/
Текст
АЛЕКСЕИ ЯБЛОКОВ
Л1ИР ЭВОЛЮЦИИ
Л1ИР эволюции
АЛЕКСЕЙ ЯБЛОКОВ
/МИР эволюции
МОСКВА «ДЕТСКАЯ ЛИТЕРАТУРА» 1985
28.0
Я14
Оформление
Е. АНДРЕЕВОЙ и
Д. КОНСТАНТИНОВА
© Издательство «Детская литература», 1985 г.
ОЖИВЛЕНИЕ
ЧАСТЬ I. ЭВОЛЮЦИЯ ВОКРУГ НАС
ГЛАВА 1. ОБМАНЧИВАЯ НЕИЗМЕННОСТЬ 7
ГЛАВА 2. ПАЛЕОНТОЛОГИЯ — КНИГА ЭВОЛЮЦИИ 15
ГЛАВА 3. ЭВОЛЮЦИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ 23
ГЛАВА 4. ЭВОЛЮЦИЯ, ЗАШИФРОВАННАЯ В СТРОЕНИИ ОРГАНИЗМА 33
ГЛАВА 5. КАРТИНЫ ПРОШЛОГО В РАЗВИ- ТИИ ЗАРОДЫША 43
ГЛАВА 6. ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ 47
ЧАСТЬ II. МЕХАНИЗМ ЭВОЛЮЦИИ
ГЛАВА 7. СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ЭВО- ЛЮЦИИ 59
ГЛАВА 8. СТРОИТЕЛЬНАЯ ПЛОЩАДКА - ПОПУЛЯЦИЯ 67
ГЛАВА 9. РАБОЧИЕ СИЛЫ ЭВОЛЮЦИИ 73
ГЛАВА 10. ЧТО ТАКОЕ ВИД? 85
ГЛАВА И. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА 97
ГЛАВА 12. ЭВОЛЮЦИЯ В РУКАХ ЧЕЛОВЕ- КА 111 ЧТО ЧИТАТЬ 124
ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРИК 125
ЧАСТЬ I
ГЛАВА 1
ЭВОЛЮЦИЯ
ВОКРУГ НАС
ОБМАНЧИВАЯ
НЕИЗМЕННОСТЬ
Изо дня в день, из года в год нас
окружают одни и те же, на первый
взглядг растения и животные:
в лугах лежат зеленым ковром одни
и те же травы, по цветам снуют
в поисках нектара одни и те же
пчелы, раздается пение одних
и тех же птиц. И не сразу на ум
может прийти мысль об эволюции,
о том, что все живое подвержено
непрерывному изменению. Однако
кажущаяся неизменность живой
природы так же обманчива, как
обманчиво ощущение, будто Солнце
движется по небосводу вокруг
Земли...
Совершим же путешествие в
удивительный, неожиданный мир
эволюции. Вот лишь несколько
примеров того, какие процессы
происходили буквально на наших
глазах — на протяжении одного-двух
поколений людей, как изменялись
животные, растения и микроорганизмы,
которые живут вместе с нами на
Земле и без которых жизнь человека
была бы бедной, скучной, а то
и вовсе невозможной.
Солнечная Калифорния. Кругом
огромные плантации цитрусовых: здесь
прекрасно растут и мандарины, и ли-
моны, и апельсины, и грейпфруты.
Правда, у них есть страшный враг —
щитовки. Их самки, лишенные крыль-
ев, похожи из-за своих восковых щит-
ков скорее на чешуйку коры, чем на
насекомых. Щитовки высасывают из
растения все соки, не дают наливаться
плодам. Но вот в конце прошлого века
было найдено средство борьбы со щи-
товками — препараты синильной кис-
лоты, или цианиды, и фермеры нако-
нец-то вздохнули с облегчением. Циа-
ниды успешно применяли в течение
нескольких лет, пока в 1914 году не
произошло непонятное: хотя планта-
ции обработали цианидами, щитовки
выжили и весь урожай цитрусовых
был уничтожен! Первый случай устой-
чивости щитовок к цианидам был за-
регистрирован в садах городка Корона,
а затем по калифорнийским планта-
циям, как от брошенного в воду камня,
пронеслась волна неурожаев — крас-
ные щитовки перестали реагировать на
цианиды. А ведь в масштабах общего
процесса развития жизни на Земле
произошло мельчайшее событие: у щи-
товок возник один-единственный новый
признак. Человек тогда, пожалуй,
впервые потерпел серьезное поражение
в той эволюционной игре с живой
природой, которая неизбежно началась,
как только в сельском хозяйстве стали
использовать химические препараты.
Впоследствии, когда цианиды приме-
нили против других вредителей, оказа- 7
Число видов, не чувствительных
к пестицидам
годы 106V 1970
1980 1990
лось, что в конце концов устойчивость
(или резистентность) к ним возникла
во всех без исключения случаях.
Возникновение резистентности к
цианидам — первый, но далеко не са-
мый яркий пример эволюции такого
рода. В пятидесятые годы XX века во
всем мире получили широкое распро-
странение соединения типа ДДТ —
хлорорганические, фосфорорганиче-
ские ядовитые соединения, убивающие
насекомых: инсектициды (от лат. in-
sectum — насекомое и caedare — уби-
вать). Снова повторилось то же самое:
в первые годы новые препараты дейст-
вовали весьма успешно, а затем то тут,
то там у насекомых возникала нечувст-
В процессе эволюции, идущем
буквально у всех нас на глазах,
сосни видов насекомых, против
которых активно борется чело-
век, приобрели новый при-
знак нечувствительность к
п р им е няемым инее кт и цидам.
вительность к ним, которая вскоре рас-
пространялась повсюду. Сейчас в боль-
шинстве стран домовые мухи нечув-
ствительны не только к ДДТ, но и к
диэлдрину, малатиону, карбаматам и
многим другим препаратам. Резистент-
ность к используемым инсектицидам
возникла и у некоторых видов комаров,
у рыжего таракана, постельных клопов,
вшей, клещей. В 1956 году было из-
вестно только 20 видов насекомых, на
которых не действовали применявшие-
ся тогда инсектициды, в 1963 году их
было уже 112 видов, а в 1968 году
225 видов насекомых выработали
устойчивость к инсектицидам. Всё
это — результат мелких эволюционных
изменений разных видов в новых усло-
виях.
Около 100 лет тому назад в одной
из любительских коллекций бабочек в
Англии появился необычный, редчай-
ший экземпляр незаметной мелкой
бабочки, которая называется березовая
пяденица. Этот уникальный экземпляр
отличался тем, что бабочка была не
белой с темными крапинками, как все
бабочки этого вида, а темной с белыми
крапинками. Уже через 30—40 лет
темные экземпляры березовых пядениц
стали обычными в коллекциях энтомо-
логов не только в Англии, но и в дру-
гих странах Европы. Л к середине
нашего века большинство бабочек этого
вида в некоторых районах Европы ста-
ли темными. Это случилось на протя-
жении жизни всего двух-трех поколе-
ний людей. Потемнение многих других
видов насекомых, или меланизм (мела-
нин темный пигмент, определяющий
черную окраску животных), можно на-
блюдать во многих промышленно раз-
витых странах. Этот индустриальный
меланизм коснулся более семидесяти
видов бабочек и других насекомых.
В чем же причина такого направ-
ления эволюции бабочек? В изменении
условий существования: оказывается,
темные насекомые возникли и распро-
странились в тех районах мира, где от
загрязнения воздуха покрылись ко-
потью стволы деревьев. Раньше свет-
лая с темными пятнами окраска хоро-
шо скрывала бабочек от их врагов, по-
скольку они совершенно сливались с
покрытой лишайниками древесной
корой; теперь такой покровительст-
венной, защитной окраской стала тем-
ная с белыми пятнами. О механизме
эволюции, который в этом случае уда-
лось изучить до мельчайших деталей,
речь пойдет дальше.
Насекомые — самая многочисленная
(по количеству видов) группа живых
организмов, населяющих нашу плане-
ту. По ориентировочным подсчетам их
существует не менее 1,5 миллиона ви-
дов (точное число пока еще неизвест-
но). Может быть, поэтому, когда за-
ходит речь об эволюции, обычно гово-
рят прежде всего об эволюции насеко-
мых. Но среди всех других организ-
мов действуют те же самые процессы
эволюции, что и у насекомых.
Наверное, всем известна история о
нашествии кроликов на Австралию.
В 1859 году туда ввезли двадцать че-
тыре особи европейского кролика.
В 1950 году их было здесь уже не- 9
Всего лет тридцать назад луч-
шим средством борьбы с таки-
ми грызунами, как крысы и мы-
ши, считался варфарин — веще-
ство, вызывающее несвертывае-
мость крови. В результате серые
крысы в ряде районов Европы
практически исчезли. Однако
впоследствии от ничтожного чис-
ла случайно выживших особей,
которые оказались нечувстви-
тельными к варфарину, возник-
ли новые популяции «супер-
крыс». Сейчас численность крыс
(например, в Англии) не мень-
ше, чем до начала применения
варфарина.
10
сколько сот миллионов. Кролики угро-
жали вытеснить таких местных живот-
ных, как кенгуру, лишили корма целые
стада овец и, уничтожив раститель-
ность, изменили облик обширных ланд-
шафтов. «Экологическая катастрофа»,
«стихийное бедствие» — так называли
теперь результаты непродуманного все-
ления кроликов. Ни массовый отстрел,
ни ловушки, ни хищники — ничто не
остановило это нашествие. Такова пер-
вая — экологическая — часть этой исто-
рии.
Вторая началась в 1950 году, когда
в Австралию был специально завезен
микроорганизм Миксома, вызывающий
у всех видов кроликов и зайцев смер-
тельную болезнь — миксоматоз. От
больного животного его разносят мухи,
комары и москиты, так что распростра-
няется он в популяциях очень быстро.
Как и в случае со щитовкой в Кали-
форнии, в первые годы это дало блес-
тящие результаты: погибало до 99,8%
заболевших кроликов. Однако уже че-
рез несколько лет смертность достигала
только 90%, потом 50%, и, наконец,
в последнее время она не превышает
5%. Кролики снова стали проникать
во многие места, откуда, казалось, бы-
ли вытеснены навсегда. Что же про-
изошло? Оказывается, изменились кро-
лики, изменился и вирус. Даже в пер-
вые годы применения микроорганизма,
благодаря каким-то индивидуальным
особенностям, проявлявшимся в по-
вышенной стойкости к этой болезни,
в среднем два кролика из тысячи
оставались в живых. Хотя и мало их
оставалось, но из-за большой скорости
размножения (одна крольчиха в Авст-
ралии способна дать до восьми по-
метов в год, а в каждом помете в сред-
нем по пять крольчат) уже через три-
четыре года численность кроликов ста-
ла прежней. Но вот что особенно инте-
ресно с эволюционной точки зрения:
новое поколение уже совершенно не
боялось миксоматоза. Так признак ре-
зистентности к миксоматозу распро-
странился повсюду.
Другой причиной ослабления дейст-
вия микроорганизмов (понижения ви-
рулентности) был естественный отбор
среди них. В тех случаях, когда при-
менялась особенно вирулентная куль-
тура, вызывавшая почти стопроцент-
ную смертность кроликов, то и сама
эта культура микроорганизмов прекра-
щала свое существование вместе с ги-
белью популяции хозяев (ведь другие
животные к этой болезни не восприим-
чивы). Когда же по каким-то причи-
нам - опять-таки связанным с индиви-
Светлые с темными пятнами ба-
бочки березовой пяденицы были
в течение миллионов лет мало
заметны для птиц на светлой ко-
ре и лишайниках. Однако в
индустриальных районах за по-
следние двести лет распростра-
нились благодаря естественному
отбору — темные формы этих
бабочек: на запыленной поверх-
ности менее заметны, естествен-
но, именно они.
Если газон за лето несколько раз
скашивают, то расцвести и дать
семена успевают только карли-
ковые формы растений. Из-за
этого на старых городских газо-
нах формируются новые попу-
ляции некоторых цветов, состоя-
щие из одних карликовых расте-
ний. Рядом с ними нормальные
формы тех же самых цветов ка-
жутся чуть ли не гигантами.
Этот причудливый у вор, покры-
вающий территорию Северной
Америки, получен с помощью
электронно-вычислительной ма-
шины: равным цветом обозначе-
ны 16 различных признаков
внешнего облика воробьев - на-
пример, размеры тела. вес. дли-
на крыла, клюва и т. п. Рису-
нок показывает, что в разных
частях Америки обитают сильно
различающиеся между собой по-
пуляции воробьев. Все эти из-
менения во внешнем облике
птиц произошли не более, чем
за 200 лет: после того, как евро-
пейский домовый воробей попал
на американский континент.
дуальными различиями между коло-
ниями микроорганизмов — их культу-
ры оказывались чуть менее вирулент-
ными, они могли дольше существовать
и широко распространяться в популя-
циях кроликов. Сложившись вместе,
эти два эволюционных процесса — из-
менение микроорганизма и изменение
кроликов — привели за десять—пятна-
дцать лет к такому же эволюционному
равновесию, которое миллионы лет су-
ществует в популяциях кроликов, оби-
тающих в Центральной и Южной Аме-
рике, откуда миксоматоз и был завезен
в Австралию.
Упомянем теперь и о птицах, при-
чем о самом обыкновенном домовом
воробье. Люди, собирающиеся пере-
селиться в новые края, нередко берут
с собой горсть родной земли, кошек,
собак, а некоторые — птиц. Двести лет
назад иммигранты из Европы завезли
в Америку обыкновенного воробья.
12 В наши дни эта неприхотливая птица
встречается по всей Северной Америке.
Когда ученые сравнили воробьев, оби-
тающих в разных районах континента,
выяснилась любопытная картина: по-
всюду воробьи чуть-чуть отличались
от своих соседей. Отличия были прак-
тически во всем: в длине крыла, весе
тела, размерах клюва, окраске головы
и груди и других признаках.
Человек, если он не учитывает за-
коны эволюции, нередко сам вызывает
нежелательные эволюционные послед-
ствия. В последнее время это особенно
часто случается при борьбе с разными
болезнетворными микроорганизмами.
Всем знакомы антибиотики, мощные
средства борьбы с бактериями и виру-
сами. В 1940 году английские ученые
X. Флори и Э. Чейн впервые выдели-
ли пенициллин — продукт жизнедея-
тельности грибка пенициллум. В пер-
вые годы широкого распространения
этого препарата 99% болезнетворных
бактерий — стафилококков — погибали
при введении пенициллина в организм
больного. В годы второй мировой вой-
ны пенициллин спас жизнь десяткам
тысяч раненых. Но уже через двадцать
лет чувствительными к пенициллину
оставались лишь 20—30% микроорга-
низмов, остальные же прекрасно пере-
носили даже высокие концентрации
этого лекарства. Так в результате от-
бора немногих первично устойчивых
форм возникли и по всему миру рас-
пространились новые, еще более болез-
нетворные культуры бактерий и виру-
сов.
В наши дни устойчивость к анти-
биотикам среди болезнетворных микро-
организмов — одна из частных проблем
эволюции микроорганизмов — становит-
ся практически не менее важной, чем
эволюционное возникновение устойчи-
вых форм вредителей в сельском хо-
зяйстве. Достаточно сказать, что во
многих странах ныне приняты законы,
запрещающие добавлять антибиотики в
корм скоту (дело в том, что такие до-
бавки вызывают более быстрый рост
организма), чтобы не могли возникнуть
новые культуры микроорганизмов, ре-
зистентные к антибиотикам, применяе-
мым и у людей. Антибиотики — это
своего рода «секретное оружие»: оно
эффективно только при редком исполь-
зовании, пока «враг» (болезнетворные
микроорганизмы) не успел к нему при-
способиться. Конечно, каждый из нас
может и при легкой простуде или на-
сморке пользоваться антибиотиками и
быстро выздороветь. Но тогда, когда
действительно будет необходимо бо-
роться с микроорганизмами (например,
при тяжелом воспалении легких), ни-
какие, даже лошадиные дозы этих ле-
карств уже не помогут: мы сами
отобрали и размножили в своем теле
бактерии и вирусы, не боящиеся анти-
биотиков.
Эволюцию, происходящую в мире
микроскопических существ, мы заме-
чаем только по результатам уже совер-
шившегося процесса, и, как правило,
по весьма неприятным результатам.
За последние 20—25 лет на Земле воз-
никли такие новые вирусные болезни,
как лихорадка о’ньонг-ньонг, охватив-
шая в 1959—1966 годах в Восточной
Африке более 20 млн. человек; лихо-
радка денге, вспыхнувшая впервые в
1954 году на Филиппинских островах
и с тех пор периодически появляюща-
яся в Юго-Восточной Азии и Океании;
омская лихорадка, бушевавшая в За-
падной Сибири в 1945—1958 годах; на-
конец, острый геморрагический конъ-
юнктивит, появившийся в 1969 году в
Гане и распространившийся в 1972 го-
ду на Юго-Восточную Азию, Америку,
Австралию. Возникновение всех этих
серьезных болезней — результат эво-
люции в царстве микроорганизмов.
Как видим, неизменность живой
природы обманчива. Невидимые силы,
действующие в природе, ни на минуту
не прекращают своей работы и посте-
пенно, шаг за шагом, признак за при-
знаком, от поколения к поколению
изменяют все живые организмы. Одна-
ко продолжительность человеческой
жизни слишком ничтожна, чтобы мож-
но было наблюдать эволюционные про-
цессы более крупного масштаба, те
процессы, которые протекают миллио-
ны и сотни миллионов лет. Правда,
сегодня в руках ученых есть достаточ-
но «инструментов», чтобы изучить, как
совершалась эволюция в далеком про-
шлом.
ЧАСТЬ I ГЛАВА 2
ЭВОЛЮЦИЯ ПАЛЕОНТОЛОГИЯ -
ВОКРУГ НАС КАМЕННАЯ КНИГА
эво/иоиии
Живые существа, живущие сейчас
на нашей планете,— лишь ничтожная
часть всех обитавших на Земле видов
живых организмов. Наука об иско-
паемых организмах — палеонтология —
неопровержимо доказывает, что в
прошлые эпохи — десятки и сотни
миллионов лет назад — животный и
растительный мир Земли резко отли-
чался от современного.
Издавна кое-где находили окаме-
невшие кости каких-то неизвестных
животных. До распространения эволю-
ционного учения такие находки даже
служили доказательством божествен-
ного происхождения жизни на Земле.
Это были, как считали верующие, не-
удачные варианты, получавшиеся у
господа бога при создании животных.
Однако в конце концов настало время,
когда число находок увеличилось на-
столько, что такое объяснение мало
кого удовлетворяло. Стало ясно, что
в земле находятся остатки множества
животных, существовавших в прошлые
времена.
Конечно, в первую очередь имеют
шансы хорошо сохраниться кости,
зубы, раковины, окаменевшие стволы
деревьев. Однако иногда возникали
особо удачные условия захоронения по-
гибших животных и растений, и теперь
нам остается только удивляться, что
могли так замечательно сохраниться
даже тончайшие особенности строения
чешуи рыб, прожилки на листьях
растений или скорлупа яиц вымерших
ящеров.
Раньше ученые стремились поско-
рее отчистить окаменевшие кости от
вмещающей их породы и по скелету
сделать реконструкцию внешнего обли-
ка вымерших животных. Сегодня пале-
онтолог внимательно исследует всю
окружающую породу, обращает внима-
ние на взаимное расположение костей,
стараясь понять, как погибло живот-
ное. Такие исследования приносят ин-
тересные результаты. Например, най-
дено уже немало окаменевших следов
ног, оставленных ископаемыми ящера-
ми. По этим следам, отчетливо видным
в окаменевшем песчанике, можно вос-
становить особенности походки, вес
тела и размеры животного, оценить
скорость его передвижения. В Монго-
лии, в Северной Америке, в Казахста-
не находят даже кладки яиц динозав-
ров. Эти огромные рептилии, жившие
около 200 миллионов лет назад, от-
кладывали яйца в теплую почву, как
это делают многие современные чере-
пахи, змеи и ящерицы. В одном случае
посчастливилось найти окаменевшую
кладку яиц, погибшую в тот момент,
когда один из ящеров только-только
начал вылупляться из яйца. Внима-
тельно изучив некоторых ископаемых
ящеров, ученые смогли установить,
например, что в их желудках содержа-
лись небольшие камешки, которые спо-
собствовали, по-видимому, перетира-
нию пищи — так же, как и камешки
в желудках некоторых современных
куриных птиц.
Сейчас палеонтологи научились из-
влекать окаменелости из окружающей
породы без помощи молотка. Если ку- 15
Окаменевшие яйца динозавров.
Этому зубу акулы около 5 мил-
лионов лет. Он был найден на
дне Тихого океана у берегов
Калифорнии. Множество подоб-
ных акульих зубов встречается
в разных частях Мирового океа-
на и в толще осадочных пород;
это — все, что осталось от много-
численных видов древних акул
(некоторые из них существовали
более 100 миллионов лет назад).
Лист ископаемого семенного па-
поротника птеридосперма, рос-
шего 200- 250 миллионов лет
назад. Благоприятные условия
позволили сохранить тончайшие
особенности строения этого рас-
тения, которые удалось выявить,
используя современные методы
растворения вмещающей поро-
ды.
Остатки одних из самых древних растительных
сообществ на Земле — строматолиты, найденные
в Карелии в отложениях возрастом примерно бо-
лее 20 миллионов лет. Образовались стромато-
литы благодаря тому, что на клейкую поверх-
ность нитчатых водорослей налипали мелкие
минеральные частицы.
Скелет ископаемого котилозавра сеймурии, за-
нимавшей — по строению конечностей, позвоноч- ►
ника, черепа — промежуточное положение между
рептилиями и амфибиями.
Эта окаменевшая раковина с отчетливо видимыми
тонкими особенностями структуры извлечена из
породы с помощью резкого охлаждения и после-
дующего нагревания.
Волей случая и этот ископаемый
папоротник и рыба дошли до
нас на одном и том же куске
песчаника, пролежавшем в земле
150—170 миллионов лет.
Ископаемые радиолярии, диато-
мовые водоросли и даже пыльцу
цветковых растений можно уви-
деть в микроскопе при увеличе-
нии в 500 2000 раз.
сок породы, содержащий окаменевшие
раковины моллюсков сильно заморо-
зить (например, погрузив в жидкий
азот), а потом резко нагреть (скажем,
в кипящей воде), то вся глыба рас-
трескается на мелкие частицы, которые
можно разобрать без больших усилий.
Иногда для удаления породы успешно
применяют ультразвук. Еще более за-
мечательные результаты дает метод
растворения горной породы, содержа-
щей ископаемые остатки организмов,
в кислотах. Освобожденные из камен-
ного плена остатки при этом сохраня-
ют такие подробности строения, о кото-
рых ученые раньше и не подозревали.
Перед глазами палеонтолога теперь
предстает новый мир микроскопиче-
ских ископаемых существ, которых
можно наблюдать только в сильный
микроскоп. Не перестаешь изумляться
тому, как прекрасно сохранились все
эти микроскопические радиолярии, ди-
атомовые водоросли, пыльца растений!
Палеонтологические находки убеди-
тельно доказывают, что животный и
растительный мир прошлого сильно от-
личался от знакомого нам мира живых
существ. И чем в более глубоких
слоях залегают ископаемые организмы
(то есть чем они геологически старше),
тем меньше, как правило, их сходство
с современными формами. В самых
древних отложениях иногда находят
остатки таких существ, относительно
которых специалисты никак не могут
решить, что же это были за существа,
на кого из ныне живущих они были
похожи, где жили и чем питались.
Палеонтологические находки в со-
вокупности убедительно доказывают,
что живой мир непрерывно развивался.
Кроме того, палеонтология сегодня по-
могает восстановить конкретные пути
эволюционного развития разных групп
организмов, понять их родственные
отношения.
Замечательным свидетельством род-
ства современных организмов служат
находки так называемых «переходных
форм». Каждому ясно, что современ-
ные рептилии (змеи, ящерицы, чере-
пахи, крокодилы) отличаются от птиц.
Но вот в одной из глубоких сланцевых
шахт в Европе был найден отпечаток
существа, которое должно считаться
одновременно и птицей, и рептилией.
Птицей — поскольку оно имело настоя-
щие крылья, покрытые перьями; реп-
тилией — потому что рот вооружен
мощными зубами (ни одна птица не
имеет зубов), кости не полые и легкие,
как у птиц, а тяжелые и массивные,
как у рептилий; и еще, как у многих
18
рептилий, у этого ископаемого есть
длинный хвост. Археоптерикс — таково
научное название этого существа — как
бы переходная форма между рептилия-
ми и птицами. Можно сказать, что
между всеми крупными группами в
царствах животных и растений сегодня
уже выявлены ископаемые переходные
формы. Они свидетельствуют, что со-
временные организмы во всем их раз-
нообразии — это последние звенья не-
прерывных рядов предков, живших в
прошлые эпохи.
Замечательное достижение палеон-
тологии — установление так называе-
мых рядов ископаемых форм, то есть
реконструкция последовательных эта-
пов развития отдельных конкретных
групп животных и растений. Такая
реконструкция становится возможной
лишь по мере того, как накапливается
достаточно много материала: обычно
это сотни и тысячи ископаемых нахо-
док родственных форм. Они-то и дают
в совокупности более или менее строй-
ную картину развития какой-либо
группы во времени, картину ее истори-
ческого развития, или филогенеза.
Один из наиболее изученных и пол-
ных филогенетических рядов — семей-
ство лошадей — прослежен от мелких
собакообразных пятипалых предков,
живших под пологом леса, до хорошо
знакомых всем современных лоша-
дей — однопалых крупных жителей от-
крытых пространств. Документирован-
ная палеонтологическими находками,
история этой группы млекопитающих
развертывалась на протяжении послед-
них 60 миллионов лет. Предком ствола
современных лошадей считается жив-
ший в эоцене эогиппус. Эогиппус был
высотой всего до 30 см, жил во влаж-
ных тропических лесах и, судя по
строению зубов, питался семенами и
плодами. При беге он опирался на все
фаланги четырех пальцев (у его пред-
ков было еще пять пальцев) передней
ноги и трех пальцев задней.
В слоях, отложившихся спустя не-
сколько миллионов лет, находят эпи-
гиппуса. Это небольшое лесное живот-
ное при беге опиралось уже лишь на
последние фаланги четырех пальцев
передней ноги. Прошло еще около де-
сятка миллионов лет, и эпигиппуса
сменяет в находках мезогиппус: у не-
го только три пальца на передней ноге,
причем средний палец развит значи-
тельно сильнее боковых. Еще через
несколько миллионов лет мезогиппуса
сменяет миогиппус, у которого были
еще более короткие боковые пальцы и
чуть большие размеры тела. Но все эти
формы пока еще не похожи на лоша-
дей, какими их знаем мы сегодня,—
это небольшие лесные животные, не
более крупной собаки. В результате
изменения климата Земли сократилась
площадь тропических лесов и расши-
рилась зона саванн. Именно в этот
период предки лошадей вышли из леса
на открытые пространства саванн.
В горных породах, возраст которых
на несколько миллионов лет меньше
пород, вмещавших остатки миогиппуса,
палеонтологи находят парагиппуса.
Парагиппус жил небольшими стадами
на открытых пространствах, при беге
опирался лишь на средний палец,
хотя второй и четвертый были еще
19
СЕВЕРНАЯ
АМЕРИКА
ЮЖНАЯ
АМЕРИКА
СТАРЫЙ
СВЕТ
ПЛ И ОГИ П НУС
ПЛРАГИННУС
ФЕНАКОДУС
МИОГИПНУС
ТРАВОЯДНЫЕ
ДРЕВЕСНЫЕ
Г РАНИЦА ВОЗ Н ИНН ОВЕН И Я
ОД 110 П АЛОЙ Л 0111А Д И
СОВРЕМЕННАЯ ЛОШАДЬ
Схема филогенетического равви
тия группы лошадей. Отдельные
ветви филогенетического древа
соответствуют различным иско
паемым родам, а их толщина —
числу обнаруженных отдельных
видов. Справа показано, как
постепенно редуцировались бо-
ковые пальцы ног при формиро-
вании все более быстроногих жи-
вотных. которые выходили уже
на открытые пространства
(пунктиром отмечен предпола-
гаемый момент перехода к жиз-
ни в саваннах и степях).
П ротоцератопс — мелкий иско-
паемый ящер, живший в мело-
вом периоде около 130 милли-
онов лет назад.
заметно развиты; судя по строению
зубов, питался лишь травой.
В плиоцене — периоде, отдаленном
от нашего времени всего на 10—
15 миллионов лет,—происходит даль-
нейшее расширение зоны степей и са-
ванн. В это время возникают две ветви
непарнокопытных: современные лоша-
ди и трехпалые гиппарионы. Гиппарио-
ны, достигнув расцвета в своем разви-
тии, полностью вымерли несколько
миллионов лет назад. Непосредствен-
ный предок современных лошадей —
плиогиппус. живший около двух мил-
лионов лет назад.
Сравнивая эогиппуса с современной
лошадью, трудно установить их исто-
рическую, филогенетическую связь. Но
если заполнить пространство между
этими крайними звеньями многочис-
ленными формами ископаемых копыт-
ных, живших в разное время в Север-
ной Америке и Евразии, то возникает
непрерывный филогенетический ряд.
Подобные ряды сейчас известны для
многих групп организмов.
