ИЗДАТЕЛЬСТВО
«М И Р»
Julian Huxley
THE WONDERFUL WORLD OF EVOLUTION
LONDON
19 69
Джулиан Хаксли
УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР ЭВОЛЮЦИИ
Перевод ё английского и предисловие Дм. Сухарева
ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР» МОСКВА 1971
57.022 Х16
Хаксли Дж.
Х16 Удивительный мир эволюции. Пер. с англ, и предисл. Дм. Сухарева. М., «Мир», 1971.
112 с. с илл.
Написанная одним из крупнейших современных биологов-эволюционистов и популяризаторов науки, книга предназначена для самого широкого круга читателей. Это живой рассказ о том, как возникло разнообразие организмов, населяющих нашу планету. Читатель найдет в книге не только очерк истории живых существ, от древних примитивных обитателей Земли до человека, но и занимательное разъяснение механизмов эволюции.
Книга богато иллюстрирована и снабжена толковым словарем научных терминов. Ее с удовольствием прочтут все, кто любит природу.
2-10-1
179-71
57.022
Редакция научно-популярной и научно-фантастической литературы
Для кого эта книжка, зачем она и кто ее написал
Когда известный деятель науки берется за перо, чтобы самыми простыми и доступными словами рассказать об азах эволюционной теории, — он, видимо, ощущает какую-то настоятельную потребность сделать это.
Порой нам кажется, что все благополучно. Эволюционная теория Дарвина отпраздновала свое столетие, и юбилейные марки заняли достойное место в альбомах коллекционеров.
Но вот выдержка из не очень старой газетной статьи. В номере от 14 ноября 1969 года «Сан-Франциско кроникл» публикует обзор своего корреспондента по вопросам просвещения:
«...Отныне для школьников штата Калифорния дарвиновская теория эволюции не будет единственным объяснением происхождения человека. Совет штата по образованию единогласно проголосовал вчера за принятие новой программы, которая включает в себя несколько теорий происхождения и обеспечивает им равный вес. Что касается эволюционной теории, развитой Дарвином и принятой подавляющим большинством ученых мира, программа обязывает дополнить ее теорией божественного творения, изложенной в Книге Бытия, а также аристотелевой теорией самозарождения и другими точками зрения...
...Из всех выступавших ни один не высказался в защиту теории Дарвина... Д-р Роберт Е. Кофаль, президент Хайлендского колледжа в Пасадене, резко выступал против использования в школах Пасадены книги Эшли Монтегю «Человек: его первый миллион лет». «Каждый ученик, который поверит брехне этого учебника,— сказал он,— окажется перед необходимостью полностью отрицать учение Библии и христианской веры».
Согласимся, что автор книги, которую вы держите в руках, мог испытывать настоятельную потребность ее написать. Даже если он и не читал статьи в «Сан-Франциско кроникл»,— а он наверняка ее не читал, так как книга написана раньше. Но он знал, что люди, подобные д-ру Роберту Е. Кофалю, не перевелись еще на белом свете и что дикари обитают не только в джунглях, но и в штатах, кичащихся своим прогрессом/
В нашей стране содержание школьных учебников, разумеется, не определяется финансовыми интересами книготорговцев. Учебники издает госу
5
дарство, которое заинтересовано в том, чтобы школьники обучались естествознанию грамотно. Красивому мифу о ребре Адама, равно как и мифу о Ноевом ковчеге, не место в курсе биологии. Поэтому ситуация, о которой мы сейчас узнали из газетной заметки, к нам отношения не имеет.
Но никогда и нигде не лишне иметь хорошую книгу, рассказывающую о достоверных фактах науки. Особенно книгу, рассчитанную на юного читателя. И совсем хорошо, когда эта книга отвечает на его многочисленные «почему». Почему роза красная? Почему у слона хобот? Почему я похож на маму? И коронный вопрос, вопрос вопросов: откуда я? На этот вопрос дается серьезный и деликатный ответ, который побуждает спрашивать дальше и направляет любознательность в такую сторону, где всегда интересно, и можно поломать голову. Разве не головоломна, например, задача о наследовании цвета глаз, которую автор книги предлагает решить юному читателю?
Мы знаем, как сосредоточенно терпеливы бывают дети, когда задета их исследовательская струнка, как умеют они сопеть над вскрытым чревом заводной машины,— и потому верится, что задачу о цвете глаз может самостоятельно решить даже не особенно большой человек. И картинка дана ему в помощь.
Эта книжка под силу ребятам, еще не проходившим основ биологии в школе. А те, кто уже одолел их, тоже найдут в ней немало интересного.
Книжку «Удивительный мир эволюции» могут читать родители и для того, чтобы уметь отвечать на детские «почему». А те взрослые люди, которым в их школьные годы не повезло с биологией, могут без особой затраты сил почерпнуть из нее многое, что не лишне знать каждому взрослому человеку.
Но мы обещали сказать и о том, кто написал эту книжку. Ее написал Джулиан Хаксли — человек с большим именем и большими заслугами. Имя Хаксли (или Гексли, как было принято писать раньше) дорого всем прогрессивным ученым, так как его носил выдающийся соратник Чарлза Дарвина, крупнейший ученый-эволюционист Томас Генри Хаксли. Современники называли его «дарвиновским бульдогом», настолько яростно и страстно боролся он за утверждение эволюционного учения. Если и сейчас, спустя столетие, церковники все еще мешают этому учению утвердиться, то можно себе представить, каким характером нужно было обладать, чтобы вести борьбу в те времена.
Среди прямых потомков Томаса Генри Хаксли немало блестящих имен, составляющих славу английской науки и культуры. Один из его внуков, Эндрю Хаксли, в 1963 году разделил с Ходжкином и Экклсом Нобелевскую премию по физиологии. Другой внук, Олдос Хаксли, стал всемирно известным писателем. Джулиан Хаксли, автор этой книги — тоже внук «дарвиновского бульдога», и он в отличие от других потомков знаменитого деда унаследовал не только его имя, но и дело. Когда в 1935 году Джулиан Хакс-
6
'z ь;л избран секретарем Лондонского зоологического обществ^, острили, и получил от деда в наследство животное царство.
Но именно 30-е годы были для Хаксли, которому тогда уже перевали-сорок, временем крутого жизненного поворота: он прервал блестяще чаыпуюся карьеру ученого-биолога ради того, чтобы взять на себя мало-
•ларную роль связного между наукой и обществом.
И хотя перу Джулиана Хаксли принадлежит ряд солидных исследовали. е том числе экспериментальных, хотя он написал книги, рассчитан-лнг на специалистов-биологов, можно без преувеличения сказать, что все -мое значительное сделано им вне чистой науки.
Иногда думают, что быть связным между наукой и обществом — зна-только писать научно-популярные книги и статьи. Вовсе нет, задача -.-много шире, да и связь эта не односторонняя, а двусторонняя, взаимная — если угодно, взаимное просвещение. Не только обществу следует нать о достижениях науки и уметь их использовать, но и науке важнс понимать общественные потребности.
Речь идет не только об экономических потребностях — они в большей пли меньшей степени всегда оказывали воздействие на развитие науки. Наш век обращается к науке с призывом: сделать так, чтобы ее автономные интересы не вступали в противоречие с потребностью людей жить в чире, в стабильной среде обитания. Ведь это же факт, что некоторые реальные угрозы уничтожения цивилизации возникли как побочный результат саморазвития науки. Вот почему необычайно важна деятельность тех, кто пытается что-то противопоставить этим тенденциям, кто умеет просвещать ученых-естественников, объяснять им их ответственность перед обществом. Нет оснований полагать, что такая просветительская деятельность не принесет своих плодов.
Джулиан Хаксли принадлежит к числу тех, кто раньше других почувствовал неминуемое приближение такого рода проблем. Впрочем, в 30-е голы главное его внимание занимала иная идея — не менее важная и практически не имевшая приверженцев в капиталистических странах Запада. Идея эта проста: экономика должна быть научно обоснованной.
Для нас — людей, привыкших мыслить категориями научного социализма, кажется нелепым, что такая разумная мысль предавалась на Западе анафеме; а между тем так оно и было. В то время на всей планете была только одна страна, в которой на практике претворялась мысль о рациональном использовании природных ресурсов и о государственном планировании экономики. Естественно, что Хаксли приехал в эту страну, чтобы получить нужные ему сведения из первых рук. Это было в 1931 году.
Он провел у нас три недели, которые оказали сильнейшее воздействие на его последующие публикаций и выступления. По свидетельству газеты «Манчестер гардиан», выступая по возвращении в Лондон перед аудиторией, Хаксли говорил о том, что «русские истратили на изучение полезных ис
7
копаемых больше денег, чем все остальные страны Европы, вместе взятые». Он рассказывал об Институте растениеводства («Институт растительной индустрии» — так, близко к истине, он перевел название ленинградского учреждения), где «несколько сот научных работников заняты практическим приложением новейших достижений генетики», где проходят научное испытание не менее 28 000 различных образцов пшеницы.
В годы, предшествовавшие второй мировой войне, Хаксли активно участвовал в антпвоенном движении, и в этом продолжая линию своего знаменитого деда. Известно, что более чем за полвека до этой войны Томас Генрп Хаксли, посетив выставку, посвященную истории средств ведения войны, отозвался о ней как о доказательстве человеческой тупости и невежества...
В отличие от пацифистской позиции, которую занял его брат, писатель Олдос Хаксли, Джулиан Хаксли выступал за активную борьбу с фашизмом. Он читал лекции, писал книги — некоторые из них он посвятил борьбе с идеологией расизма,— вел одну из популярнейших радиопередач. Эта передача, которую слушали миллионы людей, была построена в форме вопросов и ответов. О ее характере можно судить по ответу Хаксли на вопрос одного из радиослушателей, какие книги брать с собой на фронт.
«Я думаю, — сказал Хаксли, — неплохо иметь какой-нибудь хороший и длинный роман, такой, чтоб он захватил вас целиком. «Война и мир» Толстого, пожалуй, в этом смысле не имеет себе равных, особенно для солдата». А еще, посоветовал Хаксли, можно взять сборник хороших стихов.
Вот какой человек написал эту книгу. Можно много рассказывать о том, сколько энтузиазма, знаний и энергии вложил он в дело охраны природы; о том, как в 1946 году, несмотря на противодействие американцев, Хаксли, «этот прокоммунист», был избран генеральным директором ЮНЕСКО (правда, американцам все же удалось добиться, что он проработал на этом посту не шесть лет, как полагается по уставу, а два); о его научных интересах и, в частности, о неожиданной и нетривиальной точке зрения на рак, высказанной им в специальной книге, — но ведь это не биография Джулиана Хаксли, а всего лишь предисловие к его небольшой книжке.
Каждый, кто прочтет ее, увидит, что и в ней он остается верен себе.
Дм, Сухарев
Жизнь в коралловом рифе (Багамские острова).
Жизненный цикл бабочки — от яичка до крылатого взрослого организма.
1
эволюция СУЩЕСТВУЕТ
Эта книга о жизни — той, что продолжается из поколения в поколение и существует в поражающем воображение человека разнообразии форм; о жизни, которая в ответ на изменение условий меняется сама; о жизни, которая движется и движется вперед сквозь время.
Жизнь не есть что-то сверхъестественное. Словом «жизнь» мы просто называем все живое. Это слово применяют и в другом смысле — чтобы обозначить свойства живой материи: способность использовать другую материю в качестве пищи, отвечать на внешние раздражения, расти, принимать ту или иную характерную форму, размножаться — наконец, изменяться и становиться совершенней.
Из всех живых существ только человек оказался способным узнать, сколько различных видов * живых организмов существует на нашей планете. Он насчитал примерно полтора миллиона и все еще продолжает открывать новые виды.
Мы рассмотрим в этой книге, как связаны между собой разные формы жизни, как изменяется жизнь во времени, как создает она свое удивительное разнообразие и как совершенствуется. Иными словами, это книга об эволюции.
* Объяснение выделенных жирным шрифтом слов дается в толковом словаре в конце книгц.— Прим, ред.
11
Стадии деления пополам живой клетки (сильно увеличено).
Было время, когда думали, что живое может возникнуть из грязи или из разлагающейся материи: например, что мухи порождаются гниющим мясом. Но за последнее столетие было окончательно доказано, что живое берет свое начало только от живого. Каждый вид животных или растений — это непрерывный поток живой материи, постоянно от поколения к поколению воспроизводящей себя.
Как воспроизводят живые организмы себе подобных? Простейшая форма — когда особь делится на две половинки и таким образом удваивается. Каждая половинка растет, затем делится снова, и так далее. Подобным способом воспроизводятся одноклеточные организмы и некоторые плоские черви.
Другой способ (им размножаются многие растения и некоторые многоклеточные животные, например губки, полипы) — это когда от взрослого организма отделяется небольшой участок, почка, из которой затем вырастает новая особь. У одних растений такая почка отваливается, у других она остается на конце побега.
Третьим способом размножаются мхи, папоротники и грибы: у них от взрослого организма отделяются не почки, а очень маленькие одиночные клетки — споры, и каждая спора способна развиться затем в новый орга* низм.
12
Z-.i представителя династии Габсбургов: выпяченная нижняя губа — характерный признак семьи, передающийся по наследству.
