили под землей. Только некоторые бактерии могут пройти два или более поколений в капле утренней росы, прежде чем она испарится. Только небольшие экзотермы могут эволюционировать и адаптироваться к постоянному проживанию в пещере. Среди насекомых только те, у кого уже есть крылья, могли затем адаптировать цвет крыльев для маскировки или развить способность издавать звуки крыльями для использования в ухаживании, или любое другое вторичное использование, к которому приспособились крылья насекомых. Когда есть возможность, она существует не для всех — только для тех, кто обладает свойствами, чтобы закрепиться и быстро адаптироваться к уникальной доступной возможности. Включение возможности и случайности в наше понимание эволюционного процесса фактически вытеснило старые и теперь отвергаемые представления о врожденной прогрессии и ортогенезе в эволюции. Отказ от этих последних ненаучных представлений сам по себе был важным шагом вперед в кумулятивных изменениях эволюционного мышления.

Все эти и многие другие факторы в настоящее время признаны важными компонентами полного понимания эволюционного процесса. Очевидно, становится все труднее и труднее не отставать и формулировать синтетическое понимание эволюции, как для нас самих, так и для наших студентов, однако какой прекрасный пример кумулятивной природы науки — то, что мы теперь хоть что-то понимаем, как все эти различные факторы внесли свой вклад в эволюционный процесс. Перед лицом этой устрашающей задачи было бы неплохо вспомнить часто используемую фразу: «Когда дела идут плохо, трудные идут вперед». У учителей есть своя работа в любой крупной области науки, потому что знания продолжают развиваться и расширяться. Особенно это касается эволюционной биологии. Быть преданным учителем естественных наук — это одновременно и вызов, и волнение. И опять же, этот прогресс в нашем понимании так ясно иллюстрирует кумулятивный характер научного предприятия. Давайте позаботимся о том, чтобы наши ученики увидели этот прогресс. Один из методов, который мы, старшие профессора (по крайней мере, этот), используем, заключается в том, чтобы сообщить нашим классам, что многое из того, что сейчас изучается в классе, было неизвестно, неправильно интерпретировано или не полностью оценено, когда мы были студентами-биологами. Это должно проиллюстрировать для них, что знания значительно выросли за последнее время благодаря новым открытиям и анализам.

Хотя мы по-прежнему считаем, что все научные открытия носят предварительный характер, большинство ученых понимают, что ДНК — это генетический материал, что Земля — это третья планета от нашего Солнца, что эволюция имела место . Мало кто из разумных людей, если они вообще есть, могли бы понять доказательства, стоящие за этими фактами, и все еще сомневаться в том, что они действительно могут быть квалифицированы как факты. Ученые, конечно, открыты для новых объяснений и изучения новых данных, но полнота многих открытий, подобных трем вышеприведенным, кажется по всем практическим меркам полной и окончательной. Признание того, что мы можем иметь такого рода уверенность в научном прогрессе, является еще одним аспектом кумулятивной природы науки. В нем говорится, что мы можем учиться, мы можем добиться реального прогресса в понимании, и мы можем, по крайней мере, приблизиться к цели полного понимания физической вселенной. Поэтому мы можем считать, что наши поиски имеют смысл, а не просто еще одну точку зрения, не более обоснованную, чем креационизм, астрология, нумерология и десятки (сотни?) других философий, претендующих на истину. Было бы уместно закончить цитатой Бертрана Рассела: «Я не могу допустить никакого метода достижения истины, кроме научного» (Рассел 19). 97). Что касается неличных и несубъективных выводов, я полностью согласен с г-ном Расселом.

Каталожные номера

Brusca RC, Brusca GJ. Беспозвоночные. 2-е изд. Сандерленд: Sinauer Associates, Inc.; 2003.
Google ученый
Фланаган Версия Д. Фланагана. Нью-Йорк: Винтажные книги; 1989.
Google ученый
Рассел Б. Религия и наука. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета; 1997.
Google ученый
Уилсон Е.О. Согласие. Нью-Йорк: Винтажные книги; 1999.

Download references

Author information

Authors and Affiliations

University of NC at Pembroke, Pembroke, NC, USA
David Zeigler

Authors

David Zeigler
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в
PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за корреспонденцию

Дэвид Зиглер.

Права и разрешения

Открытый доступ
Эта статья распространяется на условиях международной лицензии Creative Commons Attribution 2.0 (
https://creativecommons.org/licenses/by/2.0
), который разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Перепечатки и разрешения

Об этой статье

Эволюция и восприятие научного консенсуса

В этой главе рассматриваются общественные взгляды на эволюцию человека и восприятие научного консенсуса в отношении эволюции и создания Вселенной. В соответствии с прошлыми опросами Pew Research и другими общественными опросами, религиозные группы играют центральную роль в убеждениях по этим темам. Однако многие другие факторы также влияют на общественное мнение об эволюции, включая политику, образование и научные знания. Мы более подробно изучим взгляды респондентов на пересечение науки и религии, а также взгляды религиозных групп на темы, связанные с наукой, в последующем отчете.

Представления об эволюции человека

Споры по поводу эволюции были основой американской общественной жизни на протяжении большей части 20-го века. Опрос Pew Research задавал вопросы об эволюции с помощью набора из двух вопросов. Респондентов сначала спросили, «эволюционировали ли люди и другие живые существа с течением времени» или «существовали в их нынешнем виде с начала времен». Тем, кто говорит, что люди и другие живые существа эволюционировали, задают дополнительный вопрос о процессах, которые, по их мнению, объясняют эволюцию.

