Мысль о том, что все существа эволюционируют, то есть меняются от поколения к поколению, приспосабливаясь к новым природным условиям, возникла ещё в античности. Первую концепцию эволюции из дошедших до нас разработал древнегреческий философ Анаксимандр Милетский, живший в VI веке до н. э. Он полагал, что после затвердевания Земли на её поверхности возникла гниль, покрытая тонкими оболочками. В них-то и зародились всевозможные животные, а человек появился позже, эволюционировав из рыбы.
Сто лет спустя Ксенофан Колофонский заметил, что окаменелости, которые попадаются в горах, имеют сходство с растениями, моллюсками, рыбами и животными. На основании этого он сделал вывод: некогда море накрывало сушу, неся гибель всем её обитателям, потом вода отступала, оставляя грязь и отпечатки погибших тварей.
 |
Аммониты (головоногие)
|
Позднее, в эпоху Ренессанса, когда старые теории вновь оказались востребованы, идея эволюции начала активно обсуждаться. Например, французский естествоиспытатель Бернар Палисси устроил в 1575 году выставку ископаемых рыб и моллюсков, на которой провёл их сравнение с ныне живущими аналогами. Через пять лет он опубликовал трактат, где высказал соображение, что природа преобразуется за счёт «трансмутаций» (термин взят из алхимии): на смену вымирающим видам приходят новые — более совершенные.
 |
Гипотеза математической вселенной — в
физике и космологии, одна из гипотез «теории всего», предложенная
физиком-теоретиком Максом Тегмарком.
|
Первую серьёзную книгу об эволюции написал в 1677 году авторитетный английский юрист Мэтью Хейл. В ней он утверждал, что изначально все растения, животные и люди, созданные Богом, были примитивны и лишь со временем развились в современные виды под воздействием различных природных факторов. Так возникла теория «ограниченного» эволюционизма, которую разделяли многие видные мыслители: Жорж Бюффон, Роберт Гук, Карл Линней, Джон Рэй.
Открытия геологов заставили европейских исследователей пересмотреть христианскую хронологию, общепринятую в Европе. Им стало очевидно, что настоящий возраст окружающего мира на порядки превышает называемый богословами. Следовательно, и процесс эволюции продолжался не тысячи, а сотни тысяч или даже — страшно подумать! — миллионы лет.
Открытия геологов заставили европейских исследователей пересмотреть христианскую хронологию, общепринятую в Европе. Им стало очевидно, что настоящий возраст окружающего мира на порядки превышает называемый богословами. Следовательно, и процесс эволюции продолжался не тысячи, а сотни тысяч или даже — страшно подумать! — миллионы лет.
 |
Эволюция
|
Когда в 1859 году Чарлз Дарвин опубликовал свою фундаментальную работу «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь», сообщество учёных было готово принять эволюционную теорию, исключающую божественное происхождение жизни и человека. Популярность теории Дарвина обеспечила центральная идея, с которой согласовывалось множество накопленных наблюдений: основной движущей силой эволюции служит естественный отбор, благодаря которому в следующих поколениях закрепляются признаки, наиболее соответствующие актуальным природным условиям. Причём новые признаки появляются не в результате «тренировки органов», как считалось ранее, а в результате случайных мутаций.
Слабые места своей теории Дарвин понимал, вероятно, лучше её критиков. Для подтверждения требовалось прежде всего найти «промежуточные звенья» между современными и вымершими животными, воспроизведя всю структуру эволюционного древа. Поисками занялась палеонтология, что привело к стремительному развитию этой науки. Вскоре было открыто множество «допотопных» эпох, непохожих друг на друга.
Другое принципиальное возражение против теории Дарвина получило название «кошмар Дженкина»: его сформулировал англо-шотландский инженер Генри Дженкин. Он показал, что при свободном скрещивании, наблюдаемом в природе, новые признаки, появляющиеся у отдельных особей, будут не закрепляться, а поглощаться «нормальными». Например, белый человек может стать королём в племени чёрных дикарей и даже породить поколение метисов, но через сто лет светлую кожу всё равно неизбежно вытеснит тёмная. Если же в популяции внезапно возникнет множество особей с новым признаком в одном поколении, то говорить о случайности не приходится — существует некая закономерность в эволюционном развитии, которую необходимо выявить.
Дарвин признал весомость аргументов Дженкина и в шестом издании «Происхождения видов» внёс поправки, которые ныне отвергнуты и считаются лженаучными. Проблема была в том, что ни Дарвин, ни его сторонники ничего не знали об открытиях Грегора Менделя, который показал, что новый признак не «растворяется» среди других, а закрепляется в генетическом аппарате как рецессивный и может проявиться позднее — через несколько поколений.