Наконец, при половом способе размножения у животных образуются zsa рода одиночных половых клеток (гамет): спермин (в мужских половых рганах) и яйцеклетки ( в женских половых органах). Яйцеклетка может развиться в новый организм, но для этого она должна оплодотвориться — :лпться со спермием. Таким же способом размножаются цветковые растения, только их мужские гаметы называются пыльцой. В отличие от сперми-ев клетки пыльцы не способны активно передвигаться.
Многие организмы воспроизводят себе подобных и бесполым способом, то есть почками или спорами, и половым, то есть гаметами. Но для большинства высших растений и высокоорганизованных животных характерно только половое размножение.
Какой бы вид животных или растений мы ни взяли, всегда окажется, что между особями есть те или иные различия. Среди размножающихся половым способом организмов не найти двух совершенно похожих особей, хотя отдельные черты и передаются по наследству.
У всех растительных и животных видов в потомстве рождается больше особей, чем может уцелеть. Треска за один раз выметывает 10 миллионов икринок. Даже у слонов, хотя они размножаются медленнее других животных, одна-единственная пара могла бы, по подсчетам Дарвина, через 750 лет иметь 19 Миллионов потомков. На самом деле, как верно понял Дарвин, в каждом поколении выживают только наиболее приспособленные, и они оставляют после себя больше потомства, чем менее приспособленные
13
особи. Это явление мы зовем естественным отбором. Непрерывность жизни обеспечивается размножением, а меняется живое потому, что из поколения в поколение ведет свою работу естественный отбор.
До XIX века большинство людей считало, что Земля осталась такой же, какой несколько тысяч лет назад ее создал бог. Теперь мы знаем, что возраст Земли — много миллионов лет и что в течение этого времени населяющие ее растения и животные претерпели сильнейшие изменения.
Икра лягушки;
обычно из каждой сотни икринок только одна дорастает до
взрослого животного.
14
Средневековая картина, изображающая сотворение мира.
Ископаемое животное в девонской породе. Такие находки заставляли задумываться: а не имеют ли они какое-то отношение к ныне живущим существам?
Сама поверхность Земли постоянно меняется. Размываются почва и горы, а то, из чего они сложены, переносится реками в моря и озера, чтобы там осесть на дне. Так век за веком образуются мощные слои осадочных пород, слой за слоем. Недавно ученые открыли, что радиоактивные элементы торий и уран очень медленно, но с постоянной скоростью превращаются в свинец. Если измерить количество свинца в осадочной породе, содержащей торий или уран, можно узнать, как давно она образовалась, то есть выяснить ее возраст.
Все данные говорят за то, что возраст Земли превышает 4000 миллионов лет и что некоторые формы жизни уже существовали около 2700 миллионов лет назад.
Исследуя осадочные породы, ученые обнаруживают в них окаменевшие остатки животных и растений. Окаменелости бывают самые разные: скелет или часть скелета, отпечаток лапы, очертания тела, иногда даже тканей, из которых оно состояло. Порой животные или растения сохраняются целиком, например в янтаре. Наука, изучающая ископаемые растения и ископаемых животных, называется палеонтологией. Именно она позволяет нам узнать, какими были живые организмы в давно прошедшие времена. Оказывается, на протяжении геологического летосчисления жизнь постепенно менялась — эволюционировала: организмы становились все более 16
Археоптерикс — птица, сохранившая черты рептилий и жившая в юрском периоде. Слева — окаменевшие остатки, справа — реконструкция.
сложными и разнообразными. Эволюцией жизни мы и займемся в этой книге.
Если эволюция существует, то, сравнивая более древние окаменелости с менее древними и с современными видами, можно проследить, как развивались все многочисленные ветви животного и растительного царств, проследить постепенное совершенствование, их образа жизни.
В самом деле, по ископаемым остаткам можно почти полностью восстановить картину развития некоторых организмов, возникших относительно недавно, — скажем лошади. Когда дело касается более древних слоев, картина, конечно, не бывает полной, но все же окаменелостей обычно хватает для понимания главных вех развития живого: например, как рептилии ответвились от амфибий, как они вслед за тем дали начало новым ветвям, в том числе млекопитающим и птицам.
Современные птицы, подобно рептилиям, откладывают яйца с большим запасом желтка, но птицы теплокровны и тело их, кроме ног, покрыто перьями, а не чешуей, и на их челюстях нет зубов, есть только роговой клюв. Передние лапы превратились у птиц в крылья, хЬост укоротился, чтобы им можно было пользоваться в полете как рулем, а мозжечок — отдел мозга, который ведает равновесием, — стал очень большим.
17
О животном, которое являлось промежуточной формой в эволюции птиц, мы узнали благодаря трем счастливым находкам; имя этому животному — археоптерикс (Archaeopteryx).
Сланец из Золенхофена уже давно использовали для изготовления камня, применяемого в литографии. Это очень мелкозернистая осадочная порода, образовавшаяся в юре на дне неглубоких озер. Когда-то в давно прошедшие времена, полтораста миллионов лет назад, трех археоптериксов — каждый был размером с крупную ворону — угораздило очутиться на дне озера. Их кости и перья прекрасно сохранились в иле, только окаменели. Одного в 1861 году нашли рабочие, добывавшие в каменоломне сланец, другого обнаружили в 1872 году и третьего в 1958. Эти зубастые полупресмыкающиеся птицы, наверно, очень близки к предку всех современных птиц.
Археоптерикс — пример ископаемого животного, которое связывает одну большую зоологическую группу с другой. В некоторых иных случаях
Утконос — млекопитающее с чертами рептилии.
18
Строение передних конечностей человека, летучей мыши, птицы и ящерицы.
Несмотря на специализацию, план строения везде один и тот же.
Два «живых ископаемых»: латимерия (слева), древняя кистеперая рыба, живущая и в наши дни, и гаттерия (справа), единственный уцелевший представитель клювоголовых рептилий.
родственные отношения между зоологическими группами можно установить при помощи так называемых «живых ископаемых», то есть форм, которым удалось остаться неизменившимися по прошествии многих миллионов лет. Таков, например, утконос Ornithorhynchus — обитатель Австралии. Утконосы, несомненно, млекопитающие: у них шерсть, теплая кровь, детенышей они выкармливают молоком. Но, подобно рептилиям, утконосы откладывают яйца, да и в скелете у них немало черт, характерных для рептилий. Это одно из тех животных, которые представляли собой связующие звенья между рептилиями и современными млекопитающими. Утконосам удалось уцелеть на протяжении долгих 70 миллионов лет потому, что им не нужно было соревноваться с более приспособленными высшими млекопитающими, так как тех просто не было в Австралии.
Пожалуй, самым неоспоримым доказательством существования эволюции'может служить тот факт, что животные со сходным планом строения ведут совершенно различный образ жизни. Например, у всех наземных позвоночных две пары конечностей, причем в скелет передней конечности всегда входят следующие кости: одна выше локтя (плечевая), две ниже локтя (кости предплечья) и за ними — кисть, состоящая из мелких косточек запястья, пясти и пальцев. Так построена ваша рука и так же построена передняя лапка ящерицы. Или, например, крыло летучей мыши. Это длинная передняя лапка, в которой между необычайно вытянутыми четырьмя пальцами тянется кожистая перепонка, а первый, большой палец свободен и служит для того, чтобы на нем можно было висеть, уцепившись за что-нибудь когтем. Птичье крыло в общем построено по тому же плану, только здесь косточки, составляющие кисть, укоротились, уменьшились в числе и срослись, образовав прочную основу, на которой крепятся
20
~-"ъя. У китов передняя конечность — короткий ласт вроде рыбьего плавка. но и внутри этого ласта такой же пятипалый костный скелет, как у за земных позвоночных; и хотя плечевой отдел передней конечности очень роток, он имеет типичное для позвоночных строение.
Почему же органы, которые так непохожи и предназначены совсем для зных действий: для полета, для плавания, ползания, хватания предме-в. — почему все они построены по одному и тому же плану? Ответ прост:
“ тому что все они связаны единством происхождения. В них сохранился  план строения, который был у общего предка, но этот план по-разному гдоизменился, потому что каждое животное выработало свой особый об-_.з жизни.
Все рыбы, все амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие построены в:» одному и тому же общему плану — плану строения позвоночных животных. Всех их роднит общее происхождение от единого предка. Одинаков члан строения и у членистоногих животных: у насекомых, многоножек, звуков, скорпионов и ракообразных, — но он очень отличается от плана троения позвоночных. И это потому, что все членистоногие ведут свое начало совсем от другого предка.
О родстве животных свидетельствуют и так называемые рудиментарные органы. Это даже не органы, а их остатки, потерявшие значение и больше ни на что не пригодные. Очень хороший пример дают нам киты. Снаружи у кита не видно следов задних конечностей, но в толще брюшных мышц лежат кости, представляющие собой остатки задних лап: есть, например, остатки тазовых костей, а иногда бедра и голени. Если бы киты были * сотворены», то какой в этих косточках был бы смысл? Но в том-то и дело, что киты произошли от наземных млекопитающих, и, следовательно, вполне естественно, что у них имеются остатки задних лап.
Волоски, растущие на теле человека, — это тоже рудимент, память о тех временах, когда наши предки были покрыты шерстью, словно обезьяны.
Самые яркие доказательства эволюции дает нам эмбриология. Многие животные, совершенно непохожие друг на друга во взрослом состоянии, почти неразличимы в зародышевом. И человека на зародышевой стадии развития не каждый отличит от зародыша ящерицы или кролика, курицы или акулы — короче, от зародышей позвоночных. И опять же объясняется это только тем, что все позвоночные связаны общностью происхождения.
На определенной стадии развития у зародыша человека есть небольшой, но явный хвостик, совсем как у зародыша кролика или собаки. Это может свидетельствовать только об одном — в эволюции человека был этап, когда его предки имели хвост.
Еще интереснее тот факт, что и мы и все другие наземные позвоночные на ранних стадиях зародышевого развития похожи по своему строению на рыб: сердце — как у рыб, сеть кровеносных сосудов — тоже как у рыб,
21
Ранние стадии развития восьми животных, имеющих общий для позвоночных план строения.
и даже есть жаберные щели. Единственное объяснение этого сходства в том, что мы, подобно другим млекопитающим, подобно птицам и рептилиям, произошли от каких-то общих рыбоподобных предков.
Дальнейшие доказательства эволюции дает изучение того, как менялись организмы в результате деятельности человека. В глубокой древности, возможно, еще за 7000 лет до нашей эры, человек начал одомашнивать животных и растения: собак, диких кур, капусту, пшеницу; он и разводить их стал для собственных надобностей. С тех пор эти организмы неузнаваемо изменились. Возьмем хотя бы лошадь: единственная исходная форма — дикая лошадь — дала в руках человека множество самых разных пород, от мощного тяжеловоза до стремительного рысака.
Человек как бы дал толчок искусственной эволюции, при осуществлении которой он применял искусственный отбор, селекцию. Разводя те формы, которые казались ему особенно удачными, человек постепенно создал организмы, совершенно непохожие на те, которые можно найти в природе.
Наиболее яркий пример такой искусственной эволюции — собаки. Дог и такса, борзая и болонка, пудель и боксер... Эти породы собак не только потеряли сходство со своими предками, дикими волками и шакалами, но зачастую даже неспособны выжить в природе без помощи человека.
22
Сверху — дикое растение капусты (с гравюры 1597 года). Внизу — четыре сорта капусты из множества сортов, выведенных человеком.
Простейшая система животных на изображении Ноева ковчега (XII век).
Селекцией, то есть избирательным разведением, человек иногда зани->гался просто так, для удовольствия. Садовые сорта тюльпанов и роз — это :же продукты искусственной эволюции, они совсем непохожи на исходные дикие виды. Процесс рукотворной эволюции продолжается и в наши гяп. Нынешние розы намного лучше тех, которые украшали сады три века назад: теперь в руках людей имеются новые методы селекции, которые позволяют каждый год получать все новые и новые сорта растений.
Итак, домашние животные и растения на протяжении своей истории изменялись. Но откуда брались, как возникали эти изменения? Иногда нам ?то доподлинно известно. Вот пример: история анконских овец — особой коротконогой породы. На одной американской ферме в 1791 году в стаде вец уродился коротконогий барашек, который не мог перепрыгивать через каменную ограду пастбища. Фермеры избирательным разведением закрепили этот признак в потомстве овец.
Внезапное изменение передающегося по наследству признака называется мутацией. Мутацией и была неожиданная коротконогость единственного барашка, давшего начало анконской породе. В наше время ученые не лдут случайного появления мутаций, а вызывают их с помощью рентгенов-:ких лучей или химическими воздействиями.
Не каждая мутация дает заметный эффект, но все они в большей или меньшей степени изменяют организм. Как правило, эти изменения неблагоприятны, подчас губительны, но зато иногда полезны.
СИСТЕМА ЖИВОТНЫХ И РАСТЕНИЙ
Большинство организмов, обладающих настоящим клеточным ядром (сюда не входят микробы и вирусы), относятся к одной из двух огромных групп — к царству животных или к царству растений. Остальные входят в третью группу — царство простейших: это животные и растения, которые состоят из одной-единственной клетки. Каждое царство делится на типы, типы состоят из классов, а классы в свою очередь подразделяются на отряды.