В последнем опросе 65% взрослых говорят, что люди и другие живые существа эволюционировали, а 31% говорят, что люди и другие живые существа существовали в их нынешнем виде с незапамятных времен. Примерно половина тех, кто говорит, что люди эволюционировали с течением времени, считают, что эволюция произошла в результате естественных процессов, таких как естественный отбор (35% всех взрослых), в то время как несколько меньшая доля (24% всех взрослых) верят в то, что высшие существа направляются эволюции человека и других живых существ. Еще 5% всех взрослых не уверены, как произошла эволюция.

Среди населения в целом представления об эволюции человека оставались примерно стабильными с тех пор, как они впервые были опрошены в опросе Pew Research 2009 года. ³⁷ Как мы покажем ниже, существует ряд различий между подгруппами населения во взглядах на эволюцию, как и в прошлых опросах.

Пол, возраст, раса и этническая принадлежность

Представления об эволюции и процессах, направляющих эволюцию, варьируются в зависимости от ряда групп населения, включая пол, расу и этнические группы, а также возрастные группы. Женщины чаще, чем мужчины, говорят, что люди существовали в их нынешнем виде с незапамятных времен (так говорят 36% женщин по сравнению с 26% мужчин). Среди тех, кто утверждает, что эволюция имела место, женщины чаще, чем мужчины, говорят, что эволюцией руководило высшее существо.

Молодые люди чаще, чем пожилые, говорят, что произошла эволюция. Те, кому меньше 30 лет, особенно склонны говорить, что эволюция обусловлена естественными процессами (так говорят 51% всех тех, кому от 18 до 29 лет). Для сравнения, только 22% взрослых в возрасте 65 лет и старше говорят, что эволюция произошла благодаря естественным процессам; 25% пожилых людей говорят, что эволюцией руководило высшее существо, а 37% говорят, что люди и другие живые существа существовали в их нынешнем виде с самого начала.

Афроамериканцы реже, чем белые, говорят, что эволюция имела место.

Образование и знания

Три четверти (75 %) всех выпускников колледжей и 81 % аспирантов считают, что люди эволюционировали с течением времени. Для сравнения, 56% тех, кто имеет диплом средней школы или меньше, говорят, что эволюция произошла.

Существуют значительные различия во взглядах на эволюцию между теми, кто обладает более или менее общими знаниями о науке. Около трех четвертей (76%) тех, у кого больше научных знаний, говорят, что люди эволюционировали, по сравнению с 54% среди тех, у кого меньше научных знаний.

Религия

Представления широкой публики об эволюции также различаются в зависимости от религиозной группы, особенно белые протестанты-евангелисты говорят, что люди существовали в их нынешнем виде с самого начала (60%). Мнения чернокожих протестантов по этой теме сильно различаются: 49% говорят, что люди и другие живые существа эволюционировали, и почти такая же доля (47%) говорит, что люди и другие живые существа существовали в их нынешнем виде с самого начала. Те, кто не имеет религиозной принадлежности (включая тех, кто говорит, что не исповедует какой-либо конкретной религии или является атеистом или агностиком), стоят особняком от других групп в своих представлениях об эволюции. Целых 86% нерелигиозных людей говорят, что люди эволюционировали с течением времени, а две трети (67%) говорят, что эволюция произошла благодаря естественным процессам. Для сравнения, среди всех лиц религиозной принадлежности 59% говорят, что люди эволюционировали, и только 26% считают, что эволюцию объясняют естественные процессы. Дальнейший анализ взаимосвязи между религиозными верованиями и взглядами на научные темы ожидается в отдельном отчете.

Партия и идеология

Представления об эволюции также сильно различаются между политическими группами. Целых 72% демократов и независимых сторонников Демократической партии говорят, что люди и другие живые существа эволюционировали с течением времени, а 46% этой группы считают, что эволюция произошла благодаря естественным процессам. Напротив, 57% республиканцев и тех, кто склоняется к Республиканской партии, говорят, что люди эволюционировали, и только 26% из этой группы говорят, что эволюция произошла в результате естественных процессов.

Точно так же либералы чаще говорят, что люди эволюционировали, и большинство считает, что эволюция произошла благодаря естественным процессам. Консерваторы расходятся во мнениях относительно того, произошла эволюция или нет (48% против 47%). Умеренные попадают между этими двумя группами: 71% говорят, что люди эволюционировали с течением времени; 38% умеренных говорят, что эволюция обусловлена естественными процессами, а 29% говорят, что эволюция, управляемая высшим существом, «с целью создания людей и других форм жизни в том виде, в каком они существуют сегодня».

В основе представлений об эволюции лежат как политические, так и религиозные различия. Например, сторонники, которые более религиозны, если судить по частоте посещения богослужений, придерживаются иных взглядов на эволюцию по сравнению с менее соблюдающими однопартийцами.

Среди республиканцев (включая сторонников Республиканской партии), посещающих церковные службы хотя бы раз в неделю, 53% полностью говорят, что люди существовали в их нынешнем виде с самого начала, и только 9% говорят, что эволюция происходила посредством естественных процессов. Напротив, две трети большинства (67%) республиканцев и склонных республиканцев, которые реже посещают богослужения, говорят, что люди со временем эволюционировали; 37% этой группы говорят, что эволюция обусловлена естественными процессами.

Аналогичное разделение наблюдается среди демократов и сторонников демократов, которые регулярно посещают богослужения, и тех, кто этого не делает.

