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.
В чем суть?
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
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
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.
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
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
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.
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.
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.
Дарвин и его теория эволюции
Родившийся 205 лет назад автор теории естественного отбора Чарльз Дарвин — уникальное явление в истории науки.
Достоин книги рекордов Гиннеса. Он абсолютный чемпион по критике в свой адрес. Причем шквал возмущений всегда шел вовсе не из научной среды. Большинство ученых постепенно приняли его теорию эволюции. Даже церковь не решилась предать Дарвина анафеме. Зато широкая публика вот уже более 150 лет не может успокоиться. Не может смириться, что венец творения создан не по образу и подобию Бога, а произошел от обезьяны.
Американцы отвергают Дарвина
Согласно опросам, только каждый шестой признает, что теория Дарвина верна, а треть вообще категорически ее отвергают. В ряде штатов даже сегодня теорию эволюции преподают параллельно с креацианизмом, который утверждает, что человек создан Богом.
А ведь ситуация, на самом деле, парадоксальная. Многие будут поражены, узнав, что Дарвин нигде и никогда не говорил и не писал, что человек произошел от обезьяны. Он повторял бесчисленное число раз одно и то же: у нас и человекообразных обезьян есть общий прародитель. Не более того. А это две большие принципиальные разницы.
Но его не хотели и не хотят слушать.
Ватикан извинился перед Дарвином
В истории с теорией Дарвина произошел настоящий прорыв, причем там, где его меньше всего ждали. В 2009 году Ватикан признал, что она вполне совместима с христианской верой, призвал верующих отказаться от представлений о Боге как о диктаторе или конструкторе. Всевышний дал толчок развитию мира, а затем только приглядывал, чтобы все шло гладко. Затем Англиканская церковь в статье, посвященной юбилею великого ученого, заявила: «Чарльз Дарвин, Англиканская церковь приносит вам свои извинения за непонимание и отрицание вашей теории, вызвавшие впоследствии ее непринятие во всем религиозном мире. В идеях Дарвина нет ничего, чтобы противоречило учениям христианской церкви». Что касается православных христиан, то здесь по-прежнему царит недоверие к дарвинизму.
Генетики поправили Дарвина
Основательно «потрепали» теорию Дарвина молодые генетики, когда они взялись за эволюцию. По их мнению, многие открытия этой науки вошли в противоречие с теорией знаменитого ученого или сделали ее излишней.
«Мы не нуждаемся более в общих идеях об эволюции», — заявляли молодые «революционеры».
Понадобились годы исследований, многочисленные эксперименты, чтобы постепенно разрешились противоречия между дарвинизмом и основными принципами генетики и родилась теория синтетической эволюции, объединившей эти два направления науки. Опираясь друг на друга, они объяснили, как же происходит эволюция всего живого.
Как Дарвин обрел мутации
Движущими силами эволюции являются мутации и естественный отбор. Только вместе, в тандеме они способны осуществлять эволюционные изменения. Важно понимать, что приобретенные признаки не передаются по наследству. Скажем, маленькие животные могут сколько угодно тянуться к листьям на верхушках деревьев, но они никогда не станут жирафами. Нужно, чтобы в популяции внезапно и случайно родились мутанты с длинными шеями, которые получат преимущество, по сравнению со своими малорослыми сородичами. И вот здесь включается естественный отбор. Причем побеждает не самый сильный и даже не самый умный, а самый приспособленный к конкретным условиям среды.
Мутации во благо и во вред
Ученые подчеркивают, что мутации не бывают полезными или вредными, они случайны. А выбор — за средой. Именно она какие-то мутации оставляет, отдавая им преимущество, а какие-то отбрасывает за ненадобностью. В других условиях среды выбор может быть сделан ровно противоположный.
Синтетическая теория вовсе не поставила точку в спорах, как происходит эволюция. Ученые продолжают искать в ней слабые места, выдвигают свои гипотезы, что, как известно, идет на пользу науке. В спорах рождается истина.
И все-таки признан гением
Чарльз Дарвин уже при жизни был признан одним из величайших гениев за всю историю человечества. Когда он скончался, то Британия удостоила его высшей почести, похоронив в Вестминстерском аббатстве, в одном ряду с королями, по соседству с могилой Исаака Ньютона.
Вот один из любимых афоризмов Чарльза Дарвина: «Самое сильное отличие человека от животного составляет совесть. Ее господство выражено в коротком и выразительном слове «должен».
Биологическое оружие: как книга Дарвина изменила понимание мира | Статьи
24 ноября 1859 года в свет вышел первый тираж книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». К вечеру из поступивших в лондонские магазины 1250 экземпляров не осталось ни одного. Книга произвела эффект разорвавшейся бомбы — одни восхищались ею, другие негодовали. «Известия» — о знаменитом труде, положившем начало научному изучению происхождения жизни на земле.
Загадочное письмо
Автор цитаты
«Объяснить происхождение жизни на земле только случаем — это как если бы объяснили происхождение словаря взрывом в типографии»
Началось всё почти по-чеховски: с письма ученому соседу. В июне 1858 года известный естествоиспытатель, автор нескольких книг Чарльз Роберт Дарвин получил письмо от незнакомого молодого натуралиста по имени Альфред Рассел Уоллес. Будучи в экспедиции в Малайзии, этот джентльмен подхватил малярию, на некоторое время приковавшую его к постели.
Борясь с вынужденным бездельем, он взялся за анализ увиденного им в путешествиях, попытался соотнести это с существующими гипотезами, а потом изложил свои мысли в небольшой статье, которую и послал маститому коллеге с просьбой отредактировать и в случае одобрения передать ее в Лондонское королевское общество по развитию знаний о природе.
Альфред Рассел Уоллес
Фото: commons.wikimedia.org/London Stereoscopic and Photographic Company
Прочитав послание, Дарвин остался потрясен: всё то, что он пытался сформулировать уже много лет, неизвестный ему юнец умудрился изложить коротко и внятно: «если бы не почерк, я решил бы, что это одна из моих ранних записных книжек». Дарвин хотел даже отказаться от публикации готовящейся им работы и отдать идею Уоллесу, но друзья да и сам молодой натуралист не поддержали его порыва.
В конце концов Уоллес в своих рассуждениях опирался на статьи Дарвина. Он считал, что не придумал ничего нового, а лишь на основе своего опыта подобрал подтверждения и доказательства некоторым утверждениям старшего коллеги.
К тому же Уоллес был почти не известен научной общественности, так что его мнение вряд ли кого-то могло заинтересовать. Тогда Дарвин решил, что он должен предложить для обсуждения одновременно статью Уоллеса и свои мысли по этому поводу, изложенные в виде очерка. В июле 1858 года обе работы были представлены Линнеевскому обществу в Лондоне. Вопреки ожиданию бури среди коллег они не вызвали. Скорее наоборот.
Фредерик Уильям Хоуп, действительный член Лондонского королевского общества и Линнеевского общества, энтомолог
«Всё новое в этой работе не верно, а всё верное — не ново»
Иллюстрация дарвиновской теории
Фото: Getty Images/Print Collector
Объяснение тому, что научный мир спокойно встретил идею Дарвина и Уоллеса об эволюции живых существ, было довольно простым — к середине XIX столетия в той или иной степени об этом задумывались многие. Мысль о том, что мир вряд ли был создан единовременно, высказывали еще античные философы, в частности Анаксимандр, Демокрит и Аристотель.
По мере того как в научный оборот стал входить огромный массив данных о природном мире Азии, Африки, Австралии и особенно океанских островов, изменчивость видов становилась всё очевиднее. Другое дело, что найти механизм и предложить разумное объяснение этого процесса никому не удавалось. До письма Уоллеса Дарвину.
Молодой повеса
Автор цитаты
«Я учился, потом совершил кругосветное путешествие, а потом снова учился: вот моя автобиография»
Юность Чарльза Дарвина совершенно не предвещала научной карьеры, скорее наоборот. Хотя происходил юноша из весьма уважаемой семьи — его дед Эразм Дарвин считался одной из центральных фигур британского просвещения — учиться в школе Чарльз не желал и заставлять его никто не собирался. Отчасти виной тому была ранняя кончина матери, а отчасти демократизм отца — респектабельного доктора и удачливого финансиста. Времени на воспитание сына он не имел, посему занимались мальчиком в основном старшие сестры, благо их было сразу четверо.
В итоге юноша зарекомендовал себя безнадежным двоечником и занимался исключительно тем, что ему нравилось, — химией, коллекционированием насекомых, охотой.
Чарльз Дарвин
Фото: Getty Images/UniversalImagesGroup
По настоянию отца Чарльз поехал в Эдинбург учиться на врача, но сбежал после первой же операции, на которой ему пришлось присутствовать. Вида человеческой крови заядлый охотник вынести не мог. Потом он безуспешно учился на священника в Кембридже, но верховая езда, стрельба из ружья и охотничьи собаки занимали его гораздо больше, нежели вопросы богословия. К счастью, кузен ввел Чарльза в круг молодых ученых-естествоиспытателей, и желание соответствовать новым товарищам вынудило повесу взяться за ум.
В итоге он так увлекся собиранием жуков, что перечитал все возможные книги не только по этой теме, но и по смежным дисциплинам. Абсолютным авторитетом для юноши в эти годы стал кембриджский профессор ботаники Джон Генслоу — неформальный лидер кружка молодых натуралистов.
Дарвина даже называли the man who walks with Henslow — «тот, кто прогуливается с Генслоу». А когда Дарвин успешно сдал выпускные экзамены, Генслоу порекомендовал его Роберту Фицрою — капитану корабля «Бигль», отправлявшегося в 1831 году в кругосветное плавание для уточнения карт и описания новых земель. Скорее всего, профессор думал не столько о научном развитии своего 22-летнего приятеля, сколько о его увлечении охотой и экзотическими животными, к тому же отец молодого натуралиста согласился оплатить плавание в надежде, что сын найдет свое призвание.
Фото: commons.wikimedia.org
Джон Генслоу
Пятилетнее путешествие стало переломным моментом в жизни Дарвина. Поначалу его действительно больше прельщала охота на экзотических животных и поиски новых видов, которые могли принести ему мировую славу, но постепенно интересы молодого человека стали меняться — он всерьез увлекся изучением, систематизацией и описанием всего, что ему довелось увидеть в диковинных странах.
Стоит отметить, что плавание давалось ему непросто — Дарвин страдал от морской болезни, а потом еще и подцепил какую-то тропическую инфекцию, которая мучила его до конца жизни. Но трудности показали, что за маской светского гуляки скрывается сильный и целеустремленный мужчина. Хотя статус вольнонаемного исследователя позволял ему в любой момент покинуть судно, он до конца перенес все трудности похода и собрал огромное количество поистине уникального материала.
Ракушки, собранные Дарвином во время пребывания на острове Святой Елены, представленные на выставке коллекции Эдинбургского университета в Глазго
Фото: ТАСС/PA Photos/David Cheskin
В 1836 году 27-летний Дарвин вернулся с огромным багажом образцов и записей, сделанных на островах Зеленого мыса и Канарах, на побережье Бразилии и Чили, в Аргентине и Уругвае, в Патагонии и на Огненной Земле, в Австралии и Тасмании, на Кокосовых и Галапагосских островах.
Через несколько лет он опубликовал результаты изысканий в книге «Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль». Потом он написал несколько научных трудов, в том числе большую монографию, посвященную усоногим ракам, которая и сегодня считается одной из самых полных работ по этой тематике. Дарвина стали воспринимать уже не только как натуралиста-путешественника, обладающего хорошим слогом, но и как уважаемого специалиста-зоолога.
Торжество разума
Автор цитаты
«Нет ничего более замечательного, чем распространение религиозного неверия, или рационализма, на протяжении второй половины моей жизни»
В 1839-м Дарвин женился и купил дом неподалеку от Лондона. В этом имении он проведет 40 лет жизни. Все эти годы он жил по строго заведенному распорядку — работал, гулял с собакой, общался с детьми, которых у четы Дарвин, кстати, было семеро. Иногда принимал гостей или сам ездил в Лондон общаться с коллегами. Досаждало ученому только состояние здоровья, вынуждавшее отвлекаться от работы и ездить лечиться «на воды».
Рабочее место Дарвина в его доме в Кенте
Фото: ТАСС/PA Images/Gareth Fuller
Увиденное в путешествии многообразие схожих видов не отпускало молодого ученого. Он понимал, что это результат каких-то естественных природных процессов, но не мог точно сформулировать причинно-следственные связи. Первые контуры теории эволюции он начинает формулировать еще в начале 1840-х, но на обдумывание и уточнение ушло почти два десятилетия.
Неизвестно, когда на Дарвина снизошло озарение и было ли оно вообще. Скорее его теория рождалась постепенно, в процессе напряженного труда, экспериментов и, конечно, дискуссий с коллегами, прежде всего с геологом Чарльзом Лайелем и ботаником Джозефом Гукером. Они были не только ближайшими друзьями Дарвина, но и выдающимися учеными своего времени, и именно они подвигли его начать письменно формулировать теорию «пангенезиса», как называл ее сам исследователь. Когда значительная часть многотомного труда уже была готова, Дарвин и получил письмо Уоллеса.
Кстати, ученые поддерживали уважительные, даже товарищеские отношения и сам термин «дарвинизм» принадлежит Уоллесу.
Фото: commons.wikimedia.org/Linnean Society
Медаль Дарвина–Уоллеса
Альфред Уоллес
«Я всегда сознавал и теперь сознаю, что Ч. Дарвин начал заниматься этим вопросом гораздо раньше меня и исполнение трудной задачи — изложение происхождения видов — не выпало на мою долю»
Чтобы навсегда завершить спор о приоритетах, Линнеевское общество учредило медаль Дарвина–Уоллеса, которой награждает выдающихся биологов. На одной стороне изображен Дарвин, а на другой — Уоллес.
Дискуссия в научном сообществе показала, что книга должна быть небольшой по объему и написана доступным языком. В итоге у Дарвина сложился план однотомной книги, и всего за восемь месяцев обычно дотошный и неторопливый ученый написал почти 500-страничный труд — он приступил к работе в середине лета 1858 года, а в конце весны 1859-го уже правил гранки.
24 ноября тираж поступил в продажу.
Первое издание книги Чарльза Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора» 1859 года
Фото: Getty Images/Bloomberg
Книга, в которой доступным языком была изложена теория эволюции, главным фактором которой являлся естественный отбор, стала сенсацией. Для многих картина развития мира приняла логичный вид. Но главное потрясение для широкой публики было впереди: в 1871 году Дарвин опубликовал труд «Происхождение человека и половой отбор», в котором обосновал эволюционное развитие человечества от обезьяноподобных предков. Впрочем, это уже, как говорится, совсем другая история.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Новое исследование проливает свет на «ужасную тайну» Дарвина, преследовавшую его до конца жизни
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,В своей теории эволюции Чарльз Дарвин описал естественный процесс развития живой природы
Термин «ужасная тайна» Чарльза Дарвина — широко известен.
Не секрет, что великий ученый так и не смог объяснить с точки зрения эволюции происхождение на Земле цветковых растений. Но лишь сейчас стало известно, что тайна цветов чуть не стоила Дарвину труда всей его жизни и угнетала его до последних дней.
Разбирая архивные документы, биолог-эволюционист из Лондонского университета королевы Марии, профессор Ричард Баггс обнаружил, что за несколько лет до смерти Дарвина у него появился весьма решительный оппонент — шотландский ботаник Уильям Каррутерс.