Палеонтолог восстанавливает фило-
генетический ряд, сопоставляя находки
ископаемого материала, сделанные в
разных местах. Недоверчивый человек
может возразить, что построение такого
ряда зависит от богатства фантазии
ученого. Однако такое возражение уже
неправомерно, если мы изучаем конк-
ретную последовательность ископае-
мых форм. При некоторых особенно
благоприятных условиях захоронение
живших в одном и том же районе
Земли организмов совершалось много-
кратно, в последовательных пластах
осадочных пород. И такие случаи не
столь уж и редки. Например, это мог-
ло происходить на дне какого-либо
моря, недалеко от берега. При после-
довательном, послойном анализе таких
отложений можно установить истин-
ную последовательность смены одних
организмов другими. Одновременно, но
характеру отложений, по содержащим-
ся в них микроскопическим водорос-
лям и беспозвоночным животным мож-
но довольно точно определить и темпе-
ратуру воды в древнем океане, и на-
правление движения воды, и ее соле-
ность — то есть восстановить условия
обитания животных. В палеонтологии
даже выделилось отдельное научное
направление — палеоэкология,— специ-
ально занимающееся таким анализом
природной среды прошлых эпох. Так
с каждым годом мы узнаем все больше
и больше о событиях далекого прошло-
го и все полнее восстанавливаем карти-
ну эволюции живого мира Земли.
ЧАСТЬ I ГЛАВА 3
ЭВОЛЮЦИЯ эволюция
ВОКРУГ НАС В ПРОСТРАНСТВЕ
Распределение животных и расте-
ний на суше и в Мировом океане не
хаотично. Оно зависит от истории раз-
вития как отдельных видов, так и це-
лых сообществ разных видов. Особен-
ности распространения организмов
изучает биогеография, которая с по-
мощью данных геологии и климато-
логии может решать загадки распреде-
ления разных организмов в наши дни.
В озерах Ирландии, Шотландии
и реках Англии ныне обитают три вида
пресноводных сигов. Эти виды не пере-
носят соленую воду, и Ирландское
море для них — непреодолимое препят-
ствие. Но еще сравнительно недавно,
около десятка тысяч лет назад, уровень
Мирового океана был ниже нынешнего
на десятки метров. На территории со-
временного Ирландского моря распола-
галась огромная долина с большим
озером. В этом-то древнем озере и жил
исходный вид сигов. После заполнения
долины океанскими солеными водами
пресноводные рыбы переселились в
бассейны трех крупных рек. Там они
оказались изолированными и постепен-
но стали все больше различаться. За
прошедшие тысячи лет эти различия
в процессе эволюции достигли того,
что можно наблюдать сегодня. Зная
время, которое прошло с момента раз-
деления популяций, можно определить
и скорость произошедших эволюцион-
ных изменений (знать скорость эволю-
ции разных видов нам важно для на-
правленного изменения живой приро-
ды в интересах человека, управления
эволюцией — об этом речь впереди.
Нам хорошо знаком животный мир
Европы, такие его представители, как
волк, лисица, рысь, бурый медведь,
бобр, горностай, заяц-беляк и т. д. За
Уралом, в Северной Азии, обитают в
основном те же самые виды или очень
близкие им. На всей этой огромной
территории нет значительных преград
для расселения крупных животных.
Именно этим и объясняется сходство
всего животного населения (фауны)
этих пространств.
Теперь сравним фауну Северной
Евразии с фауной Северной Америки.
Кроме белок и сусликов, там встреча-
ются луговые собачки: близкие виды
того же семейства беличьих, но при-
надлежащие к другому роду. В Европе
обитает зубр, а в Северной Америке
близкий родственник зубра — бизон.
Кроме обыкновенного волка, в Америке
встречается луговой волк, или койот,
а кроме барсука и куницы — скунс,
или вонючка. Вместо нашего обычного
тетерева, живущего в лесах, луговой
тетерев. А вместо распространенного
в Азии семейства дикобразов — близкое
семейство иглошерстов. В целом фауна
Северной Америки, несмотря на боль-
шое сходство с фауной Северной Евра-
зии, отличается от нее значительно
больше, чем фауна Европы от фауны
Северной Азии. Такое положение
легко объяснить: обмен животным на-
селением между материками Северной
Америки и Азии был затруднен в боль-
шей степени, чем между разными час-
тями внутри одного материка. Сход-
ство же фаун объясняется существова- 23
В далеком прошлом, когда уро-
вень Мирового океана был ниже
современного, на месте тепереш-
него Ирландского моря сущест-
вовало большое озеро, где оби-
тал общий предок разных видов
современных пресноводных си-
гов. Сейчас же один вид сигов
встречается в озерах северо-вос-
точной Ирландии, другой — в озе-
рах юго-западной Шотландии,
а третий — в северо-западной час
ти Англии (места их обитания
показаны кружками).
Бывшая территория суши.
Территория современной
суши.
нием — причем в сравнительно недале-
ком прошлом — «мостов» на месте со-
временного Берингова моря. Послед-
ний такой мост — Берингия — сущест-
вовал всего лишь около 12 тысяч лет
тому назад.
Можно сказать, что чем дольше и
сильнее были изолированы отдельные
районы, тем глубже различия в их ор-
ганическом мире.
Фауна Северной Америки в целом
все же очень похожа на фауну Север-
ной Евразии, и отличия лишь в редких
случаях доходят до ранга семейств.
Но насколько отличается фауна Юж-
ной Америки от Северной! Южная
Америка — одна и.з самых своеобраз-
ных зоогеографических областей зем-
ного шара. Только здесь обитают не-
полнозубые млекопитающие (броненос-
цы, муравьеды, ленивцы); только здесь
живут широконосые обезьяны (капу-
цины, прыгуны, саймири, паукообраз-
ные обезьяны, ревуны и игрунки). Ни-
где в природе, кроме Южной Америки,
не встречаются такие летучие мыши,
как вампиры, и такие виды грызунов,
как морские свинки, водосвинки, шин-
шиллы, паки, капибары, щетинистые
крысы, агути, а из птиц — гоацины,
тинаму, туканы и многие другие.
Такое выдающееся своеобразие этой
24 части нашей планеты объясняется тем,
что Южная Америка на протяжении
десятков миллионов лет была почти
полностью изолирована от остальных
частей света. Возникавший несколько
раз узкий Панамский перешеек не мог
обеспечить широкого обмена фаунами
между сравнительно близко располо-
женными континентами.
Еще более своеобразной континен-
тальной фауной обладает, несомненно,
Австралия с близлежащими острова-
ми— Новой Гвинеей, Новой Зеландией
и Тасманией. Любой знает, что кенгу-
ру живут только в Австралии. Но,
кроме нескольких видов кенгуру, в
Австралии живут еще почти 200 видов
сумчатых млекопитающих — сумчатые
медведи, волки, кроты, белки и прочие
удивительные животные. Другие, ме-
нее многочисленные, но не менее уди-
вительные, представители коренных
млекопитающих Австралии — яйцекла-
дущие млекопитающие: утконос и не-
сколько видов ехидн. Живут в Австра-
лии и птицы, которые нигде больше
в мире не встречаются,— эму и казуа-
ры, похожие на африканских страусов,
а также бескрылые птицы киви. Толь-
ко в Австралии живут райские птицы
и странные сорные куры (получившие
свое название из-за того, что отклады-
вают яйца в кучу гниющего мусора
и не насиживают их сами). В Австра-
лии до недавнего времени совершенно
не было обычных плацентарных мле-
копитающих, если не считать несколь-
ких видов мышевидных грызунов, ле-
тучих мышей и собаки динго.
Такая своеобразная фауна в Ав-
стралии могла развиться потому, что
этот континент на протяжении около
120 миллионов лет не был соединен
с другими материками. Благодаря
столь длительной географической изо-
ляции и сохранились здесь представи-
тели таких древнейших групп, как
сумчатые и яйцекладущие млекопита-
ющие. Сравнительно недавно, видимо
несколько сот тысяч лет назад, во вре-
мя одного из великих оледенений, вода
из океанов, превратившись в лед, по-
крывала громадные пространства на
севере Европы, Азии, Северной Амери-
ки и уровень Мирового океана поэтому
сильно понижался на десятки, а может
быть, и сотни метров. Тогда по цепоч-
ке островов из Южной Азии в Австра-
лию каким-то образом проникли гры-
зуны. Может быть, немногие из них
пересекли на плавающих деревьях
ставшие тогда достаточно узкими про-
ливы между островами. На предпослед-
нем этапе заселения Австралии туда
попали первые люди и привезли с со-
бой собаку динго. Это было 40—50 ты-
сяч лет назад. Ну, и наконец послед-
ний этап заселения Австралии начался
и продолжается в последние столетия,
и приток новых вселенцев — кроликов,
овец, оленей, крыс, кошек, собак —
грозит теперь самому существованию
местной фауны.
Крайне своеобразной нередко быва-
ет фауна изолированных водных бас-
сейнов, которые являются как бы
«островами» на обширном пространст-
ве окружающей суши. Примером мо-
жет служить фауна замечательного
озера Байкал. Этот самый глубокий
пресноводный водоем в мире много
миллионов лет был изолирован от дру-
гих крупных водоемов. Из 1200 видов
животных и 600 видов растений три
четверти встречаются только в нем
(такие виды, которые встречаются
только в данной местности и нигде
больше, называются эндемиками). Гео-
логи установили, что Байкал существу-
ет не менее 25 миллионов лет. За это
время в условиях географической изо-
ляции от немногих исходных форм,
попавших в древнее озеро из близлежа-
щих водоемов Центральной Азии, здесь
возникло в процессе эволюции 7 новых
семейств и подсемейств, 52 новых рода
и не менее 400 новых видов водорос-
лей, моллюсков, ракообразных, рыб.
Среди этих новых видов — своеобраз-
ные пресноводные губки, мелкие про-
зрачные живородящие глубоководные
рыбы-голомянки, погибающие после
рождения молоди.
Другим ярким примером эволюци-
онных событий такого же масштаба,
способствовавших возникновению но-
вых семейств и родов, может служить
остров Мадагаскар. Это большой ост-
ров, который около 30 миллионов лет
назад потерял связь с Африкой. За это
время здесь возникло несколько новых
отрядов птиц, семейств млекопитаю-
щих, более 50 новых родов и сотни
новых видов позвоночных животных.
И еще одно замечательное явление
изучает биогеография. Это реликты —
отдельные виды с обликом и образом
жизни, характерным для организмов
давно вымерших групп прошлых эпох.
На нескольких островах у берегов Но-
вой Зеландии, в небольшом заливе
Пленти живут в глубоких норах гатте-
рии — крупные, до полутора метров
длиной, ящеры, во всех мелочах по-
хожие на ископаемых рептилий, жив-
ших 70—80 миллионов лет назад.
Гаттерия — единственный ныне пред-
ставитель целого подкласса рептилий.
В Китае и Японии встречается ре-
ликт из мира растений — знаменитое
дерево гинкго, позволяющее воочию
представить себе, какие деревья росли 25
ТИПИЧНЫЕ ПРЕДСТ
НЫ
ЛЕНИВЕЙ.
СКУНС
КОЙОТ
ЛЕВ
ЗЕБРА
АФРИКАНСКИЙ СЛОН
РАВЬЕД
БРОЛПбСЕЦ
НАУШЮБРАЗН W ОБЕЗЬЯНА
ЗАЯЦ-РУСАК
ЕНОТ
ТИ1
БИЗОН
ТИПИЧНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ
ФАУНЫ АФРИКИ:
НЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ ФАУНЫ
ЮЖНОЙ АМЕРИКИ:
ГОРИЛЛА
Байкальская нерпа встречается
на всем земном шаре только
в одном месте — на озере Бай-
кал.
Лемур катта - представитель ти-
пичных млекопитающих острова
Мадагаскар. Наличие эндемич-
ных групп животных и растений
говорит нам о том, что этот рай-
он был долго изолирован в про-
цессе эволюции от остальных
районов земного шара. Так, все
16 видов современных лемуров,
составляющих одно из семейств
полуобезьян, встречаются толь-
ко здесь, на Мадагаскаре.
Гинкго — декоративное древесное
растение, которое ныне широко
распространено в парках всего
мира. Это - реликт третичной
эпохи. В диком виде гинкго со-
хранилось лишь в некоторых
местах Китая и Японии.
на Земле 150 миллионов лет назад.
Изучение реликтов дает возмож-
ность не только полнее восстановить
облик давно исчезнувших групп живот-
ных и растений, но и представить себе
их образ жизни и условия обитания
в глубоком прошлом.
Еще одна область биогеографии,
которую некоторые ученые считают
самой увлекательной и вместе с тем
одной из самых сложных областей —
изучение ареалов (областей распро-
странения) разных организмов. В бас-
сейне реки Амазонки, в мелководных,
заболоченных водоемах, заполняющих-
ся водой в период тропических ливней
и высыхающих в период засухи, живет
крупная рыба, скорее похожая на
змею,— лепидосирен, или американ-
ский чешуйчатник. Она относится к
отряду двоякодышащих рыб, тех рыб,
которые жили на Земле более 300 мил-
лионов лет назад, в девонский период,
и были тогда, наверное, самыми много-
численными обитателями водоемов.
Сейчас у лепидосирена на Земле су-
ществует лишь несколько родствен-
ников, а встречаются они в реках се-
веро-восточной Австралии (рогозубы)
и пересыхающих водоемах в тропиче-
ской Африке (протоптерусы). Все эти
рыбы способны дышать и жабрами,
и легкими, благодаря чему они могут
существовать в пересыхающих водое-
мах. В прошлые эпохи это свойство,
возможно, позволило каким-то дальним
родственникам этих животных оста-
вить воду и перейти к жизни на суше,
превратившись в амфибий. Такой пре-
рывистый ареал (Австралия — Афри-
ка— Южная Америка)—верный по-
казатель древности всей этой группы
животных. Когда-то давно ареал обя-
зательно должен был быть единым, не-
прерывным. Причина здесь, вероятно,
в том, что за миллионы лет континен-
ты (в соответствии с теорией Вегене-
ра) разошлись далеко друг от друга
и ареал оказался разорванным. Судя
по всему, дрейф континентов — причи-
на разрыва ареала также и в случае
рыб галаксий, живущих по южному
побережью Австралии, Южной Аме-
рики и Африки.
Таких примеров разорванных ареа-
лов можно привести много, и все они,
как правило, хорошо совпадают с древ-
ностью группы. Но есть ряд разорван-
ных ареалов, не укладывающихся в
эту категорию. Например, обыкновен-
ный вьюн и голубая сорока встречают-
ся только в Юго-Восточной Азии и в
Европе. Предполагается, что такого
рода разрывы ареала могли возникнуть
в результате наступления ледников в
сравнительно недавнем геологическом 29
Если ареал какой-либо крупной
систематической группы живот-
ных или растений, разорван,—
это, как правило, означает, что
в древности она была широко
распространена на Земле. Изу-
чая разорванные ареалы, можно
получить биогеографические до-
казательства того, что изолиро-
ванные сейчас континенты ког-
да-то были связаны. На нижнем
рисунке зеленым цветом показа-
но современное распростране-
ние двоякодышащих рыб, а крас-
ным — рыб галаксий. На верх-
нем рисунке изображена Пан-
гея — единый древний массив су-
ши в пермском периоде, около
230 миллионов лет назад — и
восстановленные ареалы обита-
ния двоякодышащих и галаксий
в то время.
П ред полагается, что крупные
чайки распространялись из цен-
тра их возникновения на месте
Берингии (около 300 тысяч лет
назад) в направлениях, показан-
ных стрелками. Однако в Север-
ном море чайки, относящиеся к
разным концам единой цепи под-
видов, ведут себя как разные ви-
ды и не скрещиваются друг с
другом.
прошлом. Эти виды были оттеснены
ледниками в более теплые места (Сре-
диземноморье и Манчжурию) и там
пережили ледниковый период.
Изменение ареалов различных жи-
вотных и растений происходит и в на-
ше время, даже, пожалуй, быстрее, чем
когда бы то ни было в истории Земли.
Это связано, конечно, с деятельностью
человека, истребляющего одни виды,
вселяющего в новые районы (умыш-
ленно или случайно) другие. Подобные
изменения ареала с точки зрения рас-
шифровки процесса эволюции уже не
столь интересны, хотя могут иметь
важное экологическое значение.
С помощью биогеографии удалось
расшифровать процесс эволюции, те-
кущий практически в наше время.
По всему северному полушарию
распространены три вида крупных
чаек — серебристая, клуша и хохо-
тунья. Ученые-систематики насчиты-
вают среди них больше двадцати раз-
ных подвидов, отличающихся друг от
друга в основном деталями окраски
оперенья, ног и клюва. Изучая раз-
множение этих чаек, ученые с удивле-
нием обнаружили, что представители
разных подвидов везде хорошо скрещи-
ваются между собой и дают потомст-
во — как и полагается особям одного
вида. Везде, кроме района Северного
моря. Здесь разные подвиды чаек ве-
дут себя как настоящие виды — обра-
зуют отдельные колонии и не скрещи-
ваются друг с другом. Биогеогра-
фия в данном случае обнаружила обра-
зование вида. Очевидно, двести или
триста тысяч лет назад из района Бе-
рингии стали распространяться на
запад и на восток две группы одного
вида больших чаек. Тысячелетие за
тысячелетием чайки осваивали новые
территории, постепенно приобретая
в каждом новом месте все новые и
новые признаки и особенности. Когда
же в наше время крайние звенья этих
двух цепей подвидов встретились, чай-
ки-родственники не «узнали» друг
друга — столько накопилось мелких
различий по пути через Северную Аме-
рику и Гренландию, с одной стороны,
и через Евразию — с другой. Возникло
интересное положение: в Северном
море это два разных вида, а во всех
прочих местах их обитания — разные
подвиды одного и того же вида.
Историческая биогеография позво-
ляет изучать эволюционные процессы
любого масштаба — от возникновения
нового подвида внутри вида до анализа
развития флор и фаун целых конти-
нентов.
ЧАСТЬ I ГЛАВА 4
ЭВСИЮИИЯ
ВОКРУГ НАС
эволюция,
ЗАШИФРОВАННАЯ
В СТРОЕНИИ
ОРГАНИЗМА
Любая из многочисленных науч-
ных дисциплин, изучающая организм
животных и растений, позволяет вы-
явить те или иные особенности про-
цесса эволюции. Важнейший вклад
в развитие теории эволюции внесли:
наука о строении организмов — морфо-
логия, наука об индивидуальном раз-
витии организмов — эмбриология, нау-
ка о наследственности — генетика, а
также биохимия, изучающая химиче-
ские процессы в живом организме.
Большинство животных и растений
состоит из миллионов отдельных кле-
ток, объединенных в десятки специа-
лизированных органов. Случайное воз-
никновение таких сложнейших, сла-
женно действующих сочетаний органов
невозможно. Поэтому глубокое сход-
ство организмов надежно свидетельст-
вует об их родстве.
Было бы ошибкой считать, что уста-
новление сходства, а следовательно, и
родства — простое дело при изучении
живой природы. Здесь возникает много
сложных и интересных проблем. Раз-
ные организмы могут отличаться друг
от друга как по существенным, прин-
ципиальным чертам строения, так и по
второстепенным особенностям, и обыч-
но все эти особенности тесно перепле-
тены друг с другом.
Все растения и животные состоят
из клеток. Клетки тела животных не-
сколько отличаются от клеток расте-
ний, но по основным особенностям
строения — наличию ядра, цитоплазмы,
ряда других важных частей — клетки
сходны, и сходство это фундаменталь-
ное. Оно может говорить только об
одном — о едином происхождении
царств животных и растений.
Глубокое сходство объединяет стро-
ение скелета всех позвоночных живот-
ных: череп, позвоночный столб, состоя-
щий из многих позвонков, ребра, пе-
редний и задний пояса конечностей
мы находим и у рыб, и у лягушек, и у
змей, и у птиц, и у млекопитающих.
Лишь у немногих пояса конечностей
вторично исчезают.
Общие особенности строения скеле-
та, взаимоотношения его частей — это
принципиальные, глубокие особенно-
сти, и свидетельствуют они о несомнен-
ном родстве всех позвоночных живот-
ных. Внутри каждой из крупных групп
позвоночных животных сходство в
строении скелета еще более значитель-
но. Это и естественно: все амфибии —
лягушки, жабы, тритоны — более близ-
кие родственники, чем, скажем, рыбы
и птицы.
Единый, общий план строения мож-
но обнаружить при сравнении не толь-
ко целых организмов, но и отдельных
органов. Сколь ни различны по форме
и функциям передние конечности раз-
ных млекопитающих — они приспособ-
лены и для рытья (крот, броненосец),
и для плавания (киты, тюлени), и для
полета (летучие мыши),— все они со-
стоят из сходных элементов: лопатки,
костей плеча, предплечья, запястья,
пясти, фаланг пальцев. Все это разно-
образие конечностей — лишь вариации
типичной пятипалой конечности, ха-
рактерной для предков всех млеко- 33
3 Мир эволюции
питающих. И как на первый взгляд ни
различны фаланги пальцев кита и ле-
тучей мыши, они показывают на общее
происхождение этих животных.
Органы, имеющие единый план
строения, основанный на общности
происхождения, называются гомоло-
гичными («гомология» по-гречески —
«согласие»). Организмы с такими орга-
нами должны быть родственными.
Иногда установление гомологии
дело весьма непростое. Ухо всех млеко-
питающих делится на три основные
части: наружное, среднее и внутреннее
ухо. Наружное ухо — ушная ракови-
на — концентрирует звуки, среднее ухо
передает эти звуки к внутреннему, где
они и воспринимаются тончайшими
нервными окончаниями, расположен-
ными в улитке. В среднем ухе всех
млекопитающих звуковые колебания
с барабанной перепонки передаются на
слуховые косточки молоточек, нако-
вальню и стремечко. Как возникли
эти сложные образования? Сравнение
строения черепа в ряду низших и выс-
ших позвоночных показывает, что у
акул одна из костей — будущая нако-
вальня — была большой костью и зани-
мала важное конструктивное положе-
ние в черепе, у костистых рыб она рез-
ко сокращается в размерах, у рептилий
она также резко изменяется и служит
Несмотря на различия по внеш
нему виду и размерам, в шей-
ном отделе почти всех видов мле-
копитающих — семь позвонков
(лишь у трех видов ламантинов
и пяти видов ленивцев число по
звонков иное, однако эти виды со-
ставляют не более 0,16% всех
живущих млекопитающих!). Это
несомненно подтверждает един-
ство происхождения всего клас-
◄ са млекопитающих.
Один из самых фундаменталь-
ных процессов жизни — деление
клетки — протекает сходно у жи-
вотных и у растений: хромосо-
мы и у тех и у других удваивают-
ся, затем расходятся к полюсам,
образуя самостоятельные ядра
двух будущих клеток. Это глубо-
кое сходство свидетельствует об
общности происхождения цар-
ства животных и царства рас-
тений.
<
I
1
1
как бы подвеской подвижной челюсти,
и, наконец, у млекопитающих она пре-
вращается в маленькую слуховую
кость — наковальню. Все эти кости —
гомологичны.
Специальные исследования показа-
ли, что зубы у всех ныне живущих
млекопитающих гомологичны... чешуе
древнейших акулоподобных предков.
Эта чешуя заходила с поверхности
тела в ротовую полость. На протяже-
нии десятков миллионов лет эволюции
из этой чешуи развились такие совер-
шенные образования, как зубы.
Гомология четко позволяет разо-
браться в том, каким путем могли воз-
никнуть те или иные органы. При пер-
вом взгляде на обычного речного рака
трудно понять, откуда могло взяться
такое количество специальных органов:
тут и большие антенны, и маленькие
антеннули, и сложные челюсти, и
огромные клешни. Но если рассмот-
реть эти органы вместе да разобраться,
как они развиваются у зародышей,
ответ ясен. Все эти органы гомологич-
ны — они происходят из обыкновенных
членистых конечностей.
Во всех приведенных выше приме-
рах установление гомологии органов
или частей тела позволяет выяснить
пути эволюции и доказывает, что рас-
сматриваемые гомологичные структуры
едины по происхождению.
Однако не менее часто, чем гомоло-
гичные, в природе встречаются органы
аналогичные («аналогия» по-гречес-
ки — «соответствие»). Аналогичные ор-
ганы сходны только внешне и не обла-
дают общим строением и происхожде-
нием. Для установления родства между
организмами такие органы не имеют
никакого значения. Они показывают
только на сходство выполняемой ра-
боты.
На веточке шиповника, барбариса
и боярышника есть колючие шипы.
На первый взгляд кажется, что эти
шипы — гомологичные органы, которые
должны указывать на происхождение
от какого-нибудь древнего «шиповато-
го» предка. На самом же деле сходство
шипов у этих растений лишь внешнее.
У барбариса шипы возникают из при-
листников и листьев, у шиповника —
из поверхностных слоев коры, а колюч-
ки боярышника представляют собой из-
мененные ветви. Все эти колючки —
аналогичные органы, их сходство не
глубокое, а поверхностное.
Иногда сходство аналогичных орга-
нов бывает столь разительным, что
требуются сложные исследования, что-
бы выяснить его действительный ха-
35
Ожика Ирис Лилия
Вот лишь несколько примеров го-
мологии из царства растений: пе-
ристосложный лист гороха с при-
листниками и усиками, сросши-
еся листочки-чешуйки вокруг
междоузлий хвоща, почечные
чешуйки древесных растений —
все это видоизменения листьев,
гомологичные листу органы.
Красным цветом показана одна
и та же гомологичная кость в че-
репах акулы, скумбрии, змеи и
кошки (сверху вниз).
Шиповник
Спирея
Земляника
На схемах рядом с цветками, на-
рисованными на этих двух стра-
ницах, показано расположение
частей цветка (тычинок, завязи,
лепестков венчика) при взгляде
сверху. Сходство в основных осо-
бенностях строения цветков
столь глубоко, что ботаники
объединяют шиповник, спирею
и землянику под названием Ро-
зоцветные, а ожику, ирис и ли-
лию — Лилиецветные.
рактер. Строение глаза наземных по-
звоночных и головоногих моллюсков
даже в деталях удивительно сходно.
Это сходство все же носит характер
аналогии: твердо доказано, что разви-
тие глаза у головоногих моллюсков
идет совсем из других тканей зароды-
ша, чем у позвоночных. Сходство же
определяется теми строгими требова-
ниями, которые ставит физическая
природа света. Ведь недаром конструк-
ция любого фотоаппарата тоже в точ-
ности повторяет строение глаза: хрус-
талик — это как бы объектив, радужи-
на — диафрагма, сетчатка — пленка,
изменение фокусного расстояния со-
ответствует наводке на резкость.
Гомологичные структуры помогут
ответить на вопрос о родстве изучае-
мых форм, но не смогут сказать, ка-
кой из организмов — предок, а какой —
потомок. На этот вопрос помогают от-
ветить изучение рудиментов (зачатков
органов) и атавизмов. Так, у китов и
дельфинов от задних конечностей
остались лишь небольшие косточки.
При жизни в море ноги не нужны, для
передвижения служит хвостовой плав-
ник. За миллионы лет эволюции ноги
у китов исчезли. А о том, что у пред-
ков китов были настоящие ноги, можно
узнать по маленьким косточкам — ос-
таткам костей. Эти косточки — доказа-
тельство происхождения китов и дель-
финов от наземных четвероногих пред-
ков.
Нечто подобное произошло и со
змеями, у предков которых тоже были
ноги. Об этом безошибочно свидетель-
ствуют рудименты задних конечностей
у питонов.
У птицы киви, живущей в Новой
Зеландии, нет крыльев. Да они и не
нужны ей, поскольку живет она в гус-
той и высокой траве. От крыльев
остались едва заметные выросты. Снова
рудименты надежно свидетельствуют:
у предков этой птицы были настоящие
крылья.
Наблюдать утрату органов можно и
у тех видов, у которых он становится
излишним, а то и вредным. Ежи, зем-
леройки и кроты — близкие родствен-
ники: все они из отряда насекомо-
ядных млекопитающих. Ежи бегают
по поверхности земли, и глаза им не-
обходимы. Землеройки много времени
проводят в темных норках, где зрение
бесполезно, и у них глаза совсем ма-
ленькие. А у кротов, которые всю
жизнь находятся под землей, глаза
рудиментарны. Интересно, что у евро-
пейского крота, который все же изред-
ка появляется на поверхности, глаза
37
Пара мелких костей - это все, что
осталось у дельфина-белухи от
заднего пояса конечностей.
лишь закрыты и веки соединены полу-
прозрачной кожей, а у дальневосточ-
ного крота-могеры глаза исчезли пол-
ностью: нет ни хрусталика, ни сетчат-
ки.
Не стоит думать, что рудиментар-
ные органы очень редки. У человека
насчитывается несколько десятков та-
ких органов и структур, которые у
предков человека были хорошо раз-
виты, а ныне едва заметны и часто без-
действуют.
У человека рудиментарны, напри-
мер, ушные мышцы: наши предки
умели, не повертывая головы, быстро
повернуть ухо в нужную сторону —
ничуть не хуже, чем кошка или ло-
шадь. Теперь нам это умение ни к че-
му, и ушные мышцы человека резко со-
кратились в размере. Лишь немногие
люди могут заметно двигать ушами,
заставляя работать рудименты ушных
мышц.