Многомерный анализ

Чтобы посмотреть на относительное влияние этих факторов на представления об эволюции, мы провели серию многомерного регрессионного анализа. Показанные здесь модели включали религиозную принадлежность и частоту посещения богослужений. Результаты подчеркивают важность многочисленных влияний на представления об эволюции, особенно религиозных традиций и посещения церкви, а также партии и идеологии, образования и научных знаний, возраста, пола и расы. Вера в то, что ученые в целом согласны с тем, что люди эволюционировали с течением времени, также является независимым предиктором представлений об эволюции.

Обратимся, во-первых, к предсказанию точки зрения, согласно которой люди и другие живые существа эволюционировали с течением времени (будь то благодаря естественным процессам или под руководством высшего существа) по сравнению с точкой зрения, согласно которой люди и другие живые существа существовали в своей нынешняя форма с самого начала. ³⁸

Мы находим, что религиозные традиции тесно связаны с убеждениями о том, эволюционировали ли люди. Протестанты-евангелисты на 30 процентных пунктов реже говорят, что люди эволюционировали с течением времени, а основные протестанты на 18 процентных пунктов реже говорят это, чем нерелигиозные. Другие христиане (небольшая группа в выборке, состоящая в основном из мормонов) имеют высокую прогнозируемую вероятность сказать, что люди и другие живые существа существовали в их нынешнем виде с самого начала (+0,69).). Католики, как правило, с меньшей вероятностью, чем нерелигиозные, говорят, что люди эволюционировали, хотя этот фактор не достигает статистической значимости, если контролировать другие факторы. Черные протестанты расходятся во мнениях относительно того, эволюционировали ли люди с течением времени; большинство чернокожих протестантов идентифицируют себя как евангелисты, а остальные включены в модель в число основных протестантов. Не существует статистически независимого влияния черного на взгляды на эволюцию, если религиозные традиции, частота посещения и другие факторы контролируются, хотя эффект приближается к обычным уровням статистической значимости.

Регулярное посещение богослужений, независимо от традиции, также предсказывает меньшую вероятность того, что люди и другие живые существа эволюционировали (-0,09 по сравнению с редко или никогда не посещающими богослужения).

Помимо религиозных факторов, важную роль играют образование и научные знания. Те, кто в целом больше разбирается в науке (+0,12), а также те, кто имеет высшее или последипломное образование, с большей вероятностью скажут, что люди эволюционировали (+0,10 и +0,08 соответственно). В частности, для лиц со степенью средней школы или меньшими научными знаниями по этому показателю прогнозируемая вероятность составляет 0,64, для лиц со степенью бакалавра и более обширными научными знаниями прогнозируемая вероятность составляет 0,85, а для лиц со степенью аспиранта и более глубокими научными знаниями прогнозируемая вероятность составляет 0,85. предсказанная вероятность 0,87 сказать, что люди эволюционировали с течением времени.

Те, кто верит в существование научного консенсуса в отношении эволюции, также на 18 процентных пунктов чаще говорят, что люди эволюционировали с течением времени, по сравнению с теми, кто не видит широкого научного консенсуса по этому вопросу. ³⁹

Консерваторы реже, чем либералы, говорят, что люди эволюционировали с течением времени (-0,18). А республиканцы и независимые сторонники Республиканской партии на 10 процентных пунктов реже, чем их коллеги-демократы, говорят, что люди эволюционировали, после учета религиозной принадлежности, посещения богослужений и других факторов.

Далее мы показываем результаты логистической регрессии, предсказывающей мнение о том, что люди развились благодаря естественным процессам, в отличие от других взглядов (либо о том, что эволюцией руководило высшее существо, либо о том, что люди существовали в их нынешнем виде с момента начало). Подобный набор факторов предопределяет это убеждение, включая религиозные, политические, образовательные и другие демографические различия. Те, кто принадлежит к христианской религии (включая протестантов-евангелистов, основных протестантов, католиков и других христиан), с меньшей вероятностью, чем нерелигиозные, говорят, что люди эволюционировали в результате естественных процессов. Те, кто посещает богослужения хотя бы раз в неделю, также с меньшей вероятностью верят в то, что эволюцией руководили естественные процессы (-0,14).

Кроме того, партийные и идеологические факторы в значительной степени предсказывают взгляды на эволюцию республиканцев или склонных к ним республиканцев и тех, кто не принадлежит к какой-либо партии или склонных к ней, с меньшей вероятностью, чем демократы и склоняющиеся к демократам, говорят, что люди эволюционировали посредством естественных процессов (-0,14 для каждого). Консерваторы на 12 процентных пунктов менее склонны придерживаться этой точки зрения, чем либералы.

Кроме того, пожилые люди (-0,21) и женщины (-0,12) реже говорят, что люди эволюционировали с течением времени благодаря естественным процессам.

Те, кто имеет ученую степень, более склонны считать, что люди эволюционировали в результате естественных процессов (+0,13), как и те, кто утверждает, что по этому вопросу существует научный консенсус (+0,18).

Представления о научном консенсусе в отношении эволюции человека

Как упоминалось выше, убеждения относительно того, склонны ли ученые соглашаться в отношении эволюции, тесно связаны с представлениями респондентов об эволюции. Эти убеждения являются независимыми предикторами взглядов на эволюцию даже после учета других факторов.

В целом, две трети взрослых (66%) говорят, что ученые согласны с тем, что люди эволюционировали с течением времени, а 29% говорят, что ученые не согласны с этим.

Около половины (47%) тех, кто лично считает, что люди существовали в их нынешнем виде с незапамятных времен, также говорят, что ученые согласны с тем, что люди эволюционировали. Три четверти тех, кто считает, что люди эволюционировали, также считают, что ученые в основном согласны с эволюцией.

