Білі плями еволюції

1. народження дарвінізму
2. спільний предок
3. вразливе місце
4. парадокси розвитку
5. Хто ми?
6. Фальшивки і помилки

Багато висновки сучасної теорії еволюції неочевидні і вимагають витончених обґрунтувань. У ній чимало невирішених проблем, і є області, до вивчення яких тільки приступили. Однак на сьогоднішній день це єдина фундаментальна теорія в біології, що дозволяє пояснити розвиток і різноманітність життя.

Поняття «еволюція», тобто «розгортання» або «розмотування», поступове без стрибків і перерв зміна і ускладнення якого-небудь об'єкта, існувало в науці і до Дарвіна . Про еволюцію, наприклад, Сонячної системи писали Кант в 1755 році і Лаплас в 1796-м. Природно, що і біологи приміряли цю ідею до своєї дисципліни. Перша заснована на ній теорія органічного світу належала Жану Батісту Ламарку, який припустив, що всім живим істотам властиво прагнення до самовдосконалення і прогресу з успадкуванням здобутих протягом життя ознак. І хоча з точки зору сучасної науки в поясненні причин розвитку Ламарк був не правий і зміни, які не зачіпають статеві клітини, успадковуватися не можуть, проте існування самого явища еволюції він довів цілком переконливо. Були, звичайно, й інші теорії розвитку органічного світу, нині практично забуті. Для XVIII і початку XIX століття подібний підхід, пояснював що відбуваються в світі зміни природними причинами, а не дією вищих сил, був новаторським і суперечив загальноприйнятою методологією, суть якої найкраще виклав англіканський священик Вільям Пейлі. В яке побачило світ в 1806 році «Природнім богослов'ї» він міркував так: припустимо, що на прогулянці в поле ми знайшли годинник. Ясно, що такий складний і доцільний механізм не міг виникнути спонтанно, але був зауявний і виготовлений таким собі годинникарем. Але Всесвіт і життя незмірно складніше годин, тому повинен бути і створив їх Майстер. Популярність цієї аналогії в наші дні спонукала американського біолога і видатного популяризатора дарвінізму Річарда Докінза продовжити суперечку з Пейлі і навіть дати своїй книзі, опублікованій в 1986 році, назва «Сліпий Годинникар». Як пояснити помилки і неточності в «конструкції» живих організмів, запитує Докінз. Наприклад, геном людини «містить величезну кількість« сміття », непрацюючих і навіть смертельних генів, як, наприклад, онкогени. Все це міг створити тільки сліпий годинникар, але ніяк вже не "розумний» творець ».

Перше еволюційне древо життя, яке зобразив Дарвін в записнику «Трансмутація видів» в 1837 році

На той час, як Чарлз Дарвін відправився в знамените кругосвітнє плавання на кораблі «Бігль», і за майже двадцятирічний наступний період, коли він опрацьовував свою теорію, в природознавстві, в першу чергу в геології, було накопичено досить фактів, що дозволяють пояснювати розвиток фізичного і органічного світу без годинникаря.

Англія і континентальна Європа рясніють місцями, де пласти гірських порід виходять прямо на поверхню і тому легкодоступні для вивчення. На початку 1830-х років англійський геолог Чарлз Лайель, з яким Дарвін згодом подружився, запропонував нову концепцію історії Землі, названу Уніформізм. Відповідно до неї головні процеси, які змінюють Землю, - це вивітрювання і розмивання гірських порід. Оскільки йдуть вони дуже повільно, то побачити результати їх роботи - згладжування гір і освіту кілометрових осадових товщ - можна тільки за тривалий період часу. Перші ж оцінки віку Землі за швидкістю накопичення морських опадів склали мільйони років замість шести днів Творіння. Тоді вважали, що для поступової еволюції видів цього часу цілком достатньо.