Каррутерс придерживался креационистской теории происхождения цветковых растений, полагая, что они возникли благодаря вмешательству свыше, и раструбил в прессе, что Дарвин не в состоянии дать по этому вопросу естественнонаучного объяснения.
Пробел в дарвиновской теории эволюции стал достоянием общественности и грозил подорвать позиции Дарвина в научном мире.
Тогда-то, считает Ричард Баггс, и родилось это словосочетание — the abominable mystery: ужасная или отвратительная тайна.
Что такое «ужасная тайна» Дарвина?
Впервые этот термин Чарльз Дарвин употребил в 1879 году в письме своему другу, исследователю и ботанику Джозефу Хукеру. В нем он писал, что стремительное по геологическим меркам развитие высших видов растений составляет ужасную тайну.
Речь шла о цветах и цветковых (или покрытосеменных) растениях, отличительная особенность которых заключается в наличии органов полового размножения. К ним относится большая часть всех растений на Земле — от водяных лилий и полевых цветов до дубов и фруктовых деревьев.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,В природе существует более 200 тысяч разновидностей цветковых растений
Дарвин не мог объяснить процесс их возникновения и эволюции. Цветковые растения появились на Земле сравнительно поздно по сравнению с другими видами и очень быстро приобрели широчайшее многообразие цвета, размера и форм.
«Судя по так называемой летописи ископаемых, цветковые растения (Angiospermae) появились внезапно — в меловом периоде, около 100 миллионов лет назад.
У них нет ни единого сходства с растениями, существовавшими до этого. Кроме того, их появление было ознаменовано разнообразием подвидов», — говорит профессор Баггс.
Именно эта внезапность не давала покоя Чарльзу Дарвину.
Почему не было последовательной эволюции? Куда подевались промежуточные формы между хвойными породами (Gymnospermае) и цветковыми? И как это возможно, что они появились сразу в великом множестве вариантов?
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Поля тюльпанов в Германии
Дарвин не понимал, как эти растения избежали последовательных этапов развития в отличие от других обширных видов флоры и фауны, включая млекопитающих. Все это противоречило одному из главных принципов естественного отбора, который гласил, что природа не совершает резких скачков.
Долгое время Дарвин утешал себя идеей, что, возможно, цветковые растения возникли и эволюционировали на каком-нибудь еще не открытом острове или континенте.
В августе 1881 года, всего за несколько месяцев до смерти, он написал Хукеру: «Для меня нет ничего более экстраординарного в истории растительного царства, чем неожиданное и стремительное развитие высших растений. Иногда мне казалось, что на протяжении веков где-то около Южного полюса мог существовать отдаленный и затерянный континент».
Нападки Каррутерса
В библиотеке Королевских ботанических садов Кью профессор Баггс наткнулся на копию лекции, которую в 1876 году читал членам Ассоциации геологов шотландский ботаник Уильям Каррутерс.
В ней шотландец утверждает, что Дарвин не в силах понять и объяснить возникновение цветковых растений, потому что их появление имеет божественную основу.
Каррутерс обрушивается на всю дарвиновскую теорию эволюции в целом, чем провоцирует горячие споры не только в научных кругах, но и в обществе. Его высказывания и выводы напечатала газета Times, а также ряд научных изданий.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Зал ботаники в Британском музее, 1858 год
«Каррутерс воспользовался моментом для того, чтобы начать поход против дарвиновской теории. Он утверждал, что покрытосеменные в Меловом периоде были созданы непосредственно Богом. Для Дарвина и его друзей это было полной ересью, но возникла проблема: он не мог объяснить это явление с точки зрения эволюции», — говорит Баггс.
По мнению профессора, именно эта ситуация и подтолкнула Чарльза Дарвина к использованию словосочетания «ужасная тайна». Свои выводы Баггс опубликовал в научном издании American Journal of Botany.
Сам Уильям Каррутерс впоследствии стал хранителем раздела ботаники в Британском музее и одним из крупнейших ученых в области палеоботаники.
По словам Ричарда Баггса, «ужасная тайна» Чарльза Дарвина сродни теореме Ферма, сформулированной математиком Пьером Ферма в 1637 году, — ни один из них не смог при жизни разгадать собственную загадку.
«Мы получили представление о том, что творилось в голове Дарвина в последние годы его жизни. Эта последняя загадка, попытки ее решить занимали все мысли Дарвина вплоть до самой смерти», — говорит профессор Баггс.
Удалось ли ученым с тех пор разгадать «ужасную тайну»?
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,За 140 лет выдвигались различные теории происхождения цветов на Земле, но все они оставляют открытыми множество вопросов
Если одним словом, то нет.
Прошло уже 140 лет, а исчерпывающе объяснить возникновение цветковых растений до сих пор никто не может.
«Конечно, мы значительно продвинулись в нашем понимании эволюции и в знаниях палеонтологии, но эта тайна все еще не раскрыта», — говорит Ричард Баггс.
Нос Чарльза Дарвина, теория эволюции и премия для дураков
В честь 212-летия Чарльза Дарвина рассказываем, как плохая учеба в школе и «неправильный» нос не помешали ему стать одним из самых известных ученых мира.
Чарльз Дарвин родился 12 февраля 1809 года в городе Шрусбери, на западе Англии. Семья у будущего ученого была не из простых. Дед Дарвина был изобретателем и одним из самых видных деятелей британского Просвещения. В 1796-м его сын Роберт женился на дочери знаменитого керамиста Джозайи Веджвуда – Сюзанне. Веджвуды владели компанией по изготовлению фаянсовой посуды, которая была известна не только в Англии, но и в России. Так, в 1773 году императрица Екатерина II заказала у Веджвуда сервиз с зеленой лягушкой для Чесменского дворца в Санкт-Петербурге.
darwin.originalshrewsbury.co.uk
Сюзанна родила своему мужу шестерых детей и умерла, когда Чарльзу, пятому ребенку, было всего восемь лет. Роберт Дарвин, занимавшийся врачебной практикой и бывший членом Лондонского королевского общества, не верил, что его странноватый сын сможет чего-то добиться в жизни. В одном из своих писем он даже написал, что Чарльз ни на что не годен, кроме охоты с собаками и ловли крыс.
И не без оснований: в школе мальчик учился плохо, а все свободное время проводил на природе, занимаясь охотой.
В 1825 году Чарльз по настоянию отца едет изучать медицину в Эдинбургский университет, однако и там не блещет. Понимая, что отец оставит ему неплохое состояние, Дарвин совсем перестает учиться.
Масла в огонь добавляет то, что будущий натуралист с детства не мог терпеть чужих страданий. Маленький Чарльз даже умертвлял червей с помощью соленой воды, чтобы те долго не мучились на рыболовном крючке. Неудивительно, что во время занятий по анатомии Дарвин сбегал из операционной. О карьере врача быстро пришлось забыть.
Спустя два года Чарльз отправился в Кембридж – на этот раз изучать теологию. Именно там он встретил своего наставника, английского ботаника Джона Генслоу. Генслоу брал Дарвина на пешие экскурсии и много рассказывал о природе. В 1830 году Чарльз так отозвался о нем в одном из своих писем: «Час, проведенный с ним, приятнейший из всего дня».
Именно профессор Генслоу порекомендовал Дарвину поступить натуралистом на судно «Бигль», которое отправлялось в кругосветное путешествие.
Цель перед кораблем стояла особенная. Потеряв свое влияние в Северной Америке, британцы решили осваивать южную часть материка. Экспедиция во главе с офицером военно-морского флота Робертом Фицроем собиралась детально изучить берега и составить точные морские карты.
commons.wikimedia.org
Сегодня всемирную славу «Бигля» связывают именно с Дарвином, однако изначально его не очень-то хотели брать в путешествие. Одной из причин стал нос Чарльза. Фицрой, бывший последователем антрополога и физиогномиста Иоганна Лафатера, заключил, что, судя по форме носа, Дарвину недостанет решимости, чтобы совершить такой сложный вояж.
Правительство тоже не хотело отправлять Чарльза в экспедицию, поскольку министры считали, что натуралист на «Бигле» ни к чему. В итоге Генслоу все-таки убедил Фицроя, что нос не так и плох для целей экспедиции, а Фицрой, в свою очередь, уже настоял, что на корабле нужен такой ученый.
Однако зарплату Дарвину решили не платить, да и всю экипировку ему нужно было покупать самостоятельно.
commons.wikimedia.org
Следующей преградой на пути стал отец Чарльза, который отказался финансировать поездку, посчитав, что сын едет развлекаться. Уговорить его помог дядя Чарльза, Джозайя Веджвуд – младший.
27 декабря 1831 года Дарвин отправился в путешествие, которое навсегда изменило его жизнь. За пять лет «Бигль» обогнул несколько материков (судно привезло десятки образцов, окаменелости и различные иллюстрации). Большую часть времени Чарльз проводил на берегу, изучая флору и фауну. На Галапагосских островах Дарвин заметил, что в районах с влажным климатом и обильной растительностью у черепах были короткие шеи и куполообразный панцирь, тогда как в более сухой местности все было наоборот: черепахи имели длинную шею и плоский панцирь. Наблюдения за этими черепахами помогли ученому выдвинуть теорию эволюции, которая гласит, что все живые существа эволюционируют под действием естественного отбора.
commons.wikimedia.org
Кстати, в 1835 году Дарвин забрал с Галапагосских островов трех слоновых черепах. Одна из них получила кличку Гарри. В 1841-м она отправилась в Австралию, и там спустя много лет ученые выяснили, что Гарри на самом деле девочка. Гарриет прожила 176 лет – она по сей день считается одной из самых долгоживущих черепах в мире.
Революция в наукеВ октябре 1836 года Дарвин вернулся домой и начал читать доклады в Лондонском геологическом обществе. Параллельно он работал над книгой «Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль» – выйдя в свет, она имела большой успех и была переведена на несколько языков.
Через три года Чарльз Дарвин женился на своей кузине Эмме Веджвуд. Из-за проблем со здоровьем супруги переехали из Лондона в Кент – здесь они поселились в имении Даун-хаус и прожили в нем сорок лет (в особняке впоследствии открыли музей). Все эти годы, следуя одному и тому же расписанию изо дня в день, ученый занимался наукой.
Его дети (в браке родилось десять детей, трое из них умерли в младенчестве) с удовольствием помогали отцу в его экспериментах.
commons.wikimedia.org
С 1836 года Дарвин вел дневник, в котором описывал свои наблюдения за домашними животными и растениями. На его страницах он сформулировал свои первые мысли о теории естественного отбора. На эти мысли его навела работа английского мыслителя Томаса Роберта Мальтуса, который был убежден, что из-за темпов прироста населения в Европе людям скоро перестанет хватать продовольствия, и тогда начнется борьба за выживание. Эта идея помогла Дарвину сформулировать принцип эволюции: в природе идет постоянная борьба за существование, и выживает лишь тот, кто лучше всего адаптируется к изменениям в окружающей среде.
1 июля 1858 года на Линнеевских чтениях в Лондоне Дарвин представил свою теорию о происхождении видов широкой публике. Ученый переживал о том, как отреагирует на теорию викторианское общество. В то время люди верили, что все живое на земле создано Творцом, поэтому предположение, что природное многообразие – результат непрерывных биологических процессов, могло вызвать ярость и насмешки.
Чарльз понимал это, однако желание запатентовать теорию взяло верх.
В 1859 году он решил опубликовать свой труд «О происхождении видов». Первый тираж составил 1 250 экземпляров и был раскуплен за два дня. Книга, кстати, переиздается до сих пор.
Эволюция верыНесмотря на то что сначала теория Дарвина вызвала волну скептицизма, она достаточно быстро прижилась и даже нашла отклик в культуре и литературе. Спустя несколько десятков лет церковь тоже признала теорию эволюции.
commons.wikimedia.org
Сам Дарвин в начале своего пути был верующим человеком. В Кембридже он изучал теологию, а его современники утверждали, что даже во время кругосветного путешествия Чарльз не раз цитировал Библию. Его работа над собственной теорией, конечно, подорвала его веру в Бога, однако окончательно Дарвин отвернулся от христианства только после смерти любимой дочери Энни в 1851 году – ей было всего десять лет. Есть мнение, что именно потеря любимицы и разочарование в религии сподвигли ученого предать теорию эволюции огласке.
commons.wikimedia.org
Награждается посмертно
Умер Дарвин 19 апреля 1882 года, в возрасте 73 лет. Его, как и многих выдающихся британских деятелей, похоронили в Вестминстерском аббатстве. В честь Дарвина называли города, острова, ледники, горы и парки. Даже в Кембриджском университете его имя носит один из колледжей.
Кроме того, существует неофициальная Дарвиновская премия – ее ежегодно присуждают тем, кто погиб или утратил репродуктивную функцию благодаря собственной глупости. Многие лауреаты – персонажи кочующих по интернету городских легенд, никогда не существовавшие на самом деле. Но есть и реальные истории – к примеру, в декабре 2018 года 19-летний житель Берлина после бурной ссоры затолкал в реку свою возлюбленную, она выплыла, а он ушел под воду, переохладился и умер спустя два месяца, в День влюбленных.
Подготовила Мария Кулик
Похоже, мы теперь знаем больше об «ужасной тайне» Чарльза Дарвина. Но приблизит ли это нас к ее разгадке? | Громадское телевидение
Почти полтора века назад британский биолог Чарльз Дарвин рассказал о своей «ужасной тайне», которая разоблачала ошибку в его теории эволюции. Сейчас же найденные другим британским биологом документы свидетельствуют: «ужасная тайна» преследовала Дарвина до самого конца жизни.
По словам профессора Лондонского университета королевы Марии Ричарда Баггса, оппонент Дарвина пытался объяснить одно из «белых пятен» теории эволюции креационизмом — мол, причиной является высшая сверхъестественная сила, а не двигатели природы. А поскольку Дарвину не было что на это возразить, он до конца дней чувствовал себя подавленным.
«Особенно «ужасной» эту тайну делало то, что ее крайне часто для объяснения участия высших сил в истории возникновения жизни на Земле использовал руководитель отделения ботаники Британского музея», — говорит Баггс в интервью BBC. Но обо всем по порядку.
Что такое «ужасная тайна» Дарвина?
Дарвин впервые упоминает ее в письме к своему близкому другу, тоже ботанику, Джозефу Гукеру. Теория эволюции не могла объяснить существование цветочных растений группы покрытосеменных. Они сейчас составляют значительную часть растительности на Земле — от дубов до водяных лилий.
Анализ ископаемых показывает, что они возникли где-то 100 миллионов лет назад во времена мелового периода и с тех пор стремительно распространились по планете. «Почему покрытосеменные не эволюционировали медленно? Почему не существует промежуточных форм между голосеменными — например, хвойными — и цветочными растениями?» — объясняет суть «ужасной тайны» Баггс.
Таким образом, существование покрытосеменных противоречит одному из существенных принципов эволюции — естественному отбору. Дарвин предполагал, что покрытосеменные могли развиться на каком неизвестном тогда острове — возможно, где-то в районе Южного полюса. Этими мыслями и переживаниями он также делился с Гукером.
fullscreenТюльпаны — тоже покрытосеменные. Их стремительное распространение по миру не давало Чарльзу Дарвину покоя
Фото:John Minchillo / AP
Что нового узнал Баггс?
Он обнаружил текст лекции упомянутого уже руководителя отделения ботаники Британского музея. Звали его Уильям Карутерс. Он был авторитетным в свое время палеоботаником и придерживался креационистских взглядов. В своей лекции в 1876 году Карутерс заявил, что покрытосеменные такими, какие они есть, создал бог во время мелового периода, а потому они и не эволюционировали.