У многих млекопитающих очень
подвижная кожа. Для лошадей и мно-
гих других зверей такое свойство очень
важно — резким движением кожи мож-
но стряхнуть назойливых кровососу-
щих насекомых. У людей от всей под-
кожной мускулатуры сохранились
лишь отдельные мышечные волокна
38 у основания волосков. Часто при озно-
бе возникает так называемая «гусиная
кожа»—все мелкие волоски на коже
поднимаются этими мышцами. Такое
взъерошивание для диких млекопитаю-
щих важно: в пушистой шерсти много
воздуха, она плохо проводит тепло,
а, значит, организм меньше тепла те-
ряет. У собак или кошек, например,
при встрече с неприятелем эта же мус-
кулатура поднимает «шерсть дыбом»,
и зверь всем своим видом сразу же
показывает: «Я тебя не боюсь, ну-ка,
тронь!» Для человека обе функции —
и сохранение тепла и демонстрация
силы — полностью потеряли значение,
и мышцы наших волос рудиментарны.
У отдельных особей рудиментарный
орган может достигать значительных
размеров. Такой «возврат к предкам»
называют атавизмом («atavus» по ла-
тыни — «предок»).
У человека атавизмом является
хвост, который хотя крайне редко, но
все же встречается. Атавистичен и не-
обычно густой волосяной покров на те-
ле человека. Развитие не одной, как
обычно, а нескольких пар сосков —
также атавизм. Все это говорит о том,
что у предков человека был хорошо
развит хвост, что древние предки лю-
дей были покрыты густой шерстью и
что у них было несколько пар сосков.
Строение глаза (в разрезе) у
кальмара, у человека и принци-
пиальная схема фотоаппарата.
Колючка у ежевики возникает из
коры, у барбариса — из прилист-
ников, а у боярышника — из це-
лой ветки. Это — один из приме-
ров аналогичных органов.
У речного рака некоторые пары
ног превратились в органы
чувств (первая и вторая пара),
сложный челюстной аппарат (с
третьей по восьмую пару), клеш-
ни (девятая пара) и даже плав-
ники (девятнадцатая пара).
«Гусиная кожа» при ознобе воз-
никает в результате сокращения
рудиментарных мускульных во-
локон, которые связаны с осно-
ванием волос.
Обратите внимание на разное
развитие глаз у ежа, землерой-
ки и крота (сверху вниз). Это
непосредственно связано с их
образом жизни.
У большинства млекопитающих
уши очень подвижны и легко по-
ворачиваются в сторону источни-
ка звука.
Скелет ног тапира, носорога и
лошади (слева направо). Этот
ряд показывает, каким образом
благодаря постепенной, редукции
соседних пальцев могла возник-
нуть однопалая нога лошади.
11-V- пальцы (палец I утра-
чен).
II
III
И рудиментарные органы, и атавиз-
мы — прекрасные доказательства про-
цесса эволюции, они как стрелки ком-
паса показывают нам, каким путем
прошла эволюция современных орга-
низмов.
При изучении эволюции использу-
ют и такой метод: сравнить строение
какого-либо органа в ряду родственных
форм, живущих в разных условиях.
Выясним, например, как возникла в
процессе эволюции однопалая нога у
лошади. Сравнив строение ноги у всех
современных непарнокопытных млеко-
питающих — тапиров, носорогов, лоша-
дей,— видим: при переходе от тапира,
живущего во влажном тропическом ле-
су, где бегать приходится не особенно
много, к носорогу, обитающему в более
открытой лесостепи или саванне (там
ему приходится бегать, значительно
больше, чем тапиру), происходит ре-
дукция пальцев от пяти до трех. При
жизни в степи, где бегать лошадям
приходится постоянно, редукция паль-
цев идет еще дальше — сохраняется
один-единственный центральный па-
лец.
В процессе эволюции лошадь как
бы постепенно вставала на цыпочки:
такое положение ноги более удобно
при быстром отталкивании. Кстати, ба-
лерина на сцене театра и бегун на сто-
метровке большую часть своего вы-
ступления проводят на цыпочках.
Другая эволюционная задача —
выяснить пути эволюции живорожде-
ния у млекопитающих. Сравним для
этого яйцекладущих, сумчатых и выс-
ших (плацентарных) млекопитающих.
Ехидна и утконос откладывают яйца,
сохраняя, видимо, тот способ размно-
жения, который был у самых древних
млекопитающих. У сумчатых рождают-
ся очень маленькие, еще совершенно
несформированные детеныши, которые
потом прирастают губами к соску
млечной железы матери и еще долго
развиваются в сумке, прежде чем по-
настоящему появиться на свет. И на-
конец, последняя стадия в этом ряду —
соединение организма зародыша с те-
лом матери через специальный орган,
плаценту, и рождение крупных, хоро-
шо сформированных детенышей.
Так по строению организма — гомо-
логичным органам, рудиментам и ата-
визмам,— через сравнение родственных
форм можно расшифровать конкрет-
ный ход эволюции.
ЧАСТЬ I ГЛАВА 5
эвсиюиия КАРТИНЫ ПРОШЛОГО
ВОКРУГ НАС В РАЗВИТИИ
ЗАРОДЫША
Известно множество разнообразных
фактов, в совокупности убедительно
доказывающих эволюционное развитие
живой природы. Вы уже знакомы с
палеонтологическими доказательствами
и методами изучения эволюции, знаете,
как можно эволюционно расшифровать
строение современных животных и
растений. Но палеонтологические на-
ходки, как отмечал еще Ч. Дарвин, от-
личаются неполнотой — ведь находят
лишь отдельные окаменевшие части
некоторых из вымерших организмов
и при этом всегда очень трудно точно
восстановить эволюционную последо-
вательность вымерших видов. Не спа-
сает и изучение строения ныне живу-
щих существ: этим путем можно уста-
новить лишь родство крупных групп
(по общему плану строения), а при
анализе рудиментов и атавизмов удает-
ся определить возможные пути разви-
тия лишь отдельных органов.
Здесь на помощь приходит эмбрио-
логический метод исследования («эм-
брион» по-гречески — «зародыш»).
Эмбриология — наука о зародышах,
наука об индивидуальном развитии.
Уже давно было отмечено, что
эмбрионы различных животных более
сходны друг с другом, чем взрослые
организмы. 250 лет назад знаменитый
русский эмбриолог К. Бэр писал:
«У меня имеются два маленьких эм-
бриона в спирту, для которых я забыл
написать название, и я теперь уже не
в состоянии определить класс, к кото-
рому они принадлежат. Это могут быть
ящерицы, маленькие птички или со-
всем молодые млекопитающие; на-
столько сходно образование головы
и туловища у этих животных».
Чем более ранние стадии развития
зародыша мы изучаем, тем больше
сходства обнаруживается между раз-
личными животными. Любой организм
начинает свое развитие от одной —
оплодотворенной яйцеклетки. Эта клет-
ка много раз делится, так что образует-
ся шар из клеток. На этом этапе раз-
вития трудно отличить будущего чело-
века от слона, рыбы или лягушки.
Если сравнить особенности эмбрио-
нального развития разных видов позво-
ночных — например, человека, обезья-
ны, крысы, черепахи, тритона, рыбы,—
то окажется, что на самых ранних ста-
диях развития все зародыши очень по-
хожи друг на друга. Это зародышевое
сходство сохраняется в процессе инди-
видуального развития тем дольше, чем
ближе друг к другу сравниваемые
организмы. Это явление зародышевого
сходства широко используется для вос-
становления путей исторического раз-
вития и определения родства сравнива-
емых организмов.
Итак, сходство эмбрионального раз-
вития — свидетельство общего проис-
хождения сравниваемых организмов.
Однако самое интересное, пожалуй, в
том, что отдельные стадии развития
эмбриона позволяют восстановить об-
лик далеких предков. На самых ран-
них стадиях развития зародыш чело-
века похож на зародыш рыб: у него
даже образуются жаберные щели. Сле-
довательно, можно сделать вывод, что 43
Эмбрионы всех млекопитающих
на определенной стадии разви-
тия очень похожи друг на друга
(обратите внимание на различие
между эмбрионом птицы и эмб-
рионом млекопитающих).
Новорожденный человек очень
похож на новорожденную обезь-
яну.
Самые первые стадии развития
оплодотворенной яйцеклетки че-
ловека. По виду яйцеклетки, по
всем начальным стадиям дробле-
ния нельзя сказать, к какому
классу относится этот развива-
ющийся организм. Это может
быть практически любое живот-
ное — как позвоночное, так и бес-
позвоночное: столь неопределен-
ны еще черты отличия и велики
общие черты.
Ребенок, еще не умеющий раз-
говаривать, пользуется тем же
врожденным языком мимики и
жестов, что и детеныш обезья-
ны.
в ряду предков человека когда-то,
очень давно, были рыбы. На следую-
щей стадии развития зародыш челове-
ка похож на сформированный зародыш
лягушки или тритона (это говорит о
том, что в ряду наших предков были
амфибии), еще позже у зародыша че-
ловека формируется, а потом бесследно
исчезает небольшой хвостик. Так эм-
бриология подтверждает атавистиче-
ское появление хвоста у взрослых лю-
дей — в сравнительно недалеком про-
шлом наши предки были хвостатыми.
В процессе индивидуального разви-
тия как бы повторяются основные чер-
ты строения предков; на ранних ста-
диях — далеких предков, на поздних
стадиях — более близких предков; на
самых же последних стадиях развития
зародыш человека трудно отличить
от готового родиться эмбриона челове-
кообразной обезьяны. Это «повторение
прошлого» в развитии человека можно
наблюдать и после рождения. Так, на
протяжении всего первого года жизни
человеческий малыш проходит стадию
четвероногого животного, передвига-
ясь, как и большинство зверей, на че-
тырех конечностях. До того времени,
когда ребенок начинает сознательно
говорить (в возрасте полутора-двух
лет), мимика, жесты, нечленораздель-
ные звуки, несущие определенный
смысл, и эмоции ребенка удивительно
напоминают звуки и жесты, характер-
ные для человекообразных обезьян —
шимпанзе, горилл, орангутанов.
Эмбриология позволяет выяснить
строение отдельных органов у далеких
предков. Шестинедельные зародыши
лошади имеют три пальца, и при этом
их боковые пальцы включают по три
фаланги. На более поздних стадиях
развития эти боковые пальцы сливают-
ся с центральным, а у взрослой лоша-
ди боковые пальцы превращаются в
мелкие «грифельные косточки». Так
эмбриология показывает, что в эволю-
ции предков лошадей были формы с
хорошо развитыми трехпалыми конеч-
ностями.
Работа ученого-эмбриолога, занято-
го выяснением процесса эволюции, по-
хожа на работу полицейского детекти-
ва: из множества признаков-«улик»
он должен выбрать именно те, которые
покажут на этапы эволюционного раз-
вития, расскажут о чертах строения
давно вымерших форм. При восстанов-
лении хода эволюции в особенно слож-
ных случаях приходится прибегать
сразу к нескольким способам — и па-
леонтологическому, и биогеографиче-
скому, и морфологическому, и эмбрио-
логическому. Если результаты, полу-
ченные разными методами, совпадают,
ученые уверены в правильности вы-
водов о ходе эволюционного процесса.
Птица Свинья Теленок Кролик Человек
ЧАСТЬ I ГЛАВА 6
эволюция эволюция жизни
ВОКРУГ НАС НА ЗЕМЛЕ
Применяя для изучения далекого
прошлого все имеющиеся в их распо-
ряжении методы, несколько поколений
ученых собрали огромный материал,
который позволяет восстановить основ-
ные этапы развития жизни на нашей
планете.
Для наглядности обычно принима-
ют все время существования нашей
планеты (около 4,8 миллиарда лет)
за двенадцать часов. Тогда часовая
стрелка должна пробежать больше чет-
верти циферблата до того момента, как
на Земле появились первые живые
организмы. Это случилось очень дав-
но — около 3,5 миллиарда лет назад.
Именно в горных породах такой
давности в Южной Африке нашли
остатки самых первых из известных
микроорганизмов. Это были однокле-
точные существа, которые напоминают
живущие и в наше время цианеи, или
еинезеленые «водоросли», комочки
протоплазмы с неоформленным ядром,
которые содержат уже множество
структур, необходимых для жизни
одноклеточного существа.
Как же возникли синезеленые «во-
доросли»? Несомненно, перед этим
должны были пройти сотни миллионов
лет, когда на безжизненной Земле в
теплом океане возникало бесчисленное
множество разных соединений хими-
ческих веществ. Мы никогда не узнаем
точно, как именно возникла жизнь на
нашей планете, но можно попытаться
представить себе это.
Горячие лучи солнца и внутреннее
тепло Земли могли дать энергию для
химических превращений различных
соединений. Какие-то случайно возник-
шие, сложные, большие молекулы в
океане, насыщенном разными соедине-
ниями, оказались способными к ис-
пользованию остатков других веществ,
которые в изобилии имелись в «пер-
вичном бульоне» (так принято назы-
вать Мировой океан того далекого вре-
мени).
Важнейший шаг на пути возникно-
вения жизни — способность этих моле-
кул разделяться на части, сохраняя
свои особенности. Между такими ги-
гантскими молекулами, которые так
или иначе использовали для своего раз-
вития вещества «первичного бульона»,
не могла не начаться конкуренция за
пищу и за место. Сохранились те, что
росли быстрее, полнее и эффективнее
использовали химические вещества, а
при размножении точнее передавали
свои положительные свойства потом-
ству. Эти возможные начальные этапы
развития жизни — возникновение
сложных молекул из простых — сейчас
удалось наблюдать в лабораторных
условиях, похожих на те, которые, ве-
роятно, существовали на древней Зем-
ле.
Следующим важнейшим этапом в
развитии жизни на Земле было возник-
новение способности к фотосинтезу, в
результате чего энергия солнечного
света стала усваиваться благодаря осо-
бому сложному органическому вещест-
ву — хлорофиллу. Именно хлорофилл,
окрашивающий растения в зеленый
цвет, способен из воды и углекислого 47
1 мм
I-----------<
газа, который всегда есть в воздухе,
синтезировать сложные вещества, вы-
деляя попутно свободный кислород.
Только после того, как появились
первые организмы, способные запасать
солнечную энергию и производить ор-
ганическое вещество, могли возникнуть
и животные — ведь они, как известно,
усваивать солнечную энергию не могут
и существуют только за счет готовой
пищи. Считается, что это произошло
около 1 миллиарда лет тому назад.
В это время стрелка часов на нашем
воображаемом циферблате развития
Земли подошла к 9 часам 30 минутам.
Но, прежде чем возникли настоя-
щие животные и растения, нужен был
еще один крупный скачок в развитии
живого — нужно было, чтобы из одно-
клеточных организмов возникли много-
клеточные. Сначала это были, конечно,
просто группы одноклеточных существ,
каждое из которых было полноправ-
ным участником этого союза. Но ока-
залось выгодным разделить функции:
одни клетки стали наружными и за-
щищали от повреждений внутренние,
а те снабжали их пищей. Именно так
устроены современные кншечнополо-
стные животные: пресноводная гидра,
морские медузы, коралловые полипы.
48 Их тело — просто-напросто мешок, ку-
Объединение отдельных самосто-
ятельных клеток в колонии —
важный шаг на пути развития
живого на Земле. Водоросль
вольвокс, живущая в стоячих
пресных водоемах, показывает
нам, каков был один из возмож-
ных шагов в этом направлении:
у нее все клетки равноценны за
исключением лишь тех, что несут
функции размножения.
В таком простейшем двухслой-
ном существе, как гидра, уже вы-
деляются группы клеток, обра
зующие щупальца, стволик. Но
клетки еще не перестали быть
«универсальными»: гидру можно
протереть через сито, и из каждо-
го кусочка вновь разовьется пол-
ноценный организм.
да попадает пища; непереваренные
частицы выбрасываются через то же
ротовое отверстие. У дождевого червя
или пиявки, которые принадлежат к
более совершенным многоклеточным
животным — кольчатым червям,— в те-
ле есть уже два отверстия: одно для
принятия пищи, другое — для выбра-
сывания непереваренных остатков.
У червей возникают уже и разные
системы органов: мышечные волокна
образуют мышечную систему, крове-
носные сосуды, разносящие питатель-
ные вещества по всему телу, образуют
кровеносную систему; для точного и
быстрого управления разными частями
тела возникает нервная система. Де-
сятки и сотни миллионов лет ушли на
совершенствование всех этих органов.
Когда стрелка наших воображаемых
часов дошла до 10 часов 45 минут, в
морях появляются первые позвоноч-
ные животные, а на суше — первые
настоящие растения.
В эволюции растений тоже были
проблемы, на решение которых потре-
бовались сотни миллионов лет. Первые
растения жили в воде. Для того чтобы
завоевать сушу, у них должна была
возникнуть система сосудов для про-
ведения питательных веществ, должно
было возникнуть разделение тела на
1
I
1
।
1
1
(
1
I
1
<
I
г
I
с
I
I
I
<
<
J
<
I
I
I
л
л
р
г
I
(
<
I
<
4
части: листья, в которых происходит
основной фотосинтез и возникают пи-
тательные вещества; стебель, который
поддерживал бы эти листья и снабжал
их необходимой влагой; корень, кото-
рый удерживал бы все растение на
месте. Кроме того, должен был возник-
нуть слой прочных клеток, который
препятствовал бы высыханию организ-
ма на воздухе. Одновременно в этом
прочном наружном покрове должны
были возникнуть какие-то отверстия,
чтобы пропускать внутрь растения
нужный для фотосинтеза углекислый
газ и выпускать образующийся кисло-
род.. Для возникновения всех этих
сложных приспособлений потребовался
примерно один миллиард лет.
Последний отрезок развития жизни
на Земле — от 11 часов 30 минут до
полудня на нашем воображаемом ци-
ферблате истории Земли — придется
рассмотреть подробнее: столько важ-
ных эволюционных событий здесь про-
исходило. Но прежде несколько слов
о том, на какие этапы делится история
Земли.
Последние 600 миллионов лет раз-
делены на три эры: палеозой (эра
«древней жизни»), мезозой (эра «про-
межуточной жизни») и кайнозой (эра
«новой жизни»). Эры делятся на пе-
риоды, названия которых даны либо
по месту, где впервые были описаны
ископаемые породы этого возраста,
либо по типичным организмам, насе-
ляющим Землю в этот период. Самый
древний из периодов «древней жиз-
ни» — кембрий.
КЕМБРИЙ
Ископаемые отложения этого пери-
ода были впервые описаны из Уэль-
са — одной из частей Великобритании,
которую древние римляне называли
страной Кембрией. В кембрии (570—
500 миллионов лет назад) жизнь су-
ществовала только в морях. Зато здесь
были представители уже всех совре-
менных типов беспозвоночных живот-
ных. Особенно многочисленными были
трилобиты — полностью вымершая
группа примитивных членистоногих.
Много было — судя по ископаемым
остаткам — примитивных ракообраз-
ных, губок, кораллов, разных мол-
люсков.
На дне мелководных морей росли
бурые и зеленые водоросли, а в толще
воды «парили» многочисленные микро-
скопические одноклеточные водоросли.
ОРДОВИК
В Уэльсе в древности жило кельт-
ское племя ордовиков. На земле этого
племени были впервые описаны и вы-
делены отложения периода, которому
дали название ордовика. Этот период
длился 60 миллионов лет — от 500 до
440 миллионов лет до нашего времени.
Главное событие ордовика — появление
первых позвоночных животных. Ими
были так называемые щитковые рыбы.
Можно только гадать, зачем была нуж-
на мощная броня этим небольшим —
с ладошку — существам. Видимо, она
защищала их от многочисленных ог-
ромных ракоскорпионов. От этого пе-
риода уцелело одно «живое ископае-
мое»— лингуля, относящееся к группе
плеченогих животных (это существо
длиной в несколько сантиметров живет
в норках на дне моря и внешне похоже
на моллюсков). В морях появилось
также много морских лилий, морских
ежей, морских звезд, головоногих и
брюхоногих моллюсков, губок и корал-
лов.
СИЛ^Р
В Уэльсе обитало и другое кельт-
ское племя — силуры, по имени кото-
рого назван следующий период. Силур
начался около 440 миллионов лет назад
и кончился через 30 миллионов лет.
49
4 Мир эволюции
Вверху: отпечаток ископаемо-
го членистоногого — трилобита.
Внизу: скопления раковин иско-
паемых брахиопод. Эти неболь-
шие морские беспозвоночные на
протяжении десятков миллионов
лет от кембрия до силура были
хозяевами Мирового океана.
Морское плеченогое лингуля,
живущее у берегов Индийского
океана, — настоящее «живое ис-
копаемое». За последние 450 мил-
лионов лет ее внешний вид со-
вершенно не изменился. Длинная
мускулистая нога лингули нахо-
дится в глубокой норке, а неболь-
шая двустворчатая раковина —
на поверхности дна. Здесь она.
ловит мелкие частицы питатель-
ных веществ. При опасности ра-
ковина быстро втягивается в нор-
ку.
За это время появились животные,
которые могли дышать воздухом. Это
были паукообразные, внешне они на-
поминали скорпионов. Но главным со-
бытием силура было, разумеется, нача-
ло завоевания суши растениями. Пер-
выми наземными растениями были
пс ил офиты — они были похожи на
водоросли, у них еще не было настоя-
щих корней, листьев, но уже была раз-
витая сосудистая система. Два-три
вида их измельчавших потомков до сих
пор обитают под пологом влажных
тропических лесов.
ДЕВОН
В Южной Англии есть графство
Девоншир. Здесь впервые были деталь-
но описаны породы этого возраста, по-
этому их так и назвали. Девон начал-
ся 410 миллионов лет назад и продол-
жался 60 миллионов лет. В девонских
морях обитало множество разных рыб
и в том числе близкие родственники
сохранившихся до наших дней кисте-
перых и двоякодышащих. От кисте-
перых рыб в девоне возникли стего-
цефалы — первые земноводные. В мире
беспозвоночных тоже произошло важ-
ное событие — появляются первые на-
секомые. Они были нелетающими, вы-
Знаменитая кистеперая рыба —
латимерия: сначала ее открыли в
ископаемых отложениях возрас-
та 400 миллионов лет, а в 1938 го-
ду... поймали в Индийском океа-
не у берегов Африки. Кистеперые
рыбы, жившие в девонских мо-
рях, дали начало всем наземным
позвоночным.
глядели, как большие тараканы, и жи-
ли, по-видимому, в густой раститель-
ности, питаясь отмирающими частями
растений.
В мире растений возникают настоя-
щие леса из гигантских хвощей, плау-
нов и папоротников — древних, полно-
стью вымерших растений. Все это были
растения, которые размножаются спо-
рами — мелкими зародышами, имею-
щими прочную защитную оболочку.
События в девоне, вероятно, раз-
вертывались в следующей последова-
тельности: сначала на Земле появи-
лись разнообразные растения, которые
дали возможность жить и питаться
первым насекомым. А насекомых стали
поедать первые земноводные — стего-
цефалы. Так, между далекими по про-
исхождению группами организмов в
ходе совместной эволюции возникает
тесная взаимосвязь.
КАРБОН
«Карбон» по-английски означает
«уголь». В этот каменноугольный пе-
риод, длившийся около 70 миллионов
лет (начиная с 350 миллионов лет до
нашего времени), из окаменевших
древних растений возникли огромные
залежи каменного угля. Трудно даже
представить себе, сколько огромных
мрачных лесов из гигантских папорот-
ников, хвощей и других споровых рас-
тений росло на Земле в этот период.
Предполагают, что эти леса, которые
потом стали каменным углем, росли
на низких заболоченных местах. По-
гибая, растения образовали многомет-
ровые толщи торфа, который постепен-
но превратился в каменный уголь.
В мире животных произошли замет-
ные изменения. Исчезли панцирные
рыбы, и стало больше покрытых че-
шуей рыб, похожих на современных.
Но главное — от каких-то амфибий
возникают первые рептилии. Для этого
на теле должен был возникнуть проч-
ный чешуйчатый покров, а на яйцах —
скорлупа. Эти главные приспособления
вызваны тем, что жизнь и размноже-
ние рептилий происходят далеко от
берегов водоемов, в глубине суши.
В этот период появляются первые ле-
тающие насекомые. Ими были предки
современных стрекоз, размах крыльев
некоторых из них достигал полутора
метров.
ПЕРМЬ
На Западном Урале, в окрестностях
города Перми, были впервые описаны 51
отложения этого периода, который на-
чался около 285 миллионов лет назад
и длился 55 миллионов лет. Это был
последний период эры «древней жиз-
ни». В результате резких изменений
климата Земли многие группы амфи-
бий вымирают, зато начинается широ-
кое распространение разнообразных
рептилий. Главное событие в царстве
растений — распространение первых
настоящих высших растений — голосе-
менных. Семя отличается от споры тем,
что оно развивается после оплодотво-
рения завязи цветка пыльцой. Семя
всегда содержит не только зародыш,
но и питательные вещества, облегчаю-
щие развитие молодого организма.
Оплодотворение у голосеменных осу-
ществляется ветром, который может
далеко разнести пыльцу с растений.
Некоторые голосеменные существуют
и в наши дни — это хвойные деревья.
Они, конечно, отличаются от своих
древних родственников. Но на Земле
живет и одно растение, которое по
виду совершенно не отличается от тех,
что росли более 300 миллионов лет
назад. Это уже упоминавшееся гинкго,
которое сохранилось в Японии и Ки-
тае: сейчас гинкго разводится как де-
коративное растение во многих парках
мира.
ТРИАС
Эра «промежуточной жизни» — ме-
зозой — начинается с периода, назва-
ние которого возникло от числа «три»:
столько было слоев одного возраста, по-
крывавших пермские отложения в
Южной Германии. Триас — сравни-
тельно короткий период, он начался
230 миллионов лет назад и кончился
195 миллионов лет назад. В триасе на
больших территориях распространяет-
Так выглядели в девоне и карбоне леса, давшие
начало большинству залежей каменного угля.
Современные хвощи (фото на следующей стра-
нице) внешне мало изменились, только стали
в сотни раз меньше.
52
ся засушливый климат, вызывающий
вымирание разных групп амфибий и
развитие разнообразных рептилий. Не-
которые рептилии становятся хищны-
ми и нападают на себе подобных, дру-
гие — типичными травоядными, третьи
возвращаются жить в моря, где для
них было много пищи (головоногих
моллюсков и разнообразных рыб). Из
триасовых рептилий до наших дней
дожила знаменитая гаттерия — живое
ископаемое, населяющее несколько
островков у берегов Австралии. Мало
изменились с тех времен и черепахи.
Считается, что в триасе появились
первые млекопитающие. Они были
размером с крысу и были похожи на
опоссума — сумчатую крысу, которая
и сейчас живет в Центральной Аме-
рике. По нашим условным часам это
произошло примерно за полчаса до
полудня.
В триасе продолжается начавшееся
в перми вымирание гигантских споро-
вых растений. Все большее распростра-
нение получают голосеменные.
ЮРА
Отложения этого периода были
найдены в горах Юра, на границе
между Швейцарией и Францией. На-
чался он 195 миллионов лет назад и
продолжался 58 миллионов лет. В юре
появляются первые настоящие цвет-
ковые растения (покрытосеменные).
Важную роль в распространении таких
растений сыграли насекомые, которые
опыляли цветы. Опыление насекомыми
более выгодно, чем опыление ветром:
насекомые обязательно перенесут
пыльцу именно в цветок, а из пыль-
цы, несущейся по ветру, только ни-
чтожная часть может достигнуть цели.
Естественный отбор растений, направ-
ленный на лучшее привлечение насе-
комых, вызвал появление разнообраз-
ных по форме, окраске и запахам цве-
тов. Можно сказать поэтому, что красо-
53
Первыми высшими растениями
были голосеменные. У них еще не
было цветов, и опыление произ-
водилось пыльцой, которую пере-
носил ветер. Современные хвой-
ные — потомки этих древнейших
голосеменных.
Около 200 миллионов лет — на-
чиная с триаса — живет на Земле
гаттерия. Когда-то ее предки бы-
ли хозяевами всей суши и моря,
а сейчас эта крупная рептилия
живет лишь в глубоких норах
на побережье маленьких остров-
ков у Новой Зеландии. Возмож-
но, что выжить и сохраниться до
наших дней ей позволило удиви-
тельное для рептилий приспо-
собление: гаттерия активна в
прохладные ночные часы, когда
температура окружающей среды
всего около 4- 10°С.
та разнообразных цветов вызвана к
жизни необходимостью привлечь на-
секомых. Но в природе все связано: со-
вершенствовались по форме, цвету и
запахам цветки — возникали и более
разнообразные формы насекомых (из
юрских отложений известно много жу-
ков, мух и других насекомых).
В юрских морях широко распро-
страняются такие хищные рептилии,
как плезиозавры и ихтиозавры. По-
явление в воздухе большого числа на-
секомых оказалось предпосылкой воз-
никновения удивительных летающих
рептилий — птеродактилей. Среди пте-
родактилей встречались и гиганты, у
которых размах крыльев был больше
размаха крыльев современного истре-
бителя. Такие чудовища, видимо,
должны были питаться не только на-
секомыми. Возможно, они были свое-
образными санитарами и поедали тру-
пы павших животных, как это в наше
время делают грифы. В юрском перио-
де возникают первые птицы, и, в част-
ности, жил знаменитый археоптерикс.
МЕЛ
Меловой период получил свое на-
звание из-за огромных отложений ме-
ла, возникших из остатков скелетов
микроскопических водорослей от 137
до 67 миллионов лет назад. Меловой
период — последний и самый длинный
период мезозойской эры.