Царство простейших, Protista (одноклеточные организмы)
Подцарство Protozoa (без хлорофилла: парамеция-туфелька)’
Подцарство Protophyta (с хлорофиллом: хламидомонада)
Царство животных, Animalia
Тип губки, Port]era (без нервной системы: речная губка-бодяга) Тип кишечнополостные, Coelenterata (имеют нервную сеть: медуза) Тип плоские черви, Platy helminthes (не имеют внутри тела полости: планария)
25
Тип круглые черви, N ematohelminthes (имеют полость внутри тела аскарида)
Тип мшанки, Bryozoa (мелкие морские колониальные организмы} Тип коловратки, Rottfera (мелкие ресничные водные организмы] Тип аннелиды, или кольчатые черви, Annelida (тело членистое: дож девой червь)
Тип моллюски, Mollusca (обычно с прочной раковиной: улитка)
Тип членистоногие, Arthropoda (с наружным скелетом и парными ко нечностями); в нем:
Класс ракообразные, Crustacea (краб)
Класс многоножки, Myriapoda (сороконожка)
Класс паукообразные, Arachnida (паук)
Класс насекомые, Insecta (комар)
Тип иглокожие, Echinodermata (с радиальной симметрией: морскаг звезда)
Тип хордовые, Chordata (с жаберными щелями и спинной струной — хордой); в нем:
Подтип первичнохордовые, Protochordata (без четко выраженной головы: ланцетник)
Подтип позвоночные, Vertebrata (имеют голову, головной мозг сердце, почки)
Класс круглоротые, Cyclostomata (нет жабер или парных плавников: минога)
Класс хрящевые рыбы, Chondrichthyes (скелет из хряща: акула) Класс костистые рыбы, Osteichthyes (скелет из костей: щука) Класс амфибии, Amphibia (дышат воздухом, кожа влажная: лягушка)
Класс рептилии, Reptilia (дышат воздухом, кожа сухая: черепаха)
Класс птицы, Aves (теплокровные, с перьями: гусь)
Класс млекопитающие, Mammalia (теплокровные, с шерстью: заяц)
Подкласс однопроходные, Monotremata
Подкласс сумчатые, Marsupialia
Подкласс плацентарные млекопитающие, Eutheria
26
Организмы, не имеющие позвоночника.
Животные, имеющие позвоночник и ведущие свою родословную от общего предка
Царство растений.
Царство растений, Plantae (многоклеточные растения)
Низшие растения, Thallophyta (тело не расчленено на стебель и листья; несколько типов: водоросли, грибы)
Высшие растения, Spermatophyta (тело расчленено на стебель и листья; несколько типов: мхи, плауны, хвощи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные)
29
Морская диатомовая водоросль, одна из простейших форм живого (сильно увеличено).
2
КАК ПРОИСХОДИТ эволюция
Каким образом воспроизводятся организмы, как они передают свои признаки потомству, узнали только недавно. В XVII веке думали, что внутри человеческого спермия сидит маленький человечек, который вдруг почему-то начинает расти, лишь только спермий оказывается в яйцеклетке. Один ученый даже утверждал, что наблюдал этого человечка в свой микроскоп.
Наши современные микроскопы позволяют увидеть, как на самом деле работает аппарат наследственности. Он, этот внутриклеточный аппарат, состоит из набора палочек и нитей, называемых хромосомами. В каждой хромосоме, как бусины на нитке, выстроились в ряд гены — они-то и есть единицы наследственности. У каждого гена своя особая задача и свое особое место в одной из хромосом.
Большинство клеток тела имеет по два набора хромосом и генов: один набор получен от отца, другой от матери. Деление клетки на две совершается путем митоза: каждая хромосома делится на две совершенно одинаковые новые хромосомы, так что каждой из дочерних клеток достаются в наследство такие же хромосомы и гены, какие были у материнской клетки. Митотическое деление приводит только к увеличению числа клеток, а наборы хромосом (и, следовательно, генов) остаются неизменными.
31
Фантастическое представление о строении человеческого спермия (рисунок 1694 года).
Но бывает другой, двуступенчатый, процесс деления, приводящий к образованию гамет. Этот процесс называют мейозом, или редукционным делением: клетка делится, а хромосомы нет. В результате число хромосом уменьшается вдвое — каждая гамета содержит не два набора хромосом, как другие клетки тела, а только один. Если бы не было мейоза, то после оплодотворения (слияния гамет) в клетке стало бы не два, а четыре набора хромосом, и с каждым новым поколением число хромосом удваивалось бы. Но мейоз этого не допускает, и после слияния мужской и женской гамет всякий раз опять восстанавливается нормальный (двойной) набор хромосом.
У каждого вида животных и растений свое число хромосом в клетке. В клетках плодовой мушки-дрозофилы по 8 хромосом (по 4 в каждом из двух наборов). В клетках человека 48 хромосом. Есть речной рак, у которого их 208. У кошки — 16. Но каким бы ни было число хромосом, оно всегда одинаково во всех клетках того или иного животного или растения.
Важно, что каждый ген благодаря мутациям может существовать в нескольких разных формах. Так, у плодовой мушки-дрозофилы в результате мутаций глаза из красных становятся белыми. Это изменение вызывается мутацией одного из генов Х-хромосомы (икс-хромосомы). Х-хромосо-ма определяет и пол мушки: если в клетках организма две Х-хромосомы, то получается самка, а если только одна и парой для нее служит неактивная Y-хромосома (игрек-хромосома), то получается самец. Итак, Y-хромо-сома может быть только у самцов, а Х-хромосомы есть и у самцов, и у самок (у первых — одна, у вторых — две).
Ген «белоглазия» относится к таким, которые называют рецессивными. Это значит, что он не может оказать своего действия, если в клетке есть его партнер — ген «красноглазия».
Зная все это, нетрудно понять, что произойдет, если красноглазого самца спарить с белоглазой самкой. В результате мейоза в половине спермиев (гамет самца) окажется Х-хромосома с «красным» геном, в другой половине — Y-хромосома, в которой нет ни «красного», ни «белого» генов. Спермин сливаются с яйцеклетками, гаметами самки, а они все содержат Х-хро-
32
X - хромосомы 1	6	Y-хромосома
Красноглазые	Белоглазые
самки	самцы
Ген г«красноглазия» на единственной Х-хромосоме, а на Y-хромосоме та-
кого гена нет
Гены «белоглазия» на обеих Х-хро-мосомах.
Мейоз: каждая из двух новых клеток (гамет) имеет вдвое меньше хромосом, чем обычные клетки.
Ген «красноглазия» вине гамет.
Ген «белоглазия» во всех гаметах.
Оплодотворение: слияние яйцеклеток со спермиями. В результате получается оплодотворенная яйцеклетка, или зигота, снова имеющая парные хромосомы. В каждой паре одна хромосома получена от мужской гаметы, другая — от женской.
$	Ген «белоглазия» на единственной
\ Х-хромосоме.
Q	Ген «белоглазия» на одной Х-хро-
мосоме, ген «красноглазия» — на другой.
Митоз: каждая из двух новых клеток имеет такие же точно парные хромосомы, какие были до деления у клетки, от которой они произошли. Благодаря митотическому делению из зиготы развивается многоклеточный организм.
Как наследуется у мушки-дрозофилы ген «-белоглазия».
2—1471
мосому и, следовательно, «белый» ген. Понятно, что в потомстве все мушки-дочери будут красноглазыми, а все сыновья — белоглазыми.
Попробуйте.рассчитать, и вы убедитесь, что если красноглазых самок и белоглазых самцов первого поколения спарить между собой, то во втором поколении получатся самки и самцы как с красными, так и с белыми глазами.
У видов, которые размножаются только бесполым путем, организм может получить по наследству лишь ту комбинацию генов, которая была у родительской особи; в этом случае единственный источник изменений — мутации. Но у видов, имеющих половое размножение, мутантные гены от разных родителей могут сочетаться самыми разными способами. В результате подобной рекомбинации генов возникает дополнительный источник изменчивости, а заодно и новые возможности для эволюции.
Гены существуют в клетках организма в двух разных формах й передаются от клетки клетке только в составе хромосом. При мейозе разные формы гена неизменно разводятся по разным гаметам. Когда происходит слияние гамет при оплодотворении, могут возникнуть совсем новые сочетания генов, а следовательно, и новые признаки.
Аппарат хромосом и генов устроен так замечательно, что он обеспечивает и постоянство признаков, присущих данному виду, и большую изменчивость в пределах этого постоянства. Не всякие изменения признаков наследуются. Например, никогда не наследуются увечья. Было время, когда думали, что могут наследоваться так называемые «благоприобретенные признаки», которые возникают в результате воздействий среды на тело живого организма. Но теперь мы знаем, что это не так. Если выращивать пшеницу или свеклу на плохой почве и удобрять половину участка, растения на этой половине вырастут гораздо крупнее, но их потомство не проявит никакой способности к более быстрому росту. То же касается и людей, мужчин и женщин, которые питаются по-разному.
Проще всего запомнить, что все признаки организма и все их изменения могут определяться или средой, или генами. Те признаки, которые связаны с генами и изменениями генов, наследуются, а те, которые вызваны изменениями среды, не наследуются.
В некоторых случаях нам известен момент, когда генетический признак впервые появляется в природе. Так, например, дикий подсолнечник однажды породил мутацию, отличающуюся большим числом лепестков; потомство этого многолепесткового мутанта и размножил голландский ботаник Гуго де Фриз (1848—1935), основоположник учения о мутациях. Иногда нам удается создавать генетические изменения искусственным путем. Все виды ионизирующего облучения вызывают мутации, то же делает ультрафиолетовый свет. В одном эксперименте у пшеницы, обработанной рентгеновскими лучами, получили семь разных мутаций. У каждого мутанта какой-то признак был измененным: высота и гибкость стебля, или размер
34
От мутанта дикого подсолнечника де Фриз вывел многолепестковые цветки.
колоса, или число зерен в нем, или остистость. На этот раз ни одна из се-* ми мутаций не оказалась хозяйственно-полезной, но в других экспериментах получали и полезные изменения.
В самом деле, чаще всего мутации неблагоприятны. А иначе и быть не может: ведь генетический аппарат организма обеспечивает существование огромного множества свойств и признаков, которые хорошо пригнаны друг к другу. Изменился один признак — пострадали другие. И лишь иногда мутационное изменение одного из признаков идет организму на пользу и дает ему преимущества перед другими особями вида; тогда мутировавшая форма начинает усиленно размножаться. Так было у червецов с мутантами, устойчивыми к ядохимикатам.
Мутации — случайные изменения какой-то части генетического аппарата, большинство из них бесполезно. Но отбор — искусственный или естественный — отбрасывает бесполезные мутации, выуживая немногочисленные полезные. Мутация — это руда, из которой добывается эволюция, а отбор — способ добычи. Мутации дают кирпичи, отбор же строит здание.
Иногда выпадает счастливая возможность зримо увидеть процесс эволюции. У березовой пяденицы защитная светлая окраска; бабочка совсем сливается с заросшей лишайником древесной корой, на которой сидит днем. У пяденицы есть черный мутант, и было время, когда коллекционеры бабочек охотились за этим мутантом как за большой редкостью. Но где-то в пятидесятых годах XIX века черная форма начала встречаться все чаще и чаще в промышленных районах Западной Европы, и к 1900 году во многих местах черная бабочка стала обычной, а исходная светлая форма редкой.
2*
35
Фотографии показывают белые мутантные формы цветка, лягушки и кролика, а также черных мутантов ящерицы.
Светлый (нормальный) тип березовой пяденицы и ее черная мутантная форма.
Тщательно проведенные исследования дали следующие результаты:
1)	черная форма возникла в результате мутации только одного гена;
2)	черная пяденица — более грубая и невкусная пища для птиц, чем светлая;
3)	когда в сельской местности на коре сидят и светлые и черные пяденицы, птицы гораздо чаще склевывают и съедают черных, но на покрытых копотью деревьях промышленных районов жертвой птиц, как правило, становятся светлые бабочки.
В сельской местности светлая окраска спасает пядениц от гибели, хотя они и вкуснее черных. Но в промышленных районах эта окраска уже перестает быть защитной, да вдобавок еще гусеницы черных пядениц оказались менее чувствительными к тем ядам, которые содержатся в копоти. В результате в каждом поколении выживало все больше черных и все меньше светлых бабочек, пока черные не стали «нормальными», а светлые — редкостью. Итак, в сельской местности естественный отбор шел на пользу светлым пяденицам, в промышленной — темным.
37
Два из 14 различных видов вьюрков, возникших благодаря эволюционному процессу на Галапагосских островах.
Это очень серьезный довод в пользу существования эволюционного процесса: естественный отбор приспосабливает животных и растения к меняющимся условиям среды, потому что он отдает предпочтение формам, которые — генетически — оказываются более приспособленными.
Иногда факты показывают, что эволюция имела место, хотя непосредственно ее никто не наблюдал. Есть такая маленькая птица крапивник; на Шетландских островах, расположенных к северу от Шотландии, крапивники отличаются от тех, которые живут в самой Шотландии. На островах эти птички покрупнее, клювик у них помассивней, окраска потемнее и песня совсем другая. Но нам известно, что в ледниковую эпоху на Шетландских островах не могло быть крапивников, и местная раса могла возникнуть там только после потепления климата, то есть не более 10 000 лет назад. Чем именно шетландский крапивник оказался лучше приспособленным к местным условиям, мы не знаем, но нам ясно, что здесь происходил эволюционный процесс. Естественный отбор автоматически сохраняет такие мутации и такие генные сочетания, которые дают своим носителям преимущества в борьбе за существование, и на основе этого выбора из поколения в поколение строится наследственная конституция вида. В результате ор-
38
Орхидея Cypripedium.