Пол, возраст, раса и этническая принадлежность

Представление о том, что ученые в целом согласны в отношении эволюции, связано с рядом характеристик респондентов. Молодое поколение (в возрасте от 18 до 49 лет) с большей вероятностью, чем старшее поколение, считает, что ученые согласны с теорией эволюции. Однако различий в восприятии ученых между мужчинами и женщинами, а также между белыми, черными и латиноамериканцами нет.

Образование и знания

Восприятие научного консенсуса в отношении эволюции, как правило, зависит от образования и научных знаний. Около трех четвертей выпускников колледжей (76%) говорят, что ученые в целом согласны с теорией эволюции, по сравнению с 58% тех, кто имеет среднее образование или ниже. Полностью 79% тех, у кого больше научных знаний, говорят, что ученые в целом согласны с тем, что люди эволюционировали; это сопоставимо с 54% среди тех, у кого меньше знаний о науке. Однако нет различий в восприятии взглядов ученых на эволюцию между выпускниками колледжей со степенью в научной области и теми, кто имеет степень в какой-либо другой области.

Религия

Нерелигиозные люди также более склонны утверждать, что ученые в целом согласны с тем, что люди эволюционировали с течением времени: так считают 78% по сравнению с 62% среди тех, кто религиозен. Белые протестанты-евангелисты особенно склонны заявлять, что ученые расходятся во мнениях относительно эволюции; 49% считают, что ученые не согласны с тем, что люди эволюционировали, а 46% считают иначе. Однако большинство чернокожих протестантов (63%) говорят, что ученые согласны с тем, что люди эволюционировали с течением времени. Те, кто посещает службы регулярно, с меньшей вероятностью, чем те, кто посещает их реже, видят, что ученые согласны с теорией эволюции.

Партия и идеология

Представления о научном консенсусе относительно эволюции связаны с партийной принадлежностью и идеологией. Шесть из десяти республиканцев и склонных к республиканцам говорят, что ученые в целом согласны с тем, что люди эволюционировали, по сравнению с 72% среди демократов и тех, кто склоняется к Демократической партии. Консерваторы реже, чем умеренные или либералы, говорят, что ученые в целом согласны с тем, что люди эволюционировали; 55% консерваторов говорят, что с ними согласны ученые, по сравнению с 67% умеренных и 79%% либералов.

Многомерный анализ

Многомерная логистическая регрессия, предсказывающая точку зрения, что ученые в целом согласны с тем, что люди эволюционировали с течением времени, показывает, что люди с большими научными знаниями (+0,20) и обладатели ученой степени (+0,11) с большей вероятностью верят в существование научного консенсуса об эволюции. Те, у кого есть ученая степень и больше научных знаний по этому индексу, по прогнозам, на 31 процентный пункт чаще говорят, что существует научный консенсус в отношении эволюции, чем те, у кого есть высшее образование или все меньше и меньше научных знаний. Пожилые люди реже, чем молодые люди, говорят, что ученые согласны по этому вопросу (-0,23). Консерваторы (-0,12) и умеренные (-0,09)) реже, чем либералы, говорят это. А те, кто регулярно посещает церковные службы (по крайней мере, раз в неделю), с меньшей вероятностью верят, что ученые в целом согласны с эволюцией человека (-0,13). Однако не существует статистически независимого влияния религиозной традиции на научный консенсус, когда дело касается эволюции.

Восприятие научного консенсуса о сотворении Вселенной

Исследование Pew Research включало один вопрос о предполагаемом научном консенсусе относительно сотворения Вселенной. Около 42% опрошенных в целом говорят, что ученые в целом согласны с тем, что Вселенная была создана в результате одного события, часто называемого «Большим взрывом», в то время как 52% говорят, что ученые расходятся во взглядах на создание Вселенной.

Пол, возраст, раса и этническая принадлежность

Как и в случае консенсуса в отношении эволюции, вера в то, что ученые в целом согласны в отношении сотворения Вселенной, связана с возрастом. Молодые поколения (в возрасте от 18 до 49 лет) чаще, чем представители старшего поколения, говорят, что ученые согласны с тем, как была создана Вселенная. Мужчины несколько чаще, чем женщины, говорят, что ученые обычно считают, что Вселенная была создана в результате одного насильственного события (48% мужчин говорят так, по сравнению с 36% женщин). Между белыми, черными и латиноамериканцами нет различий во взглядах на этот счет.

Образование и знания

Около половины тех, кто имеет как минимум высшее образование (52 %), и 61 % тех, кто имеет аспирантуру, говорят, что ученые обычно верят, что Вселенная была создана в результате одного насильственного события, по сравнению с 33 %. из тех, у кого есть высшее образование или меньше, кто говорит то же самое. Точно так же те, у кого больше знаний о науке, с большей вероятностью будут считать ученых в целом согласными с созданием Вселенной. Однако нет никаких различий в восприятии мнений ученых о Большом взрыве между выпускниками колледжей со степенью в научной области и теми, кто имеет степень в какой-либо другой области.