Хозяевами суши почти все это вре-
мя остаются громадные рептилии —
динозавры, среди которых были как
вегетарианцы, так и хищники. На суше
продолжается распространение покры-
тосеменных растений. В море хищные
ихтиозавры и плезиозавры охотятся
на многочисленных акул и настоящих
костистых рыб. Климат мелового пе-
риода в основном был мягким, хотя
ближе к концу становится все более
суровым и сухим. В морях и на суше
начинают вымирать гигантские ящеры.
Именно с мелового периода в тропи-
ческих странах сохранились знакомые
всем крупные рептилии — крокодилы.
Похолодание, которое было смер-
тельным для большинства рептилий,
открыло широкие возможности для
развития теплокровных животных —
птиц и млекопитающих, которые бур-
но развиваются в следующую эру —
эру «новой жизни» (кайнозое).
КАЙНОЗОЙ
Весь кайнозой делится всего на
3 периода: древний (палеоген), новый 55
(неоген) и период возникновения че-
ловека (антропоген). Продолжитель-
ность всего кайнозоя невелика в масш-
табах развития Земли — около 67 мил-
лионов лет, или 8 минут на нашем
воображаемом циферблате. Но за эти
8 минут до полудня на Земле проис-
ходят события огромной важности.
Всюду уже в начале кайнозоя рас-
пространяются млекопитающие, при-
чем некоторые из них возвращаются
в море (киты, сирены), а другие
вступают в соревнование с птицами
в воздухе (летучие мыши). В палео-
гене складываются, наконец, знако-
мые нам очертания главных континен-
тов Земли: Европа соединяется с Ази-
ей, образуются Альпы, Кордильеры,
Гималаи.
Несмотря на неоднократные изме-
нения климата в палеогене и неогене,
млекопитающие захватывают все новые
и новые районы Земли. От древней-
ших хищных млекопитающих возника-
ют копытные, от насекомоядных —
приматы. Некоторые млекопитающие
достигают огромных размеров. Около
30 миллионов лет назад в Монголии
жил носорог идрикотерий, длина че-
репа которого была около двух метров,
а ноги были такой высоты, что у него
под брюхом свободно могли бы про-
ходить современные носороги. Вообще
копытных в неогене было значительно
больше, чем их сохранилось до наших
дней. Существовало много видов носо-
рогов, бегемотов, лошадей, верблюдов,
тапиров, а также множество других
млекопитающих. Большинство из них
вымерло, но уже 20—25 миллионов лет
назад обитали представители практиче-
ски всех современных семейств млеко-
питающих.
В неогене начинается один совер-
шенно новый этап в развитии Земли —
жизнь делает важный шаг к появле-
нию человека. От каких-то, пока точно
не установленных форм примитивных
56 обезьян отделяется ветка, ведущая к
человекообразным обезьянам. Труден
и сложен был путь от зверя к челове-
ку. Сейчас найдено немало ископае-
мых обезьян, которые могли бы быть
отдельными звеньями (или боковыми
ветвями) этого пути.
Первое надежно установленное зве-
но на этом пути — крупная человеко-
образная обезьяна рамапитек. Впервые
ее ископаемые остатки были найдены
в предгорьях Гималаев, в Индии, по-
этому и название ей дали в честь ге-
роя древнеиндийского эпоса — Рамы.
Этот вид обезьяны жил 10—14 милли-
онов лет назад не только в Индии, но
и в Африке, и в Европе. Именно рама-
питеки были первыми зверями, встав-
шими на задние ноги. Это случилось
примерно за две минуты до полудня
по нашим воображаемым часам.
За минуту до полудня в развитии
этой ветви человекообразных обезьян
происходит новое важное событие: жи-
вотные научились постоянно (а не от
случая к случаю) употреблять орудия.
С этим, видимо, связано и возникнове-
ние целого пучка родственных форм,
которые получили имя австралопите-
ков («южные обезьяны» — первые на-
ходки их были сделаны в Южной Аф-
рике). Австралопитеки по строению
тела ближе к человеку, чем современ-
ные человекообразные обезьяны — го-
рилла, шимпанзе, орангутан.
За 23—24 секунды до полудня от
одной из ветвей австралопитеков (уже
освоивших огонь и строивших при-
митивные жилища) возникает человек.
Граница, отделяющая человека от жи-
вотных, определяется способностью
изготовлять орудия. Первые специаль-
но изготовленные орудия — умело об-
работанная галька — найдены в Афри-
ке на берегу озера Рудольф, и лежали
они там 2 миллиона 600 тысяч лет.
Именно таков — по сегодняшним пред-
ставлениям — возраст нашего челове-
ческого рода.
Специалисты спорят, сколько видов
людей существовало на нашей плане-
те, пока не возник существующий ныне
единственный вид Homo sapiens —
Человек разумный. Каждый год при-
носит новые интересные открытия в
этой области, но уже сейчас несомнен-
но, что на Земле жили по крайней
мере три вида рода Человека: самый
древний называют Homo habilis — Че-
ловек умелый; его сменил Ното
erectus — Человек прямоходящий (на-
звание «прямоходящий» не вполне
точное: оно было дано в прошлом веке,
когда еще не было известно, что за
несколько миллионов лет до существо-
вания этого «прямоходящего» рама-
питеки уже ходили на двух ногах).
Человек прямоходящий вымер, по-ви-
димому, уже совсем недавно — около
200 тысяч лет назад.
Менее чем за полсекунды до полу-
дня — всего около 50 тысяч лет на-
зад — окончательно сформировался
вид, к которому принадлежим и мы с
вами — Человек разумный.
Важные перемены происходили в
природе за последний миллион лет.
Они были связаны с периодически на-
ступавшими резкими похолодания-
ми — великими ледниковыми эпохами.
Похолодание на Земле в среднем всего
наг несколько градусов вызвало обра-
зование огромных ледников у полюсов
и на всех высоких горах. Ледовым
щитом были неоднократно покрыты
большие территории современной Се-
верной и Восточной Европы, Северной
Америки. В период максимального на-
ступления ледников — это было около
250 тысяч лет тому назад — сплошной
ледовый покров доходил до Волгогра-
да на Восточно-Европейской равнине
и до Оклахомы на Великих равнинах
Северной Америки. В Крыму и на Кав-
казе в такие периоды жили мамонты,
шерстистые носороги, овцебыки, север-
ные олени, песцы и полярные куропат-
ки. Вся Скандинавия, большая часть
Британских островов, Голландия, часть
Германии были также покрыты льда-
ми. В сравнительно короткие периоды,
когда льды отступали, климат был теп-
лее современного, и теплолюбивые
львы жили севернее Лондона.
В связи с наступлением льдов зна-
чительно менялся уровень Мирового
океана. Это и понятно: огромные
массы воды расходовались на образо-
вание толщи льда. Подсчитано, что
если растопить существующие сегодня
льды в Гренландии и Антарктиде, то
уровень Мирового океана поднимется
на 40 метров. В разные периоды в
антропогене уровень океана понижал-
ся на 85—120 метров по сравнению
с современным. При этом обнажалось
морское дно и возникали настоящие
сухопутные мосты между Северной
Америкой и Азией на месте Беринго-
ва пролива, между Британскими остро-
вами и Европой, между Центральной
Европой и Скандинавией и т. п. По
этим мостам происходило широкое рас-
селение животных и растений: ведь
эти сухопутные перемычки сущест-
вовали не годы, а многие тысяче-
летия.
Последнее великое оледенение кон-
чилось около 12 тысяч лет тому назад,
Только тогда окончательно освободи-
лись ото льда весь север Европы и
Канада. Уже 5—6 тысяч лет назад
климат в Северном полушарии был
заметно теплее современного. Нечего
и говорить, что все эти изменения
климата прежде всего сказывались на
распространении животных и расте-
ний по континентам и морям.
Такова, в самых общих чертах,
история развития жизни на Земле,
какой она предстает на основании со-
временных научных данных.
ЧАСТЬ II
/МЕХАНИЗМ
ЭВСИЮ11ИИ
ГЛАВА 7
СТРОИТЕЛЬНЫЙ
МАТЕРИАЛ
эволюции
Ученые могут восстановить ход
эволюции, проследить особенности
развития различных групп организмов.
Однако подобно тому, как нельзя
сказать, откуда берется подъемная
сила, удерживающая в воздухе
тяжелый самолет, который только
что пронесся над нами, ученые
не смогут познать механизм
эволюции, не смогут объяснить,
почему она происходит,
почему появляются новые виды
и исчезают старые, если будут всего
лишь знать, в какой
последовательности сменяли друг
друга формы, пока на Земле
развивалась живая материя.
Ответ на поставленные выше
вопросы дала теория естественного
отбора, которую выдвинул в 1859 году
Чарлз Дарвин. Правда, с тех пор
эта теория была серьезно дополнена,
а в связи с успехами биологии
отдельные ее положения значительно
изменились. Но в целом она
по-прежнему остается стержнем
объяснения механизма эволюции.
Даже в потомстве одной пары роди-
телей нет двух совершенно одинаковых
особей. Но изменения бывают разны-
ми. Одни изменения возникают в ре-
зультате, скажем, плохого питания
животных или недостатка в каких-то
солях, нужных для развития расте-
ния. В таких, плохих, условиях вы-
растает, например, слабый поросенок
или худосочное дерево. В других, под-
ходящих, условиях развития они были
бы совсем иными — крупными, силь-
ными.
Ясно, что такого рода изменения —
не наследственные и вызваны они
влиянием внешней среды.
Есть и другие изменения, которые
проявляются в любых условиях суще-
ствования. У одного из далеких пред-
ков английского герцога Шрюсбери
была симфалангия — срастание фаланг
пальцев на руках. Такие изменения
наблюдаются и в наше время: при-
мерно один из 50—60 тысяч новорож-
денных имеет такое уродство. Но сим-
фалангия в роду герцога передается
по наследству вот уже 13 поколений
при самых разных условиях развития.
Это — пример наследственного при-
знака.
В одном и том же стаде коровы
дают разное по жирности молоко,
причем каждая корова дает молока
чуть меньше или чуть больше, чем со-
седняя. Оказалось, что жирность моло-
ка передается по наследству с высоким
постоянством, тогда как общее коли-
чество молока сильно зависит от того,
что и как поела корова в этот день. 59
При делении клеток возможны
нарушения в расхождении хро-
мосом. Тогда возникают мутации,
связанные с изменением общего
числа хромосом в клетке.
Прыткая ящерица встречается на
огромном пространстве от Анг-
лии до Байкала. Но сколько бы
особей мы ни сравнивали, найти
двух с абсолютно одинаковым ри-
сунком спины не удастся!
Жирность молока — наследственный
признак, а вот величина удоя не на-
следуется.
Среди любых организмов можно
найти такие мелкие или крупные на-
следственные изменения. Хорошо из-
вестно, с какой частотой возникают
у разных видов многие из резких на-
следственных изменений. Например,
подсчитано, что альбиносы (люди, ли-
шенные окраски — пигмента. Это легко
обнаружить по красным глазам и бес-
цветным волосам) рождаются пример-
но один раз на 40 тысяч обычных де-
тей; коричневые мыши среди обычных
серых домовых мышей появляются в
среднем один раз на 120 тысяч; бес-
цветные листья у кукурузы возникают
у одного растения из 450—500 тысяч;
коричневые глаза у фруктовой мушки
дрозофилы (обычно глаза красные)
встречаются в трех случаях из 100 ты-
сяч; нечувствительность к пеницилли-
ну у диплококкуса — микроба, обычно
вызывающего воспаление легких у че-
ловека, встречается один раз на милли-
он микробов.
В чем причина возникновения та-
ких наследственных различий?
Причина — в фундаментальных осо-
бенностях строения всех живых орга-
низмов и, в частности, в особенностях
«записи» наследственной информации
(генетического кода)*. Все наследствен-
ные особенности любого организма
как бы записаны в структуре сложной
молекулы дезоксирибонуклеиновой
кислоты (ДНК). ДНК представляет
собой закрученную двойную нить.
Увидеть ее можно только в электрон-
ном микроскопе при увеличении в
десятки тысяч раз. Каждая нить со-
стоит из отдельных участков — нуклео-
тидов. Каждый нуклеотид состоит, в
свою очередь, из фосфорной кислоты,
углевода и одного из азотистых осно-
ваний (аденина, гуанина, цитозина,
тимина). Каждая отдельная нить ДНК
Плодовая мушка дрозофила лег-
ко размножается в лаборатории,
и благодаря быстрой смене по-
колений генетики из всех много-
клеточных организмов лучше
всего изучили именно ее. У дро-
зофил описано в общей сложно-
сти несколько тысяч наследст-
венно обусловленных призна-
ков — мутаций.
Т ропическую лягушку ксенопус
часто разводят в лабораториях
для проведения различных фи-
зиологических и эмбриологиче-
ских экспериментов. И вот од-
нажды в одном из аквариумов
Института биологии развития
имени Н. К. Кольцова Академии
наук СССР появилась на свес со-
вершенно белая лягушка (альби-
нос). От нее берет начало новая
линия мутантных белых лягу-
шек ксенопусов, оказавшихся по-
лезными для некоторых исследо-
ваний.
состоит из тысяч и миллионов таких
отдельных нуклеотидов. Отдельные
нуклеотиды объединяются группами,
которые называются «генами». Гены —
это участки ДНК, изменение которых
влияет на проявление того или иного
признака организма. Обычно ген вклю-
чает несколько сотен отдельных нукле-
отидов.
Молекула ДНК вместе с белковы-
ми молекулами образует хромосому —
структуру, которую при делении кле-
ток хорошо видно и в обычном свето-
вом микроскопе, дающем увеличение
в сотни раз. У человека вся наслед-
ственная информация записана в
46 хромосомах (23 пары), в которых
общая длина нитей ДНК — если бы их
можно было развернуть в одну ли-
нию — достигает двух метров. В ДНК
человека, как и в ДНК большинства
других высших животных, содержится
несколько десятков тысяч генов.
Для того чтобы понять, как проис-
ходят изменения в ДНК, необходим
краткий экскурс в физику. Известно,
что молекула любого вещества состоит
из атомов. Атом состоит из ядра и
электронов, которые носятся вокруг
ядра с невообразимой скоростью. Вес
ядра и число электронов на орбитах
вокруг ядра определяют характер ве-
щества: тяжелые элементы — такие,
как уран,— имеют тяжелые ядра; лег-
кие — например, газы — самые легкие.
Время от времени в этом микромире
обязательно случаются разные собы-
тия: например, электрон может перей-
ти с одной орбиты на другую. Эти и
другие события микромира, которые
совершаются по законам квантовой ме-
ханики, сказываются в конце концов
и на строении целых молекул. Поэтому
и молекула ДНК время от времени,
то в одном, то в другом месте немного
изменяется. В этом — первая причина
постоянно происходящих изменений
наследственного аппарата.
Вторая важная причина изменений
наследственности вызвана не физиче-
скими, а скорее биохимическими свой-
ствами наследственных молекул. ДНК
работает по матричному принципу.
Это значит, что при «считывании» за-
писанной в строении ДНК информа-
ции происходит как бы ее отпечатыва-
ние на новом материале. Точнее ска-
зать, не отпечатывание, а зеркальное
воспроизведение: каждое азотистое ос-
нование имеет своего «партнера» (аде-
нин— тимин, гуанин — цитозин), ко-
торый только и может с ним соеди-
ниться. При передаче генетической
информации от клетки к клетке в
62
процессе развития организма вдоль
всей молекулы ДНК выстраивается та-
кая же — только в «зеркальном отра-
жении»— спираль новой молекулы.
Весь этот процесс напоминает скорее
даже не печатание текста или штам-
повку монет на монетном дворе, а
гальванопластику. Гальванопластика —
это изготовление копий посредством
осаждения металлов из раствора элек-
тролита на матрице. С помощью галь-
ванопластики изготавливают копии
скульптур, а также сложных изобра-
жений в технике: например, с ориги-
нала студийной записи делают не-
сколько совершенно одинаковых ко-
пий-штампов для производства боль-
ших серий пластинок. Так вот, при
процессе копирования наследственных
молекул (а такое копирование, как
мы знаем, многократно происходит в
клетке при формировании любого орг
ганизма) возможно — да и неизбеж-
но — появление «технических дефек-
тов». Эти дефекты копирования, из-
меняя код наследственной информа-
ции, впоследствии могут сказаться в
нарушении развития организма или в
появлении необычных признаков у по-
томства.
Третья причина, или даже целая
группа причин изменения наследствен-
ности, связана с чисто биологически-
ми процессами, которые происходят
при делении любой клетки. Хромосо-
мы, выстраивающиеся в ряд в процес-
се митоза, могут не совсем точно по-
пасть на предназначенное для них
место, могут слипнуться с соседними
и обменяться при этом участка-
ми ДНК. В результате какой-либо за-
держки при распределении хромосом
по новым клеткам может возникнуть
нехватка некоторых хромосом в одной
клетке и избыток — в другой. Естест-
венно, что все эти события также при-
ведут к изменению наследственности.
Если наследственное изменение,
возникшее в результате любой из
этих причин,— они называются «мута-
циями»1— не будет достаточно вред-
ным, оно может сохраниться в процес-
се индивидуального развития организ-
ма и проявиться в его строении. Ко-
нечно, подавляющее большинство воз-
никающих мутаций вредно, а многие
и просто смертельны, или, по-научно-
му, легальны. Это и понятно: вряд ли
любое случайное изменение, например,
в часовом механизме или телевизоре
будет улучшать их работу. Но какая-то 1
1 От латинского mutatio — резкое измене-
ние, перемена.
63
незначительная часть мутаций сохра-
няется. Они-то и определяют появле-
ние новых признаков у особи.
Нет признаков и свойств, которые
бы в той или иной мере не затрагива-
лись мутациями. Все признаки строе-
ния и работы отдельных органов, все
признаки поведения живых существ
подвержены влиянию мутаций. Мута-
ции могут как усилить, так и умень-
шить любой признак, причем не толь-
ко такой сравнительно простой, как
появление или исчезновение пальца
на руке или пигмента в волосах, но
и таких сложных, как плодовитость,
скорость роста, продолжительность
жизни. Все это доказано в лаборато-
риях на тысячах экспериментов с раз-
ными быстро размножающимися жи-
вотными, растениями, грибами и мик-
роорганизмами.
Однако эволюция идет не в лабо-
раториях ученых, а в природе. Встре-
чаются ли в природе мутации, так хо-
рошо обнаруживаемые в лабораториях?
Детальные исследования показывают,
что природные группировки любого
вида насыщены разными мутациями.
В природе встречены многие сотни
наследственных вариаций плодовых
мушек дрозофил, практически у всех
видов млекопитающих найдены му-
тантные меланистические (черные),
руфинистические (красные) формы и
альбиносы — особи, лишенные пигмен-
та полностью или частично. Много му-
таций в строении цветков и других
частей описано для всех сколько-
нибудь изученных видов растений.
Выше шла речь о проявлении оп-
ределенных отдельных мутаций (аль-
бинизм и др.). Но во всяком организме
одновременно могут встретиться раз-
ные мутации. Последние точные расче-
ты показывают, что до1 /4 откладывае-
мых яичек у дрозофилы в каждом по-
колении содержат те или иные мута-
ции, что у львиного зева около 15%
64 всех семян несут мутантные признаки.
У бактерий, одноклеточных водорос-
лей, грибов и млекопитающих до де-
сятка зачатков из сотни в каждом по-
колении несут новые мутации. Однако
не всегда новая мутация сразу обна-
ружит свое существование. Генетиче-
ская информация, как уже говорилось,
как бы записана в нитях ДНК, за-
ключенных в хромосомы. Но во взрос-
лом организме всегда присутствует
двойное количество хромосом: один
набор хромосом от отца, а другой —
от матери. Предположим, мутация из-
менила одну хромосому в районе рас-
положения какого-либо определенно-
го гена. Но в клетке остается парная
хромосома с неизменным строением,
которая будет функционировать нор-
мально. Мутация, расположенная на
первой хромосоме, будет существовать
в скрытом состоянии до тех пор, пока
при очередной комбинации отцовских
и материнских наборов хромосом (при
размножении) не объединятся хромо-
сомы с одинаково мутировавшими
участками. Только тогда эта, скрытая
прежде, мутация сможет проявиться.
Порой может немедленно проявить-
ся и вновь возникшая мутация, но
только очень значительная по силе
действия. Такие мутации получили
название «доминантных» (преобладаю-
щих). Мутации, не проявляющиеся в
присутствии нормальной хромосомы,
называются «рецессивными» (скрыты-
ми). Организм, несущий одну хромо-
сому с мутацией по данному признаку,
а другую хромосому — нормальную,
называется «гетерозиготным» (разно-
роднозародышевым), а организм с оди-
наковыми участками парных хромо-
сом — «гомозиготным» (однороднозаро-
дышевым).
В природе большинство мутаций
находится в скрытом, гетерозиготном
состоянии. Поэтому, несмотря на очень
большое число появляющихся вновь и
сохраняющихся от прошлых поколе-
ний в скрытом состоянии мутаций,
Мутации меланизма среди хомя-
ков на Украине оказались свя-
занной с численностью особей:
исследования показали, что чер-
ные, мутантные хомяки гораздо
лучше размножаются летом, но
зато нормальная форма лучше
переносит зимовку. Помимо того,
выяснилось, что распространение
черной формы совпадает с рай-
онами повышенной влажности —
по-видимому, черные хомяки ка-
ким-то образом лучше приспосо-
бились к жизни в таких местах.
внешне большинство особей выглядит
в среднем одинаково. Значение такой
скрытой разнокачественности особей
внутри вида очень важно для эволю-
ции, и об этом предмете еще будет раз-
говор в последующих главах.
Но может быть, скажет скептик,
мутации не влияют непосредственно
на эволюционный процесс? Может
быть, это только разрушающая сила?
На это сомнение мы находим ответ в
природе. Оказывается, в разных частях
ареала вида концентрации одних и тех
же мутаций могут сильно различаться.
В тех случаях, когда внутри вида вы-
деляются подвиды, происходит это как
раз по комплексу наследственных при-
знаков, основанных на мутациях. Это
показывает, что именно благодаря му-
тациям возникают новые подвиды в
природе — так же, впрочем, как и при
целенаправленном создании новых по-
род животных и сортов растений.
Еще Ч. Дарвин описал случай
использования мутации для создания
новой породы коротконогих овец. Один
коротконогий барашек — с ногами
вдвое короче, чем у его собратьев,—
был обнаружен в 1781 году в одном из
стад. В природных условиях такие
коротконогие мутанты быстро погиба-
ют, так как не могут убежать от хищ-
ников. Но на ферме эта мутация ока-
залась чрезвычайно выгодной для хо-
зяйства: барашек не мог перепрыгнуть
через низкую каменную ограду. До-
гадливый фермер получил от этого
барашка потомство, которое сохранило
мутацию коротконогости, и вывел от
него новую породу коротконогих ан-
конских овец. Были выведены и без-
рогие коровы, и белые лабораторные
мыши и крысы, и множество других
пород животных и сортов растений,
которые часто отличаются от своих
сородичей одной-единственной мутаци-
ей, ставшей нормой.
Наконец, в некоторых хорошо изу-
ченных случаях удалось установить,
что не только подвиды, и породы, и
сорта, но и близкие виды (например,
у дрозофилы) отличаются один от
другого имеиио<по комплексу мутаций.
Все это, вместе взятое, и говорит
нам, что мутации оказываются элемен-
тарным эволюционным материалом,
теми кирпичиками, из которых скла-
дывается любое эволюционное измене-
ние — от возниковения горбинки на
носу человека до появления на без-
жизненной прежде Земле первых жи-
вых существ.
5 Мир эволюции
ЧАСТЬ II
7ИЕХ4НИЗМ
ЭВОЛЮЦИИ
ГЛАВА 8
СТРОИТЕЛЬНАЯ
ПЛОШАДКА-
ПОПУАЯВИЯ
Появление отдельной мутации, да-
же очень благоприятной для обладаю-
щего ею существа, не будет иметь
ровно никакого эволюционного значе-
ния, если эта мутация и возникающий
на ее основе новый признак не рас-
пространятся среди других особей
вида.
Население любого вида распределе-
но в пространстве крайне неравномер-
но, в полном соответствии с известной
пословицей: в одном месте густо, в
другом пусто. Это вполне естественно.
Вот пример. Прудовая лягушка рас-
пространена но всей Европе. Но вряд
ли кому-нибудь придет в голову искать
лягушек в сухом сосновом бору или
на каменистых россыпях. Лягушки
живут в болотах, вблизи водоемов и в
других влажных местах. Такие места
обитания хотя и встречаются во всех
странах, но вовсе не покрывают
сплошь всю Европу. Значит, и лягушки
распределены неравномерно, группами.
Эти группы особей могут быть боль-
шими и маленькими, существующими
пару лет или на протяжении столетий.
В особенно мокрый год, когда каждая
низинка заполняется водой, лягушки
из болота распространяются сравни-
тельно далеко и могут даже отложить
икру в какой-нибудь временной боль-
шой луже. Но в сухое лето лужа пере-
сохнет, и все появившиеся тут на свет
лягушата погибнут. На том и закончит-
ся короткая история такой маленькой
группы лягушек.
Гораздо важнее для эволюции судь-
ба группы лягушек, постоянно живу-
щих в большом болоте. То сокращаясь,
то увеличиваясь в численности — в за-
висимости от условий жизни,— населе-
ние лягушек большого болота может
существовать многие сотни и тысячи
поколений. Жизнь такой группы будет
протекать сравнительно изолированно
от остальных групп — ведь другое бли-
жайшее большое болото с подходящи-
ми условиями для длительного сущест-
вования может быть расположено за
десятки километров от первого. И хотя
лягушка за всю свою жизнь, конечно
же, пройдет в общей сложности десят-
ки километров, ни одна лягушка в при-
роде не проскачет десять километров
по прямой.
Впрочем, наше болото не изолиро-
вано полностью от других. Пролетаю-
щий над ним аист, который любит
охотиться не на этом, а на соседнем
болоте и которому ничего не стоит пре-
одолеть десяток километров, может
уронить над нашим болотом лягушку,
предназначенную для его птенцов.
Утки или другие водоплавающие пти-
цы, пролетающие здесь весной, могут
перенести несколько икринок в другой
водоем, который находится на их пути;
если повезет, икринки могут разви-
ваться и в другом, совсем чужом месте.
Такие события, конечно, случаются
крайне редко, но время от времени
обязательно случаются.
Не надо думать, что жизнь такими
изолированными группами характерна
только для обитателей болот и других
водоемов. Колонии крота, хорошо за-
метные по холмикам земли, вырастаю- 67
Каждый вид встречается только
в тех местах, где условия жизни
благоприятны для него: жук-
олень, например,- в широко-
лиственных лесах, стрекоза —
около воды, а грибы-опята — на
загнивающих остатках некото-
рых деревьев.
В природе существует множест-
во способов распространения ор-
ганизмов. Один из самых заме-
чательных — то, как растения
приспособились разносить свои
семена с помощью ветра. Летуч
ка клена или липы, семечко оду-
ванчика, елки — это технически
совершенные создания эволюции.
щим за ночь, встречаются тоже только
в местах, подходящих для жизни этого
насекомоядного млекопитающего,—
в полях, по опушкам леса. Заросли
крапивы тоже встречаются только там,
где для этого растения есть благопри-
ятные условия: тенисто и почва богата
азотом. Легко перелетающие с места
на место бабочки, которые, казалось
бы, могут жить где угодно, встречают-
ся каждая строго в своем месте: траур-
ница в березовых лесах, белянки —
там, где есть какие-нибудь крестоцвет-
ные, и так далее.
Такие центры плотности населения
какого-либо вида, которые сохраня-
ются длительное время, называют по-
пуляциями. Важнейшей особенностью
популяции является ее генетическое
единство: особи, которые входят в та-
кую группу и живут вблизи друг от
друга, могут спариваться чаще, чем
особи, принадлежащие к разным по-
пуляциям. Для эволюции важно, ко-
нечно, то, что при этом происходит
обмен генетической информацией: ведь
потомки получают половину хромосом
от одного родителя, а половину — от
другого. Поэтому при спаривании на
протяжении ряда поколений каждая
изолированная группа особей оказы-
вается как бы единой большой систе-
мой с определенным комплексом на-
следственных признаков — генетиче-
ским фондом, или генофондом.
Схематически генофонд можно
представить себе так. Допустим, что
в сосуде с прозрачной жидкостью
(это — модель популяции) растворяют-
ся разноцветные крупинки какого-ни-
будь вещества: каждая крупинка будет
соответствовать взрослой особи, а их
распределение — спариванию и пере-
мешиванию генетического материала
на протяжении многих поколений.
Через некоторое время цвет жидкости
(популяции) станет однородным, пред-
положим — светло-оранжевым. В дру-
гом сосуде — другой популяции — цвет
жидкости окажется зеленым из-за ино-
го соотношения исходных генетических
компонентов. Если капля раствора
(в природе это группа особей) оранже-
вого цвета попадает в сосуд с зеленой
жидкостью, это практически не из-
менит зеленый цвет на оранжевый.
Другое дело, конечно, если из одного
сосуда в другой начнут струиться на-
встречу друг другу целые ручейки (то
есть наладится постоянный интенсив-
ный обмен особями): скоро цвет со-
держимого сосудов станет одинаковым.
