Эволюция. От Дарвина до современных теорий

© New Scientist, 2017

© Оформление, ООО «Издательство АСТ», 2020

Над книгой работали

Эта книга основана на статьях, опубликованных в New Scientist, и специальных материалах. Авторами выступает целый ряд экспертов.

Элисон Джордж – редактор Instant Expert для New Scientist. Элисон имеет докторскую степень в области биохимии и работала микробиологом в Британской антарктической службе.

Адриан Бердис – профессор генетики в Эдинбургском университете. Написал об эпигенетике (глава 8).

Сью Блэкмор – психолог, лектор и писатель, исследующий сознание, мемы и аномальные переживания, а также приглашенный профессор в Плимутском университете. Написала о мемах (глава 3).

Питер Боулер – историк эволюционной науки и заслуженный профессор Университета Квинс в Белфасте. Написал о генетической революции в эволюции (глава 3).

Ли Алан Дугаткин – профессор биологических наук в Луисвиллском университете. Он написал «Принимая близко к сердцу» (глава 9).

Стив Джонс – почетный профессор генетики человека в Университетском колледже Лондона. Написал «О происхождении видов» (глава 11).

Кевин Лаланд – профессор поведенческой и эволюционной биологии в Сэнт-Эндрюсском университете. Написал «Эволюционирующая эволюция: за пределами эгоистичного гена» (глава 10).

Джордж Тернер – профессор зоологии в Университете Бангор; специализируется на биологии и эволюции цихлид. Написал об образовании новых видов (глава 7).

Дэвид Слоан Уилсон – профессор биологических наук и антропологии в Бингемптонском университете. Написал о групповом отборе (глава 9).

Джон ван Уайхе – историк наук в Национальном университете Сингапура и основатель Darwin Online (darwinonline.org.uk/). Написал о том, как Дарвин и Уоллес придумали теорию эволюции (глава 1).

Также выражаем благодарность следующим авторам и редакторам:

Клэр Эйнсворт, Колин Баррас, Майкл Брукс, Марк Бьюкенен, Майкл Чорост, Боб Холмс, Роуэн Хупер, Дэн Джонс, Саймон Ингс, Шелли Иннес Грэм Лоутон, Майкл ле Пейдж, Элисон Пирн, Пол Рейни, Пенни Сарчет, Джон Уоллер.

Введение

«Есть один общий закон для прогрессирования всех органических существ, а именно: размножайтесь, меняйтесь, и пусть сильнейшие выживают, а слабейшие умрут».

Так Чарльз Дарвин писал в своей книге «Происхождении видов» в 1859 году. В этой книге он объяснял, почему жизнь настолько разнообразна, а живые существа так хорошо вписываются в свою среду обитания. Это возможно благодаря эволюции путем естественного отбора.

Теперь мы знаем, как за 3,8 миллиарда лет слепые, жестокие и бесцельные методы эволюции наполнили некогда бесплодную планету многообразием окружающих нас растений, животных, грибов и микробов. Мы выяснили, как простые процессы создают на удивление сложные структуры – от крыльев и глаз до биологических компьютеров и солнечных батарей.

Но Дарвин с Альфредом Расселом Уоллесом (он разработал собственную теорию эволюции почти одновременно с Дарвином) сделали гораздо больше, чем просто объяснили разнообразие жизни. Они изменили представление человека о себе как об особом божьем создании, показав, что люди являются лишь крошечной ветвью на огромном древе жизни, где все мы произошли от общего предка.

Время не преуменьшило эти достижения, а наоборот, сделало их еще более значимыми. Вторая революция произошла в 30-х и 40-х годах XX века, когда в теорию эволюции была добавлена новая отрасль науки – генетика. Теперь мы понимаем эволюцию с точки зрения распространения генов.

Эта книга исследует внутренние механизмы эволюции и рассматривает сложные вопросы, возникающие в процессе эволюции. Была ли жизнь неизбежной или оказалась чистой случайностью? С чего все начиналось? Есть ли в эволюции цель или направление? В книге также описываются величайшие открытия (и ошибки) и исследуется щекотливая тема – эволюция альтруизма, которая не теряет своей актуальности со времен первого ее обсуждения Дарвином 150 лет назад.

Фундаментальная идея Дарвина и Уоллеса об эволюции через естественный отбор выдержала испытание временем. Однако некоторые биологи считают, что по мере того, как мы открываем все больше сложностей в механизмах эволюции, нашей теории жизни потребуется еще одна революция.

Книга «Эволюция. От Дарвина до современных теорий» знакомит вас с прошлым, настоящим и будущим науки об эволюции и ее интригующими выводами.