Религия

61% большинства нерелигиозных людей говорят, что ученые обычно считают, что сотворение вселенной произошло в результате одного насильственного события. Напротив, большинство тех, кто отождествляет себя с религиозной традицией, говорят, что ученые в целом расходятся во мнениях относительно того, как была создана Вселенная (56%). Большинство белых протестантов-евангелистов, черных протестантов и католиков придерживаются мнения, что ученые расходятся во мнениях относительно сотворения Вселенной. Белые основные протестанты разделяются более равномерно: 47% говорят, что ученые в целом согласны, а 46% говорят, что ученые расходятся во мнениях относительно Большого взрыва. Те, кто регулярно посещает богослужения, в меньшей степени, чем те, кто посещает их реже, склонны верить, что ученые в целом согласны с мнением о сотворении Вселенной.

Партия и идеология

Партийные и идеологические группы, как правило, придерживаются разных взглядов на Большой взрыв. Большинство республиканцев и независимых сторонников Республиканской партии (61%) говорят, что мнения ученых о сотворении Вселенной разделились. Для сравнения, 46% тех, кто отождествляет себя с Демократической партией или склоняется к ней, говорят, что ученые расходятся во взглядах на то, как была создана Вселенная; такая же доля (48%) говорит, что ученые в целом согласны с тем, что Вселенная была создана в результате одного события. Почти половина умеренных (47%) и либералов (50%) говорят, что ученые в целом верят, что Вселенная была создана в результате одного насильственного события. Напротив, такой точки зрения придерживается треть (33%) консерваторов.

Многомерный анализ

Многомерный логистический регрессионный анализ находит научные знания и образование для прогнозирования взглядов на научный консенсус. Те, у кого больше знаний о науке, на 22 процентных пункта чаще, чем те, у кого меньше знаний, говорят, что ученые в целом верят, что Вселенная была создана в результате одного насильственного события. Те, у кого есть аспирантура, чаще, чем те, у кого есть среднее или меньшее образование, говорят о наличии научного консенсуса по этому вопросу (+0,19).). С учетом других факторов взрослые со средним образованием, которые также имеют меньше научных знаний, имеют прогнозируемую вероятность 0,28 сказать, что ученые верят, что Вселенная была создана в результате «Большого взрыва», по сравнению с прогнозируемой вероятностью 0,67 для тех, у кого есть аспирантуру, которые также имеют больше научных знаний.

Другие христиане (т. е. мормоны или православные христиане) на 35 процентных пунктов реже, чем нерелигиозные, говорят, что ученые в целом согласны с тем, что Вселенная была создана в результате одного насильственного события. Республиканцы и склонные к республиканцам реже, чем их коллеги-демократы, видят, что ученые согласны по этому вопросу (-0,16). Женщины реже, чем мужчины, говорят, что ученые верят, что Вселенная была создана в результате одного сильного события (-0,10) с учетом других факторов.

Эволюция в бутылке · Границы для юных умов

Реферат

Эволюция – это процесс, вызывающий изменения живых существ с течением времени, что позволяет им адаптироваться к различным условиям. Эволюция создала большое разнообразие живых существ на Земле. Используя бактерии, ученые исследуют, как работает эволюция, изучая бактериальную ДНК и ее мутации, которые являются основной причиной изменений ДНК, приводящих к эволюции. Почему мы решили изучать бактерии? Ну, потому что они, наверное, самые хорошо приспособленные организмы на земле. Они могут выжить в самых разнообразных и экстремальных условиях, от подводных вулканов до мерзлой земли Аляски. Для проведения этого исследования бактерия под названием Escherichia coli была выбрана в качестве подопытного для некоторых увлекательных экспериментов, о которых мы расскажем в этой статье.

Что такое эволюция?

На нашей планете есть микроскопические организмы, населяющие почти каждый уголок: бактерии. На Земле насчитывается около миллиарда видов бактерий. В чем причина такого огромного разнообразия бактерий, населяющих нашу планету? Эволюция это ключ. Слово «эволюция» используется для описания изменений в организмах, происходящих на протяжении многих поколений. В 1831 году английский естествоиспытатель Чарльз Дарвин отправился в 5-летнее путешествие на британском исследовательском корабле H.M.S. Бигль. Во время путешествия Дарвин наблюдал интересные закономерности в распространении и характеристиках многих живых существ. Он размышлял, что эти характеристики были изменениями, которые помогли организмам адаптироваться к среде, в которой они жили (рис. 1). Эта поездка помогла Дарвину выдвинуть теорию эволюции, в которой он объяснил, как живые организмы изменяются каждое поколение, приспосабливаясь к условиям окружающей их среды, чтобы выжить [1].

Рис. 1. Путешествие H.M.S. Бигль.
(A) В 1831 году английский натуралист Чарльз Дарвин отправился в 5-летнее путешествие на британском исследовательском корабле H. M.S. Бигль. «Бигль» исследовал множество мест, отмеченных на карте красными точками. Наблюдения Дарвина за организмами в этих местах показали интересные закономерности в распределении и характеристиках многих организмов, таких как черепахи, вьюрки, мидии, сумчатые крысы и утконосы, что заставило Дарвина задуматься об адаптации. (B) Самым известным примером адаптации, обнаруженным Дарвином, было большое разнообразие клювов вьюрков. Клювы разных вьюрков, казалось, были созданы для того, чтобы поедать специфическую пищу, имевшуюся в том месте, где они жили. Используя все свои наблюдения, Дарвин выдвинул теорию эволюции путем естественного отбора.

Как происходит эволюция?