Книгу Лайеля «Основи геології» з викладом ідеї поступової еволюції ландшафтів Дарвін навіть брав з собою в подорож, хоча ставлення до неї наукового співтовариства було настороженим. Більшість вчених вірили в теорію катастроф, яка затверджувала, що кожен пласт викопної фауни - це свідчення окремих актів творіння, які чергувалися з катастрофічним вимиранням створеного раніше. «Проникливий Генсло (пастор і ботанік) дав пораду мені уважно вивчити тільки що з'явився перший том Principles, але ні в якому разі не перейматися проведеними в ній поглядами», - писав Дарвін. Але молодий натураліст перейнявся - так переконливі були доводи Лайеля.

На поступові зміни, що відбуваються в органічному світі, вказував і величезний палеонтологічний матеріал, накопичений в XIX столітті. Різноманітність скам'янілих форм тварин і рослин, чіткий розподіл їх по товщ, аж до того, що по одним і тим же викопних залишках можна встановити одновікові шари, навіть якщо вони знаходяться в різних місцях, - все це наводило на думку про те, що живий світ закономірно змінювався по всій планеті. Більш того, вже за часів Дарвіна по скам'янілостям почали відновлювати тимчасову послідовність геологічних подій, якій вчені користуються понині.

Оскільки еволюційний розвиток передбачає безперервність, значить, одні види повинні відбуватися від інших. Головне підтвердження цієї тези прийшло з ембріології, яка бурхливо розвивалася на початку XIX століття, і вже був відкритий закон (російським академіком Карлом фон Бером), згідно з яким у тварин, абсолютно різних в дорослому стані, схожі зародки. Дарвін був добре знайомий з цими дослідженнями і використовував їх для своїх теоретичних побудов.

народження дарвінізму

Що ж, власне, зробив сам Дарвін? А зробив він на перший погляд дуже просту, але абсолютно необхідну річ, завдяки якій гіпотеза стала теорією. Він пояснив, як йде еволюція, який її конкретний механізм. Саме це пояснення, оформлене у вигляді теорії природного відбору, згодом назвали «дарвінізмом». Ця теорія «спочиває на трьох китах»: мінливості, спадковості і відборі. Зрозуміти її нескладно і школяреві, досить пригадати, що серед тварин і рослин, будь то домашні або дикі, завжди є якесь розмаїття, і особини одного виду хоч трохи, але відрізняються один від одного - так проявляється мінливість. При цьому діти більше схожі на своїх батьків, ніж на чужих, - так працює спадковість. Тепер покладемо, що в потомстві однієї пари голубів дзьоби трохи розрізняються по довжині, і один любитель звертає увагу на голуба з дзьобом злегка коротше, інший же, навпаки, на голуба з дзьобом достовірніше, тому вони будуть відбирати для розведення птахів з одним з крайніх проявів ознаки. Спочатку відмінності дуже малі, але з плином часу відбір призводить до виникнення двох добре розрізняються форм - порід. Саме так в дійсності і сталося з породами голубів-турманів, виведених в Англії, чий приклад використав для ілюстрації своєї теорії Дарвін. Виходить, що досконалість і вражаюче розмаїття живих організмів - від бактерій і грибів до баобабів і людини - створено завдяки природному відбору, який діє з покоління в покоління.

Схема відповідності геологічних і палеонтологічних даних, складена у XIX столітті. Тут показана хронологічна послідовність нашарувань морських опадів і містяться в них флори і фауни. Зокрема, видно, що слони з'явилися пізніше, ніж динозаври

Перше видання основної праці Дарвіна «Походження видів шляхом природного відбору» побачило світ 24 листопада 1859 року. У день її появи на прилавку магазину вона розійшлася тиражем 1 250 екземплярів. Знадобилося друге видання накладом 3 тисячі, потім додрукували ще 16 тисяч, книгу перекладено багатьма мовами світу. Дарвін сміявся: «Навіть на староєврейською мовою з'явився нарис про неї, доводить, що моя теорія міститься в Старому Завіті!» Він був гордий і заперечував, ніби успіх книги - тільки в її своєчасності. За його зізнанням, до її публікації він не зустрічав серед своїх колег жодного, хто сумнівався б у сталості видів. Навіть Лайель не погоджувався з Дарвіном. Однак теорія природного відбору так добре пояснювала накопичився у натуралістів матеріал і так цікаво читалася, що була просто приречена на успіх.