Куда сложнее было объяснить в рамках теории Дарвина другое: если эволюция продолжается прямо сейчас, то почему мы не обнаруживаем закрепление мутаций? Вариант объяснения давал катастрофизм, основоположником которого считается французский естествоиспытатель Жорж Кювье. Изучая древние окаменелости, он пришёл к выводу, что все геологические периоды в истории планеты заканчивались глобальными катастрофами, приводившими к массовому вымиранию. При этом освобождались экологические ниши, которые немедленно занимали новые виды.
Хотя катастрофизм не сделался важной частью эволюционной теории и был позднее отвергнут, к нему периодически обращаются и современные учёные. Например, в 1980-е годы очень популярной стала гипотеза о вымирании динозавров в результате климатических изменений, вызванных падением огромного астероида.
Недавно были получены доказательства связи более древнего «пермского» вымирания с временным (на 100–200 тысяч лет) исчезновением озонового слоя, которое привело к гибели лесов и уничтожению пищевых цепочек. Получается, что глобальные катастрофы всё же способствуют возникновению новых видов, «пересобирая» земную биосферу.
Долгое время генетика и эволюционная теория плохо сочетались друг с другом — в основном потому, что учёные потратили немало сил на то, чтобы разобраться в материальных носителях наследственной информации и механизмах её передачи. Только во второй половине ХХ века окончательно оформилась синтетическая теория эволюции (СТЭ), которую ошибочно продолжают называть дарвинизм
Центральной идеей обновлённой теории стала гипотеза, гласящая, что в процессе воспроизводства постоянно возникают мутации — из-за ошибок при синтезе дочерней молекулы ДНК (репликации). Отдельная ошибка сама по себе вряд ли способна повлиять на будущий организм и привести к появлению нового признака, но если она будет усилена взаимодействием разных генов, то может возникнуть новое генное сочетание, которое проявится при формировании организма как явная мутация. Если внешние природные условия окажутся благоприятными для закрепления новоприобретённого признака в следующих поколениях, включится тот самый естественный отбор, о котором писал Дарвин. Со временем те мутантные комбинации генов, что обеспечивают лучшую выживаемость и способствуют размножению, становятся доминантными, формируя новый вид растения или животного. Впрочем, это не означает, что архаичные признаки навсегда вытесняются и исчезают, — кодирующие их гены сохраняются внутри генома и могут иногда вызывать атавизмы: например, в специальной литературе зафиксировано 116 случаев рождения людей с хвостом.
Учёные неоднократно пытались получить новые виды «естественным» путём, то есть без прямого вмешательства в работу генетического аппарата. Не так давно бурную полемику вызвали опыты советского биолога Георгия Шапошникова, которые тот проводил с 1954 по 1958 год: Шапошников добился появления нового вида тлей при замене их кормовой базы. Поскольку статьи учёного не были опубликованы на английском, сенсационные результаты стали известны мировому научному сообществу лишь в конце ХХ века. По мнению ряда специалистов, опыты Шапошникова подтвердили наследование приобретённых признаков, что противоречит общепринятой теории эволюции. Однако российский энтомолог Александр Расницын показал, что отбор проводился по одному признаку (непривычное питание), а влияние природных факторов по другим признакам (наличие хищников, паразитов, болезней и т. п.) было исключено. Это способствовало ускорению эволюции в среде, напоминающей изолированные и свободные от конкурентов экосистемы.
Парадоксальные результаты были получены при наблюдении за эволюцией бактерий E.coli (кишечной палочки). Тридцать лет группа учёных под руководством Ричарда Ленски в университете штата Мичиган фиксировала генетические изменения и способы адаптации различных популяций одного и того же штамма — за это время сменилось 60 тысяч поколений.
В 2017 году исследователи заметили, что в девяти популяциях из двенадцати произошла так называемая экологическая диверсификация, то есть монокультуры разделились на отдельно эволюционирующие популяции, которые сосуществуют друг с другом без вытеснения. Больше того, эти популяции используют продукты жизнедеятельности друг друга! Получается, прежние представления о том, что помещение в идеальную среду приведёт к стабилизации вида, следует пересмотреть: жизнь имеет явную тягу к усложнению.
Лабораторные эксперименты по выведению биологических видов продолжатся. И наверняка учёные не раз столкнутся с загадками, требующими ревизии устоявшихся теорий. Но в том и заключается сила науки — она тоже способна эволюционировать под давлением фактов и наблюдений.
Слабые места своей теории Дарвин понимал, вероятно, лучше её критиков. Для подтверждения требовалось прежде всего найти «промежуточные звенья» между современными и вымершими животными, воспроизведя всю структуру эволюционного древа. Поисками занялась палеонтология, что привело к стремительному развитию этой науки. Вскоре было открыто множество «допотопных» эпох, непохожих друг на друга.
Другое принципиальное возражение против теории Дарвина получило название «кошмар Дженкина»: его сформулировал англо-шотландский инженер Генри Дженкин. Он показал, что при свободном скрещивании, наблюдаемом в природе, новые признаки, появляющиеся у отдельных особей, будут не закрепляться, а поглощаться «нормальными». Например, белый человек может стать королём в племени чёрных дикарей и даже породить поколение метисов, но через сто лет светлую кожу всё равно неизбежно вытеснит тёмная. Если же в популяции внезапно возникнет множество особей с новым признаком в одном поколении, то говорить о случайности не приходится — существует некая закономерность в эволюционном развитии, которую необходимо выявить.