Элисон Джордж

1 Дарвиновское открытие

До недавнего времени считалось, что все виды на Земле создал Бог. Это мнение изменилось лишь в 1858 году, когда работы Чарльза Дарвина и Альфреда Рассела Уоллеса объяснили, что люди являются еще одним животным со своей ветвью развития на огромном древе жизни. Но как именно Дарвин изобрел свою теорию эволюции? На каких идеях она зиждется? Были ли заслуги Уоллеса преуменьшены? И насколько шокирующей оказалась идея об эволюции для христианского общества того времени.

Эволюционная революция

С давних пор жители христианской Европы привыкли верить в то, что наш мир существует 6000 лет. Эта вера основывалась на выдержках из Библии, поскольку точная дата создания мира в книге отсутствовала. Но христианские мыслители стали менять свои убеждения под влиянием новых данных о Земле, полученных в процессе развития геологии и горного дела. К началу XIX века люди уже знали, что Земля существует намного дольше, чем несколько тысяч лет.

Также выяснилось, что со временем Земля претерпела ряд изменений. Подробное изучение горных пород и окаменелостей познакомило нас со сложной историей различных эпох. Один слой геологического разреза мог показать нам бурную тропическую растительность, населенную рептилиями, не похожими ни на один из ныне существующих видов. В слоях горных пород чуть выше существовал уже другой наземный мир с различными растениями и животными. Пытаясь объяснить эти метаморфозы, великий французский исследователь Жорж Кювье в 1812 году выдвинул идею о том, что каждая временная эпоха внезапно заканчивалась некой масштабной катастрофой.

Еще одной загадкой стало открытие гигантских окаменелых животных в Европе и Америке. Где бы смогли жить такие существа, как мамонты, сегодня? Возможно, их вид попросту изжил себя?

Но такого не могло случиться, ведь, если верить традиционным представлениям, Бог бы не допустил гибели ни одного из своих созданий. Детальное анатомическое исследование Кювье раз и навсегда прояснило, что животные вроде мамонтов отличались от всех ныне живущих существ и весь их вид вымер. Для нас вымирание кажется чем-то весьма обыденным. Поэтому мы не способны понять, насколько новой и выдающейся казалась данная идея. Однако вскоре ее признал почти весь научный мир. С одним важным исключением – французским биологом Жаном Батистом Ламарком..

Ламаркизм

Ламарк считал, что эти незнакомые окаменелые формы не вымерли. Наоборот, они видоизменились, превратившись в нечто другое. Тем не менее его взгляд на данный процесс отличался от того, что позже предложил Дарвин (см. «Додарвиновский период»). Например, мамонт мог эволюционировать в слона.

Кювье использовал все свое влияние, чтобы очернить Ламарка, как не раз делал это со своими конкурентами. В результате в первые десятилетия XIX века абсурдной и ненаучной считалась не только теория Ламарка, но и любая другая теория эволюции. И хотя Ламарк смог заинтересовать своей работой нескольких ученых, большинство из них все же разделили мнение Кювье о случайном характере изменения эпох.

Но как появлялись новые виды после вымирания? Геолог Чарльз Лайель в своих «Принципах геологии», опубликованных в начале 1830-х годов, утверждал, что Земля менялась под влиянием медленных процессов. Утверждение Лайелля стало толчком для кардинальных перемен. Окружающая среда постепенно меняется, а обитающие в ней виды оказываются неприспособленными к новым условиям и начинают вымирать, поскольку существует определенный предел изменений, которые эти виды могут претерпеть для своей адаптации. Однако механизм возникновения новых видов оставался неясным.

Рис. 1.1. Большинство фотографий Чарльза Дарвина были сделаны в пожилом возрасте. Но Дарвину было всего 22 года, когда он отправился в плавание на «Бигле».

Работа Лайелля вызвала большой интерес у Чарльза Дарвина – молодого выпускника Кембриджа, который в 1831 году должен был присоединиться к исследовательскому путешествию на корабле Ее Величества «Бигль» в качестве натуралиста. Вопреки бытующему мнению, Дарвин не приглашался в качестве друга-компаньона капитана, а судовой хирург не являлся официальным натуралистом. За время пятилетнего путешествия Дарвин стал одним из опытнейших ученых своего поколения. В основном он работал геологом, а параллельно собирал обширную коллекцию живых существ, от вьюрков до грибов.

Экспедиция сначала посетила Южную Америку, а затем обследовала воды вокруг Галапагосских островов. Лишь в середине ХХ века визит на Галапагосские острова стал считаться знаменательным событием в жизни Дарвина. Однако сам ученый никогда так не думал. Несмотря на всю красивую историю о том, как Дарвин заметил, что вьюрки адаптируют свои клювы под различные рационы питания, в ней нет ни доли правды. Никакого феноменального озарения на Галапагоссе не произошло.