Большой вопрос, вытекающий из теории Дарвина, заключался в том, как произошли наблюдаемые им изменения. Сегодня мы знаем, что эти изменения в конечном счете вызваны мутаций . Мутации — это изменения в генах организма . Гены — это инструкции, которыми обладают все живые организмы. Каждый ген состоит из уникальной комбинации четырех молекул, называемых нуклеотидами : аденина, цитозина, гуанина и тимина. Порядок этих нуклеотидов, называемый генетической последовательностью, определяет функцию каждого гена. Сумма всех генов в организме называется геномом . Геном содержит информацию, кодирующую все характеристики организма, поэтому изменение одного или нескольких нуклеотидов гена (называемое генетическим изменением) может нарушить некоторые характеристики организма, такие как цвет глаз, рост или рост. как он перерабатывает пищу. Эта генетическая информация наследуется, то есть передается от одного поколения к другому.

Мутации в генах могут происходить спонтанно или в ответ на стрессовые факторы окружающей среды, но независимо от причины все мутации случайны [2]. Это означает, что генетические изменения могут происходить в любом месте генома организма. Накопление мутаций в течение поколений может быть полезным, вредным или не влиять на выживание. Дарвин суммировал все эти факты в простой концепции: естественный отбор [1]. Естественный отбор — это процесс медленного накопления полезных мутаций на протяжении поколений, в результате которого организмы лучше адаптируются к окружающей среде. Организмы, которые менее приспособлены, будут иметь больше проблем с выживанием, чем организмы, чьи мутации помогли им адаптироваться. Когда мутации вызывают значительные изменения в организме, они могут привести к развитию нового вида [1].

Бактерии отлично подходят для изучения эволюции

Классический способ продемонстрировать, что виды меняются с течением времени, — это летопись окаменелостей. Окаменелости показывают, как формировалась примитивная жизнь, и, если мы найдем достаточно окаменелостей, можно наблюдать, как организм эволюционировал с течением времени. Однако, если летопись окаменелостей неполная, невозможно увидеть все эти изменения или выяснить, как эволюционировал организм. Чтобы решить эту проблему, было бы проще изучать эволюцию напрямую, изучая все генетические изменения, происходящие в каждом поколении. Для этого исследователи должны сначала найти идеальный организм для изучения. Бактерии — очевидный выбор, потому что их легко культивировать в лаборатории и они быстро размножаются. Escherichia coli — широко изученная бактерия, обитающая в пищеварительной системе человека и других теплокровных животных (рис. 2). Для сравнения, если бы мы захотели провести эволюционный эксперимент с людьми, нам пришлось бы ждать в среднем 26 лет, чтобы появилось новое поколение, в то время как E. coli порождает новое поколение за 20 минут — меньше времени, чем у него. принимает, чтобы получить пиццу! Кроме того, E. coli имеет небольшой геном, что упрощает и удешевляет изучение фактических изменений нуклеотидов, происходящих в каждом поколении (рис. 2). В следующих разделах мы опишем некоторые эксперименты, проведенные учеными с использованием E. coli , для изучения процесса эволюции в лаборатории.

Рисунок 2 – E. coli – полезный организм для экспериментов по эволюции.
Есть несколько организмов, которые ученые обычно используют для проведения всевозможных экспериментов. Среди наиболее популярных — растение Arabidopsis thaliana , грызун Mus musculus и простой червь Caenorhabditis elegans . Однако для проведения экспериментов по эволюции ученым нужен организм с коротким временем размножения и небольшим геномом. 9Бактерия 0005 E. coli имеет время размножения всего 20 минут! Высокая скорость деления и небольшой геном делают его идеальным для экспериментов в лабораториях по всему миру. На этом рисунке вы можете увидеть скорость размножения и размер генома (в парах оснований) человека и других организмов, обычно используемых для научных экспериментов.

Как бактерии развиваются в ответ на экстремальный холод?

Изучая E. coli в лаборатории, одна группа ученых надеялась понять, как бактерии могут адаптироваться к экстремальному холоду. Чтобы изучить это, они разработали эксперимент, в котором E. coli длительное время подвергалась сильному холоду. Эксперимент состоял из 150 циклов замораживания при -80°С в течение 22,5 ч, а затем оттаивания при комнатной температуре в течение 1,5 ч. Результат? Выживаемость E. coli увеличилась; они развивались. Когда ученые изучали геном этих эволюционировавших бактерий, они обнаружили мутации, отключившие ген, который играет роль в производстве кардиолипина, молекулы, которая делает внешнее покрытие бактериальной клетки прочным и жестким. Дальнейшие исследования показали, что выключение продукции кардиолипина помогает сохранить покровную жидкость и эластичность после замораживания, что повышает выживаемость [3].

Самое амбициозное исследование эволюции

Самое амбициозное исследование эволюции было проведено ученым по имени Ричард Ленски. Ленски хранил E. coli в специальной бутылке с жидкостью, называемой средой, содержащей ограниченное количество питательных веществ (рис. 3). В этой питательной среде бактерии быстро росли, но так же быстро истощали питательные вещества. Затем бактерии входили в состояние «голода», которое длилось 24 часа, после чего некоторые из этих голодных и находящихся в состоянии стресса бактерий переносили в другую бутыль со свежей средой, содержащей те же питательные вещества. Он повторял этот процесс снова и снова. В течение длительного времени стресс, испытываемый бактериями в процессе, приводил к генерации мутаций и, как следствие, к эволюции бактериальной популяции. Ленски и его сотрудники начали этот долгосрочный эволюционный эксперимент ( LTEE ) в 1988 году и продолжается до сих пор [4]. Сейчас, спустя более 74 000 поколений, произошло много интересного.