Що б не говорив автор, книга дійсно виявилася дуже своєчасною. Завдяки швидкому розвитку науки, техніки і економіки в європейському суспільстві поширилася ідея прогресу. Теорія еволюції переносила її на розвиток живого світу і одночасно служила природничих обґрунтуванням прогрессистских соціальних теорій. Кажуть навіть, що Карл Маркс хотів присвятити «Капітал» Дарвіну, і хоча це лише міф, його існування показово.

Коль скоро дарвінізм визнавав еволюцію всіх видів, то з неминучістю виникало питання про походження «вінця творіння». На нього Дарвін теж відповів, але в іншій книзі, яка вийшла на 12 років пізніше першої: ймовірно, він довго не наважувався публічно виступити за таким делікатній питання. Ця книга називалася: «Походження людини і статевий відбір». На думку автора, своїм інтелектуальним прогресом людство зобов'язане жінкам, які вибирали собі найрозумніших і надійних партнерів, а слабкіші і дурніші представники сильної половини залишалися без потомства. Саме в цій книзі прозвучало вперше заяву, настільки розбурхала суспільство, про наше спорідненість з мавпами. З тих пір теорія еволюції вийшла за стіни кабінетів вчених, стала предметом широкого обговорення, і критика її втратила конструктивний науковий характер. Що поробиш, але тоді в руках у Дарвіна не було настільки вагомих доказів своєї правоти, які з'явилися пізніше, і, кажуть, під завісу свого життя він готовий був навіть відмовитися від гіпотези походження людини. Факти з'явилися незабаром після його смерті. У 1890 році на острові Ява голландський антрополог Ежен Дюбуа виявив кістки древніх, схожих на людину, істот, яких назвали пітекантропами. І хоча, за сучасними уявленнями, ні пітекантроп, ні інші відомі копалини людиноподібні, включаючи неандертальця, що не були безпосередніми предками людини, проте вони - наші найближчі генетичні родичі - і допомагають побачити, як разом з поступовим розвитком мозку і освоєнням прямоходіння виникло людина .

Навіщо судитися з теорією

Після Першої світової війни громадську думку в США було упереджене проти теорії еволюції, яку пов'язували з атеїзмом. У 1925 році в штаті Теннессі в якості закону був прийнятий «акт Батлера», який говорить: «... буде порушенням закону, якщо будь-який викладач будь-якого університету або школи, що містяться повністю або частково за рахунок штату, викладатиме будь-яку теорію, що заперечує історію Божественного Творіння людини , як того вчить Біблія, і замість цього викладати, що людина походить від нижчих тварин ». Відповідальність за порушення передбачала сплату штрафу в 100-500 доларів, на ті часи суми. Противники акту Батлера, група бізнесменів з Дейтона, маленького містечка в штаті Огайо, очолюваних інженером Джорджем Репплі, вирішили показати абсурдність цього закону досить оригінальним способом - через суд. Вони заручилися згодою молодого викладача природознавства і математики Джона Скоупса, що той визнає себе порушником акту Батлера. Фактично Скоупс тільки один раз вів урок біології, замінюючи хворого колегу, на якому дійсно обговорював главу по дарвінізму з рекомендованого підручника. Задум полягав у тому, щоб процес показав неспроможність акту Батлера і привів до його скасування. Додатковим стимулом була ідея Репплі про те, що процес приверне увагу до Дейтона і допоможе заробити - класична піар-акція.

Процес почався 10 липня 1925 року. Захист домоглася обговорення Біблії в якості альтернативного природознавства джерела знань. Обвинувач Вільям Брайан, впливовий політик, неодноразовий кандидат в президенти, змушений був відповідати на «незручні» питання про біблійних чудеса, чи можна їх трактувати буквально і розглядати в якості серйозної альтернативи природничо-якій точці зору: про створення світу за шість днів і його віці, зупинці сонця Ісусом Навином, що він був ковтнув китом і жили три дні в його шлунку Йони і подібному. Браян не відповів на ці питання задовільно, і спостерігала за процесом преса визнала його поразку. Стало очевидно, що біблійні факти природної історії можна трактувати як алегорії. Скоупс був виправданий, але в силу юридичних причин акт Батлера скасували не відразу - це сталося тільки в 1967 році, хоча з часів «мавпячого процесу» більш ні разу не застосовували.