Додарвиновский период

В учебниках по биологии ламаркизм олицетворяет собой додарвиновский период, в течение которого считалось, будто эволюция видов происходит посредством наследования характеристик, приобретенных в течение жизни организма. Согласно этому учению, длинная шея у жирафа возникла после того, как животное захотело дотянуться до вершины деревьев. Эта слегка удлиненная шея передалась следующему поколению, затем его потомкам и т. д. Но в центре ламаркизма стояла другая идея. Ламарк считал, что жизнь стремится прогрессировать до достижения совершенства под влиянием «тенденции к усложнению».

Благодаря самозарождению (то есть появлению жизни из неорганической материи) непрерывно возникали новые виды, способные адаптироваться к локальным условиям среды путем наследования приобретенных признаков. Многие биологи, включая Дарвина, соглашались с идеями Ламарка об эволюции.

Глубокие вопросы о природе

Сразу по возвращении корабля Ее Величества «Бигля» в 1836 году Дарвин приступил к работе по описанию горы образцов. Он задавался глубинными вопросами о природе, жизни и религии. Со временем Дарвин отказался от христианской веры. «Она не подкреплена доказательствами», – заключил он. Тем не менее, насколько нам известно, он не переставал верить в сверхъестественное существо, создавшее природу.

Некоторые доказательства заставили Дарвина признать факт эволюционирования видов. Во время путешествия по Южно-Американскому континенту он заметил, что родственные виды постепенно заменяют друг друга. Фауна Галапагосских островов привела ученого в недоумение. Несмотря на уникальность некоторых видов, большая их часть была поразительно похожа на южноамериканских «соплеменников». Но цепочка морских вулканов под названием «Галапагосские острова» никогда не была связана с Южной Америкой, а здешний климат существенно отличался.

По мнению Лайелля, виды каким-то образом создавались для выживаемости в новой среде. Так почему же фауна Галапагосских островов так сильно напоминала обитателей Южной Америки и не была представлена только видами скалистых островов? Дарвин объяснил это тем, что предки галапагосских видов являлись выходцами из Южной Америки, но со временем изменились.

В 1838 году Дарвин прочел «Эссе о принципах народонаселения» (1798) Томаса Мальтуса, в котором утверждалось, что постоянный рост населения ведет к массовому голоду и сокращению ресурсов. Это заставило его задуматься о причинах того, почему выживают и передают свои признаки именно эти особи, а не другие.

Он предположил, что каждый организм претерпевал множество небольших изменений, а дальнейшую судьбу особи определяли вариации, которые либо помогали, либо препятствовали выживанию. В результате данный адаптационный механизм получил название «естественный отбор» – по аналогии с процессом, в котором фермеры изменяли одомашненные растения и животных, подбирая подходящих особей для разведения. При этом подчеркивались одни признаки и сокращались другие (см. «Эволюция в двух словах»).

Дарвину потребовалось более 20 лет для публикации своих идей. К началу 1858 года он подготовил множество глав. От публикации грандиозного труда из нескольких томов его отделял один или два года.

Известия от Уоллеса

Затем, 18 июня, случилось нечто удивительное. На почту пришло эссе от Альфреда Рассела Уоллеса, в котором излагалась почти идентичная теория.

Уоллес был блестящим коллекционером, который с 1854 года работал в Юго-Восточной Азии. Он уже давно понял для себя, что виды должны эволюционировать. Но, несмотря на то что говорят современные эксперты, он не искал определенного механизма эволюции. Его теоретические взгляды постепенно сформировались в процессе сбора тысяч тропических насекомых и птиц.

В феврале 1858 года на крошечном острове пряностей Тернате Уоллес, находясь в лихорадочном бреду, размышлял о способе, благодаря которому виды естественным образом адаптируются к изменяющемуся миру. Это был процесс селекции жизни и смерти, слишком схожий с дарвиновским естественным отбором. После выздоровления Уоллес написал эссе «О тенденции разновидностей к неограниченному отклонению от первоначального типа», направленное в первую очередь на антиэволюционные аргументы Лайелля.

Вскоре после этого Уоллес получил от Дарвина обнадеживающее письмо, в котором говорилось, что герой Уоллеса, Лайелль, восхищался работой Уоллеса. Это подвигло Уоллеса к отправке эссе Дарвину с просьбой переслать работу Лайеллю.

Дарвин был поражен сходством взглядов Уоллеса. В тот же день Дарвин отправил эссе Лайеллю, сожалея о том, что вынужден отправить работу Уоллеса перед публикацией своей собственной. Этот поступок казался благородным даже для викторианского землевладельца (см. «Знакомство с Дарвином»).