Если обмен особями между сосед-
ними популяциями в природе оказы-
вается заметно большим, чем несколь-
ко процентов в каждом поколении, то
очень скоро эти две группы особей при-
обретают общие свойства из-за полного
перемешивания генетического материа-
ла. Если же обмен особями составляет
лишь не более нескольких особей на
каждую тысячу в каждом поколении,
то каждая популяция «сохраняет свой
цвет», то есть остается в то же время
частью сложной системы из множест-
ва популяций, называемой видом
(о виде и его свойствах разговор впе-
реди).
Теперь становится понятно, почему
так важно знать, на какое расстояние
действительно перемещаются особи в
69
Определить, на какое расстояние
передвигаются особи за всю свою
жизнь, можно таким способом:
надо как-либо пометить их, а за-
тем периодически отлавливать.
Для прыткой ящерицы, которая
наиболее широко распространена
в Евразии, получены, например,
удивительные данные — за всю
свою жизнь 95% особей в сред-
нем уходят не дальше 20 метров
от норки.
природе и, главное, как далеко они
могут перенести свои гены и передать
их следующему поколению. Выяснить
это совсем не так-то просто: нужно
пометить, выпустить и снова отловить
множество особей животных, устано-
вить, на какое расстояние действитель-
но разлетается пыльца разных расте-
ний, разносятся их семена. Результаты
таких исследований оказались во мно-
гом удивительными. Только пять из
ста диких коз — косуль — убегают на
расстояние до 10 км от места постоян-
ного обитания, а подавляющее боль-
шинство всю жизнь держится на тер-
ритории диаметром 3 км. У северо-
американского белохвостого оленя то-
же только 5% особей уходят за всю
свою жизнь на расстояние до 10 км по
прямой, а подавляющая часть популя-
ции (95% особей) живет на террито-
рии диаметром около полутора кило-
метров. И дикие кролики, и европей-
ские зайцы-русаки ведут себя очень
похоже на оленей. Полевые воробьи
в массе не улетают за всю жизнь
дальше 400 м от места мечения.
А крупный американский водяной
грызун ондатра, ныне заселивший под-
ходящие водоемы почти по всей Север-
ной Евразии, не уходит дальше I км
70 от места мечения, причем большая
часть зверьков живет всю жизнь на
пространстве радиусом около 100 м.
Не многим отличается и дальность
распространения пыльцы некоторых
растений. Пыльца дуба в лесу, напри-
мер, распространяется ветром всего
лишь на несколько сот метров.
Чемпионом по дальности распро-
странения оказались среди животных
чирки. Меченые в Англии птенцы
чирка-свистунка были встречены затем
гнездящимися за тысячи километров
от родного гнезда: на Кольском полу-
острове и в Архангельской области,
в Исландии и в Белоруссии.
Все эти цифры говорят о том, ка-
кую территорию могут занимать от-
дельные популяции разных видов, ка-
кое расстояние достаточно, чтобы со-
седние популяции оказались изолиро-
ванными друг от друга. Отдельные по-
пуляции косули могут обитать на не-
больших горных грядах на расстоянии
всего десятков километров, популяции
воробьев могут располагаться в двух
километрах друг от друга, а вот по-
пуляции уток, по-видимому, занимают
территорию, равную чуть ли не всей
Европе. Кстати говоря, огромная ве-
личина территории популяций уток
хорошо объясняет долго удивлявший
ученых факт: все утки отличаются
удивительно малой изменчивостью, и
среди них, в отличие от большинства
других птиц, редко удается выделить
подвиды. Теперь стало ясно, что все
утки одного вида принадлежат к одной
или очень немногим популяциям, по-
стоянно скрещиваются друг с другом
и никакого накопления новых призна-
ков в какой-нибудь части ареала не
происходит.
Итак, для популяции характерна
сильная, хотя и не абсолютная изоли-
рованность от соседних. Благодаря
этому сохраняется и поддерживается
своеобразие генетического фонда каж-
дой популяции.
Другая важная характеристика по-
пуляции — численность, то есть число
составляющих ее особей.
Сколько особей входит в популя-
цию? На этот вопрос трудно ответить
однозначно, так как у разных видов
животных и растений это число раз-
лично. У насекомых — например, у
комаров — в одну популяцию могут
входить миллионы особей. Численность
популяции одного из видов стрекоз на
озере около города Орехово-Зуево в
Подмосковье — около 30 тысяч особей,
а численность нескольких популяций
ящерицы в Казахстане была от не-
скольких сотен до нескольких тысяч
особей. Но таких данных пока немного,
и ученые еще не знают, какова точно
численность популяций даже у самых
обычных видов.
Сегодня проблема определения чис-
ленности особей в популяциях пере-
стала быть только чисто теоретической.
Для сохранения какого-либо вида важ-
но знать то минимальное число особей,
при котором он способен надежно и
длительно существовать. Чтобы было
понятно значение этой проблемы, надо
добавить, что численность особей в
популяции всегда колеблется: в не-
сколько раз, порой в несколько сотен,
а иногда и тысяч раз. О причине и
значении таких колебаний для эволю-
ции мы расскажем в следующей главе.
Пока же скажу только, что популяция
крупных животных, в среднем состоя-
щая меньше чем из нескольких сотен
особей, не может существовать доста-
точно долго. Популяции меньшей чис-
ленности рано или поздно — просто-на-
просто в результате неизбежных коле-
баний численности, совершенно слу-
чайно — могут сократиться до нуля.
Из-за того, что длительное суще-
ствование малочисленных популяций
практически невозможно, большинство
ученых настроено скептически к та-
ким, например, сенсационным сообще-
ниям, как «открытие» в шотландском
озере Лох-Несс нескольких доистори-
ческих ящеров. Все такие немногочис-
ленные чудовища должны были дав-
ным-давно исчезнуть.
Настоящие популяции потенциаль-
но бессмертны: они могут существо-
вать до тех пор, пока не исчезнут под-
ходящие для них условия. Но в то же
время в любых, даже самых благо-
приятных условиях популяция время
от времени должна немного изменять-
ся. Мы уже знаем, что в природе но-
вые мутации возникают непрерывно,
хотя скорость этого процесса сравни-
тельно невелика. Конечно же, ни одна,
ни даже десяток появившихся мутаций
еще не изменят популяцию. Но поко-
ление за поколением такие мутации
исподволь накапливаются в популя-
ции, пока наконец они не проявятся в
какой-то комбинации родительских за-
датков. Если эта комбинация окажет-
ся удачной, то уже через одно-два по-
коления особи с такой комбинацией
признаков будут в этой популяции
многочисленны. Выход какой-либо му-
тации на эволюционную арену — чрез-
вычайно важное событие в жизни как
популяции, так и целого вида. Это —
мельчайший шаг эволюционного про-
цесса, но из таких шагов и складыва-
ется весь грандиозный процесс эволю-
ции. 71
ЧАСТЬ II ГЛАВА 9
/ИЕХ4НИЗМ
ЭВСИЮИИИ
РАБОЧИЕ СИЛЫ
ЭВОЛЮЦИИ
Еще сравнительно недавно меха-
низм эволюции представляли себе
очень просто: достаточно воздейство-
вать на организм определенными усло-
виями — и произойдет изменение в
нужном направлении. Всего лет сто
назад некоторые были убеждены, что
вредоносные микробы, блохи, вши воз-
никают... из грязи, а на севере такие
животные, как куропатки, совы, лиси-
цы и медведи, белые только потому,
что на них действует... белизна Арк-
тики.
Все оказалось гораздо сложнее.
Наследственная информация, словно
Кащеева смерть из сказки находится
в хромосомах, хромосомы упакованы
в половых клетках, а половые клетки
запрятаны глубоко в брюшной полости.
Ничто не повлияет на молекулы Днк.
Разве что космические лучи или дру-
гого рода радиация да действие не-
которых химических веществ и темпе-
ратуры могут как-то способствовать
возникновению новых мутаций, уве-
личить их число. Но как бы то ни бы-
ло эволюцию совершают определенные
«рабочие силы», которые из «строи-
тельного материала» (разных мута-
ций) возводят на «строительной пло-
щадке» (популяции) бесконечные кон-
струкции все новых и новых приспо-
соблений — адаптаций. Сегодня мы
знаем, что это за силы и как они дейст-
вуют: в тесном согласии друг с другом,
причем каждая выполняет лишь опре-
деленную часть великой эволюцион-
ной работы.
Роль «рабочих» — подносчиков стро-
ительного материала для эволюции —
выполняют сразу две силы: мутацион-
ный процесс и волны численности.
Однако действуют они по-разному, и
поэтому рассматривать их мы будем
порознь.
Мутации знакомы нам по прошлой
главе. Они и есть тот материал, с ко-
торым должны иметь дело наши эволю-
ционные силы. Но возникают мутации
в результате определенного процесса,
который и служит первым «подносчи-
ком» строительного материала эволю-
ции. Процесс (его называют мутацион-
ным) этот работает хорошо: в каждом
поколении несколько особей из ста не-
сут новые мутации (напомню, что
большую часть — в скрытом состоя-
нии).
Говоря о любой эволюционной силе,
мы должны определять два ее глав-
ных свойства: давление (влияние) и
направление. Ясно, что даже неболь-
шое, но длительное давление в опреде-
ленном направлении способно привести
к значительным результатам. Оцени-
вая давление мутационного процесса,
приходится признать, что иногда оно
может быть значительным (несколько
особей с новыми мутациями из каждых
ста особей — это много!). Зато вторая
эволюционная характеристика — на-
правление — практически отсутствует.
Мутации могут возникать в самых
разнообразных направлениях, умень-
шая или увеличивая любое свойство,
нарушая ход развития любого органа.
Ни о какой направленности мутацион-
ного процесса в природе не может быть 73
и речи. Статистические закономерно-
сти, действующие в физическом микро-
мире, проявляются и в действии мута-
ционного процесса: рано или поздно
мутация произойдет по любому гену,
на любом участке хромосомы. Но где
и когда — решает его величество Слу-
чай.
В общем, хотя без мутационного
процесса эволюция немыслима, назвать
его направляющей силой эволюции
никак нельзя.
Роль другого «подносчика» эволю-
ционного материала играет очень свое-
образный процесс, существующий у
всех без исключения видов живых
организмов,— волны численности. Нет
ни одной популяции, численность кото-
рой долгое время сохранялась бы по-
стоянной. От поколения к поколению
число особей в популяции всегда ко-
леблется. Величина таких колебаний
может быть очень большой. Годы мас-
сового размножения мелких мышевид-
ных грызунов в Древней Руси называ-
ли годами «мышиной напасти», о них
даже упоминают в летописях. В наши
дни такой «мышиной напасти» уже
не бывает, потому что численность
грызунов люди научились регулиро-
вать. Однако и сейчас бывают годы,
когда в небольших поселках и дерев-
нях вдруг появляется необычайно мно-
го мелких грызунов.
Хотя численность особей колеблет-
ся у всех видов, это не всегда так хо-
рошо заметно, как у мышевидных
грызунов. Например, продолжитель-
ность жизни большинства деревьев
так велика, что человеку трудно заме-
тить изменение их численности в при-
роде. Кстати говоря, в эволюции время
измеряется не годами, часами или ми-
нутами, а числом поколений. Это «био-
логическое время» совпадает с астро-
номическим только у тех существ, ко-
торые достигают зрелости и размножа-
ются раз в год, как, например, бабоч-
ки и большинство мелких птиц. Для
Лисы
Зайцы
плодовой мушки дрозофилы, которая
часто служит объектом биологических
исследований, время идет в пять, а то
и в десять раз быстрее астрономиче-
ского: в течение года в теплом клима-
те у нее появляется около десятка по-
колений. Еще быстрее идет время для
микроорганизмов: некоторые из них
дают новое поколение уже через 40 ми-
нут. Для них время течет в 25 тысяч
раз быстрее, чем биологическое время
человека (если считать продолжитель-
ность жизни одного поколения людей
равной приблизительно 20 годам).
Для «быстроживущих» существ
характерны самые резкие колебания
численности. Распространение вируса
гриппа в масштабах Земли возможно
только при колоссальном — в милли-
ард раз — увеличении исходной чис-
ленности этого вируса. Уменьшение
численности происходит так же резко,
как и ее увеличение.
В Зауралье много березовых лесов.
Здесь водится майский жук. Его ли-
чинка несколько лет живет в земле,
причем в первые годы своей жизни
она постепенно уходит все глубже и
глубже, а ближе к вылету поднимает-
ся к поверхности. В почве одновремен-
но могут жить до семи поколений
этих жуков — каждое на разной глуби-
74
Схема колебаний, численности в
системе « хищник-жертва»: по
горизонтали — годы, по верти-
кали — количество особей в на-
блюдаемом районе.
Сосновый коконопряд — без-
обидная на вид бабочка, каких
много на Земле. Однако в годы,
когда создаются условия для ее
массового размножения, гусени-
цы коконопряда уничтожают ты-
сячи гектаров леса.
не. Подсчитано, что число вылетающих
взрослых жуков на площади в один
гектар может колебаться от одной осо-
би до миллиона!
В чем же причины таких колеба-
ний численности?
Их множество: урожай или неуро-
жай кормов, большее или меньшее чис-
ло хищников, особо благоприятные
или особо неблагоприятные условия
для размножения или для выживания
потомства и т. д. В экологии — науке,
которая изучает взаимоотношения ор-
ганизма со средой,— даже есть специ-
альный раздел, который называется
«динамика численности».
Вот несколько примеров, вскрываю-
щих конкретные причины колебаний
численности, или, как их называют в
эволюционной теории, популяционных
волн. Допустим, от молнии в лесу за-
горелось дерево и все вокруг на боль-
шом пространстве полностью выгорело.
Уже на следующий год на пожарище
начинает расти иван-чай, и в после-
дующие годы численность этого краси-
вого растения будет быстро увеличи-
ваться. Затем постепенно, год за годом
пожарище, освоенное иван-чаем, будет
заселено и другими растениями. Через
несколько десятков лет здесь опять
будет настоящий лес. Такие природные
После лесного пожара первым на
пожарище вырастав г иван чай:
то ли его корни оказываются
особенно устойчивыми к высокой
температуре, то ли семена спо
собны развиваться в обгоревшей
почве быстрее, чем у остальных
растений.
«катастрофы» — пожары, засухи или,
наоборот, «мокрые годы»—обычны в
природе. При этом всегда неизбежно
создаются исключительно благоприят
ные условия для развития одних орга
низмов, неблагоприятные — для дру-
гих.
Интересна связь колебаний числен-
ности хищника и жертвы. Уже давно
было замечено, что за годами с очень
большим числом добытых зайцев в охот-
ничьем промысле следуют годы зна-
чительной добычи рысей, волков и лис.
Связь здесь оказалась довольно прос-
тая. В каком-то году размножилось
много зайцев. Хищники, которым
раньше еле-еле хватало корма, теперь
оказались обеспеченными пищей в из-
бытке: зайцев стало так много, что все
без исключения, даже молодые и не-
опытные рыси, волки и лисицы, на-
ходят себе пропитание и успешно раз-
множаются. В результате появится
множество рысей, волков и лисиц, ко-
торые очень быстро съедят большую
часть зайцев. Еще через год хищники
начнут голодать и гибнуть от недостат-
ка пищи. Когда численность всех этих
хищников окажется достаточно малой,
зайцы вновь смогут беспрепятственно
размножаться. Такие колебания чис-
76 ленности характерны для всех без
исключения систем «хищник — жерт-
ва», начиная от мира микроорганиз-
мов и кончая позвоночными. Каждый
при желании может понаблюдать за
этим процессом, посадив в сосуд с во-
дой хищных инфузорий парамеций
и дрожжевые микроорганизмы сахаро-
мицеты.
Кроме того, существует еще мно-
жество других причин колебаний чис-
ленности. В чем же эволюционное
значение этих волн?
Предположим, лесной пожар не за-
тронул небольшой участок леса и толь-
ко здесь сохранилось небольшое число
землероек, хотя везде кругом они по-
гибли. Землероек спасла случайность,
не имеющая прямого отношения к тем
биологическим свойствам, которые от-
личали их от большинства погибших.
От этой небольшой группы животных,
оставшихся в результате природной
катастрофы, начнется новая популя-
ция. Но в ней будут преобладать те
гены, которые были характерны для
немногих оставшихся в живых особей.
Какие-то мутации, содержавшиеся в
популяции в малом количестве, без-
возвратно исчезнут вместе с погибши-
ми особями, а концентрации других
мутаций могут резко повыситься или
понизиться. Произошло резкое случай-
Один из главных распространен-
ных в природе способов маски
ровки глаза — темное пятно воз-
ле него или полоса, проходящая
через глаз.
В коробочках мака одного расте-
ния насчитывается до 30 тысяч
семян!
ное колебание концентрации мутаций,
при этом какие-то мутации вышли из
скрытого состояния и проявили себя
на эволюционной арене.
Особенно заметно влияние популя-
ционных волн в небольших популяци-
ях, состоящих всего из нескольких
сотен особей. Здесь особенно велика
вероятность того, что облик всей по-
пуляции в следующем поколении опре-
делят немногие особи, оставшиеся пос-
ле очередного спада численности. По-
пуляционные волны как бы «выносят»
на эволюционную арену то одни, то
другие мутации и их сочетания. По-
этому мы и называем популяционные
волны «подносчиками» эволюционного
материала.
Наверное, уже ясно, что популяци-
онные волны, так же как и мутацион-
ный процесс, действуют как эволю-
ционная сила, ненаправленно. Случай-
но сохраняются те или иные особи,
в популяции случайно проявляются
те или иные сочетания мутаций.
Итак, эволюционный материал есть
в избытке — ив результате действия
мутационного процесса, и в результате
действия популяционных волн. Как же
из случайных мутаций и их комбина-
ций могут возникнуть новые приспо-
собления, новые признаки?
Мы подошли к центральному поло-
жению современной эволюционной тео-
рии — к понятию естественного отбо-
ра, единственной направленной силе,
действующей в эволюции. Однако пе-
ред рассказом о естественном отборе
необходимо сделать отступление.
Что было бы, если бы выросли все
семена у одуванчика на газоне и все
эти новые растения дали бы потомство?
Простой расчет показывает, что очень
скоро, буквально за два года, вокруг
нас росли бы одни одуванчики и для
других растений просто не осталось
бы места. Пара лягушек каждую весну
откладывает от нескольких сотен до не-
скольких тысяч икринок. Если бы все
эти икринки развились в новых лягу-
шек, уже к концу лета в пруду, навер-
ное, вместо воды оказались бы одни
лягушки. Этого, конечно, не происхо-
дит: часть икринок гибнет, не успев
превратиться в головастиков. Очень
много головастиков гибнет, не успев
развиться до лягушат, наконец, боль-
шая часть молодых лягушат гибнет,
так и не успев стать взрослыми лягуш-
ками. И в конце концов от одной пары
взрослых лягушек в среднем образует-
ся опять-таки одна пара, а вовсе не
сотни и не тысячи пар.
Существующие у всех организмов 77
На крыльях некоторых бабочек
развиваются узоры, отвлекающие
внимание хищника.
Раз но об разны приспособлен ия,
связанные с покровительствен-
ной окраской и формой тела.
Обычно мы даже не замечаем,
как много насекомых скрывает-
ся на сухой коре, на. листьях, в
траве.
возможности размножения даже труд-
но себе вообразить. Одна пара воробьев
в принципе способна за десять лет
оставить потомство в 200 миллиардов
особей. Если бы все растения выжива-
ли, то потомство только одного (!) оду-
ванчика за десять лет покрыло бы всю
нашу планету — и моря и горы —
сплошным слоем толщиной в 20 см.
Если бы все семена одного растения
дикого мака выживали, его потомство
покрыло бы нашу планету за три-
четыре года. Хмелевая тля дает за
одно лето 13 поколений. Одна кладка
состоит примерно из 100 яичек. За
13 поколений потомство одной особи,
размножаясь, достигло бы величины
1022. Если бы всех этих тлей выстро-
ить в один ряд, получилась бы лента
длиной в 2500 световых лет (расстоя-
ние от Земли до Солнца — 8 световых
минут). Сырная муха дает в год 30 по-
колений; уже через 12 дней после от-
кладки яиц молодые мухи способны
размножаться сами. В каждой клад-
ке — примерно 480 яиц. Потомство
одной особи за год теоретически может
составить 24O30 особей. Это число боль-
ше числа атомов в Солнечной системе.
Каждый вид способен произвести
на свет (и фактически производит на
78 свет) гораздо больше потомков, чем
их доживает до взрослого состояния.
Юных особей всегда больше, чем взрос-
лых, потому что большая часть появив-
шихся организмов гибнет. Впервые
по-настоящему осознал, почему гибнет
огромное количество организмов, вели-
кий английский натуралист Ч. Дарвин.
Он пришел к выводу, что эта гибель
происходит в результате борьбы за
существование.
Пища, пространство для жизни и
для размножения, защита себя и по-
томства от хищников — вот чем опре-
деляется суровая и безжалостная борь-
ба за жизнь. Она идет всюду в природе.
Аист хватает лягушку и несет ее своим
птенцам — здесь аист победил в борьбе
за существование, ему удалось добыть
корм для птенцов, а лягушке не уда-
лось скрыться от преследователя. Но
то, что не удалось одной, удалось сот-
ням других лягушек. Они или затаи-
лись на дне болота, или их окраска
оказалась настолько незаметной, что
аист просто проглядел их в траве.
Выражение «борьба за существова-
ние» — образное и не вполне точно
отражает те многообразные отношения,
которые складываются между организ-
мами.
Пчела и цветок каждый по-своему
борются за жизнь: растение цветом
Один из интересных, широко из-
вестных примеров мимикрии в
природе: на всех этих снимках —
не осы, а мухи! Единственная
защита осовидных мух — внеш-
нее сходство с хорошо защищен-
ными осами. Это — своего рода
«эволюционное жульничество»:
мухи как бы наклеили этикетки
известной «фирмы» на совер-
шенно иной товар.
и запахом привлекает насекомых и так
обеспечивает опыление, а пчела соби-
рает нектар, необходимый для корм-
ления потомства. Это тоже борьба за
существование — борьба посредством
взаимного приспособления.
Таким образом все организмы всту-
пают в определенные отношения между
собой и с окружающими природными
условиями. Все эти многообразные от-
ношения условно называются борьбой
за существование.
Кто же выходит победителем в этой
борьбе?
Теперь мы подошли к важному мо-
менту. Явление изменчивости было из-
вестно людям давно. Давно была из-
вестна и способность организмов раз-
множаться в геометрической прогрес-
сии. Но только Ч. Дарвину пришло
в голову сопоставить эти два явления
в природе и сделать гениальный вывод,
кажущийся нам сейчас таким простым:
в процессе жизни, в процессе борьбы
за существование выживают лишь те
организмы, которые отличаются каки-
ми-то полезными в данных условиях
особенностями. Выживание оказывает-
ся избирательным, избирательной ока-
зывается и гибель.
Так был открыт закон естественного
отбора.
Лишь действием естественного от-
бора можно объяснить, почему в при-
роде возникают всякого рода приспо-
собления (мутационного процесса и
волн численности для этого недоста-
точно).
Всем известен житель европейских
лесов — еж. Острые колючки надежно
защищают его от большинства хищни-
ков. Трудно представить себе, чтобы
какое-то определенное, прямое влияние
среды привело к появлению таких ко-
лючек. Но вполне понятно, как возник-
ли колючки благодаря естественному
отбору: ведь уже ничтожные огрубе-
ния кожи могли бы помочь выжить
каким-то далеким предкам ежа. По-
степенно, в процессе эволюции за мил-
лионы поколений, оставались в живых
только те особи, которые случайно
оказывались обладателями все более и
более развитых колючек. Именно им
удавалось оставить потомство и пере-
дать ему свои наследственные особен-
ности.
Точно так же, лишь предположив,
как на протяжении множества поколе-
ний отбирались случайные уклонения,
можно объяснить, откуда появились
колючки у растений, стрекательные
клетки у крапивы, различные зацеп-
ки, крючки или разные летучки у
80
семян растений — так их лучше рас-
пространяют животные или ветер.
Другой пример действия естествен-
ного отбора — возникновение покрови-
тельственной окраски у животных.
Удивительного сходства с веточка-
ми достигает так называемый палоч-
ник, близкий родственник богомолов.
Здесь покровительственная окраска —
зеленая или коричневая, сочетается с
покровительственной формой тела.
Когда палочник замирает, даже с
близкого расстояния трудно обнару-
жить его присутствие — настолько сли-
вается он с окружающей раститель-
ностью.
Все эти покровительственные окрас-
ки и формы тела могли развиться лишь
путем отбора все более и более совер-
шенных форм, причем на очередном
этапе такого отбора даже незначитель-
ный покровительственный эффект
уже давал преимущество его облада-
телю.
Но эти, как и многие другие при-
меры действия отбора в природе,
строго говоря, лишь косвенно доказы-
вают его существование. Оказалось
невероятно трудным подметить в при-
роде сам процесс естественного отбора
и дать доказательства его творческого
действия. Такие доказательства, исчер-
пывающие по точности и разносторон-
6 Мир а ио люции
пости, были получены в результате
более чем столетних наблюдений и
экспериментов при изучении ночной
бабочки березовой пяденицы.
У бабочки-пяденицы, как говори-
лось уже в первой главе, белая окраска
с серыми и черными пятнами, то есть
это близко к окраске светлой березовой
коры и лишайников. Изредка среди
сотен тысяч белых бабочек встреча-
лись, наверное, и темные: мутации
время от времени затрагивали окраску
бабочки (как, впрочем, и любые дру-
гие признаки). Такие мутантные особи
быстро погибали, так как враги мгно-
венно обнаруживали их. Но вот усло-
вия изменились, и в результате загряз-
нения воздуха растительность стала по-
крываться слоем копоти. Белые березы
стали серыми. И птицы гораздо легче
стали обнаруживать не темных, а ти-
пичных, светлых бабочек. И постепен-
но в загрязненных районах число тем-
ных бабочек стало увеличиваться, а
число светлых — уменьшаться.
Но этого простого наблюдения, хотя
оно и проводилось с 1857 года по
1962 год, было мало. Надо было дока-
зать существование именно отбора, то
есть избирательного уничтожения. Бы-
ли проведены тонкие наблюдения и
82 хитроумные эксперименты.
Днем, например, в каком-нибудь
определенном районе выпускали в
одинаковом количестве меченых бабо-
чек, светлых и темных, а ночью с по-
мощью световых ловушек вылавливали
всех насекомых в окрестностях, в том
числе и всех бабочек.
Подсчеты показали, что в течение
дня темных бабочек уничтожалось
значительно меньше в промышленных
задымленных районах и значительно
больше в районах с чистым воздухом.
Специальные опыты показали, что
действительно из рядом сидящих тем-
ных и светлых бабочек птицы выбира-
ют тех, у которых окраска не соответ-
ствует фону окружающей среды.
Гениальное предвидение Дарвина
оказалось справедливым. Именно в
процессе отбора новые признаки могли
сохраниться и распространиться в при-
родных условиях. Именно так, посте-
пенно, шаг за шагом, шел процесс
образования всех новых приспособле-
ний в природе.
Рассмотрим еще один пример, ин-
тересный тем, что он касается челове-
ка. В некоторых районах Земли
(и особенно часто — в Африке) встре-
чается тяжелая наследственная бо-
лезнь — серповидно-клеточная анемия.
Исход этой болезни всегда смертелен:
Обыкновенные лишайники — это
грибы и водоросли, живущие в
тесном союзе, или симбиозе.
Друг без друга они не могут су-
ществовать, хотя и гриб и водо-
росль, составляющие этот ли-
шайник, тоже «борются» друг с
другом и со всей окружающей
средой за жизнь. Только в данном
случае борьба эта проявляется в
форме союза, полезного обеим
борющимся сторонам.
кровь теряет способность переносить
кислород. Но как это ни странно, бо-
лезнь не исчезает в таких местностях,
а сохраняется на постоянном и доволь-
но высоком уровне: болеют до 20%
всех людей. Оказалось, болезнь раз-
вивается только в том случае, если
ребенок получит наследственные за-
датки болезни и от отца и от матери.
Если же один из родителей здоров,
ребенок не только не заболевает ане-
мией, но и оказывается чрезвычайно
устойчивым против другой страшной
болезни — малярии. Здесь отбор дейст-
вует сразу в двух направлениях:
устраняет заболевших анемией, и под-
держивает эту наследственную болезнь
в скрытом состоянии, поскольку она
препятствует распространению маля-
рии.
Естественный отбор — творческий,
ведущий фактор эволюции. Это твор-
чество осуществляется с помощью тех
мелких изменений, которые так харак-
терны для всех организмов. Подобно
художнику, создающему шедевр,
«только» размешивая небольшое число
красок и подбирая их на полотне, от-
бор творит новые приспособления,
пользуясь теми изменениями, которые
соответствуют в данный момент усло-
виям жизни. Разница лишь в том, что
у художника есть план картины, а
отбор происходит без всякого плана,
но зато неограниченно долгое время.
Действуя стихийно, методом проб и
ошибок, он отметает большую часть
появляющихся на свет вариантов, до-
водя до размножения лишь ничтожное
число особей, тех, которые всегда от-
личаются от погибающих чем-то полез-
ным. Так отбор творит новые формы
организмов.
Естественный отбор — главный и
направляющий фактор эволюции, глав-
ная сила эволюционного процесса.
Могучий и нежный, беспощадный
и заботливый, отбор перерабатывает
постоянно появляющийся эволюцион-
ный материал — мутации и их комби-
нации — и при изменении условий
существования творит из одних при-
способлений другие или на протяже-
нии сотен миллионов лет сохраняет
свойства видов неизменными.