У США було ще кілька спроб обмежити викладання еволюціонізму в школі за релігійними мотивами. Останній раз це було в 2002 році в окрузі Кобб штату Джорджія, де на шкільних підручниках біології на вимогу віруючих батьків помістили наклейки з написом: «... еволюція - це теорія, а не факт ... цю тему треба розглядати критично». У 2005 році окружний суд ухвалив ці наклейки прибрати. У Росії нещодавно пройшов перший «мавпячий процес». Ініціював його Кирило Шрайбер професійно займається рекламним бізнесом, так само як допомагав йому на процесі один Антон Вуйма, керівник «Духовного спадщини» - організації, що називає себе «інформаційним агентством з сильним PR-ухилом». Сам Вуйма в інтерв'ю визнавав, що в цілях самореклами проводить акцію «чорного PR» - в даному випадку проти дарвінізму. Суд міста Санкт-Петербурга прийняв перший позов до розгляду і виніс по ньому негативне рішення.

Краща демонстрація теорії еволюції - стадії розвитку жаби: у схожого на рибку пуголовка спочатку відростають задні лапки, потім передні, потім зникає хвостик, і ось нова істота - амфібія

спільний предок

Колеги задавали Дарвіну масу питань, на багато з яких він переконливо відповів і не тільки тому, що був енциклопедично освіченою людиною, але і завдяки силі запропонованої ним теорії. А на що не відповів він сам, відповіли наступні покоління вчених, і їх відповіді породили нові питання ...

Чи можливо, що ніякої наступності між видами немає і кожен з них виник незалежно? На це питання сучасна наука, яка вивчає механізм еволюції на рівні молекул, відповідає негативно. У всіх відомих істот спадкова інформація закодована у вигляді послідовності нуклеотидів в молекулах ДНК. Нуклеотидів всього чотири, і вони однакові у мікроорганізмів, рослин і тварин. Цей факт - на користь спорідненості всіх істот. Але порядок проходження нуклеотидів різниться в молекулах ДНК різних організмів, що, власне, і є запорукою їх зовнішнього і внутрішнього відмінності. Чим більше таких відмінностей в ДНК двох різних видів, тим раніше вони розійшлися зі своїм спільним предком.

Використовуючи ці положення, в 1962 році американські біохіміки Лайнус Полінг і Еміль Цукеркандль висунули ідею «молекулярних годин». Вони помітили кореляцію між кількістю відмінностей в послідовності амінокислот гемоглобіну - білка, що переносить кисень, який є у багатьох тварин, і часом розбіжності видів згідно палеонтологічного літопису. Тобто швидкість, з якою змінюється послідовність амінокислот, для даного білка постійна. А значить, по числу відмінностей в одному і тому ж білку для будь-якої пари видів можна оцінити час їх розбіжності, навіть якщо і палеонтологія із цього приводу не дає ніяких вказівок. Як в шкільній задачі на розрахунок часу при відомих відстані і швидкості. Той же принцип виявився вірним і для послідовностей нуклеотидів в молекулах ДНК. В ідеальному випадку генеалогія живої істоти, побудована палеонтологами, повинна збігтися з генеалогією, побудованої генетиками, і це стало б однією з кращих демонстрацій теорії еволюції.

Знання про послідовності ДНК і білків привели до народження нової науки, що займається їх зіставленням і аналізом, - біоінформатики. Від неї відгалузилися молекулярна філогенетика. У порівнянні з традиційною систематикою, заснованої на вивченні анатомії, ця наука оперує величезною кількістю ознак - адже число генів у багатоклітинних організмів обчислюється багатьма тисячами, і кожен з них складається з сотень або тисяч нуклеотидів. Сотні лабораторій у всьому світі аналізують ДНК і все глибше розбираються в родинних зв'язках організмів.