Лайель и еще один коллега Дарвина – Джозеф Долтон Гукер, не разделили это мнение. Уже много лет они знали о существовании теории Дарвина и потому не были готовы молчать о том, что Дарвин разработал идеи об эволюции намного раньше. Тогда был предложен компромисс: представить на Лондонском Линнеевском обществе сочинение Уоллеса вместе с несколькими неопубликованными работами Дарвина. Современное мнение на такое решение может быть весьма неоднозначным. Особенно среди тех, кто считал, что с Уоллесом обошлись несправедливо. Но было и другое мнение – родом из середины XX века. В соответствии со стандартами того времени такая договоренность казалась вполне справедливой. При отправке своего сочинения Уоллес не просил сохранить его в тайне. А правила того времени позволяли Дарвину или Лайелю опубликовать эту работу. Уоллес неизменно считался сооткрывателем естественного отбора и никогда не уставал выражать свою благодарность и почтение.

Сокращенные работы Дарвина и Уоллеса содержали первые заявления о естественном происхождении видов, однако вызвали на редкость малый резонанс.

Стараясь кратко изложить свою масштабную работу, Дарвин потратил 13 месяцев на то, чтобы вместить 20 лет исследований в один том. Эта книга вышла 24 ноября 1859 года под названием «Происхождение видов».

Знакомство с Дарвином

Для того, кто разработал столь революционную идею, Чарльз Дарвин вел на удивление тихую жизнь. В 1842 году Дарвин с женой Эммой переехали из Лондона в провинциальный Кент на юге Англии. Тогда у них было двое детей, а затем родилось еще восемь.

Дарвин вел весьма размеренную жизнь. Он вставал рано и шел на прогулку. После завтрака работал в своем кабинете до 9:30 – в свое самое продуктивное время суток. Затем читал корреспонденцию лежа на диване. И после возвращался к работе.

В полдень Дарвин отправлялся на очередную прогулку с собакой, останавливался у оранжереи и осматривал свои ботанические эксперименты. Затем он шел по песчаной дорожке – тропе, посыпанной гравием, вокруг лесной полосы. Прогуливаясь по «тропе для размышлений» Дарвин размышлял над своими нерешенными научными проблемами.

После ланча он читал газету и писал письма. Его собеседники по переписке присылали ученому информацию со всех уголков земного шара.

Дарвины не были строгими родителями, и детям разрешалось безобразничать. Их кроткий отец терпеливо работал на фоне шума и топота играющих детей, пробегающих мимо двери его кабинета.

После обеда Дарвин играл в нарды со своей женой. Оба супруга были весьма азартны. Однажды Дарвин написал: «На сегодняшний день счет в нарды с моей женой таков: она, бедное создание, выиграла всего 2490 игр, а я выиграл, ура, ура, 2795 игр!»

Несмотря на слабое здоровье Дарвин продолжал публиковать серию новаторских и оригинальных работ вплоть до своей последней книги о дождевых червях в 1881 году. Книга тут же стала популярной. Дарвин умер через год после публикации в возрасте 73 лет.

Но наука и здесь не оставила его в покое. Вместо тихого погребения на церковном кладбище, которое Дарвин назвал «самым сладким местом на земле», ученому устроили государственные похороны в лондонском Вестминстерском аббатстве.

Эволюция в двух словах

Теория эволюции Дарвина и Уоллеса гласит, что новые виды развиваются из более старых. Этот продолжительный процесс возможен благодаря разнообразию организмов. Происходит естественная «селекция» небольших вариаций по критерию их полезности для выживания в жесточайшей борьбе за существование. Многие рождаются, но лишь немногие выживают. Успешные вариации передаются дальше. Данный процесс бесконечного отсеивания вариантов позволяет особям лучше приспосабливаться к окружающей среде.

О происхождении видов

Книга вызвала противоречивые чувства. Но ее активно читали и обсуждали. Дарвин подвергся множеству насмешек и издевательств. Предположение о том, что человек произошел от более древних видов, вызывало ярое возмущение социума. Те же чувства провоцировало и откровение о том, что Бог не прилагал свою руку к созданию рода человеческого, а виды развились самостоятельно.

В то же время Дарвин получил сильную поддержку, особенно в лице более молодого поколения натуралистов, среди которых был Томас Генри Гексли (сегодня его часто называют «бульдог Дарвина», но в то время этого прозвища еще не было). Дарвин приводил массу исчерпывающих доводов в пользу эволюции, начиная с эмбриологии и рудиментарных органов и заканчивая географическим распределением видов.

Несмотря на столь яркое боевое крещение, книга «Происхождение видов» практически смогла убедить международное научное сообщество в том, что эволюция – реальна. В своей книге «Дарвинизм» (1889 год) Уоллес писал о совершенной Дарвином революции: «Это совершенно беспрецедентное изменение общественного мнения стало результатом работы одного человека и произошло за короткий отрезок времени длиной в двадцать лет!»