Рис. 3. Долгосрочный эволюционный эксперимент (ДЭЭ).
LTEE был начат в 1988 году. Для этого эксперимента ученые использовали метод, называемый серийным переносом, который означает, что каждый день, начиная с 24 февраля 1988 года, 1% культурального флакона E. coli переносится в свежую культуральную среду. Со временем генерируются вредные и полезные мутации. Полезные мутации приводят к адаптации, которая помогает бактериям справляться с условиями голода, с которыми население сталкивается ежедневно. Этот проект еще не завершен. Сейчас, спустя более 74 000 поколений, получено много знаний.

Удивительные открытия в LTEE

Одним из самых интересных наблюдений LTEE было заметное и устойчивое увеличение приспособленности в течение первых 5000 поколений (около 2 лет). Что это значит? Что ж, организмы с более высокой приспособленностью лучше приспособлены к окружающей среде и, как правило, производят больше потомства по сравнению с их менее приспособленными конкурентами. Ленски заметил, что в течение первых 2 лет эксперимента у некоторых бактерий произошли генетические изменения, позволившие этим бактериям адаптироваться к окружающей среде, становясь более приспособленными, пока они не стали преобладающими в популяции [4]. Некоторые бактерии настолько хорошо адаптировались к окружающей среде, что даже утратили некоторые функции, которые уже не нужны были в условиях эксперимента. Это похоже на то, что происходило с некоторыми животными после сотен или тысяч лет жизни в абсолютной темноте, как в пещерах. У этих животных развилась адаптация, при которой глаза в конечном итоге были потеряны, так как глаза бесполезны в этих очень темных условиях.

Другим удивительным открытием LTEE было то, что в одном эксперименте эта хорошо адаптированная популяция E. coli была не единственной популяцией, но с ними сосуществовала вторая малая популяция, потому что она развила способность принимать преимущество ацетата, побочного продукта доминирующего населения. Это похоже на отношения между львами и животными-падальщиками. Львы питаются добытыми животными, а останки, которые они оставляют, становятся пищей для других животных, таких как гиены или стервятники.

Как упоминалось ранее, организмы, у которых достаточно генетических и структурных изменений, могут стать новым видом. Мог ли этот процесс происходить в LTEE? E. coli обладают определенными характеристиками, которые делают их E. coli , а не какой-либо другой вид бактерий. Среди этих характеристик — неспособность использовать вещество, называемое цитратом, в качестве источника пищи при наличии кислорода. Удивительно, но ученые заметили, что через 31 500 поколений (более 12 лет) одна популяция из E. coli начали использовать цитрат в качестве источника пищи [4]. Эволюция способности использовать цитрат исключительно редка! Как это было возможно? Итак, E. coli обладают всеми необходимыми генами для потребления цитрата, но эти гены выключены и работают только в отсутствие кислорода. Когда ученые наблюдали за геномом эволюционировавших организмов, они поняли, что из-за определенных мутаций эти гены были включены, что позволило E. coli использовать цитрат в качестве источника пищи. Теперь, этот потребитель цитрата новый Escherichia видов? Что вы думаете?

Выводы

Все исследования эволюции учат нас тому, что жизнь находит выход. По этой причине бактериальные геномы могут удивительным образом адаптироваться, когда бактерии сталкиваются с неблагоприятными условиями окружающей среды. Этот процесс позволяет бактериям заселять новые места. E. coli стала модельным организмом для этих эволюционных исследований, потому что она легко растет, имеет небольшой геном и мы много о ней знаем. Данные, полученные в результате этих экспериментов, способствуют изучению важных эволюционных вопросов и позволят нам не только понять, но, возможно, даже направлять эволюцию в будущем. Можете ли вы представить себе будущее, в котором можно будет знать все гены, контролирующие физические характеристики и болезни организма? Возможно, мы не так уж далеки от этого, и когда это произойдет, мы сможем помочь организмам бороться с болезнями и, возможно, найти другие способы помочь организмам, включая человека, стать более приспособленными к окружающей их среде.

Глоссарий

Эволюция : ↑ В биологии это изменение любого признака организма. Эти изменения являются результатом мутаций на протяжении поколений.

Мутация : ↑ Изменения в нуклеотидной последовательности генов.

Ген : ↑ Определенный набор нуклеотидов. Порядок и тип этих нуклеотидов определяют функции гена.

Нуклеотид : ↑ Это четыре органические молекулы, называемые аденином, цитозином, гуанином и тимином, которые служат формирующими единицами дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), важной биомолекулы всех форм жизни на Земле.

Геном : ↑ Все гены, которыми обладает организм.

Естественный отбор : ↑ Процесс медленного накопления полезных мутаций в поколениях, вызывающий вытеснение и, в конечном счете, вымирание менее адаптированных организмов.

LTEE : ↑ Это аббревиатура от «долгосрочного эволюционного эксперимента», которая относится к эволюционным экспериментам, проводимым в течение длительных периодов времени.

Фитнес : ↑ Насколько хорошо организм приспособлен к окружающей среде, что определяет, сколько потомков у этого организма.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Я благодарю Daniel E. Bustos Díaz и Diana E. García Hernández за их тщательную помощь в рецензировании и корректуру на английском языке, которые повысили качество рукописи. Я также хочу поблагодарить Эрику Виридиану Крус Бонилья за ее поддержку в реализации цифр, приведенных в этой статье.

Ссылки

[1] ↑ Darwin, C. R. 1859. О происхождении видов путем естественного отбора, или о сохранении благоприятствуемых рас в борьбе за жизнь . Лондон: Джон Мюррей.

[2] ↑ Foster, PL 2007. Стресс-индуцированный мутагенез у бактерий. Крит. Преподобный Биохим. Мол. биол. 42: 373–97. дои: 10.1080/10409230701648494

[3] ↑ Слейт, С.