Лапка мишачого ембріона спочатку схожа на плавник. Згодом з нього формуються пальці, перетинки між якими пропадають завдяки універсальному явищу апоптоза - запрограмованої смерті клітин

Чи не только генетичний код, но и функціональні ділянки ДНК - гени - нерідко однакові. Например, розвиток зародки у різніх груп багатоклітінніх тварин управляється одними и тимі ж генами. Де буде передній кінець, а де - задній, задають «гомеозісніе» гени, дуже схожі у всех тварин: від медузи до примату. Одні і ті ж гени управляють розвитком очі мухи і миші - але ж колись вважалося, що ці органи не порівняти, оскільки по-різному влаштовані: очей комах складається з безлічі простих вічок - фасеток, кожен з яких дає зображення однієї точки простору, а очей хребетних будує повне детальне зображення. Ще приклад, в зародку будь-якого виду утворюються зайві клітини, які потім самознищується. Так, наші пальці формуються за рахунок загибелі клітин між ними, інакше замість нормальної кінцівки розвивалася б зрощена культя. Точно так же ліквідуються самостійно і мутантні клітини, здатні стати раковими. Ці процеси запрограмованої загибелі клітин - апоптозу - управляються особливими генами, які дуже схожі і, як виявилося, взаємозамінні, у людини, миші і крихітного хробака, що складається всього лише з однієї тисячі клітин.

А раз у всіх істот зустрічаються однакові «цеглинки», значить, вони дісталися їм від якогось загального предка? Хто ж це міг бути? У світі одноклітинних ми бачимо організми, схожі з обміну речовин і на рослини, і на тварин. Перші шляхом фотосинтезу створюють собі їжу самі, другі - цього не можуть і потребують готових органічних речовинах. Наприклад, від такого істоти, як Евглена зелена - полуводоросль-напівтварина, могла піти подальша еволюція. Щоб стати багатоклітинними, окремим істотам-клітинам потрібно було об'єднатися в колонії. Зараз вважають, що такий стрибок пов'язаний з появою хижацтва як способу життя: велику особина важче з'їсти. Вся подальша еволюція - це безперервна гонка нарощування обсягів обох протиборчих сторін, в якій хижаки і жертви підганяли один одного. Тварини, які жили мільярд років тому, настільки відрізнялися від сучасних, що до них не застосовуються звичні принципи класифікації. У них химерно поєднувалися ознаки різних сучасних типів, ніколи не зустрічаються одночасно ні в одному з нині живих організмів. Трібрахідіум можна було б назвати медузою, якби не дивовижна трипроменева симетрія, більш характерна для рослин. Дікінсон схожа на кільчастого хробака, але назвати її так заважає «змінна» симетрія, при якій парні кінцівки розташовані не навпроти один одного, а в шаховому порядку. Такий тип симетрії знову-таки частіше зустрічається в рослинному царстві, але в даному випадку вчені впевнені, що мають справу з твариною. З незрозумілої причини ці дивні істоти вимерли, і понад півмільярда років тому (в ранньому кембрії) на короткому відрізку часу тривалістю близько десяти мільйонів років з'явилися всі відомі сучасні типи тварин. Ця подія назвали «кембрійських вибухом». І відповідно до теорії еволюції загальний предок сучасних тварин вийшов з давнього світу докембрійських «чудовиськ», тих, хто пережив глобальну катастрофу. Дані молекулярної філогенетики підтверджують, що родовід сучасних типів (як то: губки, погонофори, хордові і т. Д.) - це не дерево, але кущ з пучком гілок-типів, що ростуть з єдиного кореня. А ось скам'янілі залишки того, хто був цим коренем, палеонтологам ще не попалися.