С тех пор теория эволюции прошла долгий путь. В наше время мы рассматриваем эволюцию через призму генов и ДНК, но во времена Дарвина и Уоллеса о них еще ничего не знали. Генетика была добавлена в эволюционную теорию лишь в 1930-х и 1940-х годах (см. главу 3). Новые открытия не перестают удивлять нас даже сейчас. Но в основе современной теории так и осталась идея Дарвина о наследовании и модификации.

Эволюция и божественное создание: что на самом деле произошло в легендарных дебатах 1860 года?

«Благопристойность Общества была нарушена» – именно так написал в своем дневнике государственный служащий Артур Манби 1 июля 1860 года. Это было неудивительно, поскольку накануне на ежегодном собрании Британской ассоциации содействия развитию науки в Оксфорде разгорелся совершенно не джентльменский спор. На повестке дня стояла новая – и опасная! – идея Дарвина. Епископ Сэмюэл Уилберфорс был на страже идей о творении Божьем. Зоолог Томас Гексли присутствовал в роли пропагандиста эволюционных идей. Многое из того, что известно о той легендарной дискуссии, весьма недостоверно, поскольку было описано лишь 20 лет спустя людьми со своими корыстными интересами. Историк Фрэнк Джеймс потратил 10 лет на изучение дневников, писем и других свидетельств очевидцев, записанных в течение нескольких дней или недель после знаменательного события. Эти записи, говорит он, приводят нас к совершенно иному выводу о результатах дня.

Все шло не так, как планировалось: помещение было слишком маленьким, а времени было в обрез. И лишь библиотека в новом университетском музее могла вместить толпу желающих. Но даже в этом огромном зале не хватило мест для рассадки всех участников. Группа плотников приступила к работе, и воздух наполнился опилками и звуком громких ударов.

Из-за чего возник ажиотаж? Скучный американец по имени Джон Дрейпер в одночасье стал звездой вечера. Тематика его доклада – эволюционная теория Дарвина – вызывала широкий и неподдельный интерес. Книга «Происхождение видов» была опубликована семь месяцев назад, и общественное настроение накалилось добела. Однако внимание к себе привлек не Дрейпер. Ходили слухи, что планировали выступить и самые ярые противники эволюции, включая епископа Оксфорда.

В результате могли получиться односторонние дебаты. Дарвин не смог присутствовать на встрече из-за плохого самочувствия, а Томас Гексли, главный защитник эволюции, просто не хотел приходить. Однако за день до запланированного события он был вынужден изменить свое решение, поскольку столкнулся с обвинением в том, что забросил свои идеи.

Бабушки и дедушки-обезьяны

Зал был переполнен. Сначала выступили скептики, среди которых отметился президент Королевского общества. Затем под бурные аплодисменты Уилберфорс начал свою речь с утверждения о том, что человеческий род был создан специально, а не произошел от нечеловеческих предков. Эта идея являлась главным оплотом христианства. По материалам The Press, вышедшим через неделю после дебатов, в конце своей речи Уилберфорс задал свой известный вопрос: хотел бы сам Гексли, чтобы его бабушкой и дедушкой были обезьяны?

Ответ Гексли был неоднозначным. Проявив уважение к оппоненту, но не идя на уступки, он назвал Уилберфорса «ненаучным авторитетом», однако воздал должное интеллекту епископа. «Если бы мне пришлось выбирать свое происхождение: от обезьяны или человека, который мастерски пользовался своими великими риторическими способностями для подавления спора, – то я бы предпочел первое», – заявил он. Согласно статье в The Evening Star от 2 июля, Гексли продолжил защиту дарвиновских идей в «аргументированной речи и под громкие аплодисменты».

В сентябре, излагая собственную версию событий того вечера в письме морскому зоологу Фредерику Дистеру, Гексли обрисовал себя в еще более выигрышном свете. В письме он говорил о «безудержном смехе зрителей» в ответ на его остроумную ремарку. «Могу поспорить, что в следующие двадцать четыре часа я был самым популярным человеком в Оксфорде».

Разгром Уилберфорса

Были и те, кого выступление Гексли не впечатлило. Аргументы Гексли не убедили Роберта Фитцроя – капитана «Бигля» во всех значимых путешествиях Дарвина. А биолог и археолог Джон Леббок верил в то, что гипотеза Дарвина была просто лучшим из всего существующего.

Джозеф Хукер, помощник директора Королевских ботанических садов в Кью, пересказывая события дня Дарвину, жаловался на то, что Гексли «не представил идеи в форме или виде, понятном для аудитории», поэтому ему пришлось сделать это самому. «Я потопил [Уилберфорса] шквалом аплодисментов… Сэм прикусил язык, не проронив ни слова в ответ, и встреча была окончена без промедления».