Цветок устроен так, что лезущая за нектаром пчела не может не измазаться в пыльце.
Два примера защитной окраски у животных.
Камбала сливается с цветом морского дна, а птенец крачки не заметен на фоне камня, поросшего лишайником»
ганизмы постепенно совершенствуются, становятся все более приспособленными к условиям жизни.
Порой результатом совершенствования бывает хорошо заметная адаптация, то есть приспособление к особому образу жизни данного организма. Яркие цветки многих растений — это адаптации: они привлекают насекомых-опылителей, которые переносят пыльцу с тычинок на пестики. Для привлечения насекомых служит и нектар — сладкий сок, выделяемый цветками. Крупные размеры цветков, их броская расцветка — все это для того, чтобы насекомым легче было их увидеть. Иногда на цветках бывают, особые метки, по которым насекомые находят дорогу к нектару, при этом цветок устроен так, что на своем пути к нектару насекомое измазывается в пыльце, а потом той же пыльцой мажет рыльце пестика.
Замечательны адаптации орхидей, обеспечивающие перекрестное опыление, то есть такое опыление, когда пыльпа одного цветка попадает на пестик другого. Засовывая свой хоботок в глубь цветка пятнистого ятрышника, пчела касается головой особого клювика, стенка которого разрывается, обнажая два булавовидных пыльника. Эти мешки, набитые пыльцой, приклеиваются своими липкими подушечками к хоботку, и пчела вытаскивает их из цветка. На воздухе ножки пыльников подсыхают и изгибаются так, что начинают торчать вправо и влево от хоботка. Когда пчела прилетает на другой цветок и пытается просунуть в него хоботок, на пути пыльцевых мешков оказываются два пестика, и часть пыльцы просыпается на их рыльца. Как все это происходит, нетрудно увидеть собственными глазами, если вместо хоботка пчелы просунуть в цветок орхидеи остро заточенный карандаш.
В природе немало других примеров адаптаций. Взять хотя бы животных (или их детенышей, или даже яйца), которые окрашены под цвет окружающей среды, чтобы их нельзя было заметить. А как удивительно приспособлены клювы и ноги разных птиц к образу жизни каждого вида!
Организмы вынуждены адаптироваться к условиям своей среды. Пингвины, например, прекрасно приспособлены для охоты за морскими рыбами — их крылья превратились в сильные весла. Но живут они большими колониями на совершенно открытом месте, зачастую занесенном снегом. Почему пингвины и многие другие беззащитные птицы живут в Антарктике? Только потому, что там нет наземных форм млекопитающих, которые могли бы их истребить. В отличие от Антарктики на далеком севере, в Арктике, обитают хищные наземные животные, например песцы и белые медведи. Потому здесь в процессе эволюции возник всего лишь один вид птиц, неспособных к полету, — бескрылая гагарка. Крылья этой птицы, подобно пингвиньим, превратились в органы, приспособленные для плавания. Размножаться бескрылая гагарка могла только вдали от хищных млекопитающих на удаленных от суши маленьких островах. Последнюю бескрылую гагарку убил в 1844 году самый большой хищник — человек.
41
Ближе всех других птиц к южному полюсу живут императорские пингвины. Они адаптировались к холоду: стали крупнее (а значит, меньше теряют тепла) и обзавелись кожаной складкой, в которой вынашивают в тепле яйца и птенцов.
Южноамериканские обезьяны живут в бескрайних тропических лесах. У них цепкие хвосты, на которых они повисают на деревьях, а передние и нижние конечности устроены так, чтобы можно было хвататься за ветви и держать какие-нибудь предметы.
Физофора, колониальный организм, е котором разные члены колонии выполняют разные обязанности.
42
В глубине морей совсем темно, поэтому там нет зеленых растений, нет Зплия корма, а значит, нет и травоядных животных. Те немногочисленные животные, которые там обитают, вынуждены существовать или за счет погибших организмов, которые падают из верхних слоев воды, или за счет пруг друга. У глубоководных хищников, как правило, огромная пасть, большой желудок. Из-за полной темноты животные, обитающие в глубине морей, часто бывают совсем слепыми, а если и имеют глаза, то очень большие. Но у некоторых обитателей глубин есть особые светящиеся органы, с помощью которых можно подавать друг другу сигналы, увидеть или приманить жертву. Чтобы остаться незамеченными, глубоководные животные' обычно окрашены в черный цвет, иногда в темно-красный, который при слабом свете кажется черным. Один из частых обитателей морских глубин — удилыцик, или морской черт, известен тем, что привлекает жертву особой светящейся приманкой.
Немало и других поразительных адаптаций к среде обитания. Многие лесные животные приспособлены для лазания по деревьям. Животные степей, как правило, — прекрасные бегуны с отличным зрением и слухом. Крупные обитатели поверхностных морских вод — большей частью стремительные пловцы с обтекаемой формой тела: таковы и рыбы, и кальмары, и киты. Напротив, мелкие обитатели обычно неторопливо дрейфуют по морю, вылавливая еще более мелких животных своими щупальцами; некоторые из них приспособились к питанию микроскопическими морскими растениями, которые держатся поближе к поверхности воды. Большинство растений — одноклеточные. Благодаря естественному отбору в каждой среде обитания формируются организмы с особыми, адаптированными именно к этой среде признаками.
Физофора — животное, приспособленное к существованию па самой поверхности морской воды. Это колониальный организм, родственный медузам и полипам. Между особями, образующими колонию, существует разделение труда: одни особи (пектофоры) пульсируют наподобие колокола медузы, обеспечивая тем самым медленное продвижение всей колонии; через другие опа получает пищу. В верхней части у колонии есть пузырь, наполненный газом, еще у нее имеются длинные, как нити, щупальца, усеянные груннами стрекательных клеток. Клетки стрекаются, как крапива, и парализуют жертву, а щупальца окружают добычу и подтягивают ее к многочисленным ртам. К физофоре близок другой вид — португальский кораблик. У этого вида щупальца намного длиннее (20 метров в расправленном состоянии), а стрекательные клетки намного опаснее. У португальского кораблика нектофоров нет, зато наполненный газом пузырь такой большой, что он высовывается из воды, подобно парусу, и ветер гонит кораблик по океану.
Медуза ведет сходный образ жизни, но ее приспособления совсем иные. Медузы не живут колониями, каждая особь делает все сама. Она передви-
43
Гребешок с закрытой раковиной (слева). Сквозь приоткрытые створки раковины видны жабры (справа).
гается благодаря сокращениям крупного уплощенного колокола, по краю колокола имеются щупальца со стрекательными клетками, а на нижней его поверхности — рот.
Известная многим росянка (Drosera) —не единственное растение, которое «поедает» животных, чтобы восполнить потребность в азоте. Имеются и другие подобные растения; у них для той же цели в процессе эволюции развились адаптации, которые приводят к такому же результату, хотя и совсем иным способом. Так, у одного из кувшиноносных растений (Nepenthes) усики на концах листьев превратились в полые кувшинчики, наполненные жидкостью. Она выделяется специальными железистыми клетками и содержит пищеварительный фермент. Края у кувшинчика гладкие и скользкие, потому что там выделяется другая жидкость, напоминающая нектар. Нектар привлекает бегущих мимо насекомых, но их лапки теряют опору на скользком краю кувшинчика — насекомые падают на его дно и тонут в жидкости, которая их переваривает.
Водное растение пузырчатка (Utricularia) ловит водяных блох и прочих мелких рачков в особые пузырьки, у которых есть заслонка. Ткнувшись в нее, рачок открывает ее и попадает внутрь пузырька, но обратно ему уже не вылезти. Он погибает, разлагается, а растворимые продукты разложения поглощаются растением, у которого для этого есть особые микроскопические ворсинки.
44
Африканский слон хоботом достает пищу и отправляет ее в рот.
Перекрещенная форма клюва клестов приспособлена к лущению семечек.
Рассматривая адаптации, связанные с какой-то определенной функцией организма, скажем, с питанием, мц обнаружим, что опи оказывают влияние и па другие стороны жизпи организма. Морской моллюск — гребешок — добывает себе пп-щу, фильтруя воду и выцеживая из нее мельчайшие частицы. У гребешка крупные жабры, па которых сидят длинные реснички. Реснички все время движутся, создавая ток воды сквозь решетчатые жабры, и частицы, находящиеся в воде, нрилипают при этом к слизи, которая доставляет их в глотку.
Комары кормятся питательной жидкостью, которую они вы
сасывают из других организмов: самцы сосут соки растений, а самки пьют кровь позвоночных. В длинном хоботке комариной самки есть и жало, чтобы проколоть кожу, и особые устройства, придающие хоботку устойчивость при сосании, и тонкая трубочка, по которой высасывается кровь. Комариха выделяет в ранку вещество, препятствующее свертыванию крови.
Слоны питаются растительной нищей. В большинстве случаев у крупных травоядных длинная шея — так им легче доставать пищу. Слопы, этп очень крупные животные, адантировались иначе: они достают пищу хоботом — удлиненным гибким носом с «пальцем» на конце. Хоботом можно дотянуться и до земли и до древесной кроны. Хоботом можно брать предметы.
Зубы, которыми слон пережевывает пищу, тоже имеют любопытные приспособления. Они огромны, с поперечными пластинками, которые хорошо перетирают грубые части растений. Замечательнее всего, что как только зуб снашивается и выпадает, на его месте появляется новый. Такое
46
Трехпалый муравьед, вооруженный длинным языком и мощными когтями для раскапывания муравейников.
Свернутый хоботок бабочки (белый адмирал) распрямляется, когда надо достать нектар.
приспособление позволяет животному нормально питаться на протяжении всей его долгой жизни.
Самые различные адаптации к хищному образу жизни встречаются у морских улиток. Часто можно встретить двустворчатых моллюсков с небольшим отверстием на раковине: его просверлила хищная улитка. Язык улитки — длинная терка, усаженная рядами очень мелких роговых зубцов. В задней части рта есть особый карман, в котором нарастают новые части терки взамен стершихся на противоположном конце. Просверлив отверстие в раковине двустворки, z хищная улитка пожирает живую
ткань.
У каждого животного — свои приспособления для питания. У клеста надклювье и подклювье перекрещиваются, чтобы удобнее было щелкать семечки из шишек. Китовый ус — это огромное фильтровальное устройство, которым кит выцеживает рачков и другую мелочь из морской воды. У муравьеда длинный липкий язык, которым он выуживает муравьев и термитов. У бабочек и мотыльков свернутый хоботок, который может распрямляться, когда надо достать нектар из цветка.
Одно усовершенствование может повлечь за собой другое. Адаптация к какому-то одному условию жизни может открыть путь к общему расцвету вида. Наша собственная эволюция — живой тому пример. По-видимому, человек мог произойти только от тех млекопитающих, которые сначала жили на деревьях, а потом спустились на землю. Жизнь на деревьях дала обезьянам хватательную ладонь — такая форма руки оказалась удобной для того, чтобы манипулировать предметами. При древесном образе жизни мать вынуждена таскать детенышей на себе, поэтому постепенно их число сократилось до одного. И эта адаптация имела последствия, важные для эволюции человека. Когда животное рождает много детенышей, то зародыши с замедленным ростом нередко погибают еще до рождения. Когда детеныш один, ничто не мешает ему расти медленно — и до рождения и после. А это значит, что у него больше времени для приобретения жизненного опыта.
Бесхвостые обезьяны передвигаются в древесной кроне, раскачиваясь
48
Строение черепа на четырех разных стадиях эволюции человека: Adapts — лемур из эоцена, Proconsul — человекообразная обезьяна, Piesianthropus и Homo sapiens.
на передних лапах и перелетая с ветви на ветвь. В ходе эволюции это вело к тому, что передние конечности становились все более непохожими на задние. Когда древние человекообразные обезьяны спустились с деревьев, рукам уже не нужно было цепляться за ветви, и они развились в органы, целиком предназначенные для манипулирования предметами. Теперь предкам человека нужно было научиться защищать себя от наземных врагов, совместно охотиться на крупную добычу: это способствовало развитию интеллекта, умению общаться друг с другом. А это привело к изготовлению орудий, появилась речь. Стала возможной культурная эволюция.
3—1471
S S ! f
Миллионы ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ H(Sab ЭРЫ И ПЕРИОДЫ
ПЛИОЦЕН
МИОЦЕН
ОЛИГОЦЕН
ЭОЦЕН
ВОЗНИКНОВЕНИЕ
ЗЕМНОЙ КОРЫ
Шкала геологического летосчисления, показывающая, когда впервые появились различные группу, растений и животных.
3
ход эволюции
Жизнь существует на Земле уже примерно 2 700 000 000 лет, а история человеческой цивилизации началась всего лишь около 9 000 лет назад. Но хотя человек появился довольно поздно, он смог узнать, какие события происходили на Земле до его появления, когда и как менялась жизнь и сама Земля.