Сложнейшие приспособления воз-
никают при накоплении мелких на-
следственных уклонений — мутаций,
которые случайно оказывались полез-
ными в данных условиях. Так и рабо-
тает эволюционный механизм: естест-
венный отбор беспрерывно проверяет,
годится или не годится в данных усло-
виях бесконечное множество мутаций
и их комбинаций. Большая часть осо-
бей с мутациями оказывается хуже,
чем веками сформировавшийся тип
строения, но вот из сотен тысяч или
миллионов мутаций находится одна,
которая в чем-то дает ее обладателю
хотя бы слабое преимущество. Этого
достаточно, чтобы именно эта особь
получила большие шансы на развитие
и оставление потомства. Проходит не-
сколько поколений, и новый признак
может захватить всю популяцию, а
впоследствии целый вид. Ведь то, что
происходит в популяции,— лишь пер-
вые шаги эволюции.
ЧАСТЬ II ГЛАВА Ю
Л1ЕХ4НИЗМ
ЧТО ТАКОЕ ВИД?
ЭВСИЮИИИ
Естественный отбор, вместе с дру-
гими эволюционными силами, как мы
видели, ведет к появлению и распро-
странению новых признаков. Эти новые
признаки и свойства распространяются
лишь внутри какого-то определенного
вида растений, животных, грибов и
микроорганизмов: еж делается колю-
чим, бабочка-пяденица благодаря по-
кровительственной окраске становится
незаметной на коре дерева, тигр пре-
обретает мощные челюсти и зубы, спо-
собные убивать крупную добычу и
вообще все живые существа оказыва-
ются приспособленными именно к той
обстановке, в которой они живут в
природе.
Итак, в живой природе существу-
ют не разные признаки и свойства, а
разные виды, обладающие этими свой-
ствами. Но что такое «вид»? Чем один
вид живых организмов отличается от
других? На первый взгляд вопрос
лишний, так как вроде бы все виды
хорошо отличаются и по внутреннему
строению и по внешнему облику.
Однако это не всегда так, и хорошо
различаются лишь далекие виды.
Белянки или капустницы — самые
обыкновенные бабочки, которых каж-
дый не раз видел в поле и на огороде.
В средней полосе живут три вида ка-
пустниц, и их не сразу отличишь друг
от друга: по деталям расположения
темных пятен, по форме этих пятен,
чуть-чуть по величине. Но пожалуй,
всего лучше они различаются — по за-
паху! Попробуйте понюхать капустниц,
и вы почувствуете то запах герани, то
запах лимона, то запах резеды. Это
означает, что у вас в руках либо на-
стоящая капустница, либо брюквенни-
ца, либо репница. Можно сказать, что,
хотя близкие виды и различаются по
особенностям строения (морфологиче-
ским признакам), эти различия порой
настолько незначительны, что можно
не различить особей разных видов.
Впрочем, неопытный человек при
определении видов может не только
спутать разные виды. Бывает так, что
особи, относящиеся заведомо к одному
виду, настолько непохожи друг на
друга, что считались представителями
разных видов. За примерами недалеко
ходить: не кто иной, как великий
шведский натуралист Карл Линней,
создатель современной систематики,
описал самку кряковой утки и самца
(селезня) как разные виды!
Порой самые опытные биологи
становятся в тупик, определяя, при-
надлежат ли данные особи к одному
виду или нет. Почему так происходит?
Неужели нет точных и строгих мерок,
которые могли бы в таких случаях раз-
решать все сомнения? Такие мерки,
конечно, есть, но их не всегда легко
использовать при работе с коллекциями
в музеях или при мимолетном наблю-
дении в природе. Вид — категория в
известной мере отвлеченная, не осязае-
мая — настолько же, насколько, ска-
жем, неосязаем некий стул «вообще»,
а не какой-то конкретный стул. И все
же реальность вида не менее весома,
чем реальность понятия «стул».
Особи одного вида могут скрещи- 85
J’ организмов в природе измен-
чивость наблюдается по любым
признакам: по углу расхождения
лопастей, по величине летучек
клена, по весу семян и их разме-
рам.
Близкие виды бабочек не так-то
просто с первого взгляда разли-
чить по внешнему виду. Зато они
очень хорошо различаются... по
запаху.
Н еболъшая цапля наших болот
выпь. Многие слышали раскати-
стое уханье выпи, но мало кто
может похвастаться, что видел
выпь в природе. Она так умеет
затаиться среди камышинок,
окраска ее настолько совершен-
на., что эту полуметровую птицу
не заметишь буквально в двух
шагах.
ваться и оставлять после себя потом-
ство. В этом главное свойство вида у
растений, животных и грибов (у мик-
роорганизмов дело несколько слож-
нее). Вид существует как поток орга-
низмов во времени. Этот поток непре-
рывен. Родители через наследственный
аппарат (вспомним, что генетический
код работает по матричному принци-
пу) передают свои свойства детям,
дети — своим детям и так далее. Этот
непрерывный поток наследственной
информации может менять направле-
ние, может разбиваться на ряд ручей-
ков — подвидов, но всегда он изолиро-
ван от наследственной информации
других видов. Это происходит потому,
что в естественных условиях скрещи-
ваться и давать потомство могут особи
только одного и того же вида. Невоз-
можность скрещивания особей разных
видов охраняет тот запас наследствен-
ной информации, который определяет
особые свойства каждого вида. Поэтому
виды и существуют во времени и в
пространстве как качественные этапы
эволюционного процесса. Если бы это
было не так, эволюция на Земле оста-
валась бы на стадии «первобытного
бульона» органических веществ.
Каждый вид занимает свое собст-
венное место в природе. Это место мо-
жет быть очень маленьким или очень
большим, но у каждого вида есть та-
кие отдельные биологические особен-
ности или их сочетания, которых нет
у любого другого вида.
Казалось бы, все синицы очень по-
хожи друг на друга по образу жизни
и даже зимой кочуют в одной стайке
в поисках корма. Но каждая из си-
ниц — большая синица, лазоревка, мос-
ковка, гаичка—«специалистка» по раз-
ным насекомым, добывает пищу в раз-
ных условиях: одна только на кончи-
ках тонких веток, другая — на более
толстых ветвях или на стволе, третья —
под толстой корой, засовывая длинный
клюв в глубокие щели или — как это
делают гаички — разбивая коротким
крепким клювом небольшие куски
коры.
Итак, каждый вид занимает свое
особое место в великом хозяйстве при-
роды. Как же возникают новые виды?
Ч. Дарвин назвал свой труд «Про-
исхождение видов путем естественного
отбора...», и уже само название дает
ответ на вопрос, как виды возникают
в природе.
Каждый вид населяет определенное
пространство — ареал. Но нет ни одно-
го вида, особи которого были бы равно-
88 мерно распределены по ареалу. Терри-
тории, занимаемые отдельными попу-
ляциями, могут быть расположены со-
всем близко друг от друга. Но как бы
близко не располагались популяции,
они не могут быть полностью одинако-
выми. По растительности, по почвам,
по высоте местности над уровнем моря,
по множеству других особенностей
местообитание одной популяции будет
неизбежно отличаться от всех осталь-
ных. Эти отличия приведут к разным
направлениям действия естественного
отбора. Разные направления отбора
приводят к распространению и к на-
следственному закреплению тех осо-
бенностей, которые обеспечивают вы-
живание именно в данных условиях.
Одно озеро светлое, глубокое, с ред-
кой растительностью по берегам, дру-
гое — мелкое, непрозрачное, заросшее
водорослями. Эти различия обязатель-
но скажутся при действии естествен-
ного отбора, например, у лягушек. Во
втором озере — где вода не такая про-
зрачная — для лягушек важна будет,
например, общая защитная светло-
зеленая окраска, а в другом — про-
зрачном — озере преимущество дол-
жны будут получить лягушки с крупны-
ми темными пятнами на спине, расчле-
няющими общий контур тела.
В популяциях лис и волков, живу-
Если популяции широко распро-
страненных видов живут в раз-
ном климате, то естественный от-
бор приспосабливает их к кон-
кретным окружающим условиям.
На снимке в один ряд располо-
жены лисицы, живущие на. тер-
ритории нашей страны: в правой
части — обитательницы северных
районов (они выживают, если у
них крупные размеры тела), а
слева - южные, более мелкие
формы (покровительственная
окраска помогает им скрывать-
ся от врагов в условиях пусты-
◄ ни).
При описании новых видов не раз
происходили ошибки: самцы и
самки одного и того же вида
внешне могут быть весьма раз-
личны. В свое время даже вели-
кий ученый Карл Линней ошиб-
ся, описав самца и самку кряко-
вой утки как разные формы.
щих на севере, за Полярным кругом,
естественный отбор ведет к выживанию
самых крупных особей: чем больше
размер тела, тем меньше поверхности
приходится на единицу массы и тем
меньше тепла теряет организм в хо-
лодное время года, а следовательно,
и больше шансов выжить. У тех же
самых видов, но в южных популяци-
ях естественный отбор направлен на
выживание самых мелких особей —
здесь важно не сохранить, а отдать
побольше тепла, избежать перегрева.
Живородящая ящерица живет от лесов
Карелии на Севере до Украины на юге.
В южных популяциях ящерицы чаще
откладывают яйца, а в северных —
рождают живых детенышей. Здесь, на
Севере, особи, откладывающие яйца,
не смогут оставить потомства: за ко-
роткое и холодное лето яйца не успели
бы развиться; здесь оставят потомство
только те ящерицы, у которых яйца
развиваются в теле матери. Этот при-
мер показывает, что внутри вида по-
пуляции отличаются друг от друга
и это связано с различными условия-
ми жизни каждой из популяций.
Мы уже знаем, что внутри популя-
ции все особи могут успешно скрещи-
ваться. Могут скрещиваться и особи
90 из разных популяций, так как изоля-
ция популяций друг от друга не абсо-
лютная, а относительная: в мокрые
годы лягушки из одного болота могут
попадать в другое; случайным урага-
ном пыльцу цветущих берез из одного
лесочка может унести на большое рас-
стояние, и она попадет в другую по-
пуляцию берез; бабочка, подхваченная
сильным ветром, может перенести с
собой пыльцу какого-либо вида цветков
на огромное расстояние и тем самым
перекинет «мост» между далекими
популяциями растений, да и сама она
может вступить в размножение в чу-
жой популяции.
Но представим себе такую популя-
цию, которая на протяжении жизни
очень большого числа поколений совер-
шенно изолирована от других популя-
ций. Беспрерывно текущий естествен-
ный отбор приведет в конце концов
к накоплению стольких отличий между
этой популяцией и всеми другими по-
пуляциями того же вида, что возмож-
ность успешного скрещивания исчез-
нет. В этом и заключается процесс
видообразования: в возникновении не-
преодолимых биологических преград
скрещиванию, даже тогда, когда особи
этих разных популяций встречаются в
природе.
Что могло бы быть на Земле с жи-
рам, поведению. Сейчас бабочки,
еще способны скрещиваться и
давать потомство, но ясно, что по
прошествии некоторого времени
подвиды эти могут превратиться
в настоящие виды.
г
вотным и растительным миром, если
бы не существовала строгая изоляция
при скрещивании между видами? Как
уже говорилось, все наследственные
свойства распределились бы равно-
мерно между обитателями планеты и,
наверное, в конце концов получилось
бы нечто вроде фантастического живо-
го океана, так ярко описанного в из-
вестном романе С. Лема «Солярис».
Выходит, что изоляция — одно из
важнейших условий образования новых
видов. Изоляция может быть самой
разной. Сухопутные виды не могут
преодолеть водные пространства, а
водные обитатели — сушу. Это — про-
странственная изоляция. Существует и
биологическая изоляция. Приведу
только один невыдуманный пример.
На нескашиваемых влажных лугах
в природе погремки цветут все лето.
Но вот из года в год на лугах стали
косить траву в середине лета. Все по-
гремки, которые цвели в это время,
не смогли давать, семян. В конце
концов отобрались, с одной стороны,
те растения, которые цветут до начала
косовицы, а с другой стороны — расте-
ния, цветущие после летнего покоса.
И те и другие на одном лугу, но те-
перь не имеют возможности скрещи-
ваться. Это — начало образования но-
вых видов в результате возникновения
биологической изоляции (в данном
случае—по срокам размножения).
Теперь на воображаемых примерах
посмотрим, как происходит образова-
ние видов. Предположим, в сухой
степи обитали популяции растений
одного вида, разделенные участками
пустыни. Предположим далее, что
происходит дальнейшее иссушение
климата. В одной из популяций слу-
чайно возникла мутация, ведущая к
образованию более грубых шершавых
листьев. Отбор немедленно ее «под-
хватит» и постепенно, поколение за
поколением, в результате дальнейшего
накопления мутаций в этом же направ-
лении в такой популяции могут воз-
никнуть листья с волосками на поверх-
ности. Как известно, опушенность
листьев резко уменьшает испарение
влаги. Естественно, что, получив такое
ценное приспособление, эта популяция
быстро «перешагнет» через пустынные
барьеры и захватит зоны обитания со-
седних популяций, вытеснив растения
«старого образца». При сохранении
тех же засушливых условий опушен-
ность на листьях будет все увеличи-
ваться и увеличиваться благодаря от-
бору все более «волосатых», а значит,
и более защищенных от засухи особей.
В то же самое время в другой по-
пуляции могла появиться мутация,
связанная с возникновением более
толстых листьев, внутри которых ока-
залось возможным сохранять чуть-чуть
больше весенней влаги, чем в листьях
обычной толщины.
Отбор сразу подхватит и эту мута-
цию: именно эти растения выживут
и дадут потомство при сильной засухе.
Дальнейший отбор в этом направле-
нии приведет к появлению растений,
похожих на кактусы или молочаи: с
толстыми листьями и стеблями, внутри
которых содержится столько воды, что
самая страшная засуха не губит расте-
ние. Представители такой популяции
91
Одно из самых обычных растений,
наших лугов — погремок. Всего
за несколько десятков лет по-
гремки — те, что растут на ска-
шиваемых лугах и цветут до и
после покоса — оказались изоли-
рованными друг от друга, и это
привело к образованию новых
◄ подвидов.
Кактусы в Америке и молочаи в
Африке под влиянием сходно на-
правленного естественного отбо-
ра приобрели сходные приспо-
собления к засухе: они запасают
влагу в мясистых стеблях. Одно-
временно отбор «позаботился»
и о колючках, надежно защищаю-
щих драгоценные запасы влаги
от травоядных животных.
Схема развития вида в эволюции.
По вертикальной оси — время, по
горизонтальной — пространство.
Вид образован множеством попу-
ляций (на рисунке каждая по-
пуляция-ветвь, а весь вид —
пучок переплетающихся ветвей}
Обмен особями между популяци-
ями хотя и затруднен, но все же
изредка происходит. В то же вре-
мя после разделения видового
ствола на отдельные ветви (верх-
няя часть схемы) обмен особями
между ними невозможен: между
двумя новыми стволами популя-
ций возникает барьер нескрещи-
ваемости. В правой части схемы
пучок популяций показан в по-
перечном разрезе: на уровне
нижней стрелки — единый вид,
средней — момент интенсивного
видообразования, верхней — два
новых вида.
тоже станут расширять свой ареал,
вытесняя соседние популяции.
Может оказаться (и наблюдения в
природе говорят, что так именно и бы-
вает), что эти две распространяющие-
Конечно, не из каждой популяции по-
лучится новый подвид и не из каждо-
го подвида — новый вид. Такое всякий
раз случается при сочетании внешних
условий и внутренних возможностей
ся популяции с разными признаками
встретятся. Весьма вероятно, что они
смогут мирно ужиться, потому что за-
нимают разные места в хозяйстве при-
роды: их приспособления различны.
Если при этом особи этих двух встре-
тившихся популяций потеряли способ-
ность скрещиваться друг с другом и
давать здоровое потомство, можно ска-
зать, что они образовали два новых
вида. Если бы воображаемые две груп-
пы популяций не были изолированы,
никакие различия между ними не мог-
ли бы накопиться в процессе эволю-
ции. Поэтому можно сказать, что изо-
ляция — это условие для сохранения
эволюционных различий и вместе с
тем их усилитель и накопитель.
Всякая популяция, прежде чем
стать новым видом, приобретает не-
сколько признаков, отличающих ее от
старого вида. По этим признакам
систематики — ученые, занимающиеся
описанием новых видов,— могут вы-
делить эту популяцию (а чаще — це-
лую их группу) в подвид. Поэтому
часто говорят, что подвид — это как бы
ступенька в образовании нового вида.
изменения подвида.
Чем дальше разошлись в эволюции
новые виды, тем меньше у них оста-
ется общих признаков. Чем ближе
виды, тем больше общих признаков
они несут. Группы близко родствен-
ных видов объединяют в род. Род
входит в семейство. Семейства состав-
ляют отряд, отряды — класс, классы —
тип, типы — царства. Такая классифи-
кация отражает родственные отноше-
ния между видами и называется ес-
тественной, или филогенетической.
Процесс видообразования лежит в
основе возникновения всех этих разных
групп от родов до типов и царств
органического мира. Можно сказать,
что видообразование лежит в основе
всего эволюционного процесса. А осно-
ву процесса видообразования состав-
ляет естественный отбор, действующий
в популяциях и подхватывающий
мутации и их комбинации, которые
подносят ему на проверку мутацион-
ный процесс и волны численности,
а сохраняет в эволюции — изоляция.
Так ни на минуту не прекращается
эволюционный процесс. 93
Неизбежен момент, когда старый
вид почти разошелся на два но-
вых, но этот процесс еще не за-
кончен. Большая синица — жи-
тельница наших лесов — несколь-
ко десятков тысяч лет назад ста-
ла распространяться на восток и
юго-восток по горным лесам,
окаймляющим центрально-азиат-
ские пустыни. Эти два потока
встретились в Манчжурии. Здесь
синицы «не узнали» друг друга:
они не скрещиваются и ведут се-
бя как два разных вида. Во всех
остальных местах ареала синицы
всех популяций скрещиваются.
Получается, что по всему ареалу
большие синицы оказываются од-
ним видом, а на Дальнем Вос-
токе — двумя!
Схема естественной классифика-
ции организмов. Популяции
объединяются в подвиды, подви-
ды — в виды, виды — в роды, ро-
ды — в семейства, семейства —
в отряды, отряды — в классы,
классы — в типы, типы — в цар-
ства. В живой природе сущест-
вует четыре царства: растения,
животные, грибы, микроорганиз-
мы. Сейчас уже выделено и опи-
сано несколько десятков типов,
несколько сотен классов, тысячи
семейств и около двух миллионов
видов организмов.
ЧАСТЫ1 ГЛАВА 11
/МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЕ
ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА
Одна из самых интригующих глав
эволюции жизни на Земле — проис-
хождение и развитие человека. В наши
дни этот раздел учения об эволюции
стал одним из быстроразвивающихся;
каждое десятилетие приносит сенса-
ционные открытия, заставляющие су-
щественно дополнять, а порой и пере-
сматривать сложившиеся представле-
ния.
В современном цивилизованном об-
ществе мысль о естественном проис-
хождении человека широко распро-
странилась лишь около ста лет назад,
после выхода в свет замечательной
работы Ч. Дарвина «Происхождение
человека и половой отбор». Впрочем,
и задолго до нашего времени делались
гениальные догадки о возникновении
человека. Вот, например, каковы были
представления древних индусов о воз-
никновении человечества — они сохра-
нились в текстах вед и других санс-
критских рукописях трех-четырехты-
сячелетней давности. Примерно
18 миллионов лет назад (в пересчете
на наше летосчисление) появились
на Земле прямые предки людей —
крупные наземные обезьяны, жившие
в горах Юго-Восточной Азии. Около
четырех миллионов лет назад предки
людей перешли к коллективному до-
быванию пищи и стали организовы-
вать первые поселения. Около 900 ты-
сяч лет назад предки современных лю-
дей стали расселяться по Земле —
на восток ушли племена, впоследст-
вии ставшие монголоидами, на юг
ушли люди, ставшие негроидами, на
северо-запад ушли люди, ставшие ев-
ропеоидами. Эти гениальные догадки
древних ученых близки к тому, что
говорит современная наука.
Что же приводило к выводу о есте-
ственном происхождении человека?
Несомненно, на первом месте всегда
стояло сходство строения и работы
человеческих органов с органами и
функциями других млекопитающих, и
прежде всего человекообразных обезь-
ян. Положение человека среди совре-
менных животных определяется совер-
шенно ясно по особенностям строения
и работы его органов.
Во времена Ч. Дарвина и даже в
начале нашего столетия, когда были
известны лишь единичные находки
ископаемых человекообразных существ
(питекантропа, синантропа, гейдель-
бергского человека, неандертальца),
казалось, что вот-вот станет известна
вся история возникновения современ-
ного человека, стоит только найти «не-
достающее звено».
По мере накопления находок вы-
яснялось, что на роль «недостающего
звена» начинает претендовать чересчур
большое число ископаемых форм. Их
называют сборным именем «гомини-
ды»— существа, более близкие по про-
исхождению к человеку, чем к совре-
менным человекообразным обезьянам.
Начиная с 1924 года и особенно в по-
следние 20—25 лет находки «недостаю-
щих звеньев» посыпались как из рога
изобилия. И сегодня основные этапы
происхождения человека известны уже
довольно хорошо. Какие же это этапы?
97
7 Мир чво.иоции
Современные обезьяны могут
вставать на задние ноги, чтобы
свободными передними лапами
схватить камень или палку. Эта
шимпанзе, живущая в Москов-
ском зоопарке, на училась ловко
держать ложку — хороший при-
мер того, как прогрессивное
развитие конечностей у челове-
кообразных обезьян может при-
вести к значительному усложне-
нию выполняемых функций.
Несколько тысяч лет назад люди
уже догадывались о происхожде-
нии человека: в древних санскри-
то-тибетских рукописях предка
человека изображали в виде боль-
шой двуногой обезьяны — и при-
том как один из элементов
остального органического мира!
ОБЕЗЬЯНА ВЫПРЯМЛЯЕТСЯ
В 1924 году в предгорьях Гимала-
ев в Индии были найдены ископаемые
остатки крупной обезьяны — рамапи-
тека1, оказавшейся по строению про-
межуточной между современными че-
ловекообразными обезьянами и челове-
ком. Жили рамапитеки около 9 —14
миллионов лет тому назад, когда на
месте широко распространенных тогда
тропических лесов стали возникать
саванны. Можно только догадываться
о причине того, почему рамапитеки
«вышли из леса» и стали приспосабли-
ваться к жизни на открытых простран-
ствах. Возможно, они искали корни
и плоды растений или же их привлек-
ли животные, на которых легче охо-
титься, чем на лесных. Возможно,
потому, что хищников легче избегать
на открытом месте.
На открытых пространствах пре-
имущество получали те особи, которые
могли дольше продержаться на двух
ногах — в выпрямленном положении.
В высокой траве такое положение тела
более выгодно для высматривания до-
бычи и врагов. И какие-то представи-
тели рамапитеков встали на ноги.
1 Рамапитёк название происходит от име-
ни Рамы, герои древнеиндийского эпоса, и от
латинского слова pitecus — обезьяна.
◄ Так выглядит позвоночный столб
человека. Изгибы позвоночни-
ка— характерная черта человеко-
образных существ Именно бла-
годаря этим изгибам позвоноч-
ник, не теряя прочности, стано-
вится упругим и лучше всего за-
щищает голову от тряски при
выпрямленном положении тела.
Современные обезьяны порой могут
тоже ходить на двух ногах — это и
мартышки, и павианы, и, конечно же,
шимпанзе. Но рамапитеки были пер-
выми в животном царстве существа-
ми, для которых прямохождение стало
постоянным свойством. Это произошло,
видимо, где-то в Юго-Западной Азии.
Эти крупные обезьяны обитатели
открытых пространств, — видимо,
быстро распространились по всем
пригодным для их жизни территори-
ям на Ближнем Востоке, в Восточной
Африке, Европе.
ОБЕЗЬЯНА БЕРЕТ В РУКИ ОРУДИЕ
Наблюдения показывают, что, за-
щищаясь или нападая, современный
павиан может подобрать с земли
увесистый камень и метнуть его в
цель. При этом он встанет на задние
ноги, чтобы освободить передние. Одно
из важнейших преимуществ выпрям-
ленной позы — свободные передние ко-
нечности: ими можно драться с вра-
гом или хватать жертву, держать ка-
мень, палку, кость, то есть как бы
удлинить и усилить свои руки.
Бросив камень, можно остановить
любого, даже самого грозного врага,
можно поразить небольшое животное.
Зажатая в руке длинная берцовая
кость антилопы или дикой лошади,
быка или жирафа — страшная пали-
ца, которая может в ближней схватке
сокрушить даже сильного врага. Та-
кая же кость, сломленная посредине,
или заостренная сухая крепкая пал-
ка — прекрасные приспособления для
выкапывания любых корней и сочных
луковиц, разрывания норок мелких
грызунов и рептилий.
Шимпанзе способны подобрать пал-
ку и пододвинуть к себе недоступное
лакомство, гориллы на воле бросают
палку или камень, чтобы сбить лако-
мый, но высоко висящий плод. 99
За многие тысячи поколений рама-
питеки, бродившие по саванне, оче-
видно, в совершенстве овладели разны-
ми простыми орудиями. От этих,
сравнительно высокоразвитых обезьян
и возникла следующая группа наших
предков, о жизни которых мы знаем
уже гораздо больше, чем о жизни ра-
мапитеков,— австралопитеки (austra-
lis по-латыни—«южный»). По-види-
мому, это произошло около 7—8 мил-
лионов лет назад в Восточной Африке.
АВСТРАЛОПИТЕК
Как это ни неприятно, но совер-
шенно очевидно, что австралопитеки
охотились и на подобных себе — на
ряде найденных черепов есть следы
ударов. Австралопитеки — как и совре-
менные люди — были в основном прав-
шами: у большей части черепов по-
вреждены левые виски.
Кое-где австралопитеки начали
осваивать огонь. Многочисленные
остатки австралопитеков находят сей-
час в Южной и Восточной Африке
и — пока в меньшем числе — в Южной
Азии.
Австралопитека трудно назвать на-
стоящей обезьяной — это почти чело-
век. У него были короткие ноги, рост
около 100—150 см, вес до 65 кг, не-
большие — как у современного челове-
ка — клыки и развитые ягодицы: от-
дыхая, он сидел так же, как сидим
мы с вами.
Австралопитеки тоже были обита-
телями открытых пространств. Они
широко пользовались естественными
укрытиями — пещерами. Среди австра-
лопитеков были крупные, скорее всего
растительноядные формы (одну из них
прозвали «щелкунчиком» из-за массив-
ной челюсти, напоминающей огромные
щипцы для раскалывания орехов).
Были австралопитеки средних разме-
ров и мелкие — всеядные. Они, не-
сомненно, с азартом охотились на
мелких ящериц, грызунов, крупных
беспозвоночных.
Иногда вместе с остатками австра-
лопитеков находят многочисленные
кости мелких павианов, на которых
видны следы сильных ударов. Такие
повреждения могли быть нанесены
только камнями или зажатыми в руке
крепкими костями крупных животных.
Можно только гадать, как удавалось
австралопитекам успешно охотиться
на быстрых павианов (возможно, они
100 организовывали что-то вроде облавы).
«ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ЗВЕНО» —
ЧЕЛОВЕК УМЕЛЫЙ
3,5—2 миллиона лет тому назад
вместе с другими австралопитеками
существовал вид, который большинство
ученых считает настоящей переходной
формой к человеку. Он столь же
определенно принадлежит к австрало-
питекам, как к настоящим людям —
роду Ното. Поэтому в виде исключе-
ния из общих строгих правил зоологи-
ческой номенклатуры его предложено
называть одновременно двумя родовы-
ми названиями «Австралопитек Чело-
век умелый».
Первые находки ископаемых остат-
ков Человека умелого (по-латыни
Homo habilis) были сделаны на скло-
нах потухшего кратера Нгоронгоро
на плато Серенгети, в Олдовайском
ущелье в 1959 году. Затем на протяже-
нии 1960—1975 годов в разных местах
Африки были найдены другие остатки
этого вида. Сенсационная находка бы-
ла сделана в 1975 году на берегу озера
Туркана в Эфиопии. Это были доволь-
но полные остатки черепа человека,
возраст которых — 3,5 миллиона лет.
Человек умелый назван так, по-
скольку он, по-видимому, первое су-
щество, сознательно изготовившее ору-
дия труда и охоты: первые еще грубо
обработанные каменные гальки — так
называемые рубила — неоднократно на-
ходили вместе с остатками этого су-
щества.
Именно Человек умелый перешаг-
нул невидимую границу, отделяющую
род Ното от всех других биологиче-
ских существ,— он сделал первый шаг
по пути подчинения себе окружающей
природы. И это было не случайно.
Масса головного мозга этого замеча-
тельного существа была около
650 граммов, что много больше, чем
у типичных австралопитеков. У Чело-
века умелого первый палец стопы не
был отведен в сторону, а так же, как
у нас, располагался вместе с другими
пальцами. Это означало, что нога его
была полностью приспособлена только
к двуногому передвижению. Кисть и
особенно концевые фаланги пальцев
были тоже почти как у Человека
разумного — короткие и плоские, ими
удобно было схватывать и держать
мелкие предметы. Человек умелый
начал распространяться по всем под-
ходящим для его жизни и доступным
ему местам нашей планеты, дав начало
широкому вееру форм, которые назы-
ваются архантропами — древнейшими
людьми, а по-латыни — Homo erec-
tus — Человек прямостоящий (напом-
ню, что название это дано давно,
когда еще не было известно, что уже
рамапитек «встал на ноги»).