Уилберфорс запомнил все иначе. «Я уверен, что разбил его на голову», – писал он археологу Чарльзу Андерсону три дня спустя. Физик Бальфур Стюарт согласился с этим описанием: «Думаю, что епископ одержал верх».

Похоже, победа в дебатах была весьма субъективна. Потратив целое десятилетие на изучение документов, Джеймс, историк Королевского института (Лондон), предположил, что широко известное мнение о победе Гексли возникло только от малой симпатии к Уилберфорсу. Этот факт отсутствует в большинстве источников. «Если бы Уилберфорс не был так непопулярен в Оксфорде, он бы точно одержал верх над Гексли».

Но что же говорится в официальных записях? Почти ничего. В отчете ассоциации за 1860 год вообще отсутствуют упоминания о дебатах. «Британская ассоциация придерживалась этических принципов джентльменства. А в тех дебатах не было ничего джентльменского», – подытоживает Джеймс.

В результате джентльмены из Британской ассоциации скрыли слишком много информации о тех дебатах, не осознав последствий подобного решения. История о победе Гексли была придумана двадцатью годами позже – когда это стало соответствовать культурному климату. «В 1880-х годах произошел раскол между религией и наукой», – рассказывает Джеймс. – «Но в 1860-х годах этого еще не было». Однако ввиду отсутствия каких-либо официальных записей, способных опровергнуть эти заявления, ученые, стремящиеся поднять свой авторитет, ссылаются на дебаты как на знаменательный момент, когда наука победила религию. Это сражение, говорят они, уже было выиграно. «Как вы видите, сейчас эта встреча считается событием чрезвычайной важности. Однако в то время в ней не было ничего выдающегося», – объясняет Джеймс. Превратив локальные дебаты во всемирную выдумку, мужчины и женщины конца XIX века поспособствовали отделению науки от христианской веры.

Интервью. Писать «Происхождение видов» было «сродни признанию в убийстве»

Через 150 лет после публикации «Происхождения видов» журнал New Scientist опубликовал интервью с автором^[1].

– Каково это – придумать идею, изменившую весь мир?

– Сродни признанию в убийстве.

– На вас, должно быть, сильно сказывалась эмоциональная и физическая борьба, через которую вы проходили?

– Целых девять месяцев я страдал от непрерывной рвоты, и это настолько ослабило мой мозг, что любое волнение вызывало головокружение и обмороки.

– Вы бы явно предпочли, чтобы я оставил вас в покое. Но должен признаться, что осознание вашей идеи о том, что жизнь менялась и эволюционировала миллиарды лет, стало для меня настоящим открытием.

– Вы даже не представляете себе, насколько приятно знать, что понятие естественного отбора подействовало как слабительное на вашу систему застойной непреложности. Как только натуралисты признают изменение видов подтвержденным фактом, откроется бескрайнее поле для исследований.

– Именно так. Теперь я должен задать вам вопрос, который обязательно задают всем авторам: как вы пришли к своим идеям?

– Мне казалось весьма вероятным, что родственные виды произошли от общего предка. Но в течение нескольких лет я не мог понять, как именно каждая форма так хорошо приспосабливалась к своей среде обитания. Затем я занялся систематическим изучением домашнего производства и в какой-то момент четко увидел, что основной составляющей являлась селекция со стороны человека. За годы изучения поведения животных я оценил важность борьбы за выживание. А моя работа в области геологии дала мне некоторое представление о прошлом. Поэтому после прочтения «Мальтуса о популяции» идея естественного отбора возникла сама собой.

– «Величайшая идея всех времен и народов» возникла сама по себе! Ваша скромность и скрупулезный экспериментальный подход являются источником вдохновения для всех нас. Что бы вы сказали сегодняшним молодым ученым, делающим первые шаги в науке?

– Когда я очутился на «Бигле» в качестве натуралиста, то очень мало знал о естествознании. Но я усердно трудился.

– Вы стали одним из самых влиятельных ученых всех времен, но ваша работа продолжает вызывать противоречивые чувства, особенно среди религиозных людей. Как известно, вы говорили о том, что в эволюции есть величие. Помогает ли вам в жизни атеистический подход?

– Мне было легче смотреть на всю ту боль и страдания в мире как на неизбежный результат естественной последовательности событий, то есть общих законов, а не прямого вмешательства Бога.

– Считаете ли вы себя атеистом?

– Даже в периоды своих крайностей я никогда не был атеистом в смысле отрицания существования бога. Довольно часто (а по мере моего взросления – все чаще и чаще), но не всегда, я считаю, что агностицизм был бы наиболее точным описанием моего образа мышления.