вразливе місце

Насправді прямого обгрунтування еволюційної теорії ще ніхто не представив. В якості такого може послужити тільки спостереження за природним розвитком видів і обов'язкова реєстрація того, якими були істоти на старті, їх проміжні форми і на що перетворилися в кінці. Відсутність такого спостереження і є найбільш вразливе місце теорії. Дійсно, якщо видоутворення - це безперервний процес, який триває і в наші дні, то чому ми не зустрічаємо перехідних форм? Є, наприклад, тигр, лев, леопард, рись - представники сімейства котячих, а смугастих левів або тигрів з гривами - форм проміжних між двома спорідненими видами - не буває. Насторожує і те, що в викопному стані перехідні форми також не зустрічаються. Відсутність сучасних перехідних форм Дарвін пояснював тим, що картина сьогоднішнього світу - це результат вже вирішити протиріччя і родоначальні види винищені природним відбором. Що ж до відсутності їх викопних решток, то аргументом служили короткочасність їх існування і невелика чисельність, через що ймовірність, щоб вони збереглися, дуже мала, а ймовірність виявити їх - і зовсім мізерна. Все, що бачать палеонтологи, - це один вид в одному шарі, інший - в іншому, і ніяких переходів. Немов довгі періоди стійкого існування одних і тих же організмів раптом змінювалися швидким видоутворення. Американські вчені Нільс Елдрідж і Стівен Гулд назвали це явище «переривчастим рівновагою». Залишилося зрозуміти умови стабільності і фактори прискорення еволюції.

І все-таки, в одному окремому випадку - серед мікроорганізмів - вчені вважають, що їм вдається бачити і реєструвати хід еволюції. У відповідь на винахід нових антибіотиків проти хвороботворних бактерій виникають штами (групи мікроорганізмів з чіткими фізіологічними особливостями), стійкі до дії цих ліків. З першої половини XX століття йде постійна гонка: медикам доводиться весь час винаходити нові лікарські засоби, які швидко втрачають ефективність через прискореної еволюції мікробів. Єдине, що зупиняє від того, щоб вважати її зримим процесом видоутворення, - неможливість застосувати до бактеріального штаму поняття «вид». Стандартне визначення свідчить, що вид - це сукупність організмів, нездатних до схрещування з особинами інших видів або дають при таких схрещуваннях безплідне потомство. Але виявилося, що штами, що відносяться до одного і навіть різних видів бактерій, можуть обмінюватися генетичним матеріалом один з одним. Це явище назвали горизонтальним переносом генів. Завдяки міграції генів досягнення одного виду мікроорганізмів стають доступними для іншого - таку форму еволюції назвали ретикулярної, або сітчастої, щоб підкреслити її відмінність від «класичної», тобто деревовидної, куди бактерії, схоже, не вписуються. Образно кажучи, для бактерій можна побудувати еволюційне древо із загальним коренем - у них родинні зв'язки утворюють заплутану мережу.

парадокси розвитку

Ще один феномен, який поки важко пояснити з еволюційної точки зору, - це складність будови живого організму. Як, наприклад, міг утворитися такий досконалий орган, як око? Дарвін, який добре знав зоологію і анатомію, на це питання відповідав так. Органи, здатні сприймати світло, є навіть у найпростіших істот. Тому очі можна вибудувати в ряд у міру ускладнення: від простих пігментних плям або вистилають пігментом прозорих шкірних мішечків ланцетника до складних фасеточних очей комах і досконалої оптичної системи ока. Причому такий ряд легко створити і на основі очей зародків, що буде ілюстрацією до процесу їх розвитку. Ну а які переваги в конкурентній міжвидової боротьбі дають добре працюють очі тим, у кого вони є, навряд чи потрібно перераховувати. Набагато важче виявилося для Дарвіна пояснити походження електричних органів у риб. Але якби йому було відомо, що майже всі фізіологічні процеси мають електричну природу, він з легкістю це зробив би.

Проте проблема залишилася - на молекулярному рівні. Навіть у найбільш простих бактерій є близько 200 генів, кожен з яких складається з сотень або тисяч нуклеотидів. Кожен ген відповідає за якусь життєво необхідну функцію, наприклад за побудову елементів клітини, виробництво і лагодження молекул ДНК, за транспорт їжі в клітину. Американський біохімік Майкл Біхі назвав це властивість живої системи «незменшуваного складністю», з якого випливає, що перша клітина повинна була з'явитися відразу з двома сотнями генів, щоб стати життєздатною. До речі, цей приклад часто використовують критики теорії еволюції. Вони кажуть: раз біологи самі прийшли до такого парадоксу, значить, вони заперечують дарвінізм. У логіці такий прийом називається підміною тези і свідчить про помилкове виведення - зрозуміло, вчені не заперечують дарвінізму, вони шукають шляхи обходу «незменшуваного складності». Дійсно, випадкове виникнення навіть самої елементарної клітини шляхом перебору хімічних сполук малоймовірно. Але ми мало знаємо про те, як була організована рання життя на Землі і які шляхи могли привести до виникнення клітини.