Неоценимую помощь в этом оказало изучение горных пород, сохранивших окаменевшие остатки древних организмов. Английский геолог Уильям Смит (1769—1839), заметив, что горные породы залегают слоями, предположил, что самый нижний слой должен быть и самым древним. Поэтому ископаемые животные и растения, встречающиеся в нижних слоях породы, очевидно, жили раньше тех, чьи остатки находят в верхних слоях. И следовательно, породы с одинаковыми ископаемыми организмами должны были образоваться примерно в одно и то же время. Достаточно знать определенные, характерные для данного пласта виды (руководящие ископаемые), и можно назвать возраст породы. Это позволяет нам создать шкалу времени. Современная наука располагает радиоактивными методами определения времени образования пород — ториевым, урановым, рубидиевым, калиевым и углеродным. Благодаря этим новым методам шкала геологического летосчисления становится все более и более надежной.
51
3*
Последние 600 000 000 лет существования нашей планеты, как показано на диаграмме, разделены геологами на четыре огромные эры: протерозой, палеозой, мезозой и кайнозой. Названия эр отражают картину жизни, характерную для каждой из них. Вот что они означают в переводе: эра древнейшей жизни, эра древней жизни, эра промежуточной жизни, эра новой жизни. Эры в свою очередь разделены на периоды: одни периоды, как, например, кембрий, силур, пермь, названы в честь тех мест, где были найдены породы; другие, например карбон, триас, мел, — по характерным признакам самих пород.
Кроме того, диаграмма позволяет нам увидеть, когда приблизительно появляются основные группы животных и растений. Например, для наземных растений это будет силур, для рыб — ордовик, для рептилий — карбон, а для млекопитающих — конец триаса. Первые люди появляются в плейстоцене — этот период начался около миллиона лет назад. А история человеческой цивилизации так коротка по сравнению с историей жизни на Земле, что ее даже невозможно нарисовать на шкале геологического летосчисления.
ПРЕКЕМБРИИ
Может быть, мы никогда не сумеем точно узнать, как возникла наша планета Земля, но по самым последним сведениям произошло это около 4 500 000 000 лет назад. Азой — «лишенная жизни» — так зовется первая эра истории Земли. Около 3 000 000 000 лет назад начался протерозой — эра древнейшей жизни, когда возникли первые живые организмы. Названием прекембрий объединяют две эти эры.
Как именно появилась жизнь — это тоже, быть может, навсегда останется загадкой. Но в какой-то момент, когда Земля уже остыла и покрылась корой, когда горы успели не тблько образоваться, но и порядком разрушиться, когда на безжизненном лоне пустынь среди холмов и вулканов появились соленые моря, — тогда-то некие химические элементы и простейшие соединения (прежде всего соединения углерода) под действием солнечных лучей объединились в более сложные вещества. Некоторые из них оказались способными разлагать другие соединения и расти за счет их остатков. Распадаясь на две части, они могли и размножаться.
От таких древнейших молекул взяли свое начало более сложные формы живой материи — одиночные клетки. Когда-то в глубокой древности должно было возникнуть различие между клетками по способу питания — то самое различие, которое до сих пор делит живые организмы на две группы: одни клетки (растительные) сами производят пищу, используя солнечную энергию, другие (животные) едят готовое.
В большинстве случаев самые древние слои осадочных пород за долгие миллионы лет успели настолько измениться, так разрушились и переме-52
клались, что теперь трудно оценить их возраст и характерные особенности. Единственное свидетельство жизни, существовавшей в прекембрии,— это слои мела или известняка, которые, по мнению ученых, могли отложиться только из остатков бактерий или водорослей. Вероятно, п в те времена примитивные живые одноклеточные организмы были достаточно разнообразными, и тогда возникали и вымирали новые формы, и, быть может, случилось однажды так, что делившиеся клетки не разошлись, остались соединенными — возникла колония. Некоторые из таких колоний могли дать начало всем высшим формам жизни. Для этого нужно было сделать шаг от простых колоний, в которых все клетки одинаковые, к колониям с разделением обязанностей между клетками.
Дальнейшим шагом в эволюции животных было, вероятно, образование двух различных слоев клеток: наружного — для защиты и внутреннего — для питания. Так, примерно, устроены современные двуслойные кишечнополостные. Рот ведет у них в пищеварительную полость, выстланную внутренним слоем клеток, а наружный слой, «вооруженный» стрекательными клетками, одевает тело. У таких животных впервые появляются мышечные и нервные клетки. Немного позже у плоских червей (к ним относится, например, планария) между двумя клеточными слоями возникает третий; эти животные уже имеют развитые органы выделения и нервные стволы.
Правая сторона планарии — зеркальное отражение левой. Такое явление мы зовем «двусторонней симметрией». Не трудно заметить, что планарии уже имеют «голову» — вернее, передний конец тела, где расположена значительная часть нервной системы. Есть головной конец, значит, есть и хвостовой, кроме того, нижняя сторона тела отличается у планарии от верхней.
При всех своих «совершенствах» планария все еще довольно проста. У нее лишь одно отверстие, через которое и пища попадает внутрь и отбросы выходят наружу. Поэтому планарии приходится время от времени прерывать прием пищи ради того, чтобы приступить к противоположному занятию. Но уже у аннелид (например, у дождевого червя или у пиявки) имеются два отверстия, что характерно для всех вышестоящих животных, которые при необходимости могут поглощать пищу непрерывно. Такое новое устройство пищеварительного канала вызвало дальнейшую его эволюцию: разные части канала стали специализироваться для выполнения разных задач. Например, в одном месте канала пища измельчается, в другом переваривается, в третьем всасывается.
У аннелид имеется и кровеносная система. Это приобретение обеспечило животным совершенно новые возможности для дальнейшей эволюции. Без крови животному трудно иметь большие размеры. Его органы должны располагаться близко к поверхности, образовывать выросты, ветвиться — все это ради того, чтобы кислород и питательные вещества могли достичь всех клеток тела. С появлением крови и сосудов, по которым она течет, все
53
Ископаемый трилобит (увеличено), найденный в кембрийских отложениях в Квинсленде (Австралия).
Амеба — типичное одноклеточное животное (сильно увеличено).
изменилось: кислород и пища стали доставляться к любой части тела. Животное получило возможность иметь любую удобную для него форму, стало увеличиваться в своих размерах.
КЕМБРИЙ
Кембрий, или кембрийский период, получил свое название от слова Cambria— так древние римляне называли Уэльс. Именно в Уэльсе были впервые найдены и изучены осадочные породы, отложенные в период, когда значительная часть нашей планеты была покрыта4 морями. Мы почти не знаем, как выглядела в то время суша. Одно только можно сказать: были ли это горы, равнины или пустыни, жизни там не было.
Но теплые моря были полны живыми организмами, и у многих Животных уже появились твердые покровы, которые и сохранились в осадочных породах. Так что у нас есть свидетельства тех времен. По сохранившимся окаменелостям мы знаем, что господствовавшими и самыми развитыми животными кембрия были трилобиты — ныне вымершая группа членистоногих. Самых мелких трилобитов мы едва бы различили, но самые крупные достигали полуметра. Все трилобиты ползали по дну, некоторые умели и плавать, и почти у всех были глаза. Известно более тысячи видов ископаемых трилобитов. Жизнь ставила эксперименты в самых разных направлениях, создавая все новые и новые виды. Те, которые оказывались лучше приспособленными к своему морскому миру, сохранялись и множились, и
55
их остатки можно найти в более молодых слоях пород, но большинство видов вымирало.
Все обитатели кембрийских морей были беспозвоночными животными — у них не было позвоночника. Наряду с многоклеточными животными существовали разнообразные одноклеточные организмы. Кроме того, были загадочные колониальные животные граптолиты, например, Dictyonema, чья ячеистая колония имела треугольную форму. Некоторые из тогдашних морских обитателей вполне походили на нынешних креветок. Были медузы, губки, много разных иглокожих, например морские огурцы и морские звезды. Около 20 процентов окаменелостей составляют в кембрийских породах двустворчатые плеченогие. Были и моллюски, в основном из класса брюхоногих (морские улитки). В кембрийских породах Шотландии найдены хорошо сохранившиеся отпечатки морских червей.
ОРДОВИК
Ордовикский период получил свое название от одного из кельтских племен, некогда обитавших в той части Англии, где находят породы этого периода. Хотя морские водоросли по-прежнему оставались единственными растениями и хотя животные по-прежнему обитали только в морях, все же в течение ордовикского периода эволюция жизни, судя по окаменелостям, значительно продвинулась вперед.
Все еще много было трилобитов, размножились и распространились граптолиты. Формы, имеющие ячеистое строение, и формы, оснащенные поплавками (нанример, Climacograptus), легко разносились волнами и ветром но морям и океанам. Природа продолжала экспериментировать с иглокожими — Животными, построенными на основе пятилучевой симметрии. Стали обычными такие иглокожие, как морские лилии, морские ежп и морские звезды.
Более совершенными стали плеченогие, и число их видов возросло. Странное дело, но в этой группе вымерли некоторые из относительно развитых видов, имевших известковую раковину, а уцелела, например, примитивная Lingula, у которой раковина роговая. Ее и сейчас можно встретить в водах Тихого океана.
Среди моллюсков на заметное место вышли головоногие, имевшие разнообразные раковины — прямые, изогнутые, закрученные. Размеры головоногих были самые разные — от нескольких сантиметров до пяти метров. Повсюду обитали брюхоногие. Губки, кораллы, колонии мшанок тоже способствовали заполнению моря живыми существами.
Самое главное событие, происшедшее в ордовикских морях, — появление в них первых известных позвоночных животных. Это были панцирные рыбы из группы панцирнокожих — рыбоподобные существа, одетые в ца-56
Ископаемые ордовика: Lituites, головоногий моллюск с закрученной раковиной, (слева) и морская звезда (справа).
ружный костный панцирь. Древнейшие остатки этих животных найдены в ордовикских песчаниках на западе США. О том, откуда они взялись, можно только гадать. Некоторые биологи полагают, что у них были общие предки с иглокожими.
СИЛУР
И этот период получил свое имя от кельтского племени — Silures. Силур был в основном теплым временем. Значительную часть поверхности Земли еще покрывали мелкие моря, но они постепенно отступали, все больше обнажая сушу. На материке в это время образовывались новые цепи гор.
Кораллы и другие крошечные организмы воздвигали рифы. Эти ископаемые рифы до сих пор громоздятся в толще осадочных пород, образовавшихся в силуре. В силурских сланцах можно найти окаменевшие остатки многих других морских организмов.
Главным шагом вперед, который сделала эволюция в течение силурийского периода, было завоевание суши растениями. К концу периода суще-
57
Прочный наружный скелет ископаемой эв-риптериды, древнего силурийского членистоногого животного.
ствовало уже множество наземных растений, в том числе и такие, которые не назовешь примитивными. Возможно, были еще более простые, более древние растения, но их остатки не уцелели.
По-прежнему изобиловавших в морях плеченогих и трилобитов начали теснить морские скорпионы, так называемые эвриптериды — странные, грозно вооруженные членистоногие, достигавшие трех метров длины. Обычными были граптолиты, мшанки и иглокожие, в особенности изящные морские лилии. Продолжалась эволюция моллюсков, но они уже не были столь многочисленными.
Остатки панцирных рыб, впервые найденных в ордовикских породах, встречаются и в силурийских, в которых, кроме того, обнаружено самое примитивное из известных науке позвоночных животных — Jamoytius. У этого организма хорда сохранялась всю жизнь, как у очень примитивного современного представителя типа хордовых — ланцетника (Amphioxus).
58
ДЕВОН
В этот период образовались сланцы, которых много в Девоншире, расположенном в южной Англии; по имени этого графства и получил свое название период. Но чаще девонские породы узнают не по сланцам, а по характерным слоям древнего красного песчаника.
Горообразование, начавшееся в силуре, продолжалось и в девоне; теплая сухая погода сменялась периодами ливней, горные породы измельчались в песок и глину, которые, уплотнившись под более молодыми отложениями, превратились в красноцветные песчаники, характерные следы древних пустынь.
За этот период произошли два главных события. Первое — необычайного разнообразия достигли рыбы, почему и сам период нередко называют «эпохой рыб». За 45 миллионов лет девона в результате эволюции рыб появились не только предки всех современных форм, но и новая группа среди ныне вымерших панцирных рыб — пластинчатокожие. В отличие от возникших в ордовике панцирнокожих у пластинчатокожих были челюсти.
Второе важнейшее событие девона — распространение наземных растений, которые впервые появились в силуре. Чтобы выжить на суше, растению нужно иметь, во-первых, надземную зеленую часть, которая поглощает из воздуха углерод, и, во-вторых, подземную часть, которая берет из почвы воду и минеральные соли. Нужна растению и какая-то транспортная система, по которой вещества из одной его части могли бы попадать в другую.
Eusthenopteron, одна из девонских кистеперых рыб, от которых произошли амфибии.
59
Гигантская стрекоза Meganeura.	Ископаемые листья гигантского
хвоща.
В процессе эволюции в растениях возникли особые трубочки — сосуды, по которым вода поднимается вверх к зеленым тканям, где хлорофилл синтезирует пищу. По сосудам же питательные вещества идут вниз, к корням. Кроме того, растение должно уметь выдерживать сырость, а в засушливое время года не засыхать’. Для этого поверхностная кожица растения строится из особых толстостенных клеток, а иногда растение одевается в защитную кору из отмерших клеток. Все эти приспособления, характерные для высших растений, уже можно было встретить у растений силура.