Слова Карутерса в то время вызвали значительный резонанс: их перепечатали в газетах и обсуждали в научных кругах. И, как предполагает Баггс, именно это вызвало отчаяние у Дарвина, поскольку в рамках теории эволюции оппонировать Карутерсу он просто не мог.
«Это позволяет понять, что происходило в голове у Дарвина в последние несколько лет его жизни. [Эта последняя тайна] Дарвина — проблема, которая не давала его голове покоя в последние месяцы его жизни», — считает Баггс.
А разгадали ли «ужасную тайну» Дарвина?
Нет. Даже через 140 лет после ее возникновения теория эволюции до сих пор не может объяснить стремительное распространение покрытосеменных. «Конечно, мы значительно обогатили понимание эволюции и знания об ископаемых останках, но тайна до сих пор нераскрыта», — говорит Баггс.
Свое исследование он опубликовал в издании American Journal of Botanny.
читайте также
Южный федеральный университет | Пресс-центр: Мировое научное сообщество отмечает День Дарвина
Сегодня, 12 февраля, мировое научное сообщество отмечает Международный день науки и гуманизма. Этот праздник еще именуют – День Дарвина.
Праздник отмечается с 2001 года. Он направлен не только на чествование открытий Дарвина, но и популяризацию науки. Поэтому есть и его второе название – Международный день науки и гуманизма.
День Дарвина отмечается во многих вузах разных стран выставками, конференциями, семинарами, лекциями и т.д.
Отмечается праздник и в научных кругах России, пока еще имея статус неофициального праздника.
Напомним, что Чарлз Роберт Дарвин — английский натуралист и путешественник, одним из первых пришедший к выводу и обосновавший идею о том, что все виды живых организмов эволюционируют со временем и происходят от общих предков. Родился 12 февраля 1809 г. в Шрусбери, Великобритания.
Доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры генетики АБиБ ЮФУ Александр Усатов рассказал о роли Чарльза Дарвина и его теории эволюции на развитие науки и об исследованиях ученых Южного федерального университета в области биологии.
По его словам, одной из наиболее фундаментальных проблем не только биологии, но и всего естествознания является теория эволюции. «Эволюционизм» (совокупность знаний об эволюции) старше самой науки. Все древние культуры имели свою космогонию (мифы о рождении мира), пытавшиеся так или иначе осмыслить появление всего того, что окружает людей. Таким образом, сама идея эволюции стара как мир. Тем не менее, первая целостная эволюционная теория была изложена только в 1809 году Ж.Б. Ламарком. Суть эволюционного учения Ламарк изложил в знаменитом труде «Философия зоологии». Недостаточная обоснованность и большое количество умозрительных заключени исключало признание и полную победу учения Ламарка над креационистскими представлениями начала XIX в. Высказанная в ней концепция эволюции органического мира большинством биологов была встречена враждебно.
В 1859 г. Чарльз Роберт Дарвин (1809-1882 гг) публикует книгу «О происхождении видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Позже она была названа «Происхождение видов». Эта знаменитая книга содержала изложение эволюционной теории Дарвина. При этом интересно отметить, что Дарвин ни разу не употребил термин «эволюция». Данный термин был введен в биологию Ш. Бонне в 1762 г., однако, его смысл имел метафизический характер. Успех «Происхождения видов» был чрезвычайный: его первое издание полностью разошлось в первый день и через два месяца пришлось выпустить второе, за которым последовал ряд других. Всего при жизни автора было издано шесть изданий, последнее в 1872 г.
Эволюционная теория Дарвина явилась первым блестящим примером решения фундаментальных проблем развития живой природы с позиции естественно-исторической методологии. Главное ее значение заключается в обосновании и укреплении исторического взгляда на органический мир, что придало новый смысл всем биологическим наукам, и было также значимо для философии и практики. Начиная с 1859 г. и вплоть до настоящего времени, отклики на теорию Дарвина оказывались подчас крайне диаметральны, но она успешно выдержала проверку временем и по праву служит основой современной теории эволюции.
«Если сформулировать кратко — основная заслуга Чарльза Дарвина перед обществом, как например и Коперника – это смена парадигмы в естествознании», — подчеркнул Александр Вячеславович.
Также он добавил, что сегодня у биологов не вызывает разногласий только самая общая и описательная характеристика процесса эволюции. Попытки же дать определение эволюции, основанное на выделении ее самых существенных признаков, наталкиваются на трудности, связанные с различным пониманием значимости этих признаков. Это обусловлено в первую очередь профессиональной специализацией исследователей, которые изучают данный процесс в разном масштабе от молекулярной и популяционной биологии до реконструкции филогенеза в целом. Наиболее остро такие разногласия существуют между биологами, экспериментально изучающими микроэволюционный процесс и исследователей, рассматривающих эволюцию на макроуровне, с использованием в основном сравнительно-описательных методов, например, палеонтологи.
Различия в подходах к объекту и в методах исследования привели эволюционистов-экспериментаторов и макрофилогенетиков не только к взаимному непониманию при определении понятия эволюции. Само содержание эволюции, как явления природы, они трактуют различно: или как очень небольшие преобразования популяций, причины которых могут быть точно установлены, или как обширные преобразования, завершенные в давно прошедшее геологическое время, о причинах которых могут строиться лишь относительно правдоподобные догадки.
Тем не менее в развитии эволюционной мысли ярко прослеживается принцип преемственности научных знаний: возникшие тысячелетия назад эволюционные идеи определили возможность формулировки в начале XIX века эволюционного учения, гениальный вывод Дарвина о естественном отборе как главном механизме эволюции и всестороннее подтверждение этого вывода современной наукой позволили выделить в эволюционном учении контуры эволюционной теории. Каждое новое крупное достижение в любой специальной области биологии, каким бы на первый взгляд противоречащим этой теории оно ни казалось, со временем находит свое место в ее рамках, обогащая и развивая эволюционную теорию. Именно таков результат кризисов в эволюционной теории, которые были связаны с развитием генетики в начале XX в. и развитием молекулярной биологии в конце XX, начале XXI вв. Новейший синтез эволюционизма (Дарвинизма) с последними достижениями естествознания, пока что — дело будущего.
«На основе теории эволюции в начале XX в. была сформирована эволюционная биология. Между эволюционной теорией и частными биологическими дисциплинами существуют тесные неразрывные взаимосвязи, что способствует развитию биологии в целом. Это непосредственно касается и исследований биологов в ЮФУ. По образному выражению «классика» генетики Н.В. Тимофеева-Ресовского, биологические открытия имеют смысл только в контексте эволюционного подхода. В связи с этим, независимо с какими объектами работают наши биологи – от молекул, клеток, организмов и до экосистем и биосферы в целом — методологической основой всех этих многочисленных исследований, несомненно, является теория эволюции. Ростовским биологам в этом плане крайне повезло – в нашем университете работали прекрасные Учителя-эволюционисты. Список этот очень длинный, но, чтобы никого не обидеть, я бы отметил только своих Учителей, которые помогли мне стать генетиком-эволюционистом. В первую очередь, это конечно философ, химик Юрий Жданов, генетики Юрий Белецкий и Евгений Гуськов, биохимик Александр Лукаш, почвовед Владимир Вальков, геолог Олег Бессонов и другие выдающиеся личности нашего университета. Эта плеяда Учителей защищала и отстаивала нравственные принципы, которые мы – их ученики, должны не только сохранить, но и передать следующему поколению. Образно говоря, как генетические программы от родителей потомкам», — отметил доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры генетики АБиБ ЮФУ Александр Усатов.
Эволюция Чарльза Дарвина | Наука
Портрет Чарльза Дарвина Дж. КэмеронИз тех девяти раз, когда я совершил 5 000-мильное путешествие на Галапагосские острова, чтобы пойти по стопам Чарльза Дарвина, самое стойкое впечатление, которое я получил, — это хрупкость жизни. В ту минуту, когда человек сойдет с любой из туристических троп, созданных Службой национальных парков Галапагосских островов, и направится в дикие внутренние районы одного из этих островов, он рискует умереть под ярким экваториальным солнцем.На острове Санта-Крус, где расположена исследовательская станция Чарльза Дарвина, с 1990 года пропали без вести 17 человек. Большинство из них были впоследствии найдены живыми, безнадежно затерявшимися в густых зарослях и пересеченной вулканической местности. Но некоторые погибли. Один из них был молодым израильским туристом, который заблудился в заповеднике черепах Санта-Крус в 1991 году. Обширные двухмесячные поиски его не нашли. Фактически, некоторые искатели заблудились, и их пришлось спасать. В конце концов, рыбаки обнаружили тело молодого человека.Бывший командир израильского танка, он был в отличной физической форме, но сумел пройти всего шесть миль, прежде чем поддался палящей жаре и нехватке пресной воды. Вывеска в заповеднике черепах прямо гласит: «Стоп. Не выходите за рамки этого пункта. Вы могли умереть.
Это обманчиво коварный мир выжженной на солнце лавы, колючих кактусов и запутанных кустов, в который Чарльз Дарвин ступил в сентябре 1835 года, когда он достиг Галапагосских островов с другими членами экипажа HMS Beagle.Капитан «Бигля» Роберт Фицрой описал бесплодный вулканический ландшафт как «берег, пригодный для Пандемониума». В 26 лет Дарвин прибыл на архипелаг, расположенный на экваторе примерно в 600 милях к западу от Эквадора, в рамках пятилетней миссии «Бигля» по обследованию побережья Южной Америки и проведению серии продольных измерений по всему земному шару. Пятинедельный визит Дарвина на эти замечательные острова стал катализатором научной революции, которая теперь носит его имя.
Революционная теория Дарвина заключалась в том, что новые виды возникают естественным образом в процессе эволюции, а не были созданы — навсегда неизменными — Богом.Согласно устоявшейся креационистской теории времен Дарвина, изысканные приспособления многих видов, такие как петли двустворчатой раковины, а также крылья и перья на семенах, рассеянных по воздуху, были неопровержимым доказательством того, что «дизайнер» создал каждый вид. за предназначенное место в хозяйстве природы. Дарвин всем сердцем принимал эту теорию, которая подкреплялась библейским рассказом в Книге Бытия, пока его опыт на Галапагосских островах не начал подрывать этот образ мышления о биологическом мире.
Галапагосские острова образовались в результате извержений вулканов в недавнем геологическом прошлом (самый старый из островов появился из океана всего три миллиона лет назад), и Дарвин понял, что удаленность должна была дать жизни новое начало. «Глядя на каждую высоту, увенчанную своим кратером, а границы большинства лавовых потоков все еще отчетливы, мы приходим к выводу, что в течение периода, недавнего с геологической точки зрения, здесь распространился сплошной океан», — написал он в своем «Журнале исследований». Исследования.«Следовательно, как в пространстве, так и во времени, мы, кажется, несколько приблизились к этому великому факту — этой тайне тайн — первому появлению новых существ на этой Земле».
Как, спрашивал себя Дарвин, жизнь впервые появилась на этих островах? «Естественная история этих островов, — позднее указывал он, — в высшей степени любопытна и заслуживает внимания. Большинство органических продуктов — творения аборигенов, которых больше нигде не найти ». Тем не менее, все существа демонстрировали заметную связь с обитателями американского континента.Дарвин предположил, что новые виды на Галапагосских островах, должно быть, возникли как случайные колонисты из Центральной и Южной Америки, а затем отошли от своих предков после прибытия на Галапагосские острова. Путешествуя с острова на остров, Дарвин также натолкнулся на дразнящие доказательства, свидетельствующие о том, что эволюция происходила независимо на каждом острове, создавая, казалось, новые виды.
Другое свидетельство, полученное с южноамериканского континента, показало, что виды не казались стабильными ни в географическом пространстве, ни в глубоких пределах палеонтологического времени.Но особенно убедительные свидетельства с Галапагосских островов катапультировали Дарвина и науки о жизни в современную эпоху. Впоследствии он добавил к своему смелому одобрению эволюции важное понимание того, что виды развиваются посредством естественного отбора: варианты, которые лучше приспособлены к окружающей среде, с большей вероятностью выживут и будут воспроизводиться. Когда в 1859 году он, наконец, опубликовал «Происхождение видов путем естественного отбора», революционные теории Дарвина не только переработали изучение жизни, но и превратили Галапагосские острова в священную научную базу.
Более трех десятилетий назад я был очарован жизнью Дарвина и особенно его историческим кругосветным путешествием. Когда эволюционный биолог Эдвард О. Уилсон, чей курс бакалавриата я проходил в Гарварде, узнал о моем интересе, он предложил мне поехать на Галапагосские острова и помог финансировать документальный фильм о путешествии Дарвина. Моя первая поездка в 1968 году была за два года до начала организованного туризма на Галапагосские острова. Просто добраться до островов
было непросто.Наша экспедиция вылетела из Гуаякиля, Эквадор, на PBY, двухмоторном патрульном самолете-амфибии времен Второй мировой войны. Мы сидели на сиденьях из сетчатых сеток. В шасси самолета было множество дыр, через которые я мог видеть весь океан внизу. Эти удивительно красивые острова произвели на меня неизгладимое впечатление (вулкан, образующий остров Фернандина, во время нашего визита подвергся впечатляющему извержению).
Спустя восемь экспедиций меня по-прежнему привлекают эти острова, чтобы задокументировать их необычайное влияние на Дарвина, а также изучить экологические изменения со времен Дарвина.С появлением организованного туризма многое изменилось. Теперь от двух до четырех пассажирских самолетов летают на Галапагосские острова каждый день, что в сумме дает около 100 000 туристов в год. Пуэрто-Айора, где находится Исследовательская станция Чарльза Дарвина, — это быстро развивающаяся туристическая остановка с населением около 15 000 человек, что почти в десять раз больше, чем во время моего первого визита. Поскольку туристы наслаждаются организованными круизами по островам, они ограничены 60 местами, тщательно отобранными Службой национальных парков, и должны придерживаться четко обозначенных маршрутов, которые защищают их от опасности.
Изучая исторический визит Дарвина, изучающий исторический визит Дарвина сталкивается с двумя основными вопросами: куда отправился Дарвин и как именно его визит повлиял на его научное мышление? Ответить на первый вопрос оказалось проще, чем можно было подумать, благодаря богатому репозиторию документальных источников. Британский флот имел склонность к ведению подробных записей, и путешествие «Бигля» описано в трех судовых журналах, в личном рассказе капитана Фицроя, в серии отличных карт, сделанных офицерами «Бигля», а также в различных акварелях и зарисовках членов экипажа.Мы также можем использовать собственные обширные записи Дарвина о его дюжине или около того полевых поездок, которые включают более 100 страниц неопубликованных заметок и более 80 страниц опубликованных материалов.
В течение пяти лет в журналах «Бигль», часто ежечасно, фиксировалось, где находится корабль и что он делает. Через два дня после первого обнаружения земли на Галапагосских островах, 15 сентября 1835 года, «Бигль» бросил якорь в заливе Стивенс на острове Чатем, ныне известном как Сан-Кристобаль. (Всем островам давали испанские, а также английские названия их первые посетители, в том числе испанцы, ищущие золото и серебро инков в Перу, и британские пираты, намеревающиеся украсть эти богатства у испанцев.На этой якорной стоянке офицеры компании «Бигль» зафиксировали направление N10ºE до Kicker Rock, впечатляющего 470-футового островка примерно в четырех милях от берега, и направление N45ºE на Finger Hill, 516-футовый туфовый кратер. На карте место пересечения этих двух пеленгов указывает точку стоянки «Бигля». Используя другие данные в журналах «Бигля», а также замечания Дарвина в его дневнике и научные записи, можно реконструировать практически все места высадки Дарвина и внутренние маршруты во время его пятинедельного визита.К ним относятся многие регионы, которые находятся либо в отдаленных, либо в потенциально опасных местах и, следовательно, закрыты для туристов.