Проблему представляє собою і складність багатоклітинних організмів з десятками тисяч генів. Адже матеріалу, з яким «працює» природний відбір, може не вистачити. Особливо серед великих тварин, що обчислюються лише тисячами особин, таких як кити або слони. У 1957 році англійський генетик Джон Холдейн розрахував, що для заміни в популяції будь-яких організмів тільки однієї ознаки необхідно вести відбір в 300 поколіннях - а ознак-то (генів) десятки тисяч! Чи можливо при такій маленькій швидкості еволюції виникнення нових видів, що розрізняються не по одному, а по цілому комплексу ознак? Пізніше це складне становище назвали «дилемою Холдейна». Гадану неможливість вдається подолати, якщо змінити математичну модель і відмовитися від посилки, що ознаки еволюціонують незалежно один від одного. Статевий процес і пов'язаний з ним обмін генами може об'єднувати в одній особині безліч небажаних ознак і дозволяє вибраковувати їх значно швидше, ніж передбачалося в моделі Холдейна.

За допомогою генетики вдалося вирішити і питання про направленому перебігу еволюції, який стояв свого часу досить гостро. Ще в XIX столітті палеонтолог Едуард Коуп виявив, що у різних видів викопних тварин могли розвиватися однакові ознаки. Це вказувало на те, що еволюція - процес не випадковий, але підкоряється якимось внутрішнім, ще не відкритим закономірностям. У XX столітті схожу концепцію під назвою «номогенез» розвивав російський вчений Лев Берг. Але експериментальні дані такої концепції суперечать. У тварин, навіть не близьких родинно, є багато спільних генів, вони-то і визначають, здавалося б, незалежне поява у різних видів подібних ознак. Оскільки гени схожі, то і змінюються (мутують) вони подібним чином. З цієї точки зору вдалося пояснити «закон гомологічних рядів в спадкової мінливості», сформульований в 1920 році Миколою Вавіловим, який виявив, що у різних видів злаків зустрічаються схожі форми. Наприклад, у жита і пшениці колосся можуть бути як з остю, так і без неї; междоузлия можуть бути як пофарбованими, так і немає. Цей закон має велику прогностичної сили: якщо у однієї рослини якогось ознаки немає, але він є у близького йому вигляду - потрібно шукати, цілком ймовірно, що його просто ще не виявили.

У статті, опублікованій в 2007 році в журналі Science, американські вчені констатували, що шимпанзе - більш «просунутий» в генетичному відношенні вид, ніж людина

Хто ми?

Генетика генетикою, але давайте подивимося правді в очі. У всій цій історії більшість людей по-справжньому хвилює лише одне питання - походження людини. Чи правий був Дарвін щодо близької спорідненості людей з людиноподібними мавпами? Судіть Самі. Анатомічна будова, фізіологічні та біохімічні особливості, зокрема будову молекули гемоглобіну, ріднять нас з людиноподібними мавпами настільки, що сумніватися важко. Ближче всіх до людини стоїть шимпанзе, наша генетична схожість настільки велика - 98%, що виникла ідея в один рід об'єднати людини і два відомих виду шимпанзе: звичайного (Pan troglodytes) і карликового (Pan paniscus), також відомого під назвою бонобо. У 1991 році американський біолог Джаред Даймонд написав книгу про еволюцію людини, яку так і назвав: «Третій шимпанзе». На його думку, в зоологічної систематики роду Homo правильніше використовувати три види: Homo troglodytes (людина печерна, або шимпанзе звичайний), Homo paniscus (людина фавновий, або шимпанзе карликовий) і Homo sapiens.