Наконец, возникла проблема размножения. Вместо свободноплавающих голых клеток, посредством которых размножались водные растения, у наземных появились споры, имевшие защитную оболочку. Споры разносились ветром. А некоторые растения затеяли новый эксперимент — размножение семенами. Семя развивается из семяпочки, и в нем в отличие от споры есть не только зародыш нового растения, но и ткани, которыми до начала самостоятельной жизни питается зародыш.
Появились наземные растения — стали появляться и мелкие насекомые, питающиеся ими. А вслед за тем и первые амфибии.
60
КАРБОН
Название этого периода (каменноугольный) объясняется тем, что пока он длился (тридцать пять миллионов лет), образовались огромные массы каменного угля — окаменевших остатков древних наземных растений. Правда, для первой половины периода характернее отложения известняка, а не угля. Но во второй его половине земная кора сдвинулась, дно сравнительно неглубоких морей поднялось и стало сушей, а суша во многих местах опустилась и покрылась водой. В результате образовались обширные солоноватые водоемы, которые постепенно становились болотами, заросшими лесами. Гниющие остатки погибших растений превращались на болотах в торф, которого накапливалось все больше и больше; он-то за многие миллионы лет и превратился в каменный уголь.
В природе тогда царило изобилие самых разнообразных растений, и среди них господствовали споровые. Исполинские древовидные плауны достигали 30 метров высоты. Могучие хвощи карбона — не чета нынешним мелким хвощам, превратившимся в незначительную группку растительного царства, — поднимались десятиметровой стеной. Появились папоротники, а также первые, пока что немногочисленные хвойные. Но цветов на Земле еще не было.
В морях необычайного развития достигли фораминиферы — одноклеточные животные, имеющие раковинку/Трилобиты почти вымерли, но много было плеченогих, изящных морских лилий, кораллов и моллюсков. Почти исчезли неуклюжие панцирные рыбы, жившие в девоне, зато обычными стали рыбы, покрытые чешуей.
Больше стало амфибий: они умели дышать воздухом, а это свойство оказалось очень кстати, потому что повсюду были пересыхающие болота. А еще произошло вот что: какие-то амфибии приобрели способность размножаться не в воде. Так на нашей планете появились первые по-настоящему наземные позвоночные животные — древнейшие рептилии.
ПЕРМЬ
Этот период назван по имени русского города Пермь, недалеко от которого в Уральских горах широко распространены характерные для этого возраста отложения. Пермский период был отмечен резкими контрастами и изменениями климата и рельефа. Окруженные пустынями соленые моря остались только на севере, жизнь в них, как и сами они, медленно шла на' убыль. Извергались вулканы, воздвигались новые горы, в южном полушарии на сушу надвигались ледники.
Это было серьезное испытание для животных и растений, и многие виды не выдержали его, навсегда исчезли с лица Земли. Пермский период завершил палеозойскую эру — в это время вымерли многие формы, харак-
61
Рептилия пермского периода Dimentrodon, имевшая некоторые черты млекопитающих и длинные покрытые кожей спинные иглы.
терные для палеозоя. Но рептилии, которых от высыхания защищала плотная кожа, уцелели и в пустынях. Эволюция создала из рептилий много разнообразных форм, в том числе и такие, у которых были совсем новые черты, характерные для млекопитающих животных.
62
ТРИАС
Название этого периода идет от слова «три» — по числу отложений, найденных в южной Германии поверх пермских отложений. Из трех пород триаса особенно характерна для этого возраста одна — «молодой красный песчаник», сцементировавшийся песок пустынь, которыми в то время была покрыта значительная часть суши. Климат тогда был сухой, но более теплый, чем в перми. Триасом начинается новая эра, мезозой,— эра «промежу-
Окамепелости триаса.
Слева — отпечаток ноги Cheirotherium. рептилии, известной только по следам. Справа наверху — череп рептилии, имевшей черты млекопитающего; справа внизу — ребра ящерицы.
63
Травоядные динозавры юры.
Наверху — стегозавр (высота более 6 метров), внизу — диплодок (длина около 30 метров), самое большое животное из всех, когда-либо живших на Земле.
точной жизни», когда в морях и на суше появились новые группы растений и животных.
Еще обычными оставались амфибии, еще много было всяких членистоногих, но не эти животные, а рептилии оказались лучше всего приспособленными к тому, чтобы пережить засушливое время. Две группы рептилий имели особенно важное значение. Первая — динозавры. Они появились в триасе и поначалу были очень небольшими животными, но им было суждено вырасти в исполинов, чтобы господствовать на Земле в течение следующих 150 миллионов лет. Вторая очень важная группа — рептилии с чертами млекопитающих. Наверно, среди них-тр и появились в конце триаса первые настоящие млекопитающие.
ЮРА
Юра — название гор, находящихся на границе Франции и Швейцарии; от них взял свое имя юрский период.
Суровая сушь триаса разрушила, выровняла горы, и на холмистом юрском пейзаже засеребрились мелкие моря. Климат стал вроде бы помягче: пролились дожди, собрались в реки, на Земле зазеленели растения. Появилось много хвойных, папоротников, похожих на пальмы саговников, а также гинкговых деревьев, из которых до наших дней уцелел один вид, растущий в Китае и Японии. Юра отмечена также развитием и распространением насекомых. Вполне понятно, что эволюция высших насекомых шла рука об руку с эволюцией цветков — этого совершенно нового направления развития растительного мира. В то время как настоящие саговники имели шишки, похожие на шишки хвойных, у некоторых ныне вымерших саговников развились органы, подобные цветкам.
Истинные цветковые, или покрытосеменные, растения отличаются от всех прочих форм растительного царства тем, что семя у них не голо, оно лежит не на плодолистике, как у голосеменных, а внутри завязи — особой замкнутой полости, образованной одним или несколькими плодолистиками, которые срослись своими краями. Возможно, что и такие растения начали появляться в юре.
Хозяевами суши были чудовищные динозавры, но скромные и незаметные рядом с этими исполинами мелкие млекопитающие тоже чувствовали себя неплохо. И именно с юрского дерева совершила свой самый первый короткий полет самая древняя птица — археоптерикс (Archaeopteryx)^
МЕЛ
Это название говорит само за себя. Мел, образовавшийся из водорослей и осколков ракушек на дне теплых и мелких морей,— самая характерная порода для верхних слоев отложений мелового периода. Хотя и тогда име-
65
Окаменевшие остатки летающей рептилии —» птеродактиля (слева) и морская рептилия ихтиозавр (справа).
лись пустыни, хотя Австралия находилась подо льдом, все же в основном климат на Земле был мягким и в разных местах существовали большие массивы заболоченных лесов. Об этом свидетельствуют залежи каменного угля, найденные среди отложений мелового периода в Северной Америке, Центральной Европе, Новой Зеландии и Японии.
В морях процветали формы, очень похожие на современных акул и костистых рыб; имели они и грозных врагов — хищных морских рептилий.
На суше к середине периода совсем уже обосновались покрытосеменные (цветковые) растения, при этом некоторые виды вполне походили на те растения, которые зеленеют в наши дни. По-прежнему много было динозавров: наряду с вегетарианцами, питавшимися зеленью, немало было хищных видов, в их числе некоторые исполинские формы. Млекопитающие все еще
66
Цветы современной магнолии — дерева, которое почти не изменилось с мелового периода.
оставались мелкими и не слишком многочисленными.
Мел — последний период мезозойской эры. В конце этого периода произошло что-то такое, отчего резчайшим образом изменилась жизнь в воде и на суше. Стали вымирать некоторые группы растений и многие группы животных.
ЭОЦЕН
Эоценом начинается кайнозой — эра «новой жизни». Иногда кайнозой делят на два периода — третичный и четвертичный, и тогда эойен считают эпохой, которой открывается третичный период. Слово «эоцен», образованное из двух греческих слов, означает «начало нового».
На суше господствующей формой растительности стали цветковые растения. Но самое главное, что этот период был началом эпохи млекопитающих. Вымирание динозавров сделало млекопитающих хозяевами суши. В те времена природа много экспериментировала на млекопитающих: одни эксперименты были удачными, другие нет, но так или иначе, а к концу эоцена существовали уже многие группы современных млекопитающих. Тогда же две группы (китообразные и морские коровы) переселились с суши в воду, а одна группа (летучие мыши) оторвалась от земли. Впрочем, в воздухе уже находились птицы, большинство из которых относилось к тем группам, которые процветают и поныне, но более примитивного типа.
ОЛИГОЦЕН
Это название тоже составлено из греческих слов: «немного нового». В общем, растения и животные были примерно такие же, как в эоцене. Климат был мягкий, хотя местами на континентах стало холодать. Шел подъем
67
Тиранозавр, самый крупный из плотоядных динозавров (стоя на задних лапах, он достигал более 6 метров в высоту).
суши. Европа и Азия, прежде разделенные морями, соединились в одпн континент. Резкие движения земной коры вели к образованию новых гор в Америке и Европе; именно в это время стала складываться Альпийская горная система.
Эволюция млекопитающих и рост их числа — главное отличие олигоцена от эоцена. Повсюду распространились непарнокопытные, то есть ко-
68
Окаменевшие листья орешника из отложений эоцена, очень похожие на листья современного орешника.
Так в эоцене выглядел Лондон; на суше господствовали млекопитающие.
Лемур эоцена Noth arctus — представитель древнейшей группы приматов.
Неспособная летать морская птица Hesperor-nis (слева) и отличный летун Ichthyornte (справа).
пытные животные с непарным числом пальцев на ноге. Лошадь олигоцена имела трехпалые конечности. Трехпалыми они были и у гигантского носорога Baluchitherium, который, по-видимому, был самым крупным из наземных млекопитающих, когда-либо существовавших на нашей планете. В Монголии был найден ископаемый носорог, относящийся к этому периоду, с двухметровым черепом, четырехметровой шеей и пятиметровыми ногами.
Среди парнокопытных возникновение разнообразных новых форм началось позже, но в конечном счете они превзошли в числе своих непарнокопытных предков и сегодня являются господствующей группой травоядных животных на нашей планете.
Продолжали развиваться в олигоцене и некоторые из примитивных хищных — креодонтов. Одно из их семейств, Miacidae, дало нам предков современных кошек, собак и медведей. А в Верхнем Египте жила примитив
Реконструкция Baluchitherium, гигантского носорога, жившего в олигоцене.
73
Скелет ископаемого носорога Brontotherium, жившего в олигоцене.
Ископаемая пчела, сохранившаяся в в янтаре.
Реконструкция летучей мыши олигоцена.
ная человекообразная обезьяна Propltopithecus, у которой, по-видимому, не было хвоста; именно этот вид подвергся эволюционным изменениям, в конечном итоге приведшим к появлению человека.
МИОЦЕН
Миоцен, то есть «менее новый», чем плиоцен, о котором речь пойдет позже, был периодом горообразования; окончательно выросли Альпы, взгромоздились Гималаи. Некоторые районы высохли и превратились в пустыни, в других стало холодно и сыро. Вообще климат становился холоднее, и вечнозеленые растения исчезали из северных районов, а на их месте вырастали деревья с опадающей листвой.
Но вернемся к млекопитающим, потому что теперь все самое интересное связано с ними. Большинство млекопитающих миоцена уже относилось
Человекообразная обезьяна миоцена Proconsul и череп гигантской птицы Phororhacos, не способной летать.
73
к семействам, которые существуют и поныне,— к основным семействам отрядов хищных, копытных, грызунов, хоботных, рукокрылых; сирен (морские коровы и ламантины), китообразных (киты и дельфины). Приматы, существовавшие еще в эоцене, дали в миоцене очень важные новые формы. Если представить себе эволюционное древо, начавшееся древнейшими приматами и приведшее в конечном итоге к человеку, то где-то етце до миоцена на нем разместились некрупные Parapithecus и Propliopithecus. В миоцене появляется Proconsul. Большинство зоологов считают, что именно от проконсула — или от животного, очень похожего на него,— произошли и человек и все современные человекообразные обезьяны. Но большинство зоологов сходятся и в том, что уверенно судить, о родословной человека можно будет лишь после того, как будет найдено побольше окаменевших свидетельств его эволюции из миоценовых и плиоценовых пород.
Amebelodon, ископаемый слон из плиоцена.
От хобота до хвоста более 8 метров, верхние и нижние резцы выросли и превратились в бивни.
74
ПЛИОЦЕН
Начало плиоцена («более нового» периода) было отмечено опусканием земной коры, которое происходило во многих ее участках. А в конце периода началось оледенение — одна из двух величайших ледниковых эпох в истории Земли. Морские воды залили северо-западную часть Европы, образовав здесь Северное море. Многие растения, например, тюльпанные деревья и магнолии, прежде произраставшие по всей умеренной зоне, не выдержали в Европе этого периода; потомков этих растений мы находим теперь только в Китае и в Северной Америке.
Млекопитающие в плиоцене были разнообразнее, чем в наши дни, но в целом не столь разнообразны, как в миоцене. Никогда в истории Земли не было так много слонов, как в плиоцене; позже многие формы хоботных вымерли. Немало было и диких лошадей, которые именно в это время пришли в Старый Свет из Северной Америки (тогда эти части Земли еще не были разделены океаном). Появившись в Азии, лошади, жирафы и газели двинулись дальше на запад, прошли Индию и попали в Европу, а затем и в Африку. Огромные стада оленей и антилоп заселяли леса. Находим мы в плиоценовых породах и окаменевшие остатки носорогов, бегемотов, верблюдов, тапиров.