Когда «Бигль» плыл с востока на запад через архипелаг, Дарвин посетил четыре больших острова, где он высадился в девяти различных местах. На Сан-Кристобале Дарвина особенно привлекал сильно «кратеризованный район» на суровом северо-восточном побережье. «Вся поверхность этой части острова, — сообщил Дарвин, — кажется, была пропитана, как сито, подземными парами: кое-где лава, хотя и была мягкой, превратилась в огромные пузыри; а на других участках вершины пещер, образованных аналогичным образом, обрушились, оставив круглые ямы с крутыми сторонами.Из-за правильной формы множества кратеров они придавали стране искусственный вид, который живо напомнил мне те части Стаффордшира, где больше всего крупных чугунолитейных заводов ».
Когда Дарвин исследовал Сан-Кристобаль, он встретил много новых для себя птиц и животных. Он дивился удивительной ручности птиц, отталкивая любопытного ястреба с ветки стволом своего ружья и пытаясь поймать мелких птиц руками или в шапке. Он также отметил поразительное доминирование рептилий на этих островах, что сделало архипелаг похожим на путешествие во времени.На берегу росли стаи «отвратительных» морских игуан — единственные в мире океанские ящерицы. На суше экипаж «Бигля» встретил крупных наземных игуан, тесно связанных со своими морскими родственниками; парочка ящериц поменьше; змея; и гигантские наземные черепахи, в честь которых названы острова. (Старое испанское слово галапаго означает седло, которое напоминает форма панциря черепахи.)
Посреди частично заросшего лавового поля на Сан-Кристобале Дарвин наткнулся на двух огромных черепах, каждая из которых весила более 200 фунтов.Один, как он отметил, «ел кусок кактуса, и когда я подошел к нему, он посмотрел на меня и медленно пошел прочь; другой издал глубокое шипение и втянул голову. Эти огромные рептилии, окруженные черной лавой, безлистным кустарником и большими кактусами, казались мне какими-то допотопными животными ». Дарвин подумал, что в целом эти гигантские рептилии внесли значительный вклад в «странную циклопическую сцену».
Флореана была следующим из четырех островов, которые посетил Дарвин. Первое поселение на Галапагосских островах было основано здесь всего за три года до этого, и в нем жили осужденные из Эквадора; он рухнул несколько лет спустя, после того как несколько недовольных заключенных подняли оружие против местного губернатора.На Флореане Дарвин заметил в своем личном дневнике: «Я усердно собрал всех животных, растений, насекомых и рептилий с этого острова», добавив: «Будет очень интересно узнать из будущего сравнения, в каком районе или« центре творения » «должны быть прикреплены организованные существа этого архипелага». Все еще думая как креационист, Дарвин стремился понять странных жителей островов в рамках господствующей биологической парадигмы.
После короткой остановки в бухте Тежу, на острове Исабела, «Бигль» направился в Сантьяго.Дарвину, трем членам экипажа и его слуге, Симсу Ковингтону, оставили на девять дней для сбора образцов, а «Бигль» вернулся в Сан-Кристобаль за пресной водой. Под руководством поселенца из Флореаны, которого послали охотиться на черепах, Дарвин дважды поднимался на высокогорье, чтобы собрать образцы во влажной зоне. Там он смог подробно изучить повадки черепахи.
Он обнаружил, что эти неуклюжие чудовища прилетели со всего острова, чтобы попить воды из нескольких небольших источников недалеко от вершины.Можно было видеть, как орды гигантов приближаются и уходят с вытянутыми шеями, зарываясь головами в воду, «совершенно независимо от зрителей», чтобы утолить жажду. Дарвин подсчитал, сколько раз черепахи проглотили за минуту (около десяти), определил их среднюю скорость (шесть ярдов в минуту) и изучил их диету и брачные привычки. Находясь в высокогорье, Дарвин и его товарищи обедали исключительно черепаховым мясом. Он сказал, что это было очень вкусно, когда его жарили в скорлупе или превращали в суп.
Когда он не собирал образцы, Дарвин уделял время попыткам понять геологические особенности островов, особенно выступающие конусы туфа возле своего лагеря в Бухте Буканир. Он был первым геологом, который осознал, что подобные песчаниковые структуры, которые поднимаются на высоту более 1000 футов, обязаны своими особенностями подводным извержениям лавы и грязи; они смешиваются при высоких температурах с морской водой, производя крошечные частицы, которые взлетают в воздух и осыпаются дождем на сушу, образуя огромные шлаковые конусы.
17 октября Дарвин и четверо его товарищей из Сантьяго отправили на «Бигль» недельный улов особей. Следующие два дня корабль провел, завершая обследование двух самых северных островов, а затем, через 36 дней после прибытия на архипелаг (в течение которых он провел на суше 19 дней), «Бигль» отплыл на Таити. Хотя Дарвин еще не полностью осознавал это, революция в науке началась.
Следуя по пути Дарвина, каждый понимает трудности, которые он преодолел, которые не всегда очевидны для читателей его публикаций.Во время похода на Галапагосские острова все зависит от того, сколько воды можно унести, что ограничивает каждую экскурсию примерно тремя днями — или, для более длительных экскурсий, требуется припрятать еду и воду по маршруту.
Для Дарвина такая логистика была бы еще более проблематичной, поскольку у него не было легкого оборудования, такого как рюкзаки с алюминиевой рамой и пластиковые контейнеры для воды, которые у нас есть сегодня. С помощью своего слуги Дарвин принес бы свой геологический молоток, клинометр для измерения уклонов, дробовик для сбора птиц, компас, прессы для растений, ловушки для грызунов, бутылки для образцов, спиртные напитки для сохранения беспозвоночных, блокнот, спальный мешок. , еда и, конечно же, вода.С характерным преуменьшением (отражающим, возможно, его отличную физическую подготовку после обширных полевых исследований в Южной Америке в течение предыдущих четырех лет) Дарвин написал о восхождении на высоту 3000 футов на вершину Сантьяго просто так, что прогулка была «долгой». Во время нашего собственного восхождения по этому маршруту в 2004 году, когда мы все набирали около 70 фунтов, один из моих товарищей по экспедиции был настолько истощен тепловым истощением, что ему пришлось вернуться в наш базовый лагерь в Бухте Буканир; другой из-за предательской опоры вывихнул лодыжку, но сумел продолжить.
Во время предыдущей экспедиции я и пять товарищей оценили гораздо ярче, чем нам хотелось бы, сравнение Дарвином потоков лавы Галапагосских островов с воображаемой сценой из «Адских областей». Мы были в Сантьяго, где Дарвин разбил лагерь девять дней, по пути в регион, где иногда можно было встретить черепах. Наши два гида предложили кратчайший путь через прибрежный поток лавы. То, что никто из нас не мог видеть с выгодной позиции места посадки нашей лодки, — это то, что наш маршрут включает более восьми миль почти непрерывной лавовой породы, а не только милю или две, которых ожидали наши гиды.Когда мы начали свой путь по этому опасному полю, покрытому зубчатой лавой, мы понятия не имели, насколько близки к смерти мы все подойдем. То, что должно было быть 6-часовой экскурсией, превратилось в 51-часовой кошмар, когда мы взбирались по беспорядочным грудам блоков с острыми краями, а также в крутые овраги, образованные извилистой лавой и обрушившимися лавовыми куполами. Такие потоки, прокомментировал Дарвин, отважившийся на несколько меньших потоков, были подобны «окаменевшему в самые бурные моменты моря». Он добавил: «Ничего нельзя представить более грубым или ужасным.”
Некоторые виды (разновидность ушастых сов на Галапагосских островах) все еще развиваются, становясь все менее похожими на материковых родственников. Фрэнк Дж. Саллоуэй «Естественная история этих островов в высшей степени любопытна», — писал Дарвин.Саллоуэй сфотографировал галапагосского ястреба на вулкане Фернандина. Фрэнк Дж. Саллоуэй Гигантские черепахи, которые могут достигать 600 фунтов и жить 175 лет, добавляют к «странной циклопической сцене», писал Дарвин. Фрэнк Дж. Саллоуэй Виды галапагосских вьюрков, происходящие с разных островов, отличаются характерными клювами, приспособленными к различным условиям.Птицы помогут Дарвину изобразить важнейший процесс адаптации. Фрэнк Дж. Саллоуэй Об этих островах (гигантская черепаха) Дарвин писал: «Кажется, мы несколько приблизились к этому великому факту — этой тайне тайн — первому появлению новых существ на этой Земле». Марк Моффетт / Minden Pictures Легенда гласит, что Дарвин сразу понял, что виды эволюционируют в результате естественного отбора, когда он посетил Галапагосские острова в 1835 году.Но на самом деле ему потребовались годы, чтобы полностью оценить то, что он там нашел. Фрэнк Дж. Саллоуэй / Картина Джорджа Ричмонда В ц. В письме 1837 года Роберту Фицрою, капитану корабля «Бигль», Дарвин спрашивает, на каких островах были обнаружены образцы птиц. Фрэнк Дж. Саллоуэй / Кембриджский университет, АнглияВо второй день нашего лавового потока Сантьяго у нас закончилась вода.Что еще хуже, наши два гида не принесли с собой никакой воды и пили нашу. К полудню третьего дня мы все были сильно обезвожены и были вынуждены бросить большую часть нашего оборудования. В отчаянии наши гиды отрубили канделябровую ветку кактуса, и мы начали пить сок, который был настолько горьким, что меня вырвало. Прежде чем мы наконец добрались до берега, где нас отчаянно искало вспомогательное судно, один из членов экспедиции был в бреду и был при смерти.Впоследствии он был госпитализирован на пять дней в Соединенных Штатах, и ему потребовалось больше месяца, чтобы выздороветь.
В другой раз я сопровождал ботаника из исследовательской станции Чарльза Дарвина Алана Тая в поисках редкого кустарника лекокарпуса, который Дарвин собрал в 1835 году. Это растение, принадлежащее к семейству маргариток, никто не видел в течение столетия, поэтому некоторые ботаники, чтобы поставить под сомнение указанное Дарвином местонахождение. День был необычно жарким, и Тай, после нескольких часов пеших прогулок, почувствовал начало теплового истощения и попросил меня взять на себя инициативу.Используя мачете, чтобы расчистить себе путь сквозь кусты, я тоже почувствовал тепловое истощение, и меня начало рвать. Тепловое истощение оказалось наименьшей из моих проблем. Я случайно срезал ветку нависающего дерева мансанильо, яблоки которого ядовиты для людей, но любимы черепахами. Часть древесного сока попала на браслет, который я носил, а затем попала в мои глаза. Укус сока был почти невыносимым, и промывание глаз водой не помогло. В течение следующих семи часов я был почти ослеплен и мог открывать глаза только на несколько секунд за раз.Возвращаясь к нашему лагерю, находящемуся в пяти часах пути, мне часто приходилось балансировать с закрытыми глазами на огромных валунах в высохшем русле реки и на краю лавовых оврагов. Это были самые болезненные семь часов, которые я когда-либо проводил. К счастью, мы с Тай нашли то редкое растение, которое искали, разрешив вековую загадку и установив, что в Сан-Кристобале есть два разных представителя одного и того же рода Lecocarpus.
Дарвин лично не сообщил о серьезных физических проблемах во время своего собственного визита на Галапагосские острова, хотя он и четыре товарища в Сантьяго жаловались на нехватку пресной воды и сильную жару, которая достигала 137 градусов по Фаренгейту (максимум на их термометре), как измерено в песчаная почва за пределами их палатки.Дарвину дважды напомнили о потенциально смертельном исходе любой экскурсии в дебри Галапагосских островов. Команда «Бигля» столкнулась с одной заблудшей душой американского китобойца Хайдаспи, который застрял на острове Эспаньола, и эта удача спасла ему жизнь. Кроме того, капитан Фицрой записал, что пропал другой моряк с американского китобойного судна и что команда китобоя его разыскивает. Поэтому не следует удивляться тому, что, занимаясь полевыми исследованиями, Дарвин сосредоточил свое внимание на выживании во многих опасностях Галапагосских островов.
Легенда гласит, что Дарвин обратился к теории эволюции, подобной эврике, во время своего визита на острова. Как он мог не быть? Оглядываясь назад, можно сказать, что доказательства эволюции кажутся столь убедительными. Дарвин сообщает нам в своем «Журнале исследований», впервые опубликованном в 1839 году, что его увлечение «тайной загадок» — происхождением новых видов — впервые было вызвано случайной дискуссией о Флореане с Николасом Лоусоном, вице-губернатором островов. . Частично основываясь на различиях в форме панциря черепахи, Лоусон утверждал, что «он мог сразу сказать, с какого острова привезен тот или иной остров.Дарвин также заметил, что пересмешники представляли собой отдельные разновидности или виды на четырех островах, которые он посетил. Если это правда, полагал он, «такие факты подорвут стабильность видов» — фундаментальный принцип креационизма, который утверждал, что все виды были созданы в их нынешних неизменных формах.
Первые размышления Дарвина об эволюции были запоздалыми, написанными во время последнего этапа плавания на Бигле, через девять месяцев после его визита на Галапагосские острова. (Этим историческим открытием я обязан любопытному факту — Дарвин плохо писал.В 1982 году я смог датировать самые ранние и ранее недатированные работы Дарвина о возможных трансформациях видов, проанализировав изменения в образце орфографических ошибок Дарвина во время путешествия.) Находясь на Галапагосских островах, Дарвин гораздо больше интересовался геологией островов, чем их зоологией. Более того, из полного отчета его неопубликованных научных заметок мы знаем, что он лично сомневался в эволюции. В течение почти полутора лет после своего визита на Галапагосские острова он считал, что черепахи и пересмешники, вероятно, были «единственными разновидностями», и это заключение не угрожало креационизму, что позволяло животным немного отличаться в зависимости от среды обитания.Согласно теории креационистов, виды напоминали резинки. Окружающая среда могла вызывать изменения, но неизбежное притяжение неизменного «типа» — который считался идеей в разуме Бога — заставлял виды возвращаться к своим первоначальным формам. Для креациониста все отклонения от «типа» были ограничены непреодолимой преградой между настоящими видами.
Первоначальная неспособность Дарвина оценить аргументы в пользу эволюции во многом проистекает из широко ошибочного предположения о черепахах.Натуралисты полагали, что гигантские черепахи были завезены на Галапагосские острова пиратами, которые перевезли их из Индийского океана, где похожие черепахи встречаются на нескольких островах. Эта путаница объясняет поразительную неспособность Дарвина собрать даже один образец для научных целей. Он и его слуга привезли в Англию в качестве домашних животных двух черепах. Эти молодые черепахи еще больше ввели Дарвина в заблуждение, потому что различия между подвидами очевидны только у взрослых особей. Не осознавая важность черепах для теории о происхождении и разнообразии живых существ, которую он в конечном итоге разработал, Дарвин и его товарищи по плаванию съели 48 особей взрослых черепах и выбросили их панцири за борт.