За даними молекулярної філогенетики, еволюційні лінії людини і шимпанзе розійшлися приблизно 6-7 мільйонів років тому. Мало того, зіставивши 14 000 генів людини і шимпанзе, вчені з Мічиганського університету під керівництвом Цзяньчжу Чжана прийшли до висновку, що у шимпанзе еволюція на молекулярному рівні йшла швидше. Тобто для того щоб з предка, загального для шимпанзе і людини, вийшли сьогоднішні види, більше генів треба було змінити у шимпанзе. Так, може бути, вершина еволюції - це шимпанзе, а не людина? Тим більше що з точки зору біології здатність до розумової діяльності, виражена у людини в більшій мірі, ніж у інших видів тварин, не таке вже принципова відмінність, і воно вимагає меншої кількості генетичних перебудов, ніж геном в цілому.

Фальшивки і помилки

За півтора століття еволюційної теорії в ній бували помилкові досліди і укладення, а часом і фальсифікації, і це - привід для цілком справедливою критики. Наприклад, знаменита історія з «пілтдаунською людиною», виявленим в 1912 році. Його скелет був сфабрикований якимись жартівниками з черепа людини і щелепи орангутана і довгий час розглядався як проміжна еволюційне ланка до сучасної людини. Фальшивку викрили в 1953 році. Інший привід подав відомий в минулому популяризатор дарвінізму Ернст Геккель: в прагненні переконливіше проілюструвати еволюційну теорію він переробляв малюнки зародків тварин так, щоб на ранніх стадіях вони більше нагадували риб - того вимагав сформульований ним «біогенетичний закон» (в розвитку особини повторюються основні етапи еволюції виду ). Опоненти, приводячи подібні випадки, роблять висновок, що при доказах еволюційної теорії були використані неіснуючі факти, а значить, вона є хибною. В якихось поодиноких випадках так, були використані. Але по-перше, всі такі підробки, в тому числі пілтдаунська людина і геккелевскіе малюнки, пізніше викрили, причому самі біологи. По-друге, твердо встановлених фактів, які суперечать теорії, - набагато більше. Зустрічається часто і такий аргумент, який стосується, скоріше, методології науки, ніж її змісту, - раз у еволюційної теорії є невирішені проблеми, значить, вона неспроможна. На це можна сказати наступне: у природничо-наукової теорії повинні бути невирішені проблеми і області вивчення, які вона тільки намацує. Це випливає, зокрема, з особливостей емпіричних узагальнень: немає логічних законів переходу від часткового до загального.

Можна навести ще кілька подібних аргументів проти теорії еволюції. Одні з них будуть містити логічні помилки, інші - показувати, що у сучасної теорії еволюції є «білі плями». У всіх цих випадках приводу для відмови від теорії не виникає, тим більше що наукової альтернативи їй немає. Прийняти в якості такої креаціонізм вчені не можуть, оскільки він заснований на метафізичному підході. Теорія еволюції і міф про Творіння - це різні мовні системи, засновані на різному понятійному апараті, і тому їх неможливо коректно порівнювати і протиставляти. А так званий «науковий креаціонізм» виявився неефективний в якості методології дослідження: він не висуває експериментально підтверджуються гіпотез, а значить, буде корисний для розвитку наукового знання.

Все так, і конкурентів у теорії еволюції на сьогоднішній день немає. Проте з ідеологічних позицій вона піддається критиці, суть якої зводиться до того, що теорія ображає почуття віруючих. Дотепну ідею, примирює природознавство і буквальну віру в Святе Письмо, висунув сучасник Дарвіна креационист Філіп Госсе. Він визнавав вірними все геологічні дані, що свідчать про давність світу, але стверджував, що світ і був створений таким, як якби мав довгу історію. З цього приводу англійський математик Бертран Рассел іронічно зауважив: «Припустивши це, нам уже немає потреби вважати світ створеним в якийсь певний момент часу. Всі ми могли виникнути лише п'ять хвилин тому - неголені, з дірками в шкарпетках і готовими спогадами ». Цю ідею, нехай і в жартівливій формі, все ще використовують. Наприклад, в зоопарку американського міста Сент-Луїс є зал, присвячений еволюції, і в ньому - оголошення, що свідчить: «Тут зовсім не затверджується, що світ живого не міг бути створений відразу - просто він виглядає так, ніби з'явився в результаті довгої еволюції» .