АРХАНТРОПЫ
Архаитропы умели изготовлять
орудия гораздо более сложные, чем
простые рубила. Это были скребла и
остроконечники. С их помощью можно
было быстро снять шкуру с убитого
зверя, разрезать тушу на отдельные
части. Но важнее даже, чем просто
умение изготовлять разные каменные
орудия, оказалось развитие коллектив-
ных навыков при охоте. Вместе с
ископаемыми остатками этих людей
встречаются кости буйволов, носорогов,
оленей, древних слонов. Конечно, по-
прежнему значительную роль в пита-
нии играли мелкие животные, плоды
и коренья.
Эти люди, окаменелые остатки ко-
торых находят на территории Китая
(синантроп), Индонезии (питекант-
роп), Северной Африки (атлантроп),
Европы (гейдельбергский человек в
Центральной Европе и вертешсёлёш-
ский человек в Восточной Европе),
жили примерно в одно и то же вре-
мя — 750—200 тысяч лет тому назад.
Они использовали для своего обитания
подходящие естественные укрытия, ка-
кими всегда были пещеры. Кроме это-
го, они уже могли сооружать и настоя-
щие жилища; археологи называют их
«каменными ящиками» — за их прямо-
угольную форму и материал. Навер-
ное, это были плохие укрытия от
дождя, но хорошие — от ночных круп-
ных хищников.
В нашей стране в последние годы
открыто несколько стоянок архантро-
пов. Древнейшая из них — Улалинская
стоянка в окрестностях города Горно-
Алтайска, древностью в 1 миллион
400 тысяч лет.
Внешне архантропы были уже по-
хожи на современного человека, и
лишь низкий и покатый лоб, широкий
нос, маленький — еще не вполне чело-
веческий — подбородок да крутые на-
глазничные валики отличали их лицо
от лица позднейших людей.
Но внутренней поверхности черепа
восстановлены основные черты строе-
ния головного мозга архантропов. Ока-
залось, что хотя по ряду черт их мозг
значительно отличается от мозга со-
временных людей, по общей массе
мозг этих существ был равен или даже
превосходил минимальные размеры
мозга современного человека. Известно,
что, например, мозг знаменитого фран-
цузского писателя Анатоля Франса
101
Реконструкция внешнего облика
австралопитека — переходной
формы от человекообразных
обезьян к роду Человека. Авст-
ралопитеки (их было несколько
видов) жили несколько миллио-
нов лет назад в Африке и, по-
видимому, в Южной Азии.
Граница, отделяющая человеко-
образных обезьян от человека,—
умение изготавливать орудия.
Самые древние из известных ору-
дий— рубила - найдены в отло-
жениях на берегу озера Туркана
в Эфиопии. Они принадлежат к
так называемой галечной культу-
ре и были сделаны около 3 мил-
лионов лет назад.
весил 900 граммов, тогда как мозг от-
дельных найденных форм архантропов
был весом около 1000 граммов.
Стадный, коллективный образ жиз-
ни и трудовая деятельность — вот,
видимо, две главные причины, вызвав-
шие быстрое и значительное развитие
головного мозга. Судя по размерам
мозга, архантропы, возможно, облада-
ли примитивной речью (современный
ребенок овладевает речью при массе
мозга около 750 граммов).
Все архантропы сравнительно быст-
ро вымерли повсюду: по-видимому, не
выдержали конкуренции с новым,
предпоследним на пути к современ-
ному человеку, видом людей — неан-
дертальским человеком. Пока еще не-
известно, кто из архантропов оказался
непосредственным предшественником
неандертальцев; этот вопрос, наверное,
будет выяснен еще в нашем столетии.
Но те несколько сотен находок неан-
дертальцев, которые сейчас известны
из разных мест Европы, Африки, Азии,
позволяют уверенно восстановить и их
внешний облик, и образ жизни.
У неандертальцев, в отличие от со-
временных людей, покатый лоб, широ-
ко расставленные глаза, низкий заты-
лок, крупные зубы, нет подбородоч-
ного выступа. Неандертальцы в сред-
нем ниже современных людей (155—
165 см), но, несомненно, значительно
сильнее. Они обладали огромным моз-
гом — массой около 1500 граммов, что
превышает среднюю массу мозга, на-
пример, у русских и украинцев. Но по
ряду особенностей мозг неандерталь-
цев отличался от мозга современного
человека.
Неандертальцы были первокласс-
ными охотниками: на всех стоянках
находят остатки костей крупных жи-
вотных. Нередко в этих «кухонных
отбросах» встречаются кости и самих
неандертальцев — и для этой стадии
развития человека еще характерен кан-
нибализм.
Одновременно с такими мощными
неандертальцами существовали и дру-
гие — с более тонкими чертами лица,
высоким лбом, более развитым под-
бородком. Строение их мозга было
больше похоже на строение мозга со-
временных людей. Эти более похожие
на современных людей группы особей
и были вероятнее всего нашими не-
посредственными предками. Как это ни
странно, они встречаются в отложени-
102
Ударник —
режущее
орудие, обби-
тое с одной
стороны.
Остроконечник
использовался
для того, чтобы
прокалывать и
копать.
Отбойник был
нужен для из-
готовления дру-
гих орудий.
Сфероид
один из
пов отбойни-
ков.
ях более ранних, чем более «грубые»
формы. Эта загадка «ранних неандер-
тальцев», возможно, решается следую-
щим образом: были две линии эволю-
ции внутри одного вида: одна линия —
связанная с мощным физическим раз-
витием; и вторая — связанная не с раз-
витием физической мощи отдельных
индивидуумов, а с развитием более со-
вершенных форм общения друг с дру-
гом, социальности — групп, объединен-
ных способностью помогать друг другу.
Между этими двумя линиями развития
должна была идти борьба за сущест-
вование, возможно, что кое-где в самом
прямом смысле слова. Около 50 тысяч
лет назад в эволюции окончательно
победила вторая линия.
ЧЕЛОВЕК РАЗУМНЫЙ
Существует несколько противоречи-
вых гипотез относительно того, где
именно возник современный вид лю-
дей — Человек разумный. Наиболее
убедительная из них говорит, что это
произошло где-то в Восточном Среди-
земноморье и в Передней Азии около
100 тысяч лет тому назад. Расселяясь
103
Вторая ступень в развитии рода
Человек архантроп. Общие
размеры его мозга уже достига-
ют минимальных размеров мозга
современного человека, но отсут-
ствие настоящего подбородка и
некоторые другие черты говорят
о том, что архантропы еще не
овладели настоящей, сложной
членораздельной речью.
отсюда по всей Ойкумене («ойкео»
по-гречески —«населять», Ойкумена —
совокупность областей на Земле, на-
селенных человеком), люди современ-
ного типа широко смешивались с жи-
вущими в этих местах неандерталь-
цами. Вряд ли это всегда сопровож-
далось истреблением аборигенов, ско-
рее это было настоящее слияние,
скрещивание, при котором начинала
безраздельно преобладать новая куль-
тура, которую несли первые люди со-
временного вида—кроманьонцы (по
имени пещеры Кро-Маньон во Фран-
ции, где были сделаны первые наход-
ки).
Безраздельная победа кроманьон-
цев над неандертальцами была опре-
делена силой разума, силой общест-
венной организации — никакой, даже
сверхъестественно сильный человек
один не в состоянии справиться с кол-
лективной силой группы людей.
Биохимические особенности крови,
некоторые мельчайшие признаки стро-
ения скелета, имеющие наследствен-
ную природу, вместе с анализом раз-
личных культурных традиций и архе-
ологическими данными позволяют вос-
становить пути этого победного шест-
вия Человека разумного по Ойкумене.
Одна ветвь расселения людей была на-
правлена на восток — в Юго-Восточ-
ную, Восточную и Северо-Восточную
Азию, Австралию и Океанию. Восполь-
зовавшись возникшим около 40—50 ты-
сяч лет назад перешейком суши между
Северной Америкой и Северной Ази-
ей — так называемым берингийским
мостом, лежавшим на месте современ-
ного Берингова моря, эта ветвь рода
человеческого проникла в Новый Свет
(сначала в Северную, а потом и в Юж-
ную Америку). Так образовалась
азиатско-американская (монголоид-
ная) раса.
В другом направлении расселение
людей шло на юг — в Африку, где
сформировалась экваториальная
(австрало-негроидная) раса. Наконец,
третье направление расселения — в Ев-
ропу и Западную Азию — дало начало
формированию европеоидной расе. Ин-
тересно, что европеоидная и негроид-
ная расы по многим особенностям био-
химического состава крови ближе
друг к другу, чем к монголоидной
расе, и, вероятно, имеют общее про-
исхождение. Поэтому предполагают,
что разделение человечества на монго-
лоидную и европеоидно-негроидную
большие расы произошло раньше того,
как негроиды отделились от евро-
пеоидов.
104
Предпоследняя ступень в разви
тии рода Человек перед возник
новен нем Человека разумного
ранний неандерталец. Интерес
но, что ярко выраженные неан-
дертальские черты лица встреча-
ются даже у современных нам
людей.
ОСОБЕННОСТИ И ЕДИНСТВО ВСЕХ
РАС
По общности происхождения, по не-
ограниченной способности к скрещива-
нию, по практически одинаковому
уровню физического и умственного
развития все современные расы (а их
насчитывают не менее двадцати пяти)
принадлежат к единому виду — Чело-
век разумный.
Различия между расами касаются
второстепенных морфологических при-
знаков и имеют четко выраженный
адаптивный характер, то есть являют-
ся конкретными приспособлениями к
обитанию в тех физико-климатических
условиях, где возникли и живут дан-
ные расы. Темная кожа предохраняет
тело от ожогов в тропических районах:
слой темного, непрозрачного пигмента
меланина препятствует проникновению
в глубь тела ультрафиолетовых лучей,
губящих все живое, а курчавые воло-
ся негров образуют как бы плотную
войлочную шапку, хорошо защищаю-
щую голову от палящих лучей тропи-
ческого солнца. Узкие глаза, выражен-
ная складка века, характерные для
монголоидов, имели в прошлом при-
способительное значение в условиях
открытых ветрам пространств с посто-
янно несущейся пылью, а также в
защите от слепящего света, отражен-
ного от снега или светлых песков.
Попав в Северной и Южной Америке
в иные условия, за прошедшие 40—
50 тысяч лет американские индейцы
утратили многие монголоидные при-
знаки. Это еще одно убедительное до-
казательство вторичности расовых при-
знаков.
Нет каких-либо определенных за-
кономерностей и в различиях между
расами по весу мозга: например, сред-
няя масса мозга русских и украин-
цев— 1391 грамм, а бурятов— 1508
грамм при широко перекрывающихся
диапазонах значений.
ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА СЕГОДНЯ
Меняется ли облик человека и мож-
но ли ждать таких изменений в буду-
щем? Для ответа рассмотрим, как дей-
ствуют эволюционные факторы в сего-
дняшнем человеческом обществе.
Во-первых, все меньшее значение
имеет изоляция. Если в средневековой
Англии в сельских районах расстояние
между местами рождения жениха и не-
весты составляло в среднем 11 кило-
метров, то в середине XX века оно
105
Архантроп
Неандерталец
разумного.
Так увеличивался головной мозг
у предков Человека
Расселяясь по Земле, человек
осваивал природу и уже в ту да-
лекую пору достаточно сильно
воздействовал на окружающую
среду. Нот, к примеру, это жили-
ще, найденное на территории
современной Украины, наши
предки построили из костей ма-
монтов 7-8 тысяч лет назад.
Площадь жилища — 23 квадрат-
ных метра. Подсчитано, что на
его сооружение пошли кости не
менее 95 мамонтов!
Человек современного типа
Homo sapiens возник несколь-
ко десятков тысяч лет назад,
по-видимому в Восточном Среди-
земноморье и Передней Азии.
На территории ('ССР сейчас от-
крыты десятки стоянок кромань-
онцев.
равнялось уже 30 километрам. В буду-
щем значение изоляции еще больше
ослабнет.
Во-вторых, резко ослабляется зна-
чение случайных изменений числен-
ности в человеческом обществе. Если
в XII—XIV веках во время эпидемии
чумы население Европы могло сокра-
щаться в течение одного-двух лет в
несколько раз, то в настоящее время
таких колебаний численности,— благо-
даря развитию медицины — не наблю-
дается. Таким образом, значение волн
численности как эволюционного факто-
ра тоже падает, а не растет.
Сложнее положение с двумя осталь-
ными факторами эволюции: мутацион-
ным процессом и естественным отбо-
ром. В современной Европе около
6% новорожденных имеют те или иные
генетические дефекты. В Англии в
1922 году только 22% случаев слепо-
ты были наследственными, а в 1952 го-
ду— уже 68% случаев слепоты имело
наследственную основу.
Множество других подобных фактов
показывает, что благодаря успехам
здравоохранения с одной стороны
ослабляется действие популяционных
волн, а с другой — в популяциях на-
капливается все больше неблагоприят-
ных мутаций: сейчас выживает много
людей, которые раньше наверняка по-
гибли бы, поскольку еще не сущест-
вовало нужного лечения. Популяции
людей все более насыщаются в наше
время мутациями еще и потому, что
кое-где повысился уровень радиоактив-
ного излучения (например, в ряде
стран Запада из-за аварий на атомных
предприятиях или из-за небрежного
захоронения радиоактивных отходов).
То же происходит при засорении био-
сферы различного рода химическими
веществами, которые вызывают воз-
никновение мутаций (вещества эти
называют мутагенами).
Сейчас немало ученых уже рабо-
тают, над проблемами управления на-
следственными свойствами, или над
проблемами генетической инженерии.
Возможно, что не в таком далеком
будущем они найдут способы умень-
шить неблагоприятный генетический
груз, который к тому времени нако-
пится в наследственной информации
человечества.
А как же обстоит дело с естествен-
ным отбором? Оказывается, в развитом
обществе социальные закономерности
действуют гораздо сильнее, чем отбор.
Именно социальные — общественные —
107
Человек современного типа стал
быстро распространяться по Зем-
ле от места своего возникнове-
ния. На карте показаны основ-
ные направления распростране-
ния человека по Ойкумене около
50 тысяч лет тому назад.
Десятки известных сегодня рас
и расовых групп сформировались
в результате приспособления лю-
дей к разным климатическим
условиям, а также благодаря от-
носительной изоляции отдельных
крупных групп людей.
Представители трех больших рас,
населяющих Землю: негроидной,
европеоидной, монголоидной.
Внутри утих больших рас антро-
пологи выделяют не менее два-
дцати пяти рас и множество бо-
ле-е мелких групп, тесно связан-
ных между собой.
закономерности определяют успех того
или иного человека. Каждый из нас
обладает неповторимым, совершенно
уникальным генотипом — иными сло-
вами, каждый чем-то может быть са-
мым лучшим, неповторимым. Как реа-
лизуются биологические возможности,
это зависит не столько от наследствен-
ности, сколько от социального окруже-
ния. Естественный отбор в его класси-
ческой форме в человеческом обществе
практически уже давно не функциони-
рует. Это означает, что не сбудутся
предположения ряда фантастов: в да-
леком завтра люди не станут походить
на большеголовых карликов с едва раз-
витыми конечностями — физическое
строение людей всегда должно будет
оставаться близким к современному.
ЧАСТЬ II ГЛАВА 12
Л1ЕХ4НИЗМ ЭВОЛЮЦИЯ
эволюции
В РУКАХ ЧЕЛОВЕКА
Эта книга началась с рассказа о
случаях, когда люди проигрывали в
эволюционной игре с природой. Но все
чаще и чаще человек использует за-
коны эволюции с немалой пользой для
себя. Больше того, познавая законы
эволюции и используя их, человек по
существу взял на себя задачу невидан-
ной сложности и важности: научиться
управлять эволюцией!
ПЕРВЫЕ ШАГИ
Каждый день мы пьем молоко ко-
ров, едим хлеб, сделанный из ржи или
пшеницы, заквашенный на дрожжах,
одеваемся в одежду из волокон хлоп-
чатника, из шелка (паутины, из кото-
рой построен кокон шелковичного
червя) либо из шерсти овец. Вся наша
повседневная жизнь самым тесным
образом связана с продуктами, которые
дают нам царства животных, растений,
грибов и микроорганизмов, поставлен-
ные на службу человечеству.
Без окультуренных и одомашнен-
ных существ жизнь людей на Земле
была бы просто немыслима. Лишь
сегодня, заглядывая в глубину тысяче-
летий, мы начинаем понимать, сколь
велик творческий подвиг наших пред-
ков, сделавших — правда, поначалу не-
осознанно — первые шаги к власти над
живой природой.
Около 10—15 тысяч лет тому назад
в разных местах нашей планеты, там
где жили первобытные люди, начался
грандиозный процесс приручения ди-
ких животных и окультуривания расте-
ний, который сегодня называют «нео-
литической революцией». Многие дета-
ли этого процесса пока остаются за-
гадочными, но многое уже известно.
Около десяти тысяч лет назад на
территории, где располагаются теперь
Ирак, Иран, Турция, Сирия и Палес-
тина, уже были одомашнены коза,
овца, свинья, крупный рогатый скот.
Девять тысяч лет — таков возраст
остатков домашней кошки, найденной
при раскопках города Иерихона,
9500 лет остаткам домашней собаки,
найденным при раскопках одного из
поселений на юго-западе Ирана. При
раскопках в Европе и Северной Аф-
рике остатки всех этих домашних жи-
вотных встречаются достаточно часто
в слоях возрастом 5—6 тысяч лет.
Видимо, гораздо позже, около 3—
5 тысяч лет назад, в разных районах
Азии были одомашнены яки, ослы,
буйволы, бантенги, гаялы, верблюды
и лошади (лошадь, возможно, была
одомашнена впервые в Северном При-
черноморье), а в Америке — ламы,
альпаки, морские свинки и индейки.
Вероятно, несколько позже были одо-
машнены дикие курицы, утки, голуби
и павлины в Юго-Восточной Азии,
утки-мандаринки, бакланы и гуси —
в Китае, цесарки — в Африке.
Тутовый шелкопряд — одно из не-
многих до сих пор одомашненных на-
секомых — был одомашнен в Китае,
наверное, четыре-пять тысяч лет назад.
Еще были одомашнены лаковый червь,
дающий знаменитый восточный лак,—
111
8
◄ Некоторые из домашних живот-
ных, окружающих человека сего
дня: лама, верблюд, овца, ло-
шадь, буйвол, осел, коза, корова,
як, свинья. Все это—лишь часть
крупных млекопитающих, одо-
машненных нашими далекими
предками в период неолитиче-
ской революции. Без них че-
век в прошлом не смог бы вы
жить — хотя и сейчас жизнь без
продукции, получаемой от до-
машних животных, была бы не-
полноценной.
Домашних и полудомашних птиц
поначалу было, наверное, даже
больше, чем млекопитающих.
Изображенные здесь мандарин
ка, гусь, утка, куры, индейка, це-
сарка, голубь — немногие из одо-
машненных видов.
в Индии, не меньше чем три-четыре
тысячи лет назад; медоносная пчела
в Европе, не позднее чем две-три ты-
сячи лет назад; и кошениль, насекомое,
дающее замечательную по прочности
краску кармин,— на Кавказе и в Аме-
рике, видимо, на протяжении послед-
них двух тысяч лет. Не меньше трех
тысяч лет домашней декоративной раз-
новидности серебристого карася — зо-
лотой рыбке.
Не всё из того, что смогли одомаш-
нить наши предки, сохранилось в до-
машнем состоянии до наших дней.
В Древнем Египте были одомашнены
некоторые антилопы. До распростра-
нения в Европе кошек их роль в домах
выполняли — и неплохо! — ласки и
хорьки. Гепарды жили у человека в
ряде стран Европы и Азии, совсем как
охотничьи собаки.
На примере собак можно просле-
дить, как человек, используя принцип
отбора, постепенно увеличивал разно-
образие пород, выводя для специаль-
ных целей все новые и новые формы.
Раскопки показывают, что на террито-
рии Европы 4 тысячи лет назад было
только пять пород собак: одна, похо-
жая на волка (будущая немецкая
овчарка), другая, похожая на лайку,
две разные породы терьеров (норных
охотничьих собак) и порода, из кото-
8 Мир эволюции
◄ За последние три-четыре тысячи
лет люди вывели десятки разно-
образных пород собак (сверху
вниз: фокстерьер, ирландский
сеттер, базель, боксер, доберман-
пинчер, сенбернар, французский
бульдог). Это наглядный пример
того, какие огромные возможно-
сти таит в себе сочетание творче-
ских сил природы и человека.
Около 10 тысяч лет назад нача-
лось интенсивное окультурива-
ние растений — человек перешел
к управлению эволюционным
процессом в своих интересах. Се-
годня известны сотни сортов
пшеницы, многие тысячи сортов
других культу рных растений.
рой потом получились гончие. Сейчас
известно несколько десятков разных
пород собак. Среди них есть декора-
тивные (болонки, карликовые терьеры,
пудели, шпицы, мопсы, пекинские и
японские собаки и многие другие),
охотничьи (разные породы гончих,
борзых, много пород легавых, спание-
ли, несколько норных пород) и слу-
жебные (доги, овчарки, доберманы-
пинчеры, боксеры, крупные терьеры,
ездовые лайки и другие). Одна из по-
род собак, знаменитые сенбернары,
были выведены в средние века в Евро-
пе специально для помощи путникам
в горах.
Едва ли не более сильное впечатле-
ние производит стремление наших
предков ввести в культуру различные
растения, которые и по сей день слу-
жат человеку. Окультуренных видов
растений гораздо больше, чем одомаш-
ненных видов животных, и здесь мож-
но напомнить только о некоторых.
Главную роль в снабжении челове-
чества пищей сыграло окультуривание
пшеницы и ячменя. Сейчас существу-
ет более четырех тысяч сортов пшени-
цы, но все они ведут свое начало от
двух диких предков — однозернянки
и эймера. Эти виды были окультурены
8—10 тысяч лет назад в Юго-Западной
Азии, Восточной Африке и несколько
позже — пять-шесть тысяч лет назад —
в Средиземноморских странах. Здесь
же в это время были широко введены
в культуру разные сорта ячменя.
Рожь и овес пришли в наши поля
как сорняки пшеницы. Но они оказа-
лись более устойчивыми к холодам,
и когда в Европе несколько тысяч лет
назад наступило похолодание, они за-
менили там во многих районах пшени-
цу. Культурное просо было выведено
в Китае много тысяч лет назад и от-
туда начало распространяться по Евра-
зии.
Большое значение в питании наших
предков несколько тысяч лет назад
имели бобовые растения, плоды кото-
рых богаты белками и маслами. Бобы,
горох, фасоль, чечевица, вика — мно-
гие виды этих родов были введены в
культуру на Древнем Востоке, в Аф-
рике и Европе. Многие виды растений,
которые мы теперь считаем сорняками,
также, видимо, возделывались и куль-
тивировались в древности в разных
странах, составляя существенное под-
спорье в снабжении людей продуктами
питания. Только один пример. В же-
лудках и кишечниках мумий периода
ранних династий Египта вместе с зер-
нами ячменя, семечками арбузов и зем-
ляного миндаля находят семена кури-
ного проса.
Уже в глубокой древности введены
в культуру капуста, салат, свекла, ре-
па, порей, лук, чеснок, шпинат, гор-
чица, редис, кабачки, огурцы, укроп,
имбирь, шафран. Наши далекие пред-
ки возделывали и такие растения, ко-
торые сегодня мало кто признает
съедобными: колоцинт (горькая тык-
ва), фенугрик (верблюжья трава),
душица, рута, мята, розмарин и др.
Огородная капуста стала возделывать-
ся на территории нынешней южной
Франции и Италии, по-видимому, око-
ло 4 тысяч лет назад, а все разно-
образие сортов современной капусты
(цветная, кольраби, красная и многие
десятки других) выведены сравнитель-
но совсем недавно — за последнюю
тысячу лет.
Широко распространенный сейчас
в Европе шпинат был завезен туда в
раннем средневековье из Ирана и Сред-
ней Азии. До этого в пищу широко
использовалась лебеда, марь, крапива.
Крапиву, кстати, культивировали за-
долго до использования льна: она да-
вала человеку волокно для тканей.
Культурная морковь возникла в ре-
зультате случайной или намеренной
гибридизации двух диких видов в
Средиземноморье более двух тысяч
лет назад. В Древний Рим специально
привозили выращенный на Рейне ре- 115
дис, который, как утверждает Плиний,
достигал там величины детской голо-
вы.
Сахарный тростник — одно из не-
многих окультуренных сахароносных
растений — было введено в культуру
в Индии, видимо, не менее чем пять
тысяч лет назад, а может быть, и еще
раньше. До этого люди вместо сахара
использовали мед — сначала диких, а
затем и домашних пчел.
Уже в Древней Греции существо-
вало несколько сортов культурных
орехов. Растительное масло наши
предки добывали из возделывавшихся
в Южной и Передней Азии уже 5—
6 тысяч лет назад оливкового дерева
и кунжута.
Финиковая пальма окультурена в
Месопотамии и Египте не позже 6—
7 тысяч лет назад. При этом в куль-
тивировании использовалось не только
искусственное опыление (это показано
на древних изображениях), но и сбор
пыльцы впрок, для опыления в неуро-
жайные годы.
В Древнем Средиземноморье четы-
ре-пять тысяч лет назад были из-
вестны десятки различных культур-
ных плодовых деревьев (фиговое дере-
во, тута, лимон, апельсин, миндальное
и рожковое деревья, фисташки, гра-
наты, инжир, сливы и многие другие).
До открытия гончарного производ-
ства, да и много позднее, в качестве
посуды в странах Средиземноморья
использовались плоды бутылочной тык-
вы. Начало возделывания бутылочной
тыквы было положено в Двуречье и
имеет восьми-девятитысячелетнюю ис-
торию.
Шесть-семь тысяч лет назад в доли-
нах Нила и Двуречья уже возделывал-
ся лен. В Древнем Китае роль льпа
выполняла конопля, которую возделы-
вали как для волокна, так и для про-
изводства гашиша. Хлопок как возде-
лываемое растение впервые появился
в Старом Свете — в долине Инда —
не позднее пяти тысяч лет назад.
Не менее замечательными были до-
стижения древних жителей Америки.
Находки показывают, что уже 6500 лет
назад началось культивирование куку-
рузы. Семь тысяч лет назад уже воз-
делывались, видимо, бобы, амарант,
разные виды тыквы, белый и черный
сапот и авокадо. В это же время был
окультурен хлопок — на две тысячи
лет раньше и независимо от возделыва-
ния этой культуры в Юго-Восточной
Азии. Несколько позднее в культуру
вошли арахис, томаты, гуаява, ананас,
перец. Около четырех тысяч лет назад
к этим культурам прибавились под-
солнечник, кабачок и маниок. 3500 лет
116
4 Знаменательно, что некоторые растения были
введены в культуру в равных странах совер-
шенно независимо друг от друга. Семь тысяч
лет назад был окультурен хлопок на американ-
ском континенте, а через две тысячи лет после
этого его окультурили и жители Юго-Восточ-
ной Азии. В нашей стране хлопок широко рас-
пространен в южных республиках: Туркмении,
Узбекистане, Таджикистане.
4 Для облегчения отбора коконов тутового
шелкопряда (дело в том, что коконы самцов
дают больше шелковой нити, чем коконы са-
мок) ученые с помощью генной инженерии вы-
вели породу шелковичного червя, у которой все
коконы самцов белые, а самок — коричневые.
Благодаря этому удалось автоматизировать
трудоемкий процесс отбора коконов.
Многие виды сейчас находятся на пути к одо-
машниванию. Некоторые из них показаны
здесь: лось, лисица, норка, страус, ондатра.
назад началось культивирование таба-
ка. В это же время, видимо, вошли
в культуру орехи кока, папайя, зем-
ляные орехи, два вида картофеля (пе-
пино и обычный) и бататы (сладкий
картофель).
Несколько тысяч лет назад в Аф-
рике были введены в культуру корне-
плоды ямс и картофель-хауса, а из
зерновых — просо, сорго и, возможно,
рис.
В Юго-Восточной Азии уже 11 —
12 тысяч лет назад выращивались рис,
бобы, горох, бетель. До широкого рас-
пространения такой замечательной
культуры, какой стал рис, основными
культурами были чумиза и адлай.
В Китае не менее 10 тысяч лет назад
были введены в культуру просо, рис,
гаолян, соевые бобы.
Тысячелетия насчитывает культиви-
рование грибов-сахаромицетов. К ним
относятся немногочисленные культур-
ные виды дрожжей. Остатки пиво-
варен и хлебопекарен в поселениях,
датируемых шестым тысячелетием до
н. з. (то есть 8 тысяч лет назад), по-
казывают, что человек давно открыл
способность дрожжей вызывать бро-
дильные процессы. Выпечка хлеба,
варка пива, производство вина невоз-
можны без участия этих дрожжевых
грибов. Другие существа — бактерии,
вызывающие разного рода брожение,
необходимы для производства всех
продуктов из кислого молока (просто-
кваши, кефира, сметаны, сыра), а так-
же для процессов квашения овощей.
Действие этих бактерий человек от-
крыл тысячелетия назад и успешно
использовал.