– А как вы относитесь к очевидному конфликту между вашими теориями и религиозными убеждениями?

– Мне кажется абсурдным тот факт, что человек не может быть одновременно и страстным теистом, и эволюционистом.

– Некоторые ваши «бульдоги» готовы с этим поспорить. Иногда их обвиняют в чрезмерной категоричности по отношению к противникам эволюции.

– Я уверен, что наш хороший друг Гексли, несмотря на уже имеющееся у него влияние, достиг бы большего, будь он чуточку поскромнее и не так част в своих нападках.

– Ваша дочь Энни умерла в возрасте десяти лет, и это трагическое событие сильно на вас повлияло. Могли бы вы описать свои чувства?

– Слава богу, она почти не страдала и покинула нас так же спокойно, как и маленький ангел. Наше единственное утешение в том, что она прожила короткую, но радостную жизнь. Из всех детей я любил Энни сильнее всех за ее сердечность, открытость, жизнерадостность и сильную привязанность ко мне. Мой бедный маленький ангел. Ну, теперь уже все кончено.

– Вас иногда обвиняют – на мой взгляд, беспочвенно – в расизме. Как вы относитесь к рабству, которое все еще процветало во времена работы на «Бигле»?

– Я видел достаточно рабства и определенного отношения к неграм, чтобы испытывать отвращение к той лжи и бессмыслице, которую каждый слышит в Англии… Видит Бог [стиль автора сохранен], как бы я хотел, чтобы это величайшее зло на земле – рабство – было отменено.

– Повлияли ли эти взгляды на вашу политику?

– Я не стал бы консерватором, если бы их сердца остались холодны к скандалу с христианскими нациями и рабством.

– Большое спасибо за ваше согласие побеседовать с нами.

– Смею сказать, что вы сочли меня гнусной чумой.

– Напротив, это была честь для меня.

Что если бы Дарвин не поплыл на «Бигле»?

Насколько сильно изменилась бы история, если бы Чарльз Дарвин не отправился в пятилетнее путешествие по Южной Америке?

Большинство дарвиновских последователей сходятся как минимум в одном: если бы Дарвин не поплыл на борту «Бигля», то он бы не пришел к своей эволюционной теории о естественном отборе. Потребовалось бы огромное количество экспедиций в чужеродные страны, чтобы пошатнуть его представления о природе как о гармоничной, безобидной и статичной системе. Слишком большое количество аспектов дикой природы ставило молодого человека в тупик и заставляло задавать неловкие и даже смущающие вопросы. И вот, через несколько месяцев после возвращения из экспедиции, он посмел усомниться в неоспоримом – неизменности видов.

Вдохновленный от увиденного на «Бигле», Дарвин втайне стал эволюционистом. А затем, зимой 1838 года, он вывел правдоподобное объяснение изменчивости – естественный отбор. Сложно представить себе, чтобы Дарвин смог совершить те же когнитивные скачки, окажись он викарием в английской деревушке – именно эту стезю готовил для него отец.

Но имеет ли это историческое значение? В конце концов, Альфред Рассел Уоллес пришел к той же теории. Не окажись Чарльз Дарвин на «Бигле», мы бы просто называли эту теорию «Уоллесизмом».

Возможно, но Уоллесу пришлось бы очень непросто. Во-первых, в 1858 году у него была лишь небольшая часть данных, доступных Дарвину. А скромное происхождение Уоллеса усложнило бы процесс принятия опасной эволюционной идеи.

Большинство из нас все равно бы верило в эволюцию путем естественного отбора даже и без Дарвина. Считать иначе – значит игнорировать колоссальные достижения в области биологии первой половины XX века, которые и сделали эту теорию настолько привлекательной. И хотя мы не можем точно сказать, сколько времени потребовалось бы биологам для изобретения эволюционной теории, одно можно утверждать наверняка: в 1859 году Чарльз Дарвин дал ту самую поддержку и защиту все еще шаткой теории эволюции, позволившую ей укрепить свои корни и стать, пожалуй, самой значимой идеей современной науки.

Путь к успеху

1795

Эразм Дарвин, дедушка Чарльза, опередил Дарвина, написав: «Будет ли слишком большой дерзостью предположить, что все теплокровные животные произошли от одного живого волокна… способного приобретать новые части».

1798

Предостерегающий труд Томаса Мальтуса «Опыт закона о народонаселении» предупреждает о страшных последствиях неограниченного роста населения. Книга оказала ключевое влияние на Чарльза Дарвина.

1809

Французский натуралист Жан-Батист Ламарк публикует «Философию зоологии», схематически объясняя собственную идею эволюции в соответствии с «прогрессивным совершенствованием».