Интересную, хотя и загадочную группу ископаемых человекообразных приматов составляют австралопитек (Australopithecus) и несколько близких к нему видов. Не очень ясен возраст этих находок; одни специалисты помещают их в плиоцен, другие в плейстоцен, но большинство сходится в том, что эти занятные животные, хоть и имели обезьяний мозг, по строению руки, походке, позе больше походили на человека, чем на человекообразную обезьяну.
ПЛЕЙСТОЦЕН
Плейстоцен («самый новый» период) начался миллион лет назад, а' закончился около 8000 года до нашей эры. Иногда плейстоцен вместе с голоценом объединяют под названием «четвертичный период». Плейстоцен был периодом последних великих ледниковых эпох.
Нам не известно, чем были вызваны ненормальные климатические условия на Земле в то время. По мнению некоторых ученых, частично это могло зависеть от необычно высокой активности солнца. Факт, во всяком случае, состоял в том, что на полюсах и в горах (в умеренных и высоких широтах) образовались льды, которые стали не спеша расползаться. В Европе под толстым слоем льда находилась большая часть Британских островов, Скандинавия, Голландия, часть Бельгии и Люксембурга, часть Германии. Граница ледника ломаной линией пересекала обширные пространства Старого Света, занятые теперь Советским Союзом и Китаем; по
75
Распространение ледников в ледниковые эпохи.
долинам Днепра и Дона ледник продвигался южнее Киева, Харькова и Воронежа. Было время, когда на американском континенте льды покрывали Канаду и северо-восточную часть США, при этом ледник спускался к югу до тех мест, где теперь расположены города Сент-Луис (штат Миссури) и Луисвилл (штат Кентукки).
Отступая, ледник оставлял озера. Так образовались озера Швейцарии и северной Италии, Англии и Шотландии, а также Великие Озера, расположенные в восточной части границы США с Канадой. Хотя в течение ледниковых эпох Великобритания время от времени оказывалась отрезанной от европейского континента, к концу плейстоцена их связывал сухопутный мост. Окончательно Великобритания отделилась всего лишь за 6000 лет до нашей эры, когда между ней и континентом возник пролив.
Многие животные плейстоцена — например, саблезубые тигры — отличались от живущих ныне. Изменение климата привело к тому, что у раз-
76
Череп и реконструкция крупнейшего саблезубого тигра, Smilodon.
ных видов вырабатывались адаптации, помогавшие пережить холодное время: в то время существовали покрытые шерстью слоновые (мамонты), волосатые носороги и пещерные медведи.
А многие виды растений и животных просто вымерли. Особенно это коснулось растений. Растительность Европы и поныне намного бедней, чем в восточной части Азии и в Северной Америке. В этих двух областях по мере продвижения ледника к югу растения отступали, оставаясь недосягаемыми для льдов. Когда ледник ушел, растения снова расселились к северу. Но в Европе и в западной части Азии растения^ отступать было некуда — с юга путь им преграждали покрытые ледниками цепи гор, и поэтому многие формы погибли.
Одно из важнейших последствий ледниковых эпох — изменения в размещении млекопитающих. В этот период эволюция создала многие современные виды, но обитали они совсем не в тех местах, где теперь. Когда Великобритания была подо льдом, на ее территории жили северный олень и песец, а сейчас эти виды обитают гораздо северней, в районах вечной мерзлоты.
В «межледниковья» — короткие теплые промежутки между ледниковыми эпохами — львы и слоны бродили гораздо севернее Лондона. В течение всего плейстоцена животные должны были переселяться с места на место. Но при этом море иногда отрезало одну часть суши от другой, поэтому заселение суши млекопитающими происходило неравномерно. В результате в Скандинавии сейчас насчитывается 63 вида диких млекопитающих, в Великобритании только 42, а в Ирландии всего лишь 22 вида.
Последний десятитысячелетний период истории Земли получил название голоцена — «совершенно нового» периода. Льды ушли, Европа покры-
77
Реконструкция
покрытого шерстью мамонта, основанная на находках остатков мамонтов во льдах Сибири.
Питекантроп, обитавший на Яве ( реконструкция).
Реконструкция пекинского человека.
ласъ лесами; в северной Африке и на Ближнем Востоке стало сухо и образовались пустыни.
Но вернемся к плейстоцену, чтобы перейти к главной теме, теме происхождения человека. Плейстоцен, несомненно, заслуживает названия «эпохи человека».
Если мы попытаемся по ископаемым остаткам восстановить родословное древо человека, то убедимся, что некоторых ретвей, некоторых веточек на этом древе не хватает; остается только гадать о том, какими были недостающие звенья.
Уже давно по вопросу о месте происхождения человека соперничают две точки зрения: одни ученые за Африку, другие за Азию. Самые древние человекоподобные существа, найденные в Азии, уже гораздо ближе к человеку, чем небольшой австралопитек, о котором мы упоминали выше. Имеются доказательства того, что похожие на австралопитека человекообразные обезьяны расселились по Европе и Азии из Африки. Независимо от того, где впервые появились эти обезьяны, важно, что к середине плейстоцена жило уже несколько видов человекоподобных существ, которые обитали в разных местах на трех разных континентах. Обитавший на острове Ява питекантроп (Pithecanthropus erectus) более полумиллиона лет назад имел прямую походку, характерную для человека. На четверть миллиона лет позже недалеко от современного Пекина жило близкое к яванскому
79
питекантропу существо, которое уже умело пользоваться огнем и выделывать каменные орудия. На другом конце земли, в Англии, в то же самое время обитали существа другого вида (о чем свидетельствует находка сван-скомбского черепа), может быть, более близкого к человеку разумному (Homo sapiens). Больше всего свидетельств эволюции дают остатки неандертальского человека, который жил примерно 70—30 тысяч лет назад на огромной территории, простиравшейся от Великобритании до Сибири и от Северной Америки до юга Советского Союза. А кроманьонский человек, расписавший 35 тысяч лет назад картинами стены пещер во Франции, уже относился к виду Homo sapiens, современному человеку.
Со времени последней ледниковой эпохи наш вид, Homo sapiens, пожалуй, уже не претерпел сколь-нибудь заметной биологической эволюции. Но он сумел продвинуться вперед, как никакое другое животное. Отныне история человека стала историей его культурной эволюции: эволюции идей п машин, языка, мастерства, законов и правлений, литературы и искусств.
Этот новый род эволюции создал удивительное разнообразие. Культура средневекового христианства Европы отличалась от культуры раннемусульманского Востока по крайней мере не меньше, чем кошка отличается от собаки. Различия культур находят самые разные проявления: например, в неодинаковом облике городов и зданий в разных частях света.
Отдельными достижениями культурной эволюции можно обмениваться, и в этом одно из ее важнейших отличий от биологической эволюции. Так, идея буквенной письменности быстро охватила мир и нашла применение в самых разных языках. Технические достижения проникли во многие культуры мира.
Что же сказать о будущем? За будущее эволюции на нашей планете отвечает теперь человек. Если человек не уничтожит сам себя (а он может
Слева направо: черепа питекантропа, неандертальского человека и человека разумного.
80
Рисунки животных, сделанные первобытным человеком на стенах пещеры в южной Франции.
это сделать своими ядерными бомбами), то впереди перед нами немало времени: по крайней мере, двести миллионов лет — столько же, сколько понадобилось человеку, чтобы развиться из крошечного комочка живой материи.
Прежде всего человек должен добиться единства. Мир должен стать единым, потому что народы и культуры больше не могут жить врозь.
4—1471
81
ВЕРХНИЙ ПЛЕЙСТОЦЕН
...................... 4-я леднико-
'WF кроманьонский человек' вая эпоха
^^^^^ЕАНДЕРТАЛЬСКЙЙ ' ' ' '
”	ЧЕЛОВЕК
Sb
™ РАН НЕ-НЕАНДЕРТАЛЬСКИЙ
ЧЕЛОВЕК
э
" ЧЕЛОВЕК ИЗ СВАНСКОМ БА
З'я ме3ник^ вая эпоха,
СРЕДНИЙ ПЛЕЙСТОЦЕН

ПИТЕКАНТРОП
АВСТРАЛОПИТЕК
Эволюция человека и ее отношение к периодичности ледниковых эпох.
Своим господствующим положением в эволюции человек обязан знаниям, рассудительности и любознательности. Нам нужно, чтобы развивались науки, чтобы лучше стало образование, свободнее обмен идей и полнее выражение их в искусстве, чтобы больше красоты было в жизни, чтобы мы лучше умели пользоваться накопленными знаниями.
История культурной эволюции человека очень коротка, но каждый заметный шаг вперёд приводил к тому, что перед человеком открывались новые перспективы. Когда люди перешли от сбора плодов и ягод к охоте, это привело не только к появлению оружия, но и к умению действовать сообща. Неисчислимы преимущества оседлой жизни, полученные людьми с момента перехода к земледелию. Книгопечатание ускорило культурную эволюцию, потому что знания стали распространяться намного быстрее. Естествознание открыло нам совершенно новую картину мира, научило пользоваться его богатствами, и люди стали лучше жить. Следующий шаг, и в этом наша надежда,— шаг к единому, единственному миру, принадлежащему всем людям Земли.
82
толковый СЛОВАРЬ
Ископаемая саламандра, про которую в начале XVIII века думали, что это остатки человека, утонувшего во время библейского потопа.
Реконструкция австралопитека.
Австралопитек — примат, окаменевшие остатки которого были найдены в 1925 году в Южной Африке. Австралопитеки жили, по-видимому, в плейстоцене. В строении их черепа имеются черты и обезьян (особенно челюсть) и человека (форма лба и затылка). Судя по строению нижних конечностей, австралопитеки были близки к прямохождению.
/
Насекомоядное растение «венерина мухоловка» не выпускает жертву из своих листьев.
Адаптация (приспособление) — изменение в строении или поведении какого-либо организма или вида под влиянием воздействий внешней среды. Процесс возникновения эволюционных адаптаций идет чрезвычайно медленно. Благодаря изменчивости среди особей данного вида появляются более приспособленные к среде своего обитания. Это дает им больше шансов выжить и оставить потомство. Но требуется очень много поколений, чтобы адаптации, появившиеся у отдельных особей, стали характерными для всего вида.
84
Азой (азойская эра) —древнейшая эра геологического летосчисления, предшествовавшая протерозою. В переводе — «лишенная жизни».
Амфибии (земноводные) — такие животные, как лягушки, жабы, тритоны. На ранних стадиях жизни обитают в воде, во взрослом состоянии — на суше. Большинство амфибий размножаются в воде, на суше предпочитают сырые болотистые места. Амфибии — это класс типа хордовых. В ходе эволюции они были звеном, соединившим рыб и рептилий. Впервые появились, по-видимому, в девоне.
Аннелиды (кольчатые черви) — название зоологического типа, в который входят, например, дождевые черви, пиявки и т. д. Немало ископаемых аннелид. Это один из древнейших типов, остатки аннелид находят даже в отложениях прекембрия.
Беспозвоночные — все животные, не имеющие позвоночника. Среди беспозвоночных есть и совсем простые организмы и весьма высокоорганизованные животные.
Хамелеон добывает себе пищу (насекомых) с помощью длинного липкого языка.
Грызуны пустынь иногда обходятся без воды, довольствуясь той влагой, которая содержит* ся в пище.
Лягушка (класс амфибий) и две стадии ее личиночного развития (головастики).
85
Брюхоногие — такие животные, как улитки и слизни. Это один из классов типа моллюсков, притом самый древний (обнаруживаются начиная с кембрия) и самый многообразный, самый процветающий класс моллюсков.
Вид — самая маленькая систематическая единица в биологии. Все организмы, относящиеся к какому-нибудь виду, обозначаются латинским названием, состоящим из двух слов: имени рода и видового эпитета. Например, биологическое название человека — Homo sapiens (человек разумный), пчелы — Apis mellifera (пчела медоносная) и т. д. Особей, образующих вид, объединяет способность к взаимному оплодотворению. Несколько близких видов образуют род.
Вщсшие растения — такие растения, как мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные и некоторые ископаемые формы. У высших растений тело расчленено на стебель и листья, и в нем имеются особые сосуды, но которым вода и питательные вещества могут переноситься из одной части растения в другую. Вместе с тем сосудистая ткань придает растению жесткость, особенно нужную для произрастания на суше.
Гаметы — половые клетки, служащие животным и растениям для размножения. Мужская гамета называется спермием, женская — яйцеклеткой.
Гейдельбергский человек (Homo heidelbergensis)—ископаемый человек, обитавший в Европе около полумиллиона лет назад. Все наши знания о нем основаны на единственной находке — нижней челюсти, обнаруженной в 1907 году в Германии близ Гейдельберга. Это древнейший из найденных в Европе ископаемых остатков рода Ното.
Ископаемая челюсть и реконструкция гейдельбергского человека.
86
Генетика — область биологии, занимающаяся наследственностью и изменчивостью, то есть всем тем, на чем основаны черты различия и сходства между родственными организмами и на чем в конечном счете основан эволюционный процесс. Но генетика служит и целям практической селекции, которая улучшает полезные для человека сорта растений и породы животных.