Можно было бы еще долго расска-
зывать о замечательных достижениях
древних земледельцев и скотоводов,
но и сказанного достаточно. Практи-
чески все современные культурные
растения и одомашненные животные —
продукты творчества древнего челове-
ческого общества. Введя их в культу-
ру, наши предки сделали возможным
существование современного челове-
чества. Это произошло благодаря прак-
тическому, хотя и неосознанному, овла-
дению некоторыми законами эволюции
и в особенности законом, по которому
формируются новые признаки и возни-
кают новые виды. Человек сначала
бессознательно использовал принцип
отбора — преимущественного размно-
жения растений и животных с особен-
но хорошими, хозяйственно важными
признаками. Введение в культуру ви-
дов из дикой природы означало первый
шаг к власти над природой. Создание
на основе диких видов новых форм,
специально приспособленных для хо-
зяйства человека, означало переход к
управлению эволюционным процессом.
ПРИРУЧЕНИЕ И ОКУЛЬТУРИВА-
НИЕ ПРОДОЛЖАЮТСЯ
Наши предки оставили нам замеча-
тельное наследие в виде тысяч сортов
и пород культивируемых животных,
растений, грибов, микроорганизмов.
Современные селекционеры, зная зако-
номерности появления и распростра-
нения мутаций, могут резко убыстрить
селекцию. Для этого часто используют
разные способы искусственного увели-
Каждый год в разных районах
мира выводят сотни новых сортов
декоративных растений. Нот эти
шесть сортов георгинов — только
капля в море: почти девять тысяч
сортов георгинов создано на се-
годня трудом и творческим гени-
ем человека.
Современная медицина немысли-
ма без продукции окультуренных
микроорганизмов и грибов: ас-
пергилла, пенициллума, аскоми-
цетов, актиномицетов и других
источников антибиотиков.
чения числа мутаций (действием облу-
чения, химическими веществами — му-
тагенами ит. д.) в тех популяциях,
среди которых ведется отбор. При этом
появляется множество разных мута-
ций, из которых селекционер выбира-
ет необходимые. В дальнейшей работе
стараются ослаблять отрицательные
стороны действия мутаций, сохранив
нужные ценные свойства.
Другое мощное средство селек-
ции — гибридизация. Сейчас, когда нам
в основном известно многообразие хо-
зяйственных форм животных и расте-
ний, обитающих в природе и культи-
вируемых на разных континентах,
можно планировать соединение в одной
гибридной породе свойств разных по-
пуляций. Часто такие межпородные
(межсортовые) гибриды оказываются
особенно мощными и жизнеспособны-
ми. Есть и межвидовые и даже меж-
родовые гибриды — человеку удается
порой нарушить естественно сложив-
шиеся изоляционные барьеры между
видами. Такая отдаленная гибридиза-
ция также дает в руки селекционера
замечательный материал для дальней-
шей работы.
Селекцией уже достигнуты дейст-
вительно удивительные результаты.
Есть породы кур, несущих до 500 яиц
в год: каждая курица этой породы
может снести в некоторые дни по два
яйца. Есть сорта пшеницы, дающие
урожай зерна больше 100 центнеров
с гектара. Есть сорта подсолнечника,
в семенах которого содержится около
70% масла. Часто сейчас выводят
специально новые сорта, которые были
бы приспособлены к механизированной
обработке и уборке. Например, вы-
ведены совершенно круглые мелкие
помидоры с очень прочной кожицей,
которую машины при уборке не по-
вреждают. Выведены специальные по-
роды тутового шелкопряда, самки ко-
торых дают только мужское потом-
ство: это выгодно, так как мужские
коконы содержат на 30% больше шел-
ковой нити. Выведена порода неболь-
ших кур, практически лишенных перь-
ев. Разведение таких кур может просто
решить проблему утилизации перьев
на борту космического корабля, где
требуется создать круговорот веществ.
Выведены декоративные комнатные
лошади размером со средней величи-
ны собаку и карликовые лаборатор-
ные свиньи длиной всего 30 см.
Но все эти чудеса селекции отно-
сятся к улучшению или изменению
уже полученных нами от предков по-
род и сортов. Сделал ли современный 119
человек что-то новое в этой области?
Оказывается, сделал, и не так уж мало.
Во-первых, сейчас вводят в культу-
ру много новых видов. На зверофермах
разводятся пушные звери, которые
дают нам пушнину лучшего качества
и в большем количестве, чем можно
получить в результате охоты. Сейчас
люди успешно разводят таких зверей,
как песец, лисица, норки, соболь,
нутрия, ондатра, некоторые антилопы
и олени, лось. Все они находятся, по
существу, на пути к одомашниванию.
В разных странах мира существуют
фермы, на которых в полудомашних
условиях разводят страусов, лысух,
гаг, фазанов и других ценных птиц.
На Кубе, в США и других странах
есть немало ферм, где разводят кроко-
дилов как настоящих домашних живот-
ных. Число таких примеров можно
увеличить.
Много видов введено в хозяйство
человека для определенных целей.
В морях создаются устричные фермы,
фермы по разведению вкусных мол-
люсков-гребешков, выращиванию жем-
чужниц и ценных водорослей. Сейчас
освоение океана через создание аква-
культур приобретает все большее зна-
чение и в будущем должно совсем вы-
теснить рыболовство, которое при всей
его современной технике с эхолотами
и глубоководным тралением, электро-
ловом и другими «чудесами» принци-
пиально не далеко ушло от собира-
тельства древних.
Целая группа видов мелких живот-
ных прочно вошла в наш быт как ла-
бораторные животные: на них испыты-
вают различные лекарства и новые
химические соединения, они верно
служат науке. Среди них не только
всем известные кролики, морские свин-
ки, белые крысы и мыши, лягушки,
но и разные виды хомяков, перепела,
некоторые мелкие обезьяны, специаль-
но выведенная порода карликовых
120 свиней, а также множество беспозво-
Лквакультура — перспективное
направление использования ре-
сурсов Мирового океана. Все.
большее число видов животных
и растений люди разводят на под
водных плантациях. В нашей
стране наиболее пригодны для
аквакультуры дальневосточные
моря.
ночных (сверчки, громадные тропиче-
ские тараканы, некоторые виды мол-
люсков, бабочек и мух).
Невероятно расширился перечень
декоративных домашних животных —
животных, которых люди содержат
дома ради удовольствия. Здесь и
многие десятки птиц, и обезьяны, и
лошади, и десятки видов аквариумных
рыб.
То же самое можно сказать и о
царстве растений. Набор сортов садо-
вых цветов не сравнить с набором
цветов даже сотню лет назад. Выведе-
ны и выводятся буквально тысячи но-
вых прекрасных сортов маков, глади-
олусов, тюльпанов, гиацинтов и многих
других растений.
Кроме них, в культуру вводятся
ценные растения, дающие сырье для
медицинской промышленности, такие,
например, как лимонник, жень-шень.
Особо надо сказать о вторжении
человека в царство грибов и микро-
организмов. Кому не известны анти-
биотики — сильнейшее средство, с по-
мощью которого медицина побеждает
сейчас даже самые грозные инфекции?
Антибиотики получают как продукты
промышленного разведения различных
грибов и микроорганизмов. Можно
сказать, что в культуру уже успешно
введен такой род плесневых грибов,
как пенициллум (для получения пе-
нициллина) и аспергилл (для получе-
ния разнообразных ферментов, органи-
ческих кислот, витаминов тиамин и
рибофлавин и некоторых антибиоти-
ков).
Выведены многочисленные новые
формы так называемых культурных
дрожжей (пекарских, винных и пив-
ных). В наши дни дрожжи использу-
ются для получения ценных биологи-
ческих препаратов, таких, как вита-
мин В2, ряда сложных органических
соединений (ферментов, нуклеиновых
кислот и др.). Дрожжи используют
также для получения ценного белково-
го корма для домашних животных.
Роль дрожжей в последние годы осо-
бенно возрастает в связи с открытием
возможности выращивать их не только
на продуктах растительного происхож-
дения, но и на нефти.
Человеку удалось наконец по-ново-
му использовать бактерии в своих
целях. Началом для этого послужило
открытие антибиотиков — веществ, об-
разуемых микроорганизмами и способ-
ными подавлять рост и разрушать
другие микроорганизмы. Сейчас такой
род бактерий, как Бациллюс, дает че-
ловеку антибиотик грамицидин, а пред-
ставители рода Актиномицес — анти-
биотики олеантомицин, левомицин, ок-
ситетрациклин, актиномицин, левоми-
цетин и другие.
В промышленном производстве в
результате направленной селекции уда-
ется повысить производительность ан-
тибиотиков во много раз по сравнению
с первоначальными свойствами впервые
введенных в культуру диких видов.
Все это — замечательные примеры
того, как человек шаг за шагом начи-
нает управлять эволюцией организмов.
В будущем, несомненно, все большее
число видов из дикой природы будет
переходить под полный контроль со
стороны человека и использоваться
как домашние и окультуренные формы.
А ЧТО БУДЕТ С ДИКОЙ
ПРИРОДОЙ?
Человечество быстро развивается.
Сейчас на Земле живет свыше 5 мил-
лиардов людей, а через 30 лет это
число может удвоиться. Для дикой
природы — лесов, полей и вообще не-
тронутых уголков — места на Земле
остается все меньше и меньше. Значит
ли это, что дикая природа должна
исчезнуть? Наверное, нет. Большинст-
во ученых считает, что человечество
не имеет права потерять ни один из
видов, доставшихся ему в наследство
от биологической эволюции Земли.
Каждый существующий вид по-своему
уникален, каждый вид может оказать-
ся крайне полезным человеку в буду-
щем. Кроме того, нельзя ни на минуту
забывать, что человек — существо не
только социальное, но и биологическое
одновременно. Для поддержания жиз-
ни мы должны есть, пить, дышать,
размножаться. Биологическая часть
нашей природы требует сохранения
разнообразных растительных и живот-
ных продуктов питания,* чистыми воз-
духа и воды, свободными от бетона
и асфальта пространства для отдыха.
Все это немыслимо без мира живых
организмов.
Часть видов в будущем будет пол-
ностью окультурена и одомашнена,
и за их судьбу не стоит волноваться
(так же, как нас не тревожит судьба
домашних овец, свиней, коров и коз,
декоративных растений или лабора-
торных животных: эти виды человек
уже не потеряет).
В отношении всех остальных су-
ществ человечеству предстоит разра-
ботать грандиозный план сохранения
всего этого многообразия. Этот план,
по существу, уже создается: во всех
странах есть заповедники и заказники,
национальные парки и резерваты, где
живая природа должна особо сохра-
няться в интересах настоящего и бу-
дущего поколений. В некоторых стра-
нах уже созданы центры спасения
исчезающих под натиском цивилиза-
ции видов.
Одна из срочных форм действий
по отношению к животным и растени-
122
ям, резко сократившим свою числен-
ность,— разведение их в специальных
питомниках. Прекрасным примером
такой деятельности может служить
зоопарк, более двадцати лет назад со-
зданный известным английским нату-
ралистом Дж. Дарреллом на острове
Джерси. В ближайшем будущем вооб-
ще, наверное, роль зоопарков и бота-
нических садов несколько изменится:
это места, где под контролем человека
и с его помощью будут сохранены ред-
кие и исчезающие в природе живот-
ные и растения. Уже к 1980 году в
зоопарках родилось вдвое больше
амурских тигров, чем их живет на
Дальнем Востоке; только в зоопарках
размножаются теперь исчезнувшая в
природе лошадь Пржевальского, олень
Давида и некоторые другие виды живот-
ных.
Управляемая эволюция должна кос-
нуться не только диких форм, но и
сельского хозяйства. Все мировое сель-
ское хозяйство сейчас основано на
монокультурах — разведении на каж-
дом поле только пшеницы, только ржи,
только ячменя или хлопка. Но приро-
да подсказывает, что наиболее про-
дуктивными оказываются не монокуль-
туры, а поликультуры. Поликульту-
ры — это такие сообщества растений,
животных, микроорганизмов и грибов,
которые состоят из многих сотен, а
может быть, и тысяч видов организ-
мов. Такие сообщества устойчивы про-
тив вспышек численности видов, на-
носящих урон урожаю (в цепях пита-
ния всегда найдутся биологические
враги, сдерживающие численность в
допустимых пределах), и, что очень
важно,— такие сообщества способны
усваивать гораздо больше солнечной
энергии, чем это может сделать самое
хорошее современное поле, засеянное
какой-либо одной культурой.
Давайте заглянем в будущее. Поля
станут «многоэтажными»: человек на-
учится снимать урожай с каждого из
таких «этажей», не нарушая цельно-
сти всей системы. Отдаленным про-
образом таких комплексов могут слу-
жить рисовые поля, на которых успеш-
но выращивают карпов, или фрукто-
вые сады, между деревьями которых
выращивается гречиха и стоят ульи
с пчелами.
Другая форма управляемой эволю-
ции — создание новых видов с новы-
ми, принципиально отличными от ны-
нешних свойствами, ранее не сущест-
вовавшими в природе. Например, сей-
час все больше накапливается отхо-
дов почти не разлагающихся пласт-
масс. Однако направленная селекция
уже позволила создать формы бакте-
рий, способных питаться такими от-
ходами и разлагать их в процессе своей
жизнедеятельности. Конечно, надо по-
заботиться, чтобы эти новые бактерии
не смогли бесконтрольно распростра-
ниться по всей планете и не начали
уничтожать не только отходы, но и
всякую другую пластмассу. Важно
предвидеть такую возможность и при-
нять меры к ее недопущению.
Наши знания о живой природе и ее
развитии говорят — бороться с ней
неразумно. Надо строить наше чело-
веческое общество на Земле в согласии
с эволюционными законами развития
живой природы, и тогда природа
останется надежным другом Человече-
ства, каким она была прежде, пока
человек не стал доминировать над
всем живым.
ЧТО ЧИТАТЬ
ТЕМ, КТО ЗАИНТЕРЕСУЕТСЯ ПРОБЛЕМАМИ ЭВОЛЮЦИИ
ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
Плавильщиков Н Н. Гомункулюс: Очерки из истории биологии.—
М.: Дет. лит., 1971 -432 с.
Киселева Э. А. Книга для чтения по дарвинизму.— М.: Просвеще-
ние, 1972—207 с.
Корсунская В. М Чарлз Дарвин.— М.: Просвещение, 1969 —
120 с.— (Люди науки).
Хаксли Дж. Удивительный мир эволюции/Пер. с англ, и предисл.
Дм. Сухарева. М.: Мир, 1971 —110 с.
Алексеев В. В поисках предков: Антропология и история. — М.:
Сов. Россия, 1972—304 с.
Адабашев И. От камня до мозга. — М.: Мысль, 1976 - 182 с.
Матюшин Г. Н У колыбели истории.— М.: Просвещение, 1972—
255 с.
Ларичев В. Поиски предков Адама.— М.: Изд во политич. лит-ры,
1978 127 с. — (Беседы о мире и человеке).
Медников Б. М. Дарвинизм в XX веке. — М.: Сов. Россия, 1975 —
224 с.
Опарин А. И. Материя, жизнь, интеллект. - М.: Наука, 1.978—
207 с.
Монин А. С. История Земли.— М.: Наука, 1977—228 с.
Шеппард Ф. М. Естественный отбор и наследственность/Пер. с англ,
под ред. и с предисл Д. К. Беляева. — М.: Просвещение, 1970—
216 с.
Шварц С. С. Экология и эволюция.— М.: Знание, 1974 64 с. -
(Новое в жизни, науке, технике. Биология, № 1).
Камшилов М. М. Эволюция биосферы.— М.: Наука, 1974—254 с.
Тимофеев-Ресовский Н. В., Воронцов Н. Н., Яблоков А. В. Краткий
очерк теории эволюции.—2-е изд.— М.: Наука, 1977—297 с.
Тимофеев-Ресовский Н. В., Яблоков А. В. Микроэволюция:
Элементарные явления, материал и факторы эволюционного про-
цесса.— М.: Знание, 1974- 64 с. — (Новое в науке, жизни, технике.
Биология, № 11)
Резник С. Раскрывшаяся тайна бытия: Эволюция и эволюциони-
сты.— М.: Знание, 1976 120 с.— (Жизнь замечательных идей).
Вуд П., Вачек Л., Хэмблин Д. Дж., Леонард Дж. Н. Жизнь до че-
ловека/Нер. с англ, под ред. и с предисл. Ю. Г. Рычкова. М.: Мир,
1977- 160 с.
Мейтленд И. Недостающее звено/Пер. с англ, под ред. и с предисл.
Ю. Г. Рычкова.— М.: Мир, 1977—160 с.
толковый СЛОВАРИК
ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРИК НЕКОТОРЫХ ТЕРМИНОВ,
СВЯЗАННЫХ С ЭВОЛЮЦИЕЙ
Адаптация —приспособление организма к среде обитания.
Благодаря генетической изменчивости все особи разные. Выживают
и оставляют потомство те особи, которые отличаются от остальных
чем-то полезным в данных условиях. Через много поколений
адаптации, появившиеся у отдельных особей, могут распространить-
ся в пределах всего вида.
Аналогия, аналогичные органы — органы внешне сход-
ные и выполняющие сходные функции (крыло бабочки и птицы),
но не связанные общностью происхождения.
Ареал пространство, населенное какой-либо группой особей
(ареал вида, ареал рода и т. п.).
Атавизм — появление у потомков признаков, характерных для
далеких предков: например, хвоста у человека, задних конечностей
у китов.
Вид группа особей, обладающих общими признаками и объе-
диняемых способностью к скрещиванию, в результате которого
возникает жизнеспособное плодовитое потомство в природе. Науч-
ное название каждого вида состоит из двух слов: имени рода и
видового эпитета (Homo sapiens- Человек разумный; Carrasius
auratum карась золотой, и т. д.). Несколько близких видов
образуют род. Внутри некоторых видов иногда выделяются под-
виды — группа популяций, заметно отличающихся от остальных.
Образование нового вида в эволюции — видообразование — качест-
венный этан эволюционного процесса.
Волны численности, волны жизни присущие каждой
популяции (и каждому виду) регулярные или нерегулярные резкие
изменения численности (по сезонам, по годам, в разных поколени-
ях и т. д.). ймеют важное эволюционное значение, определяя
случайное колебание концентраций разных генотипов в популяции.
Время биологическое — в отличие от астрономического
времени измеряется не часами и минутами, а числом поколений.
За год у дрозофилы может смениться десяток поколений, а у севе-
роамериканского дерева секвойи продолжительность одного поко-
ления составляет сотни лет. Поэтому время для дрозофилы как
вида течет в тысячи раз быстрее, чем для секвойи.
Генетика наука о наследственности и изменчивости. Взаимо-
проникновение идей генетики и классического дарвинизма в 20-е го-
ды XX века привело к созданию современной эволюционной теории.
Ген — мельчайший участок хромосомы, оказывающий влияние
на свойства особи. Изменения генов — генные мутации — передают-
ся по наследству и определяют значительную часть наследственной
изменчивости в популяциях.
Геохронологическая шкала —шкала времени, основан-
ная на исследовании слоев земной коры и отражающая все 4,8 мил-
лиарда лет истории Земли. Состоит из пяти эр, которые делятся на
пятнадцать периодов. Каждый период охватывает в среднем не-
сколько десятков миллионов лет, эра — сотни миллионов лет.
толковый СЛОВАРИК
ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРИК НЕКОТОРЫХ ТЕРМИНОВ,
СВЯЗАННЫХ С ЭВОЛЮЦИЕЙ
Адаптация приспособление организма к среде обитания.
Благодаря генетической изменчивости все особи разные. Выживают
и оставляют потомство те особи, которые отличаются от остальных
чем-то полезным в данных условиях. Через много поколений
адаптации, появившиеся у отдельных особей, могут распространить-
ся в пределах всего вида.
Аналогия, аналогичные органы —органы внешне сход-
ные и выполняющие сходные функции (крыло бабочки и птицы),
но не связанные общностью происхождения.
Ареал пространство, населенное какой-либо группой особей
(ареал вида, ареал рода и т. п.).
Атавизм — появление у потомков признаков, характерных для
далеких предков: например, хвоста у человека, задних конечностей
у китов.
Вид — группа особей, обладающих общими признаками и объе-
диняемых способностью к скрещиванию, в результате которого
возникает жизнеспособное плодовитое потомство в природе. Науч-
«ое название каждого вида состоит из двух слов: имени рода и
видового эпитета (Homo sapiens — Человек разумный; Carrasius
au raturn карась золотой, и т. д.). Несколько близких видов
образуют род. Внутри некоторых видов иногда выделяются под-
виды — группа популяций, заметно отличающихся от остальных.
Образование нового вида в эволюции - видообразование — качест-
венный этап эволюционного процесса.
Волны численности, волны жизни —присущие каждой
популяции (и каждому виду) регулярные или нерегулярные резкие
изменения численности (по сезонам, по годам, в разных поколени-
ях и т. д.). Имеют важное эволюционное значение, определяя
случайное колебание концентраций разных генотипов в популяции.
Время биологическое — в отличие от астрономического
времени измеряется не часами и минутами, а числом поколений.
За год у дрозофилы может смениться десяток поколений, а у севе-
роамериканского дерева секвойи продолжительность одного поко-
ления составляет сотни лет. Поэтому время для дрозофилы как
вида течет в тысячи раз быстрее, чем для секвойи.
Генетика — наука о наследственности и изменчивости. Взаимо-
проникновение идей генетики и классического дарвинизма в 20-е го-
ды XX века привело к созданию современной эволюционной теории.
Ген — мельчайший участок хромосомы, оказывающий влияние
на свойства особи. Изменения генов — генные мутации — передают-
ся по наследству и определяют значительную часть наследственной
изменчивости в популяциях.
Геохронологическая шкала — шкала времени, основан-
ная на исследовании слоев земной коры и отражающая все 4,8 мил-
лиарда лет истории Земли. Состоит из пяти эр, которые делятся на
пятнадцать периодов. Каждый период охватывает в среднем не-
сколько десятков миллионов лет, эра — сотни миллионов лет.
Дарвинизм —современная теория эволюции, основанная на
учении о естественном отборе как главном факторе эволюции, ко-
торое сформулировал Ч. Дарвин.
Древо жизни — схематическое, условное изображение типов
и классов и других крупных групп живых существ, которые взаимо-
связаны в процессе эволюции. Наглядно показывает происхождение
и родство всех групп организмов.
Естественный отбор—единственная направляющая сила
эволюции, которая определяет возникновение новых адаптаций и
новых видов. Механизм отбора состоит в том, что выживают и
оставляют потомство лишь особи, которые отличаются от остальных
особей чем-то полезным в данных условиях (дифференцированное
размножение особей).
Зародышевое сходство —сходство зародышей у особей
различных видов. Сходство тем больше, чем более ранние стадии
развития сравниваются.
Изоляция любые препятствия для скрещивания особей.
Эволюционное значение изоляции состоит в закреплении и усиле-
нии возникающих различий между разными группами особей од-
ного вида.
Индустриальный меланизм — возникновение в процессе
эволюции темных форм бабочек в районах, где окружающая среда
интенсивно загрязняется копотью. Индустриальный меланизм бере-
зовой пяденицы — наиболее яркий пример протекания процесса
микроэволюции.
Микроэволюция процессы изменения популяций, завер-
шаемые образованием нового вида. На этом уровне — внутри ви-
дов действуют элементарные эволюционные факторы. Все эволю-
ционные события более крупного масштаба (возникновение новых
родов, семейств, отрядов, классов — процесс макроэволюции) осно-
ваны на процессе микроэволюции.
Митоз — универсальный процесс деления клеток растений и
животных, при котором происходит точное распределение удвоен-
ных хромосом между дочерними клетками.
Мутационный процесс — возникновение новых наследст-
венных изменений мутаций. Мутации являются элементарным
эволюционным материалом. Мутационный процесс — главный по-
ставщик эволюционного материала в горнило эволюции.
Мутация любое изменение кода наследственной информации
особи: строения генов (генные мутации), строения хромосом —
хромосомные мутации, числа хромосом геномные мутации.
В последние годы показана возможность возникновения мутаций,
если в организм вторгся чужеродный генетический материал на-
пример. при воздействии вирусов. Мутации являются элементар-
ным эволюционным материалом.
Неолитическая революция —процесс широкого одомаш-
нивания диких животных и окультуривания растений, проходив-
ший около 10—6 тысяч лет тому назад и давший человеку власть
над частью живой природы (это и определило возможность даль-
нейшего развития человеческого общества).
«Первичный бульон» —одна из предполагаемых стадий
развития поверхности Земли до возникновения жизни: участки
океана, насыщенные разнообразными химическими соединениями,
где возникли сложные органические соединения.
Переходные формы —группы организмов, занимающие
промежуточное систематическое положение, свидетельство един-
ства происхождения крупных стволов древа жизни.
Популяция —группа особей одного вида, несколько изоли-
рованная от остальных представителей того же вида. Внутри этой
группы чаще происходит скрещивание особей, она обладает отно-
сительно независимой эволюционной судьбой. Популяция — элемен-
тарная единица эволюционного процесса.
Реликты —виды с признаками, характерными для давно вы-
мерших групп |например, внешний вид кистеперой рыбы латиме-
рии сохранился неизменным в течение более 350 млн. лет).
Рудименты, рудиментарные органы —органы, утра-
тившие в процессе эволюции часть прежних функций, сравнитель-
но недоразвитые с теми же органами у предков (рудиментарные
крылья у нелетающих птиц, мышцы, поворачивающие уши у чело-
века и т. п.).
Селекция —совокупность приемов, с помощью которых чело-
век выводит новые сорта растений и породы животных.
Филогенетический ряд — ряд ископаемых форм, связан-
ных друг с другом, например: эогиппус — миогиппус — парагип-
пус — плиогиппус — современная лошадь. Филогенетический ряд —
отдельная веточка древа жизни.
Фауна — эволюционно сложившийся комплекс животных, на-
селяющих какой-либо район Земли.
Филогения, филогенез — наука об историческом развитии
организмов, о взаимоотношениях различных групп в общем древе
жизни.
Флора — эволюционно сложившийся комплекс растений, на-
селяющих какой-либо район Земли.
Экология —наука, изучающая взаимоотношения организмов
с окружающей средой.
Эволюция —изменение живых организмов в ходе историче-
ского развития.
Научный редактор
доктор биологических наук Б. М. Медников
Авторы фотографий:
Е. Кабаков (с. 4. В, 11, 16, 17, 18, 28, 29, 36, 38, 40, 42, 45. 46, 50,
53, 54, 60, 61, 62, 63, 68, 77, 86, 88, 90, 91, 92 , 99, 102, 104, 105, 107,
109, 115. 116, 119);
И. Яковлев (с. 2, 14, 16, 39, 50, 58, 89, 96, переплет, форзац):
IO. Воронов (с. 39, 68, 69, 76, 82, 92);
Б. Нечаев (с. 4. 70, 72, 77, 84. 94);
В. Гуменюк (с. 8. 9. 40, 68, 69, 78, 79, 80, 81, 110, 118);
А. Зубрович (с. 36);
Л. 1Птейнбак (с. 45):
Ю. Аракчеев (с. 86, 87);
А. Яблоков (с. 106);
фотохроника ТАСС (с. 22, 32, 34, 66, 116).
Автор выражает благодарность за возможность сфотографировать
оригинальные магериалы:
Палеонтологическому институту АН СССР (с. 14, 16, 17, 21, 50),
Геологическому институту АН СССР (с. 16, 17, 18),
Институту биологии развития им. Кольцова АН СССР (с. 38, 59,
60, 62, 63, 70, 116, 119),
Дарвинскому музею (с. 6, 88, 90, 91, 102, 104, 105. 107).
Первая страница обложки и форзац:
Велико и необозримо сложно древо эволюции, необратимы протекаю-
щие в природе процессы — вот почему так велика ответственность
современных людей перед будущим.
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Для старшего возраста
Алексей Владимирович Яблоков
МИР эволюции
И Б А» 3791
Ответственный редактор В. И. Болотников.
Художественный редактор Л. Д. Бирюков.
Технический редактор Л. И. Костикова.
Корректоры Т. В. Беспалая и Е. А. Сукясян
Сдано в набор 13.07.83. Подписано к печати 24.04.85. А 03681. Формат 74Х104’/16.
Бум. офс. .Ns 1- Шрифт обыкнов. Печать офсетная. Уел. печ. л. 11,44. Уел. кр.-отт. 47,91.
Уч.-изд. л. 11.82. Тираж 75 000 экз. Заказ .V» 2735. Цена 1 р. 60 к.
Орденов Трудового Красного Знамени и Дружбы народов издательство «Детская лите
ратура» Государственного комитета РСФСР по делам издательств, полиграфии и
книжной торговли. 103720. Москва. Центр, М. Черкасский пер., 1.
Калининский ордена Трудового Красного Знамени нолиграфко.мбинат детской лите
ратуры им. 50-легия СССР Росглавполиграфнрома Госкомиздата РСФСР. 170040,
Калинин, проспект 50-летия Октября, 46.
Яблоков А. В.
Я14 Мир эволюции: Научно-популярная литерату-
ра.— М.: Дет. лит., 1985. —127 с., фотоил.
В пер.: 1 р. 60 к.
Книга о процессе развития живой материи на Земле. Познакомив читателя
с внешним и проявлениями эволюционного процесса, автор раскрывает его глубинные
механизмы, показывает, какие пути ведут к возможности управлять эволюцией в
интересах человечества.
_ 4802000000-318
Я М101 (03)85 079“84
ББК 28.0
57.022