В Шрусбери (Великобритания) рождается Чарльз Роберт Дарвин, пятый из шести детей в состоятельной семье.

1813

Французский зоолог Жорж Кювье публикует «Эссе о теории Земли», излагая свою теорию о том, что появление новых видов обусловлено происходящими катастрофами (например, наводнениями).

1823

В деревне Лланбадок, на границе Англии и Уэльса, рождается Альфред Рассел Уоллес, седьмой из девяти детей.

1831

Дарвин отправляется в плавание на корабле «Бигль» в Южную Америку. Путешествие длится пять лет.

1837

Дарвин делает набросок первого «дерева жизни», пытаясь объяснить в своем журнале эволюционные отношения между видами.

1848

Уоллес отправляется в экспедицию в Бразилию. На обратном пути четырьмя годами позже пожар уничтожает множество его образцов.

1858

Уоллес формулирует свою теорию о приспособляемости видов к изменяющемуся миру. 1 июля идеи Уоллеса и Дарвина были представлены в Лондонском Линнеевском обществе.

1859

Публикация «Происхождения видов» Дарвина. Книга становится объектом насмешек и оскорблений.

1860

В разгар Оксфордских дебатов епископ Сэмюэль Уилберфорс спрашивает Томаса Гексли, защитника идей Дарвина, с чьей стороны – бабушки или дедушки – предки Гексли были обезьянами.

1870

Большая часть международного научного сообщества признает эволюцию как факт.

2 Что же такое эволюция?

В современной биологии эволюция стала связующим звеном. Она объединяет в себе такие разные области, как генетика, микробиология и палеонтология. Эволюция представляет собой элегантное и убедительное объяснение невероятного разнообразия животных – порядка 9 миллионов видов на Земле. И вот из чего она складывается.

Существует несколько направлений эволюции. Первое – это теория о том, что все живые виды являются видоизмененными потомками более древних видов, и что все мы в далеком прошлом произошли от общего предка. Таким образом, все виды связаны между собой на одном огромном древе жизни. Второе направление эволюции характеризуется естественным отбором, или «выживанием наиболее приспособленных».

Дарвин утверждал, что все особи ведут борьбу за выживание на ограниченных ресурсах. Однако некоторые из них обладают небольшими наследственными отличиями, повышающими их шансы на выживание и размножение. Такие особи обладают более высокой эволюционной приспособляемостью, а их полезные признаки распространяются внутри популяции, поскольку выживает большее количество потомков.

В конечном счете, эти благоприятные признаки становятся нормой. Неблагоприятные признаки, наоборот, быстро искореняются, поскольку их обладатели менее успешны в размножении. Следовательно, естественный отбор способствует созданию популяции, идеально подходящей для своей среды обитания и способной адаптироваться к изменениям.

Война полов

Особи подвергаются экологическому отбору, конкурируя за ограниченные ресурсы своей среды обитания. Причем к полезным признакам относятся не только черты, повышающие выживаемость, но и те, которые увеличивают вероятность размножения растения или животного. Данные признаки регулируются половым отбором.

Признаки, выделяемые в процессе полового отбора, могут повышать привлекательность мужской особи для женской. Например, павлиний хвост. Иногда эти признаки связаны со здоровьем особи, следовательно, являются наглядным подтверждением ее приспособляемости. Другой разновидностью половых признаков является физическое превосходство одного самца над другим. Например, рога оленя. Половой отбор может проявляться и на молекулярном уровне.

Птицы известны своей яркой окраской для привлечения партнеров. Но данный признак повышает их шансы быть замеченными хищниками. Другие признаки, регулируемые половым отбором, включают в себя: гриву львов, оперение синиц или волнистых попугаев, брачные игры тетеревов, ритуалы спаривания насекомых, высокий рост мужчин, человеческие волосы, интеллект и черты лица. Но естественный и половой отбор – это не единственное, что вызывает биологические изменения. Другим фактором является случайный генетический дрейф. Его можно охарактеризовать как «выживание счастливчиков» (см. рис. 6.1).

Рис. 2.1. Павлин – отличная иллюстрация полового отбора. Яркий хвост развивается благодаря тому, что их обладатели привлекают больше самок, чем конкуренты.

Видовой нерест

Несмотря на то что Дарвин назвал свою книгу «Происхождение видов», объяснить видообразование он все-таки не смог. Сам Дарвин называл видообразование «тайной за семью печатями». И по сей день, полтора столетия спустя, механизм возникновения генетической несовместимости двух групп животных так и остается одной из величайших загадок в биологии.

Мы понимаем, каким образом дарвиновские галапагосские вьюрки смогли эволюционировать от одного вида: разные популяции изолировались, и со временем настолько адаптировались к различным условиям среды, что перестали скрещиваться друг с другом. ...