Эволюция как метод решения технических задач – DW – 26.07.2013

Ученые о теории эволюции

Перед пуб­ли­ка­цией своей книги Дарвин утвер­ждал:

Научна ли теория эво­лю­ции?

Эво­лю­ция — факт или вера?

Можно ли наблю­дать эво­лю­цию?

Можно ли про­ве­рить эво­лю­цию?

Под­твер­жда­ется ли эво­лю­ция фак­тами?

Что же дока­зы­вают факты?

Помогла ли теория эво­лю­ции

Дей­стви­тельно ли теория сотво­ре­ния мира нена­учна?

Слепой случай или разум­ный замы­сел?

Под­твер­ждают ли эво­лю­цию ока­ме­не­ло­сти?

Так какие же звенья эво­лю­ции «уте­ряны»?

Реальны ли «про­белы» в лето­писи ока­ме­не­ло­стей?

Как обстоит дело с гене­а­ло­ги­че­скими дре­вами?

Ока­ме­не­ло­сти и эво­лю­ция – пороч­ный круг

Суще­ствуют ли сви­де­тель­ства эво­лю­ци­он­ного про­ис­хож­де­ния…

Откуда взя­лись при­маты?

А чело­век?

Откуда же появ­ля­ются данные, дока­зы­ва­ю­щие эво­лю­цию?

Воз­можна ли эво­лю­ция?

Что дают мута­ции (гене­ти­че­ские изме­не­ния)?

К вопросу о есте­ствен­ном отборе

(«Выжи­ва­ние наи­бо­лее при­спо­соб­лен­ных»)

А если бы вре­мени «хва­тало»?

Откуда воз­никла жизнь?

Какова веро­ят­ность эво­лю­ции?

О про­ис­хож­де­нии генов…

Но мир стар, не так ли?

Как же опре­де­лять воз­раст горных пород?

Дати­ро­ва­ние не выхо­дит за пре­делы круга

Иссле­дуя ока­ме­не­ло­сти: можно ли при­знать, что теория эво­лю­ции неверна?

Насколько же важны для эво­лю­ци­о­ни­ста иссле­до­ва­ния ока­ме­не­ло­стей?

Как это повли­яло на теорию эво­лю­ции? Воз­никла новая эво­лю­ци­он­ная теория — «пре­ры­ви­стое рав­но­ве­сие»!

Поду­майте об этом!

Эволюция сегодня — Телеканал «Наука»

Теория эволюции • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»

Химическая эволюция

Естественный отбор

Ископаемые свидетельства

Биохимические свидетельства

Несовершенство замысла

наука и вера». Глава 2

Свидетельства биологической эволюции получены во многих областях науки.

Возникновение Вселенной, нашей галактики и Солнечной системы привело к образованию условий, необходимых для эволюции жизни на Земле.

Радиометрическое датирование

Живые организмы появились на Земле в течение первого миллиарда лет ее существования.

Палеонтологическая летопись содержит бесчисленные свидетельства эволюции, отражающие многие подробности ее течения.

Сходство строения и поведения часто свидетельствует о происхождении от общего предка.

Эволюция позволяет объяснять особенности географического распространения растений и животных.

Мушки с пятнистыми крыльями

Данные молекулярной биологии подтвердили и уточнили выводы об эволюции, полученные в других областях науки.

Эволюция конечностей у древнейших наземных позвоночных

Эволюция китов и дельфинов

Биологическая эволюция объясняет происхождение и историю нашего вида.

155 лет теории эволюции: современная наука имеет массу доказательств теории Чарльза Дарвина

155 лет назад

В чем суть?

Материальная мутация

Создатель против Дарвина

Эволюция онлайн

Свидетельства, подтверждающие биологическую эволюцию — наука и креационизм

Рисунок

Рисунок

Летопись окаменелостей

Рисунок

Рисунок

Общие структуры

Рисунок

Распространение видов

Рисунок

Сходства во время развития

Новые данные молекулярной биологии

Рисунок

Рисунок

Креационизм и доказательства эволюции

Рисунок

Рисунок

Рисунок

Перед публикацией своей книги Дарвин утверждал:

Научна ли теория эволюции?

Эволюция — факт или вера?

Можно ли наблюдать эволюцию?

Можно ли проверить эволюцию?

Подтверждается ли эволюция фактами?

Что же доказывают факты?

Помогла ли теория эволюции

Действительно ли теория сотворения мира ненаучна?

Слепой случай или разумный замысел?

Подтверждают ли эволюцию окаменелости?

Так какие же звенья эволюции «утеряны»?

Реальны ли «пробелы» в летописи окаменелостей?

Как обстоит дело с генеалогическими древами?

Окаменелости и эволюция – порочный круг

Существуют ли свидетельства эволюционного происхождения…

Откуда взялись приматы?

А человек?

Откуда же появляются данные, доказывающие эволюцию?

Возможна ли эволюция?

Что дают мутации (генетические изменения)?

К вопросу о естественном отборе

(«Выживание наиболее приспособленных»)

А если бы времени «хватало»?

Откуда возникла жизнь?

Какова вероятность эволюции?

О происхождении генов…

Как же определять возраст горных пород?

Датирование не выходит за пределы круга

Исследуя окаменелости: можно ли признать, что теория эволюции неверна?

Насколько же важны для эволюциониста исследования окаменелостей?

Как это повлияло на теорию эволюции? Возникла новая эволюционная теория — «прерывистое равновесие»!

Подумайте об этом!