Дарвин признал весомость аргументов Дженкина и в шестом издании «Происхождения видов» внёс поправки, которые ныне отвергнуты и считаются лженаучными. Проблема была в том, что ни Дарвин, ни его сторонники ничего не знали об открытиях Грегора Менделя, который показал, что новый признак не «растворяется» среди других, а закрепляется в генетическом аппарате как рецессивный и может проявиться позднее — через несколько поколений.
 |
Мозг
|
Куда сложнее было объяснить в рамках теории Дарвина другое: если эволюция продолжается прямо сейчас, то почему мы не обнаруживаем закрепление мутаций? Вариант объяснения давал катастрофизм, основоположником которого считается французский естествоиспытатель Жорж Кювье. Изучая древние окаменелости, он пришёл к выводу, что все геологические периоды в истории планеты заканчивались глобальными катастрофами, приводившими к массовому вымиранию. При этом освобождались экологические ниши, которые немедленно занимали новые виды.
 |
Астероид
|
Хотя катастрофизм не сделался важной частью эволюционной теории и был позднее отвергнут, к нему периодически обращаются и современные учёные. Например, в 1980-е годы очень популярной стала гипотеза о вымирании динозавров в результате климатических изменений, вызванных падением огромного астероида.
Недавно были получены доказательства связи более древнего «пермского» вымирания с временным (на 100–200 тысяч лет) исчезновением озонового слоя, которое привело к гибели лесов и уничтожению пищевых цепочек. Получается, что глобальные катастрофы всё же способствуют возникновению новых видов, «пересобирая» земную биосферу.
Долгое время генетика и эволюционная теория плохо сочетались друг с другом — в основном потому, что учёные потратили немало сил на то, чтобы разобраться в материальных носителях наследственной информации и механизмах её передачи. Только во второй половине ХХ века окончательно оформилась синтетическая теория эволюции (СТЭ), которую ошибочно продолжают называть дарвинизм
 |
Генные мутации
|
Центральной идеей обновлённой теории стала гипотеза, гласящая, что в процессе воспроизводства постоянно возникают мутации — из-за ошибок при синтезе дочерней молекулы ДНК (репликации). Отдельная ошибка сама по себе вряд ли способна повлиять на будущий организм и привести к появлению нового признака, но если она будет усилена взаимодействием разных генов, то может возникнуть новое генное сочетание, которое проявится при формировании организма как явная мутация. Если внешние природные условия окажутся благоприятными для закрепления новоприобретённого признака в следующих поколениях, включится тот самый естественный отбор, о котором писал Дарвин. Со временем те мутантные комбинации генов, что обеспечивают лучшую выживаемость и способствуют размножению, становятся доминантными, формируя новый вид растения или животного. Впрочем, это не означает, что архаичные признаки навсегда вытесняются и исчезают, — кодирующие их гены сохраняются внутри генома и могут иногда вызывать атавизмы: например, в специальной литературе зафиксировано 116 случаев рождения людей с хвостом.
Учёные неоднократно пытались получить новые виды «естественным» путём, то есть без прямого вмешательства в работу генетического аппарата. Не так давно бурную полемику вызвали опыты советского биолога Георгия Шапошникова, которые тот проводил с 1954 по 1958 год: Шапошников добился появления нового вида тлей при замене их кормовой базы. Поскольку статьи учёного не были опубликованы на английском, сенсационные результаты стали известны мировому научному сообществу лишь в конце ХХ века. По мнению ряда специалистов, опыты Шапошникова подтвердили наследование приобретённых признаков, что противоречит общепринятой теории эволюции. Однако российский энтомолог Александр Расницын показал, что отбор проводился по одному признаку (непривычное питание), а влияние природных факторов по другим признакам (наличие хищников, паразитов, болезней и т. п.) было исключено. Это способствовало ускорению эволюции в среде, напоминающей изолированные и свободные от конкурентов экосистемы.
 |
ДНК человека
|
В 2017 году исследователи заметили, что в девяти популяциях из двенадцати произошла так называемая экологическая диверсификация, то есть монокультуры разделились на отдельно эволюционирующие популяции, которые сосуществуют друг с другом без вытеснения. Больше того, эти популяции используют продукты жизнедеятельности друг друга! Получается, прежние представления о том, что помещение в идеальную среду приведёт к стабилизации вида, следует пересмотреть: жизнь имеет явную тягу к усложнению.
Лабораторные эксперименты по выведению биологических видов продолжатся. И наверняка учёные не раз столкнутся с загадками, требующими ревизии устоявшихся теорий. Но в том и заключается сила науки — она тоже способна эволюционировать под давлением фактов и наблюдений.