Знаменитые зяблики Дарвина также сначала вводили его в заблуждение. На Галапагосских островах обитает 14 видов зябликов, которые произошли от одного предка за последние несколько миллионов лет. Они стали одним из самых известных случаев адаптации видов к разным экологическим нишам. Из записных книжек Дарвина видно, что он был обманут, думая, что некоторые из необычных видов зябликов принадлежали к семействам, которым они стали подражать в результате процесса, называемого конвергентной эволюцией. Например, Дарвин полагал, что кактусовый зяблик, чей длинный зябкий клюв предназначен для получения нектара из цветков кактуса (и уклонения от колючек кактуса), может быть связан с птицами с длинными заостренными клювами, такими как луговые жаворонки и иволги.Он также принял зяблика певчих птиц за крапивника. Не понимая, что все зяблики были тесно связаны между собой, Дарвин не имел оснований предполагать, что они произошли от общего предка или что они различались от одного острова к другому.
Мое собственное открытие более 30 лет назад, что Дарвин ошибочно идентифицировал некоторых из своих знаменитых галапагосских зябликов, привело меня к Дарвиновскому архиву библиотеки Кембриджского университета в Англии. Там я нашел след от рукописи, который пробил еще больше дыр в легенде о том, что эти птицы вызвали немедленное «ага».Только после возвращения Дарвина в Англию, когда специалисты по герпетологии и орнитологии начали исправлять его отчеты о Галапагосских островах, он осознал масштабы своих оплошностей и ошибочных идентификаций. В частности, Дарвин не смог пометить большинство своих галапагосских птиц по островам, поэтому у него не было решающих доказательств, которые позволили бы ему утверждать, что разные виды вьюрков развивались отдельно, будучи изолированными на разных островах группы Галапагосов.
Через пять месяцев после своего возвращения в Англию, в марте 1837 года, Дарвин встретился с орнитологом Джоном Гулдом.На пять лет старше Дарвина, Гулд только начинал становиться известным благодаря своим прекрасно иллюстрированным монографиям о птицах, которые сегодня являются предметами высокой оценки коллекционеров. Одним из самых неожиданных открытий в архивах Дарвина стал лист бумаги, на котором Дарвин записал свою решающую встречу с Гулдом. Этот манускрипт ясно показывает, как мышление Дарвина начало меняться в результате проницательных представлений Гулда о птицах Галапагосских островов. В отличие от Дарвина, Гулд мгновенно осознал родственную природу галапагосских зябликов, а также убедил Дарвина, который подробно расспрашивал его по этому поводу, что три из его четырех галапагосских пересмешников были отдельными видами, а не «только разновидностями».Гулд также сообщил Дарвину, что 25 из 26 наземных птиц с Галапагосов были новы для науки, а также уникальны для этих островов.
Таксономические суждения Гулда наконец заставили Дарвина принять теорию эволюции. Ошеломленный осознанием того, что эволюционирующие разновидности могут преодолеть якобы фиксированный барьер, который, согласно креационизму, предотвращает образование новых видов, он быстро попытался исправить свои предыдущие упущения в отношении сбора, запросив информацию о местонахождении острова из тщательно помеченных коллекций трех товарищей по плаванию «Бигль».Две из этих коллекций, созданные капитаном Фицроем и стюардом Фицроя,
Гарри Фуллером, содержали 50 галапагосских птиц, в том числе более 20 зябликов. Даже слуга Дарвина, Ковингтон, сделал то, чего не сделал Дарвин, назвав островами свою личную коллекцию зябликов, которую позже приобрел частный коллекционер в Англии. Рождение дарвиновской революции было плодом сотрудничества.
Доводы в пользу эволюции, представленные этим общим орнитологическим свидетельством, тем не менее оставались спорными в течение почти десятилетия.Дарвин не был полностью убежден, что Гулд был прав в том, что все зяблики были отдельными видами, или даже что все они были зябликами. Дарвин также знал, что без образцов в руках различия между островами среди черепах можно оспаривать, хотя французский герпетолог сказал восхищенному Дарвину в 1838 году, что на островах обитает по крайней мере два вида черепах.
В 1845 году друг Дарвина ботаник Джозеф Хукер предоставил Дарвину неопровержимые доказательства, необходимые для поддержки его теории.Хукер проанализировал многочисленные растения, которые Дарвин привез с Галапагосских островов. В отличие от птиц, все растения имели точные местоположения, привязанные к ним — не потому, что Дарвин собирал растения с учетом эволюционной теории, а потому, что растения должны храниться в прессах вскоре после сбора. Следовательно, образцы с каждого острова были спрессованы вместе, а не перемешаны. В конце концов Хукер идентифицировал более 200 видов, половина из которых были уникальными для Галапагосских островов.Из них три четверти были ограничены отдельными островами, но другие острова часто обладали близкородственными формами, которых больше нигде на Земле не встречали. Наконец-то у Дарвина были убедительные доказательства, которым, как он чувствовал, он действительно мог доверять. Как он писал Хукеру: «Я не могу передать вам, насколько я рад и удивлен результатами вашего экзамена; как чудесно они подтверждают мое утверждение о различиях животных на разных островах, которого я всегда боялся ».
Несомненно, свидетельством интеллектуальной смелости Дарвина является то, что он сформулировал теорию эволюции восемь лет назад, когда он все еще сомневался в том, как классифицировать галапагосских черепах, пересмешников и зябликов.Чтобы поддержать неортодоксальную теорию, он провел исчерпывающую 20-летнюю программу исследований, которая в конечном итоге стала настолько убедительной, что ему не потребовались вдохновляющие доказательства Галапагосских островов, чтобы подтвердить свою правоту. Как следствие, Дарвин посвящает Галапагосским островам лишь 1 процент происхождения видов, чуть больше, чем он выделил островам Мадейрас или Новой Зеландии.
Я часто задавался вопросом, почему Дарвин до публикации «Происхождения видов» в 1859 году был единственным человеком, который, как известно, стал эволюционистом на основании свидетельств с Галапагосских островов, особенно после убедительного ботанического исследования Хукера.В конце концов, капитан Фицрой, Джон Гулд, Джозеф Хукер и многочисленные научные специалисты, которые помогали Дарвину с анализом и публикацией результатов его путешествия, были полностью осведомлены о необычной природе его галапагосских коллекций. В конце концов, это, возможно, вопрос смелой готовности рассматривать новые и нетрадиционные способы мышления. Когда дядя Дарвина, Джозия Веджвуд, пытался убедить отца Дарвина в том, что юному Чарльзу следует разрешить плавать на «Бигле», Джозия отметил, что Чарльз был «человеком с большим любопытством.”
Мы постоянно видим истинность наблюдений Веджвуда. Неоспоримое умение Чарльза Дарвина задавать правильные вопросы, подкрепленное его пятинедельным посещением необычного семинара по эволюции, наполненного незаданными и оставшимися без ответа вопросами, в конечном итоге ускорило дарвиновскую революцию. Задавая новые вопросы, Дарвин снова и снова мысленно возвращался к Галапагосским островам, переоценивая свои несовершенные свидетельства в свете своей теории созревания и извлекая пользу из новых и более совершенных свидетельств, полученных другими исследователями.
Хотя многое из того, что можно увидеть на Галапагосских островах сегодня, кажется практически идентичным тому, что Дарвин описал в 1835 году, биология и экология островов были существенно преобразованы с появлением экзотических растений, насекомых и животных. Например, полностью исчезли из Сантьяго золотистые наземные игуаны, которые Дарвин в 1835 году описал как столь многочисленные, что «какое-то время мы не могли найти свободное от их нор место, на котором можно было бы разбить палатку». Основными виновниками этого вымирания, помимо членов экипажа Бигля и других людей, которые сочли этих игуан очень вкусной едой, были крысы, собаки, кошки, козы и свиньи, завезенные моряками и потенциальными поселенцами, которые оставили своих животных на волю.Наряду с посещением китобоев ранние поселенцы также до исчезновения охотились на гигантских наземных черепах на некоторых островах, а на других почти полностью истребили их. Недавно завезенные насекомые и растения, в том числе огненные муравьи, осы, паразитические мухи и хининовые деревья, также стали сильно инвазивными и угрожают экосистеме Галапагосских островов.
Когда я впервые посетил Галапагосские острова, 37 лет назад, хинин еще не был серьезной проблемой, а дикие козы, которые позже вторглись в вулкан Альседо Изабелы (где обитает около 5000 гигантских наземных черепах), еще не достигли числа эпидемий.Но к 1990-м годам более 100 000 коз истребляли растительность вулкана. Сам Дарвин, несомненно, приветствовал бы неустанные усилия Исследовательской станции Чарльза Дарвина и Службы национальных парков по сдерживанию волны разрушения хрупкой экосистемы, и он также удивился бы некоторым из случайных историй успеха, таких как недавнее уничтожение диких свиней из Сантьяго.
Из того, что я много раз шел по стопам Дарвина, чтобы лучше понять его путешествие открытий, я пришел к выводу, что Галапагосские острова продолжают воплощать один из ключевых элементов теории Дарвина.Как он утверждал, в течение долгих периодов времени естественный отбор в конечном итоге отвечает за «бесконечные формы самых красивых и самых прекрасных» вокруг нас. Расширение возможностей этого эволюционного процесса на повседневной основе — это то, что Дарвин назвал «борьбой за существование». Этот эволюционный двигатель работает со своими медленными, но неумолимыми биологическими эффектами, в основном за счет несчастных случаев, голода и смерти. Возможно, нигде больше этот суровый биологический принцип не проявляется так ярко, как на странных островах, которые вдохновили дарвиновскую научную революцию.
Чарльз Дарвин ЭволюцияПредчувствие Чарльза Дарвина относительно ранней жизни, вероятно, было верным.
У Чарльза Дарвина было несколько довольно хороших идей. Его самая известная теория эволюции путем естественного отбора объясняет многое из того, что мы знаем о жизни на Земле.Но он задумался и над многими другими вопросами. В поспешном письме другу он высказал идею о том, как могла сложиться первая жизнь. Примерно 150 лет спустя это письмо выглядит удивительно пророческим.
Вопреки распространенному мнению, Дарвин не был первым, кто предположил, что виды эволюционируют. Идея о том, что популяции животных со временем меняются, так что, например, у жирафов сегодня шея длиннее, чем у их далеких предков, много обсуждалась в 1800-х годах.
Вместо этого ключевой вклад Дарвина состоял в том, чтобы обрисовать механизм эволюции: естественный отбор.Идея состоит в том, что животные одного вида соревнуются друг с другом за пищу, убежище и, в конечном итоге, за способность к воспроизводству. Только наиболее приспособленные, то есть те, кто лучше всего подходят для их среды, смогут размножаться, и поэтому их полезные черты будут переданы следующему поколению и станут более распространенными. Итак, если длинная шея полезна для жирафов, из поколения в поколение жирафы с более длинной шеей будут размножаться, пока не будет достигнута оптимальная длина шеи. Дарвин изложил это в своем опусе 1859 года «О происхождении видов».
Вам также может понравиться:
Факт эволюции предполагает кое-что о том, как зародилась жизнь. Эволюция говорит нам, что кажущиеся разными видами являются дальними родственниками, оба произошли от одного общего предка. Например, наши ближайшие из ныне живущих родственников — шимпанзе: наш общий предок жил по крайней мере семь миллионов лет назад.
Более того, каждый живой организм в конечном итоге произошел от одной предковой популяции: Последнего всеобщего общего предка (Лука), который жил более трех человек.5 миллиардов лет назад, когда планета была только что сформирована.
Однако теория эволюции ничего не говорит нам о том, как образовалась первая жизнь: она только говорит нам, как и почему изменяется существующая жизнь.
Как началась жизнь?
Исследования происхождения жизни начались только в 1950-х годах. К тому времени многие ученые подозревали, что жизнь зародилась в океанах. Идея заключалась в том, что многие химические вещества на основе углерода образовались на молодой Земле и растворились в океане, который стал густым и концентрированным: так называемый «изначальный суп».Это было предложено в 1920-х годах советским биологом Александром Опариным. В 1953 году молодой американский студент по имени Стэнли Миллер показал, что аминокислоты, строительные блоки белков, могут образовываться в простом устройстве, имитирующем изначальный океан и атмосферу.
Был ли Дарвин неправ относительно эволюции? Новые открытия предполагают, что он мог быть.
До недавнего времени центральные положения теории эволюции Дарвина, от того, как работает наследственность до постепенного изменения видов, считались устоявшимися и неоспоримыми.Но, как объясняет Дэвид Кваммен, писатель National Geographic, в своей новой книге The Tangled Tree , новые открытия в биологии человека за последние несколько десятилетий привели ученых к радикальному изменению истории происхождения жизни с серьезными последствиями для наше здоровье — и даже сама наша природа.
Когда National Geographic встретился с автором в его доме в Монтане, он объяснил, как открытие нового «третьего царства» жизни изменило наше понимание эволюции, как так называемые целующиеся жуки могут переносить ДНК от одного вида к другому. и почему инструмент редактирования генов CRISPR открывает новые захватывающие возможности, а также решает этические проблемы.
Ваша книга начинается с того, что Чарльз Дарвин делает небольшой набросок в блокноте. Поместите нас внутрь этого момента и объясните, как образ древа жизни менялся на протяжении веков.
Дарвин вернулся домой после плавания The Beagle , молодого человека, живущего в Лондоне, и он думает, что, возможно, виды эволюционировали с течением времени. Но у него нет теории, как это произошло. Он делает этот небольшой набросок в своей записной книжке B, одной из своих секретных записных книжек трансмутаций, которая была его термином для обозначения эволюции, рисует фигурку дерева и пишет над ней своей нацарапанной рукой: «Я думаю.
Древо жизни — старое изображение, восходящее к Книге Откровений. Но это дерево, нарисованное Дарвином, было первым эволюционным деревом жизни . Моя книга об истории этого, но, что более важно, о том, как этот образ был радикально пересмотрен в результате открытий, которые мы сделали с помощью секвенирования генома за последние 40 лет.
Одно из самых поразительных утверждений в вашей книге — это то, что «мы, люди, вероятно, произошли от существ, о существовании которых еще 40 лет назад было неизвестно.Познакомьтесь с архей.
Археи — это третья сфера жизни, о существовании которой до 1977 года было неизвестно. Считалось, что это группа организмов, являющихся бактериями. Под микроскопом они выглядели как бактерии, маленькие жуки без сложной анатомии. Но при секвенировании генома выяснилось, что это не только , а не бактерии, но и более отличные от бактерий, чем от нас, с точки зрения их геномов.
Ваша книга в большей степени посвящена ученым, чем науке, и огромную тень на историю бросает биолог
Карл Вёзе , которого вы называете «блестящим чудаком».«Объясните, почему он так важен для этой истории.Он был микробиологом в Университете Иллинойса в Урбане, посреди американских прерий, работал в конце 1960-х — начале 1970-х годов. Он глубоко интересовался ранней историей жизни на Земле, восходящей к зарождению клеточной и доклеточной жизни около 4 миллиардов лет назад. Он подумал: «Какого черта я могу узнать об этом?»
Он решил, что способ сделать это будет заключаться в том, чтобы проникнуть внутрь живых клеток, найти единственную молекулу, общую для всех форм жизни, вытащить эту молекулу, упорядочить ее геномные буквы, а затем собрать абзацев этих букв для один организм и другой и сравните их, чтобы увидеть, кто с кем связан, как далеко, насколько близко и как жизнь расходилась на протяжении миллиардов лет.Затем он сделал открытие, что некоторые из этих существ, похожих на бактерии, на самом деле были вовсе не бактериями, а архей , этим третьим царством жизни. Это открытие привлекло его внимание к первой полосе New York Times 3 ноября 1977 года.
Британская исследовательская лаборатория в
Портон-Даун в последнее время широко освещалась в новостях из-за дела Скрипаля . Отведите нас внутрь этого сверхсекретного объекта и расскажите о странном случае NCTC №1.Я написал предыдущую книгу о возникающих болезнях, таких как Эбола, и в Портон-Дауне была проделана большая работа по этой теме. Затем я обнаружил, что это также дом NCTC, библиотеки замороженных микробов, которые долгое время сохранялись для научных и медицинских целей. Я подумал: «Ну, мне лучше пойти посмотреть на бактерии».
Фотография предоставлена Simon & Schuster
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Это непростое место, но после нанесения меня тепло встретили и показали некоторые из этих лиофилизированных микробов, в том числе один под названием NCTC # 1.Он назван так потому, что это было самое первое приобретение коллекции: образец формы патогенных бактерий, вызывающих болезнь shigella , разновидность дизентерии. Конкретная ошибка, получившая название shigella flexneri , была изолирована от британского солдата по имени Эрнест Кейбл в 1915 году во время Первой мировой войны, когда он умер в госпитале во Франции от дизентерии, в результате которой погибло множество солдат.
Этот образец был спрятан в Портон-Дауне примерно десять лет назад, когда одна пробирка с образцами была извлечена, разморожена, заново выращена в лаборатории группой ученых под руководством Кейт Бейкер и исследована ее геном.И вот! Одна из вещей, которые они узнали об этом образце бактерий 1915 года, заключалась в том, что он уже был устойчив к пенициллину. Люди говорили: «Ого, подожди минутку! Пенициллин еще даже не был , обнаружен еще ! » Его использование против бактерий не было обнаружено до конца 1930-х годов и не применялось в медицине до начала 1940-х годов. Но вот ошибка, убивавшая в 1915 году британского солдата, у которого уже была устойчивость к этому антибактериальному веществу, пенициллиуму .
Одна из ключевых концепций, которую вы исследуете, — это «
горизонтальный перенос гена .«Дайте нам объяснение непрофессионала, что это такое, со ссылкой на странное явление« целующихся жуков ».Горизонтальный перенос генов — это, по сути, боковая наследственность. Это переход генетического материала вбок, от одного существа к другому, от одного вида к другому. Он может даже переходить из одного царства жизни в другое, боком, преодолевая огромные преграды. Считалось, что это невозможно. Я впервые прочитал об этом еще в 2013 году, и моя реакция была: «Погодите, а что? Нет! Этого не бывает! Что не может случиться с ! »
Фактически, гены могут перемещаться боком через обширные границы видов.Например, ген устойчивости к одному виду антибиотиков в одной форме бактерий, такой как стафилококк , , может перемещаться боком в другую, совершенно другую форму бактерий, скажем, E.coli. Это может происходить не только с бактериями, но также с животными, растениями и высшими организмами, как правило, в результате инфекции или паразитизма.
Одним из примеров является форма транспозона. Большое, сложное слово. [смеется] Что такое транспозон? Это отрезок ДНК, который переносится из одной части генома живого существа в другую.Но ученые обнаружили, что эти штуки также могут переходить от одного существа к другому и даже от одного вида к другому.
Художница Эмма Аллен представляет будущее эволюции человека, используя краску для лица, зеркало и фотоаппарат. Посмотрите, как происходит процесс превращения одноклеточного организма в киборга в этом потрясающем анимированном автопортрете.
Один транспозон получил название space invaders .Это длинный участок ДНК, который проникает во множество разных организмов. Кажется, что оно способно перейти, например, от рептилии в насекомое или от опоссума в крысу посредством того, что называется целующим насекомым, насекомым, которое, сося кровь, всасывает часть этого транспозона. Затем транспозон перемещается от одного вида к другому и становится частью наследуемого генома этого нового вида.
Заголовок в британском журнале New Scientist за 2009 год гласил, что
«Дарвин ошибался» , и креационисты тут же ухватились за него.Объясните проблемы и объясните, как новейшая наука переписывает идею естественного отбора.Это не переписывание идеи естественного отбора. Скорее, это переписывает наше понимание эволюции, в которой естественный отбор по-прежнему остается очень важной частью. В классической дарвиновской эволюции есть две фазы. Во-первых, возникают вариации от одного существа к другому или от одной отдельной популяции к другой. Считалось, что это происходит постепенно, очень медленно, в результате мутаций в геноме.Как только между индивидуумами появляются различия, естественный отбор, выживание наиболее приспособленных, воздействует на эти вариации.
Что нового, что привело к тому, что New Scientist выпустило этот преувеличенный и провокационный заголовок «Дарвин был неправ», так это то, что теперь мы понимаем, что существует еще одна, чрезвычайно важная форма вариации. Это не просто инкрементная мутация, а горизонтальный перенос генов, в результате которого в геномы вносятся совершенно новые пакеты ДНК.
Одна из аксиом времен Дарвина , natura non facit saltus , о которой вы научитесь хорошо изучать латынь [смеется], означает, что природа не делает скачков; все происходит постепенно.Но горизонтальный перенос генов показал, что природа действительно иногда совершает скачки, в результате чего огромные комки ДНК могут появиться у человека или популяции довольно внезапно , а затем естественный отбор действует на на них . Это может быть очень важным механизмом в эволюции новых видов.
Большинство из нас не знает, сколько бактерий кишит в нашем кишечнике или подмышечных впадинах. Загляните внутрь нашего микробиома
и объясните, как это важно для здоровья человека.Теперь мы понимаем, потому что мы можем секвенировать геномы, что у нас есть большие популяции бактерий, живущих внутри нас. Люди думают, что если у вас бактерия , значит, вы больны . Фактически, существуют сотни, если не тысячи, различных видов бактерий, которые благополучно живут в наших кишках, подмышках, ушах, носах, порах или на нашей коже. Это известно как микробиом человека. Это экосистема микроскопических существ, в основном бактерий, которые живут в наших телах. Поддержание этой экосистемы микробов имеет важное значение для здоровья человека, что является одной из причин, почему чрезмерное использование антибиотиков может быть плохой вещью.Большинство антибиотиков имеют широкий диапазон. Когда вы принимаете их, чтобы убить определенные бактерии, которые могут вызывать у вас боль в горле, вы также убиваете другие бактерии, многие из которых полезны или даже необходимы для вашего здоровья и баланса микробов внутри вас.
Один из вопросов, который вы задаете: «Какое значение имеют эти открытия для концепции человеческой идентичности?» Каков ответ, Дэвид?
Теперь мы понимаем, что мы, люди, как и большинство других существ, являемся составными частями других существ.Не только микробиом, живущий в нашем животе и кишечнике, но и существа, которые со временем внедрились в наши клетки. Каждая клетка человеческого тела содержит, например, небольшие механизмы, которые помогают упаковывать энергию. Их называют митохондриями. Теперь мы понимаем, что эти митохондрии являются потомками захваченных бактерий, которые были либо проглочены, либо инфицированы клетками, которые стали сложными клетками всех животных и растений. Точно так же, как мы теперь знаем, 8 процентов генома человека — это вирусная ДНК, которая попала в нашу родословную посредством инфекции за последние 100 миллионов лет или около того.Часть этой вирусной ДНК все еще функционирует как гены, важные для жизни и воспроизводства человека.
Вы заканчиваете свою книгу в настоящем, с появлением инструмента для сращивания генов
CRISPR . Расскажите нам о нем и о том, как он производит революцию в биологии и генетике.CRISPR — это аббревиатура от очень мощного и недорогого инструмента редактирования генов, открытого за последние 10-15 лет. С его помощью ученые теперь могут редактировать геномы, удалять мутации или вставлять участки новых генов.Он обещает множество прекрасных медицинских возможностей. и — множество действительно тревожных моральных и социальных решений.
Замечательно, если ученые могут исправить генетический дефект в оплодотворенной яйцеклетке человека и предотвратить врожденное заболевание у ребенка, отредактировав его геном. Но как далеко это зайдет? Дойдет ли до того, что обеспеченные люди смогут выбирать детей-дизайнеров, чьи геномы были отредактированы, чтобы сделать их умнее или сильнее? Это, мягко говоря, действительно сложные этические положения.Итак, в ближайшие годы будет много дискуссий о CRISPR.
Но это то, что всегда существовало в природе. Микробы использовали CRISPR, чтобы защитить себя и отредактировать свои собственные геномы, прежде чем он был обнаружен и использован в лаборатории некоторыми действительно умными людьми. [смеется]
Это интервью было отредактировано для большей ясности.
Саймон Уорролл курирует Книжный разговор . Следуйте за ним на Twitter или на simonworrallauthor.ком .
Когда лорд Кельвин чуть не убил теорию Дарвина
Знаменитые вступительные слова: «Это были лучшие времена, это были худшие времена» романа Чарльза Диккенса 1859 года « Повесть о двух городах» относились к тому периоду. Французской революции. Но с таким же успехом он мог бы описать опыт своего современника Чарльза Дарвина с его теорией эволюции путем естественного отбора. Дарвин родился в лучшие времена в 1809 году, когда условия были очень благоприятными для процветания его теории, но он умер в 1882 году, в худшие времена, потому что существовала реальная опасность того, что ее вскоре могут убить.Заклятым врагом Дарвина был выдающийся физик лорд Кельвин, а оружие, примененное против него, — это возраст Земли.
Различные теории эволюции предшествовали Дарвину, но какую бы версию ни одобряли, было ясно одно: ей нужно очень много времени, чтобы ее последствия сработали. Трудно определить, сколько именно времени, но считалось, что на это потребуются десятки или сотни миллионов лет. С 1650 года преобладающая теория возраста Земли, основанная на трудах епископа Ашера, Исаака Ньютона и многих других ученых, использовавших различные текстовые источники, заключалась в том, что он составляет около 6000 лет.
Теории геологии и биологии должны были приспособиться к этому короткому периоду. Геологическая теория, известная как катастрофизм , постулировала, что основные объекты, такие как Большой каньон, Гималаи и т. Д., Возникли в результате внезапных и сильных потрясений. Когда дело дошло до биологического разнообразия, преобладала идея особого творения, что организмы неизменны и были специально разработаны, чтобы соответствовать биологическим нишам, в которых они оказались.
Столь короткий промежуток времени сделал бы невозможным для кого-либо достоверно предположить появление новых видов в процессе медленной эволюции. Но примерно в 1785 году представления о возрасте Земли начали претерпевать радикальные изменения, поскольку геологи и палеонтологи начали использовать особенности самой Земли, такие как эрозия, осадконакопление, слои пластов и включенные в них окаменелости, для оценки ее состояния. возраст. Теория униформизма, согласно которой основные геологические особенности были вызваны очень медленным накоплением крошечных изменений, получила распространение, кульминацией которой стал эпический трехтомный труд Чарльза Лайеля Принципы геологии в 1830 году, который закрепил идею о том, что Земля существовала на протяжении долгого времени. сотни миллионов лет и, возможно, намного дольше, настолько долго, что казалось невозможным установить реальный возраст.
Дарвин также был заядлым исследователем геологии и был знаком с работами Лайеля (позже они стали близкими друзьями) и держали с собой первые два тома его книги во время своего пятилетнего путешествия вокруг земного шара на HMS Beagle . в течение 1831–1836 гг., когда идеи его теории эволюции зародились, когда он наблюдал за образцами видов в различных местах, которые он посетил. Дарвин знал из своей работы с голубями, что даже целенаправленное разведение по определенным характеристикам занимает много времени, чтобы получить их.Но сколько времени нужно было? Он считал, что для этого потребовались, по крайней мере, сотни миллионов лет. Работа Лайеля и других геологов дала ему возможность предположить, что существует достаточно времени, чтобы естественный отбор сделал свою работу.
Дарвин также достиг совершеннолетия в то время, когда идея о неизменности видов начала рушиться. Хотя Дарвина учили и принимали все еще доминирующую специальную теорию сотворения, он также был знаком с общей идеей эволюции. Его собственный дед Эразм Дарвин в 1794 году опубликовал книгу « Zoonomia », в которой исследовал протоэволюционные идеи.Жан-Батист Ламарк опубликовал свою собственную модель эволюции в 1802 году. Различные модели, предложенные для механизма эволюции, такие как ламарковская эволюция, ортогенез и неиспользование-неиспользование, все предполагали некоторый уровень телеологии: наличие присущей направленности в процессе.
Чрезвычайно долгое окно времени, открытое новой геологией, позволило Дарвину и его соавтору Альфреду Расселу Уоллесу, работая независимо, развить центральное новое понимание естественного отбора , которое отличалось от других моделей эволюции, показывая, как разнообразие может возникают естественным образом в процессе мальтузианского давления отбора населения, без какого-либо мистического воздействия, направленного на достижение каких-либо конкретных целей.
Их теория утверждала, что эволюция была обусловлена непредвиденными обстоятельствами в том смысле, что развитие организмов зависело от случайных факторов и изменяющейся окружающей среды, что предполагало, что, если мы снова запустим часы, мы можем получить совсем другие результаты, в которых люди могут никогда не появиться. Их работа была впервые представлена в совместной статье в 1858 году. Основная работа Дарвина « О происхождении видов», , опубликованная годом позже, представляла собой тщательно аргументированную компиляцию огромного количества свидетельств, которые помогли установить эволюцию как факт.
Радикальное изменение статуса людей, подразумеваемое их моделью, с того, что они были специально созданы по образу Бога, до просто еще одного случайного побочного продукта эволюционного процесса, как и все другие виды, было непосредственным источником споров, потому что это бросало вызов ключевому слову. религиозный постулат о том, что люди особенные. Вот почему естественный отбор вызвал такое сопротивление даже тогда, когда эволюция была принята. Многие ученые того времени были религиозными и верили в теистическую эволюцию, которая гласила, что сверхъестественная сила направляет процесс для достижения желаемых результатов.
В то время как все модели эволюции требовали длительного времени, естественный отбор требовал гораздо большего времени, чем любой процесс отбора , управляемый . Следовательно, чем моложе возраст Земли, тем более вероятно, что естественный отбор не мог быть механизмом. Физики во главе с выдающимся Кельвином, который сам был теистом-эволюционистом, были лидерами в борьбе за молодую Землю, хотя следует подчеркнуть, что «молодой» в то время означал около 100 миллионов лет или меньше.Даже религиоведы отказались от идеи, что Земле всего 6000 лет.
Примерно с 1860 года Кельвин и другие физики начали оценивать возраст Земли и Солнца, используя небулярную гипотезу, предложенную около 1750 года Иммануилом Кантом и Пьером-Симоном Лапласом. В этой модели Земля и Солнце рассматривались как вращающиеся облака частиц, которые сливаются под действием силы тяжести и образуют расплавленные шары, а затем Земля затвердевает и охлаждается. Кельвин использовал законы термодинамики и другие принципы физики, чтобы прийти к оценке 20–400 миллионов лет.К 1879 году верхний предел был понижен примерно до 100 миллионов лет для Земли и еще более короткий верхний предел в 20 миллионов лет для Солнца, что намного меньше, чем 200 миллионов лет или около того, которые, как считается, необходимы для естественного отбора. Поскольку физика считалась самой строгой из наук, с естественным отбором дела шли плохо.
Когда Дарвин умер в 1882 году, его оплакивали как великого ученого, который радикально изменил наше понимание того, как возникло огромное разнообразие организмов, которые мы видим вокруг нас, опровергнув идею о том, что они неизменны.Но из-за сокращающегося возраста Земли он умер, и большая туча нависла над его механизмом естественного отбора. Последние слова Дарвина на эту тему, написанные в 1880 году, всего за два года до его смерти, выражали печальную надежду на то, что будущие разработки могут согласовать потребности естественного отбора с физическими расчетами:
«Относительно того, что прошло недостаточно времени с тех пор, как наша планета консолидировалась для предполагаемого количества органических изменений, и это возражение, выдвинутое [лордом Кельвином], вероятно, является одним из самых серьезных на данный момент выдвинутых, я могу только скажем, во-первых, что мы не знаем, с какой скоростью изменяются виды, измеряемые годами, и, во-вторых, что многие философы еще не готовы признать, что мы знаем достаточно о строении Вселенной и внутренней части нашего земного шара, чтобы строить предположения. безопасность на его прошлой продолжительности.”
Оказалось, что Дарвин предвидел, что более глубокие знания о недрах Земли могут изменить расчеты в его пользу, но в то время он, казалось, цеплялся за соломинку. Фактически, в ближайшем будущем проблема усугубилась, потому что Кельвин и другие произвели новые расчеты, в результате которых возраст Земли был уменьшен еще больше, так что к 1895 году общее мнение физиков заключалось в том, что возраст планеты лежал в пределах диапазон 20–40 миллионов лет. Естественный отбор оказался обреченным.
Но теперь физики столкнулись с более жестким сопротивлением со стороны других дисциплин. Геологи были непреклонны в том, что их модели, основанные на накоплении доказательств седиментации и эрозии, хотя и не столь строгие, как физические модели, были достаточно хорошо установлены, чтобы они были уверены в своем нижнем пределе в 100 миллионов лет. Палеонтологи также утверждали, что летопись окаменелостей не соответствует более короткому возрасту физиков. Обе группы утверждали, что физики, должно быть, где-то пошли наперекосяк, даже если они не могли указать на конкретные недостатки.
Начиная с 1895 года, этот тупик начал выходить из тупика, когда физик Джон Перри, бывший помощник Кельвина, оспорил предположение последнего о том, что Земля является твердым и однородным телом, заявив, что существует мало доказательств, подтверждающих это. Введя неоднородность и конвективный поток в недрах Земли, он обнаружил, что оценки Кельвина для возраста Земли могут измениться в 100 раз, сдвинув верхний предел до миллиардов лет. Другие физики также поддержали аналогичные восходящие движения, и это побудило геологов, палеонтологов и биологов игнорировать аргументы физиков в пользу молодой Земли.
Это было открытие радиоактивности, которое решительно изменило картину; он привел к совершенно новому способу измерения возраста Земли, позволив ученым вычислять возраст горных пород. Поскольку самая старая порода, которую можно было найти, устанавливала нижний предел возраста Земли, гонка продолжалась, чтобы найти все более и более старые породы, используя этот метод; рекорды стремительно падали, что привело к возрасту в 141 миллион лет к 1905 году, 1,64 миллиарда лет к 1911 году, 1,9 миллиарда лет к 1935 году, 3,35 миллиарда лет к 1947 году и до 4 лет.5 миллиардов лет к 1953 году, и именно в этом заключается текущий консенсус.
Когда Кельвин умер в 1907 году в возрасте 83 лет, было неясно, согласился ли он с тем, что его оценки больше не действительны. Но надежда Дарвина на то, что Кельвин окажется неправым и что в конечном итоге будет показано, что существует достаточно времени для того, чтобы естественный отбор сработал, осуществилась через 30 лет после смерти Дарвина. Теперь у его теории есть время, в котором она нуждается.
Это аналитическая и аналитическая статья; точки зрения, выраженные автором или авторами , не обязательно совпадают с точкой зрения Scientific American .
В центре внимания Чарльз Дарвин | Изучайте науку в Scitable
Как и многие другие великие ученые, Чарльз Дарвин впервые увлекся наукой в детстве из-за сильного интереса к разнообразным животным и растениям, которые заполняли его окрестности. Позже, несмотря на призывы отца сделать карьеру в медицине, юный Дарвин обнаружил, что его тянет к тщательному эмпирическому наблюдению за природой, особенно благодаря своему заветному хобби — коллекционированию жуков. Его эмпирические инстинкты получили дальнейшее развитие в Кембриджском университете благодаря глубоким исследованиям у современных естествоиспытателей, таких как Джон Стивенс Хенслоу, основатель Ботанического сада Кембриджского университета (1831 г.), и благодаря чтению прогрессивных философов, таких как Уильям Пейли, автор «Естественного богословия». (1802).К тому времени, когда его по счастливой случайности пригласили сопровождать капитана Роберта Фицроя в плавание на корабле HMS Beagle, Дарвин стал проницательным и ненасытным ученым, готовым к важным открытиям.
Кто мог представить, насколько значительными будут его открытия? Возможно, даже сам Дарвин не сразу осознал их важность. В течение пятнадцати лет после плавания на борту «Бигля» он в основном посвятил себя трудам по геологии, работая над своими новыми идеями естественного отбора и эволюции.Когда в 1859 году была наконец опубликована книга «Происхождение видов», первый тираж из 1250 книг остался в основном непроданным. Однако в 1860 году работа начала привлекать широкий критический отклик. Рецензия на книгу «Происхождение» Асы Грэя в «Atlantic Monthly» в том году (ссылка ниже) объединила восхищение «красноречивыми» идеями Дарвина с озабоченностью тем, что эти идеи «не предвещали добра старым убеждениям». В других кругах, как религиозных, так и научных, Дарвин подвергался ожесточенным нападкам за его предполагаемое убеждение, что люди произошли от обезьян.Даже Хенслоу, его бывший наставник, публично не согласился с теориями Дарвина. Но постепенно глубина проницательности Дарвина смела критику, достигнув широкого консенсуса как среди научного сообщества, так и среди людей из всех слоев общества. Когда в 1925 году Джон Скоупс, школьный учитель из США в штате Теннесси, был обвинен и осужден за нарушение закона штата, запрещающего преподавание теории Дарвина, целью были противники эволюции, а не сторонники эволюции. широко распространенных публичных насмешек.Дарвин изменил представление человечества о своем месте во Вселенной.
За 127 лет после смерти Дарвина его теория стала еще более влиятельной, породив множество новаторских теорий в науках о жизни, таких как теория «прерывистого равновесия», разработанная Стивеном Джеем Гулдом и Найлсом Элдриджем (1972). Столь же мощным (и прискорбным) свидетельством влияния Дарвина является количество ложных применений его теории на протяжении многих лет к политическому, социальному и экономическому анализу, в первую очередь к теории «социального дарвинизма», которая в конце девятнадцатого века, использовался для оправдания расизма во имя лженауки.Поэтому неудивительно, что Дарвина часто называют одним из немногих самых влиятельных людей в истории человечества.
Сегодня теории Дарвина являются предметом публичных дискуссий так же страстно, как и когда-либо в прошлом. Несколько видных групп (многие из них по происхождению — фундаменталисты-христиане) выступают за теорию божественного «разумного замысла» в качестве альтернативы чисто научной теории эволюции, а некоторые даже выступают против основной идеи о том, что человечество эволюционировало. на всей своей истории.
Итак, поскольку 200-летие со дня рождения Дарвина подходит к концу, мы празднуем жизнь, которая никогда не заканчивалась по-настоящему, но продолжает оказывать мощное культурное и научное влияние. В этом обзоре мы рассматриваем три акта продолжительной жизни Дарвина: годы его становления, его основные научные открытия и динамическое и комплексное влияние его идей на человеческое мышление после его смерти. Ресурсы, собранные для вас здесь, от обзора книги, опубликованного в 1860 году, до недавних размышлений ученых в 2009 году, помогут вам проследить глубокие пути, с помощью которых наука может уникальным образом преобразовать человеческую жизнь.
Изображение: Эллен Шарплс, Чарльз Дарвин в возрасте семи лет, 1816 г .; Маули и Фокс, Чарльз Дарвин, около 1850-1860 годов; Дж. Кэмерон, Чарльз Дарвин, 1869.
Дарвин опубликовал о происхождении видов, предлагая непрерывную эволюцию видов
1859: Дарвин опубликовал
о происхождении видов , предлагая непрерывную эволюцию видовПервое издание книги Чарльза Дарвина О происхождении видов от Средства естественного отбора, или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь № , были распроданы за считанные дни.Дарвин считал книгу кратким изложением идей, которые он разрабатывал в отношении эволюции путем естественного отбора на протяжении десятилетий. Он строил свои идеи с момента своего пятилетнего путешествия в 1830-х годах к южноамериканскому побережью, Галапагосским островам и другим регионам на британском корабле H.M.S. Бигль . Дарвин, вероятно, не опубликовал бы его в 1859 году, если бы его не вдохновила статья Альфреда Рассела Уоллеса, затрагивающая идею естественного отбора. Уоллес был молодым натуралистом, который развил свои идеи, работая на островах Малайского архипелага.
Исследовательская съемка Дарвина на корабле H.M.S. Beagle познакомил его с широким спектром живых организмов и окаменелостей. Особенно остро его поразили приспособления, которые он увидел у зябликов и черепах на Галапагосских островах. Дарвин пришел к выводу, что виды меняются в результате естественного отбора или, говоря словами Уоллеса, «выживания наиболее приспособленных» в данной среде.
Книга Дарвина сразу же привлекла внимание и споры не только со стороны научного сообщества, но и со стороны широкой публики, которую воспламенили социальные и религиозные последствия теории.В итоге Дарвин выпустил шесть изданий этой книги.
Со временем растущее понимание генетики и того факта, что гены, унаследованные от обоих родителей, остаются отдельными сущностями — даже если характеристики родителей кажутся смешанными в их детях, — объяснило, как может работать естественный отбор, и помогло подтвердить предложение Дарвина.
«» Чарльза Дарвина «О происхождении видов путем естественного отбора или о сохранении благоприятных рас в борьбе за жизнь» все еще печатается на многих языках.
Следующее событие »
Последняя редакция: 22 апреля 2013 г.
US NSF — Эволюция эволюции
«Здесь я сделаю краткий набросок прогресса мнений о происхождении видов. До недавнего времени подавляющее большинство естествоиспытателей считало, что виды являются неизменным продуктом… Некоторые естествоиспытатели, с другой стороны, считали, что виды претерпевают модификации….»Эволюция эволюции: 150 лет «Происхождению видов» Дарвина . Когда в 1859 году было опубликовано «Происхождение видов», амбиции и масштабы науки резко расширились. «Происхождение видов» ознаменовало переход биологии от предвидения к науке. Предоставлено Национальным научным фондом
— О происхождении видов
В молодости и вопреки первоначальным возражениям своего отца Чарльз Роберт Дарвин закончил учебу в Кембриджском университете в Англии и отправился в пятилетнее кругосветное путешествие, изучая природу на борту корабля Королевского флота HMS. Бигль.Его изучение растений и животных и сбор окаменелостей вскоре привели его к идее настолько разрушительной, что он скрывал ее от глаз более двух десятилетий. Когда он опубликовал ее 24 ноября 1859 года, его идея о том, что «естественный отбор» — это процесс, движущий эволюцией, шокировала многих его коллег. Но основанная на этой идее книга — «О происхождении видов путем естественного отбора или сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь» — стала, пожалуй, самой значительной научной работой за последние два столетия.
Эволюция эволюции: интервью с историком науки Маршей Ричмонд . Хотя термин «биология» существовал до того, как был составлен проект «Происхождение видов», Дарвин предоставил теорию зонтика для наук о жизни, которая была абсолютно важной. Предоставлено Национальным научным фондом
Аудио:
Интервью с биологами-эволюционистами Шеннон Хакетт и Сушмой Редди
Очерки
Дарвин как ихтиолог: уроки для нашего будущего
Ранние исследования рыб демонстрируют признаки теории будущего
Дэниел Поли
Образ, вызываемый именем Чарльз Дарвин, обычно представляет собой образ старика с длинной бородой, который всю жизнь развивал и совершенствовал свои потрясающие теоретические представления об эволюции.Но до того, как стать «Дарвином», этот сын богатого деревенского врача был молодым человеком, увлеченным полевой биологией, как наземной, так и водной. 18-летним студентом из Эдинбурга, Шотландия, он написал отличное описание пинагора Cyclopterus lumpus .
Поскольку он только что окончил Кембриджский университет, этот практический опыт стал идеальной подготовкой к предстоящей работе на местах. Он стал неофициальным натуралистом на H.M.S. Beagle , когда он принял приглашение капитана Роберта Фицроя в конце 1831 года.Дарвин чудесным образом применил свои наблюдательные способности во время почти 5-летнего плавания Beagle . Это хорошо иллюстрирует его коллекция рыб, которая интересовала его гораздо больше, чем можно было предположить из его более поздних работ.
Дарвину было известно, что лучшие коллекции рыб в мире, особенно из тропического Индо-Тихоокеанского региона, принадлежат французским ихтиологам (ученым, изучающим рыбу). Его письма указывают на то, что он планировал собирать рыбу в районах южной части Южной Америки, которые не были хорошо изучены.Как только он начал свой полевой отбор проб на Кабо-Верде и в Бразилии, Дарвин начал наблюдать, выдвигать гипотезы и выполнять простые манипуляции. Эти сильные основы, характерные для его основополагающей работы, впоследствии сослужили ему хорошую службу при опросе удаленных экспертов и проведении более сложных экспериментов.
В Бразилии он отобрал образец Chilomycterus antennanatus , обузданного чепчика, который является «рыбой-шаром», которая может накачивать себя воздухом. Он мудро упаковал свои образцы вместе с другими в бочку, полную «спиртного», чтобы отправить их обратно для последующего описания опытным систематиком (как это делали большинство естествоиспытателей того времени).Он также записал его живые цвета в соответствии с образцами красок в своем полевом экземпляре буклета Патрика Сайма «Номенклатура цветов Вернера» и сообщил о его поведении, которое он попытался связать с его анатомией. Дарвин отметил механизм, который позволяет этой рыбе надуваться, и предположил, что он может работать, помогая дуть водой на хищников, как одно из «нескольких средств защиты». Оказывается, дело обстоит не так. Беррфиш, как и многие другие рыбы, «выдувает» червей и других мелких животных, которыми они питаются, из своих песчаных укрытий.Идея соотнесения поведения с анатомией была еще новой в то время, но знаменитый мыслительный процесс Дарвина уже начал определять себя.
Дарвин также предположил — ошибочно — что рыба-попугай произвела белые скалы Дувра. Хотя эти гипотезы неверны, они иллюстрируют, что молодой Дарвин уже усвоил основной посыл Лайелла Принцип геологии , который он прочитал на Beagle : небольшие причины, действуя на больших площадях и в глубоких временах, могут сдвинуть горы.Эта тема была ключевым элементом естественного отбора, который Дарвин опубликовал в 1859 году. Последняя книга Дарвина о подземных работах с дождевыми червями, опубликованная в 1871 году, вновь связана с основной темой, лежащей в основе его работы с рыбами-попугаями 35 лет назад: миллиарды укусов дождевых червей за миллионы лет создали и поддерживают почвы, которые составляют большую часть земной жизни, включая нашу. зависит от. Величие Дарвина состоит в том, что он во всех своих работах мог видеть, как мелочи, действующие на необъятных просторах пространства и времени, становятся силами, формирующими Землю.Мы игнорируем этот простой принцип — который также лежит в основе глобального потепления — на свой страх и риск.
Даниэль Поли — французский профессор ихтиологии в Центре рыболовства Университета Британской Колумбии, Ванкувер, Канада, где он был директором в течение пяти лет с ноября 2003 года по октябрь 2008 года. Он является автором или соавтором книги. более 500 научных статей, глав книг и небольших статей. Он является автором, редактором или соредактором около 30 книг и отчетов.Он ведет курсы и руководит студентами на четырех языках на пяти континентах. В 2004 году он опубликовал «Рыбы Дарвина: энциклопедия ихтиологии, экологии и эволюции», издательство Cambridge University Press.
Пожалуйста, обратитесь к разделу «Ресурсы» со списком библиографии / дополнительной литературы для этого эссе.
> Вернуться к началу Переосмысление птичьего дерева жизни:
Современные генетические исследования показывают, что зяблики Дарвина вовсе не зяблики
Сушма Редди и Шеннон Хакетт
Чарльз Дарвин часто упоминал птиц, когда приводил доводы в своей книге «Происхождение видов».»Задолго до Дарвина и позже птицы были одними из самых любимых и хорошо изученных организмов. Исследования этих бросающихся в глаза и часто красивых животных сформировали биологическую мысль — от естественной истории до поведения, экологии, воспроизводства, видообразования, вокализации, познания, эволюции. и др. Учитывая все это внимание, удивительно, что эволюционные отношения птиц — птичье древо жизни — остались столь неразрешенными.
Высокое видовое разнообразие птиц по сравнению с некоторыми другими группами позвоночных давно вызывает предположения об их происхождении.Со времен Дарвина выдвигались теории, объясняющие это разнообразие, но исследования показывают, что простого объяснения нет. Например, есть несколько общих черт, присущих основным группам птиц, которые указывают на их взаимоотношения — например, попугаи похожи на других попугаев, но имеют мало общего морфологически с другими птицами; то же самое верно для сов, пеликанов и так далее. Исследователи использовали то немногое свидетельств, которое было доступно в результате наблюдений за морфологией, поведением и экологией, чтобы оценить, как птицы взаимосвязаны.Совсем недавно генетические данные начали складывать части пазла, но результаты ранних исследований были разными, часто неубедительными и даже противоречивыми.
Ученые теперь считают, что проблема связана с формой эволюционного древа птиц. На основании окаменелостей и генетических свидетельств исследователи полагают, что современные группы птиц разделились на разные формы в пределах нескольких миллионов лет друг от друга, примерно 65-100 миллионов лет назад. Это делает расшифровку эволюционной истории птиц сложной задачей, требующей гораздо большего количества данных, чем когда-либо было собрано для решения этой проблемы.
Более пяти лет мы были частью совместного проекта по изучению этой большой загадки, связанной с птицами. Мы решили изучить глубокую эволюционную историю птиц, используя огромное количество ДНК всех основных групп птиц. Нашему исследованию способствовали технологические достижения, которые позволили нам собрать большие объемы данных о последовательностях, а также данные из недавних проектов по геному, таких как проекты для человека и курицы, которые во многом способствовали нашему познанию геномов.Используя 19 различных генов или более 32 000 пар оснований ДНК для каждого из 169 видов птиц, мы расшифровали надежное «генеалогическое древо» птиц. Наше исследование выявило несколько неожиданных, но прочно поддерживаемых взаимосвязей и показало, что многие общепринятые представления об эволюции птиц ошибочны.
Один из важных уроков этого исследования заключается в том, что внешность может вводить в заблуждение. Многие группы птиц, которые выглядят по-разному, на самом деле тесно связаны. Некоторые из этих маловероятных «кузенов» включают попугаев и певчих птиц, фламинго и поганки, а также колибри и козодоев.И многие группы, которые действительно выглядят и действуют одинаково, оказываются не тесно связанными. Например, хищные птицы или хищники, такие как соколы и ястребы, независимо развили сходный образ жизни. Точно так же совы и козодои, ведущие ночной образ жизни загадочно окрашенные группы, не связаны между собой. Интерпретация многих адаптаций к разному образу жизни, окружающей среде и поведению теперь может быть оценена с этой новой исторической точки зрения.
Наше исследование, наряду с другими недавними генетическими исследованиями, демонстрирует, что большая часть классификации птиц неверна.Многие из традиционных отрядов, семейств, родов и даже видов не являются естественными группами, что указывает на то, что многие традиционные черты, используемые для объединения этих групп, не отражают эволюционную историю птиц, как предполагалось ранее.
Другой пример сложной эволюции птиц, особенно актуальный, когда мы прославляем Дарвина, его жизнь и достижения, исходит от одной из наиболее изученных и влиятельных групп птиц — галапагосских зябликов Дарвина, которые долгое время считались классическим примером адаптивной радиации. .На этих зябликах были проведены одни из самых элегантных и подробных исследований, демонстрирующих эволюцию посредством естественного отбора. Однако генетические исследования показывают, что нам есть что узнать даже об этой знаменитой группе птиц. Несмотря на морфологическое разнообразие, птицы, отнесенные к разным видам на основе различного размера клюва, имеют идентичную или почти идентичную ДНК. Кроме того, использование данных последовательности ДНК для определения места зябликов на птичьем древе жизни показывает, что зяблики Дарвина вовсе не зяблики, а принадлежат к семейству танагеров.Новые данные и подходы позволяют переосмыслить даже самые знакомые примеры из учебников.
Продолжая исследовать и собирать воедино пазл птичьего древа жизни, мы, несомненно, откроем и переосмыслим другие увлекательные аспекты эволюции птиц. Птицы демонстрируют невероятное разнообразие, и, используя это «генеалогическое древо», мы можем понять, как возникли эти разновидности. Лучше понимая, как эволюционировали птицы, мы также лучше понимаем особенности, которые веками очаровывали так много ученых и любителей.
Сушма Редди в настоящее время является научным сотрудником Полевого музея естественной истории в Чикаго, штат Иллинойс, работает над проектом «Ранняя пташка» в рамках программы «Сборка древа жизни» (AToL), поддерживаемой Национальным научным фондом. Осенью 2009 года она стала доцентом кафедры биологии в Университете Лойола в Чикаго. Ее исследования охватывают темы эволюции, биогеографии и генетики, в первую очередь с использованием птиц, но также и других позвоночных. Шеннон Хакетт — младший куратор и руководитель птичьего отдела Полевого музея естественной истории в Чикаго, штат Иллинойс.и сопредседатель Комитета по эволюционной биологии Чикагского университета. Она также является членом Союза американских орнитологов. Она изучает эволюцию птиц в рамках проекта «Ранняя пташка», который является частью программы «Сборка древа жизни» (AToL), поддерживаемой Национальным научным фондом.
Пожалуйста, обратитесь к разделу «Ресурсы» со списком библиографии / дополнительной литературы для этого эссе.
> Вернуться к началу Что, если бы Дарвин не написал «Происхождение видов»?
Методология Дарвина может сравняться с его идеями по научному значению.
Марша Ричмонд
Evolution настолько вплетен в ткань современной жизни, что практически невозможно представить мир без нее.Этого не произошло с Чарльзом Дарвином (1809–1882). Европейские культуры, находящиеся под влиянием Аристотеля, а также Библии, рассматривали мир как стабильный и упорядоченный, с живыми организмами, связанными в великую «цепь бытия». Британский богослов-естествоиспытатель Уильям Пейли объяснил адаптацию тем, что каждое существо было создано Творцом для определенной цели. В то время как несколько натурфилософов, в первую очередь Жан-Батист Ламарк и дед Дарвина Эразм Дарвин, размышляли об изменениях организмов с течением времени, такие взгляды считались неортодоксальными, если не еретическими.
Дарвин начал сомневаться в «неизменности видов» вскоре после своего пятилетнего плавания на судне Beagle (1831-1836). Как он отметил в первом отрывке «Происхождения видов»:
На борту H.M.S. «Бигль», как натуралист, меня очень поразили некоторые факты, касающиеся распределения жителей Южной Америки и геологических отношений настоящего к прошлым обитателям этого континента. Мне показалось, что эти факты проливают свет на происхождение видов — эту тайну загадок, как ее назвал один из величайших философов.( Происхождение , стр. 1)
В 1838 году Дарвин начал набрасывать свою идею «естественного отбора». За два десятилетия он собрал несметное количество фактов, имеющих отношение к его теории. Наконец, он начал писать свою «большую книгу видов», когда в июне 1858 года он получил письмо от Альфреда Рассела Уоллеса, британского натуралиста, собирающего образцы на Малайском архипелаге, с вложенной рукописью для Дарвина. Он был поражен сходством рукописи с его собственными идеями. Это вынудило Дарвина действовать, и с помощью его друзей Чарльза Лайелла и Джозефа Далтона Хукера его эссе 1844 г. было опубликовано вместе с статьей Уоллеса в журнале « Journal of the Proceedings of the Linnean Society of London » в августе 1858 г.Затем Дарвин поспешил напечатать «отрывок» своих взглядов: О происхождении видов посредством естественного отбора или сохранении благоприятных рас в борьбе за жизнь появился 24 ноября 1859 года.
Таким образом, Дарвин был не первым, кто задумал эволюцию, и не единственным, кто разработал теорию естественного отбора. Однако это не означает, что если бы он не опубликовал «О происхождении видов», естественные науки поступили бы так же. Книга Дарвина принесла потомкам больше, чем просто идея эволюции или теория естественного отбора.
Методология Дарвина произвела революцию в науках о жизни, подготовив почву для крупных достижений биологии двадцатого века. До Происхождение естествоиспытатели в основном занимались описанием и именованием организмов, а также изучением их анатомии и физиологии. Чтобы подтвердить свое утверждение о том, что организмы эволюционировали с течением времени посредством естественного отбора, Дарвину пришлось изложить обширный массив эмпирических данных, взятых из многих различных областей естественной истории, а затем сформулировать «один длинный аргумент» для объяснения этих наблюдений ( Origin , п.459). Дарвин опирался на аналогии и индуктивные рассуждения в поддержку своей теории естественного отбора. Ссылаясь на понятие «согласованности индукций» философа Уильяма Уэвелла, Дарвин утверждал, что любая теория, способная объяснить так много различных классов фактов, вряд ли будет ложной. После 1859 года программа Дарвина, основанная на гипотезах, которая теперь называется «гипотетико-дедуктивный» метод, в дополнение к его частной теории эволюции, стала основой для будущих работ в области биологии.
Таким образом, наследие Дарвина для потомков заключается в том, что он революционизировал методологию наук о жизни и предлагал определенные взгляды на эволюцию. Уоллес и другие, вероятно, представили эволюционные взгляды, описывающие законные изменения в органической жизни. Тем не менее, трудно представить себе какую-либо работу, которая могла бы сравниться с убедительной силой «Происхождения видов» не только в объяснении разнообразия жизни, но и в обучении натуралистов тому, как исследовать сложные взаимосвязи.Действительно, «Происхождение видов» продолжает служить ярким примером того, как делать хорошую науку. Историки обычно избегают рассказов о том, что, если бы, но большинство согласилось бы с тем, что, если бы «Происхождение видов» не было опубликовано, мы все равно верили бы в эволюцию, но развитие современной биологии развивалось бы совсем иначе, и с меньшим успехом.
Марша Ричмонд — адъюнкт-профессор истории Государственного университета Уэйна в Детройте, штат Мичиган.Историк биологии конца девятнадцатого и начала двадцатого века, ее исследования сосредоточены на взглядах Дарвина на наследственность, историю теории эволюции, подъем современной генетики и вступление женщин в биологию. Она является советником США по корреспонденции проекта Чарльза Дарвина, базирующегося в Кембридже, Англия. Национальный научный фонд поддерживает ее работу «Женщины в ранней истории генетики», в частности «Красный зуб и коготь». 2-е изд. Чикаго: Издательство Чикагского университета.
Пожалуйста, обратитесь к разделу «Ресурсы» со списком библиографии / дополнительной литературы для этого эссе.
> Вернуться к началу Мифология естественного отбора
Идеи Дарвина разрабатывались и совершенствовались в сообществах Лондона, а не изолированно на Галапагосских островах.
Джим Секорд
Где Чарльз Дарвин убедился в истинности эволюции? Конечно, не на Галапагосских островах с их необычными животными и растениями, а скорее в дымном, шумном мире раннего викторианского Лондона.
История гласит, что Дарвин был настолько поражен уникальной фауной Галапагосов во время своего пятилетнего плавания на борту HMS Beagle , что сразу же отказался от своей веры в стабильность видов. Более того, часто утверждают, что его наблюдения за зябликами, клюв которых меняется от острова к острову, сразу же привели его к убеждению в естественном отборе. Но эти рассказы о мгновенной конверсии — мифы. В течение долгих и скучных месяцев возвращения Beagle в Англию сомнения Дарвина в отношении видов начали кристаллизоваться.
Только после переезда в Лондон в 1837 году он стал убежденным эволюционистом. Значение находок Дарвина начало формироваться, когда такие эксперты, как человек-птица Джон Гулд, начали идентифицировать его галапагосские образцы. ; Различные разновидности черепах и пересмешников явились убедительным доказательством связи между фауной Галапагосских островов и соседней Южной Америкой. В географическом пространстве, как и в геологическое время, родственные виды появлялись последовательно и по порядку, как и в летописи окаменелостей.Эти отношения, которые впечатляли Дарвина на протяжении всего путешествия, предполагали, что виды не создавались специально.
Что касается галапагосских вьюрков, то во время своего недолгого пребывания Дарвин не заметил значения разновидностей птиц, обитающих на разных островах. В блестящей детективной работе историк Фрэнк Саллоуэй исследовал образцы Дарвина, которые сейчас хранятся в Музее естественной истории в Лондоне. Оказывается, Дарвин скептически относился к местным сообщениям о разных зябликах, поэтому еще в Лондоне его лейблы пришлось откорректировать, насколько это возможно, с использованием коллекций его товарищей по кораблю.Таким образом, несмотря на популярные утверждения, данные свидетельствуют о том, что галапагосские зяблики не были причиной, по которой Дарвин разработал свою теорию естественного отбора.
Вместо этого, вдохновение пришло, когда Дарвин объединил идеи, полученные в ходе своих послекрейсных исследований по воспроизводству и воспроизводству, связанным с разведением, с пониманием экономического роста популяции. В то время Лондон был очагом дискуссий о новых теориях в науке, поэтому вполне уместно, что центральная теория современной биологии разрабатывалась в грязной холостяцкой квартире в многолюдном городе — самом большом, который когда-либо знал мир.
Представление о том, что естественный отбор возник в полной мере, когда «Бигль» высадился на Галапагосские острова, не только сводит к минимуму проблемы, с которыми столкнулся Дарвин, но также не учитывает, что даже величайшие научные инновации зависят от других. Сегодня Галапагосы — прекрасная лаборатория для понимания эволюции, но только потому, что Дарвин сделал их таковыми.
Джим Секорд — директор заочного проекта Дарвина, профессор истории и философии науки Кембриджского университета и член колледжа Христа.Недавно он редактировал «Эволюционные сочинения» Дарвина для издательства Oxford University Press, включая полный текст его автобиографии.
Пожалуйста, обратитесь к разделу «Ресурсы» со списком библиографии / дополнительной литературы для этого эссе.
> Вернуться к началу
> Кредиты
Любые мнения, выводы, заключения или рекомендации, представленные в этом материале, принадлежат только грантополучателю / исследователю, автору или сотруднику агентства; и не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда.
.