Гены — входящие в состав хромосом мельчайшие тельца, управляющие ростом и развитием организма. В генах заключен как бы «проект» будущего организма, и каждый из них определяет развитие какой-то одной его стороны. Каждая клетка организма содержит два набора хромосом, исключение из этого правила — гаметы: в гамете только по одной хромосоме от каждой пары. Какая именно из парных хромосом окажется в данной гамете, решает случайность. Какая из гамет даст начало новому организму, тоже решает случайность. Благодаря этому разные организмы полу-У чают разные комбинации генов, и у них развиваются разные черты. Поэтому особи, составляющие вид, генетически неодинаковы. Различие между особями может также иногда вызываться генными мутациями. Если мутантные формы оказываются более приспособленными, в действие вступает естественный отбор, который шаг за шагом может привести к полнейшему изменению признаков вида.
Геологическое летосчисление — шкала времени, основанная на геологическом исследовании слоев земной коры и указывающая, когда и какие события происходили на протяжении 4 500 000 000-летней истории Земли. Всю эту историю делят на эры, каждая из которых состоит из периодов, а те в свою очередь — из эпох.
Геология — наука о Земле, ее строении и истории. В основном геология изучает породы, входящие в состав земной коры.
Головоногие — такие животные, как осьминоги, кальмары и каракатицы, а также разнообразные вымершие формы. Это класс типа моллюсков. Впервые появляются в кембрии.
Голосеменные — один из двух типов семенных растений. Сюда входят все хвойные, а также другие растения, у которых семена и семяпочки лежат открыто, на плодолистиках, а не заключены в пестик. Впервые появляются, вероятно, в девоне.
Голоцен — последний период кайнозойской эры, начавшийся около 10 000 лет назад и продолжающийся поныне. В переводе название означает «совершенно новый».
87
Три представителя типа губок.
Девонская панцирная рыба.
Граптолиты — ныне вымершая группа морских животных, существовавших начиная с кембрия. Остатки их находят во всех частях света. Некоторые биологи относят их к кишечнополостным, другие помещают среди хордовых, не имеющих позвоночника,
Губки — зоологический тип, в который входят очень просто устроенные животные, Они построены совсем не так, как другие многоклеточные животные: например, по мнению многих ученых, у губок нет нервной системы,
Девон — один из периодов палеозоя, Господствующей формой живых организмов в девоне были рыбы, Названный по имени английского графства, этот период начался около 400 миллионов лет назад и кончился примерно 350 миллионов лет назад,
Динозавры — крупные вымершие рептилии, господствовавшие в мезозое, В переводе с древнегреческого слово динозавры означает «страшные ящеры».
Естественный отбор — основной путь эволюционных изменений, Поскольку в пределах вида особи, как правило, достаточно разнообразны, их шансы уцелеть и
88
дать потомство тоже различны. Скажем, у одних кожа толще, у других тоньше. Со временем более тонкокожие животные вымрут, потому что одни из них не смогут дожить до половозрелого возраста, другие будут спариваться с толстокожими и дадут толстокожее потомство, и т. д. Если из поколения в поколение у толстокожих особей будет больше шансов оставить потомство, то в конечном счете изменится весь вид и толстокожесть станет характерной чертой входящих в него особей. Такое эволюционное изменение может начаться в ответ на изменение среды, похолодание, вынуждающее вид развивать соответствующие адаптации. Но не следует забывать о важности и генных мутаций, потому что именно в результате мутации может возникнуть изменение, позже закрепляемое естественным отбором.
Иглокожие — тип морских беспозвоночных животных, для которых характерна лучевая (радиальная) симметрия (когда симметричные части расходятся от центра, как лучи). Из современных животных сюда относятся, например, морские звезды и морские ежи. Ископаемых иглокожих находят начиная с кембрия.
Эволюция жирафа а результате есте-стее иного отбора.
89
Искусственный отбор — изменение людьми животных и растений, то есть создание человеком внутри биологических видов новых пород и сортов. Попросту говоря, человек размножает только те формы, которые обладают нужными ему чертами, и делает это из поколения в поколение. Иногда человек скрещивает животных или растения так, чтобы у потомства оказались желательные ему качества и отцовской и материнской особей. В результате наряду с естественным эволюционным процессом, в котором действует естественный отбор, существует искусственная эволюция, обусловленная деятельностью человека.
Искусственная эволюция — изменения животных и растений, навязанные им человеком. См. искусственный отбор.
Кайнозой (кайнозойская эра) — последняя, все еще продолжающаяся эра геологического летосчисления, начавшаяся 65 — 70 миллионов лет назад. Название означает «новая жизнь». Кайнозой часто делят на две части — третичный и четвертичный периоды, но такая классификация несколько устарела, и мы в этой книге делим кайнозой на семь периодов — от палеоцена до голоцена.
90
Карбон (каменноугольный период) — один из периодов палеозоя, закончившийся около 200—300 миллионов лет назад. Именно в то время образовались основные залежи каменного угля, от которого и возникло название периода.
Кембрий — самый древний период палеозоя. Начиная с кембрия в осадочных породах в большом числе попадаются окаменевшие остатки живых организмов. Имя периоду дало древнеримское название Уэльса. Этот период закончился примерно 450—500 миллионов лет назад.
Кишечнополостные — зоологический тип, в который входят такие животные, как кораллы и актинии. Все они живут в воде, большей частью в морской, и имеют мягкое тело, лишенное кровеносной и выделительной систем. Вполне возможно, что впервые они появились в прекембрии.
Класс — систематическая единица в биологии. Из классов составляется тип, а делится каждый класс на отряды.
Коловратки — зоологиче с к и й тип, в который входят мельчайшие водные многоклеточные животные. Они плавают и обеспечивают себя пищей благодаря биениям тончайших нитевидных выростов — «ресничек».
Эволюция собак — замечательный пример того, что может дать искусственный отбор,
Доисторический волк (наверху слева) — предок современных собак. Человек для разных целей вывел множество пород/ в том числе пекинскую собачку (наверху справа) для комнатного содержания, мастифа (второй ряд слева) для охоты, борзую (справа) для охоты и гонок. Другие породы изображены на нижнем рисунке.
Типичный ландшафт карбона.
Морская анемона — актиния (тип кишечнополостные).
Кроманьонский человек — высокая, прямоходящая, высоколобая раса человека разумного — Ното sapiens, которая в плейстоцене пришла на смену неандертальскому человеку. Кроманьонец — первый настоящий человек, его появление, которое произошло примерно 30 000 лет назад, было началом истории человеческой цивилизации.
Ледниковые эпохи — так называются отрезки времени в истории Земли, когда она была покрыта мощными ледниками. Эпохи оледенения неоднократно повторялись в .плейстоцене, в период существования древнего человека.
Мейоз — процесс клеточного деления, в результате которого у организмов образуются гаметы. При обычном клеточном делении, или митозе, делятся и хромосомы материнской клетки, так что в каждую из двух дочерних клеток попадает полный набор хромосом. Но при мейозе хромосомы не делятся, и каждая гамета получает только половину того набора хромосом, который имелся у исходной клетки.
Мезозой (мезозойская эра) — эра, следовавшая за палеозоем и закончившаяся около 70 миллионов лет назад. В буквальном
92
переводе — «промежуто ч н а я жизнь». Мезозой часто называют эпохой гигантских рептилий. В мезозое три периода: триас, юра и мел.
Мел (меловой период) — последний период мезозойской эры, закончившийся примернб 70 миллионов лет назад. Свое название получил потому, что среди пород, отложившихся в этот период, преобладает мел.
Микроокаменелости — ископаемые остатки микроскопических организмов: водорослей, спор и т. д. Микроокаменелости оказались очень полезными для эволюционных исследований, потому что по ним устанавливают возраст пород.
Миоцен — период кайнозойской эры (или, по другому делению, эпоха третичного периода), следующий за олигоценом. Закончился около 10—15 миллионов лет назад. Название означает «менее новый».
Митоз — процесс клеточного деления, при котором клетка и ее ядро вместе с хромосомами удваиваются, то есть из одной клетки становится две. См. гены, мейоз.
Коловратки,
Охота на носорога в ледниковую эпоху.
93
Млекопитающие — животные, которых отличает наличие шерсти и выделение молока для выкармливания детенышей. Человек, собака, корова, кит — это всё млекопитающие. Класс млекопитающих входит в тип хордовых, а сам состоит из трех подклассов:	однопроходные,
сумчатые и плацентарные (самый крупный). Впервые появляются, по-видимому, в юре.
Моллюски — такие животные, как устрицы, улитки, головоногие и некоторые другие. Их мягкое несегментированное тело часто бывает одето в прочную раковину. Тип моллюсков, вероятно, возник в кембрии.
Мутация — внезапное изменение в генетическом аппарате клетки (гены, хромосомы). Обычно имеют в виду изменения в хромосомах гамет; такие изменения передаются следующим поколениям, наследуются. Мутация может быть вызвана структурной перестройкой хромосом, но чаще — химическим изменением гена. Рожденные игрой случая, мутации поставляют эволюционному процессу сырой материал — организмы, претерпевшие те или иные изменения. Вслед за этим в дело вступает естественный отбор, который выпалывает бесполезные или вредные изменения (таких всегда намного больше) и обеспечивает сохранение полезных.
94
Мхи — одна из групп высших растений, ныне довольно немногочисленная, но некогда обильная и разнообразная. Мхи встречаются Начиная с карбона.
Мшанки — зоологический тип, в который входят мелкие морские организмы, живущие обычно колониями. Ископаемые мшанки, появляющиеся в ордовикском периоде, хорошо представлены в более поздних породах.
Неандертальский .человек (Ното neanderthalensis) — ископаемый человек, обитавший в плейстоцене по всей Европе и, вероятно, во многих других частях Старого Света. Название дано по долине Неандерталь, где впервые были найдены части скелета. Мозг неандертальца был такого же размера, как у современного человека, но по строению черепа неандерталец больше походил на человекообразную обезьяну: низкий лоб, надглазничный валик, отсутствие выступающего подбородка. Прямохождение, по-видимому, еще не было хорошо выраженным. Но неандерталец умел изготовлять орудия, пользовался огнем, в поздние ледниковые эпохи жил в пещерах и имел примитивную религию.
Фораминиферы — мельчайшие одноклеточные организмы, из которых образован мел.
Реконструкция неандертальского человека.
95
Ехидна (подкласс клоачные, отряд однопроходные).
Неолит — стадия древнейшей истории человека, пришедшая на смену палеолиту. В неолите люди употребляли заточенные и отполированные каменные орудия, тогда же впервые появилось земледелие, стали изготовлять посуду, началось одомашнивание Животных.
Низшие растения — такие растения, как водоросли и грибы. У низших растений тело обычно не расчленено на стебель и листья, а представлено так называемым слоевищем (талломом). Появились в прекембрии.
Однопроходные — небольшая группа очень примитивных млекопитающих, образующая единственный отряд подкласса клоачных. Как у всех млекопитающих, у них есть шерсть и выделяется молоко. Но они не рождают живых детенышей, а откладывают яйца, подобно рептилиям, на которых они похожи и некоторыми другими чертами. Хотя ископаемых однопроходных находят начиная с плейстоцена, вполне возможно, что они гораздо древнее. Современные однопроходные — утконосы и ехидны.
Окаменелости (ископаемые) — остатки животных и растений, уцелевшие главным образом в осадочных горных породах, а
96
также в вулканическом пепле, в смоле (янтаре). В большинстве случаев сохраняются только твердые части организма — кости, зубы, хитин и тому подобное. Образование окаменелостей начиналось обычно с того, что тело растения или животного еще до полного разложения покрывалось песком или другими осадками. Позже осадки затвердевали, образуя осадочные породы. Иногда даже мягкие части организмов оставляли в этом затвердевающем материале свои отпечатки. Окаменелости доказывают правильность эволюционной теории. Их изучает палеонтология.
Олигоцен — период кайнозойской эры (по другому деле-нпю — эпоха третичного периода) , следующий за эоценом. Название в переводе означает «немного новый». Закончился примерно 25—35 миллионов лет назад.
Ордовик (ордовикский период) — второй период палеозоя, закончившийся около 440 миллионов лет назад. Назван по имени племени, обитавшего в северной части современного Уэльса, то есть там, где были найдены первые исследованные породы этого периода. Многие геологи не выделяют ордовик в особый период, а рассматривают его как нижний отдел силура.
3
Образование окаменелости.
1 — череп заносится песком; 2 — песок уплотняется в твердую породу; з — кость разрушается и пропитывается минеральными солями; 4 — минерализованная кость сохраняется и после разрушения породы.
Череп ископаемого животного Triceratops,
97
Аммонит ордовика (окаменевшая раковина).
Слои осадочной породы.
Осадочные породы — такие породы, как известняк, песчаник, сланец. Они образовались там, где накапливались продукты разрушения других пород и остатки живых организмов, например на дне морей и озер. Осадочные породы богаты окаменелостями.
Отряд — систематическая единица в биологии. Из отрядов составляется класс, а делится каждый отряд на семейства.
Палеозой (палеозойская эра) — буквально «эра древней жизни», потому что именно в это время жизнь (поначалу в простых, примитивных формах) установилась и распространилась на Земле. Палеозой, который иногда зовут «эрой беспозвоночных», разделяется на 6 периодов с кембрия по пермь. Он закончился около 200 миллионов лет назад.
Палеолит — первая из двух частей так называемого каменного века, зари человеческой истории. В это время (плейстоцен) наши предки начали употреблять каменные орудия, иногда обкалывая их, чтобы придать им нужную форму. Уже жил неандертальский человек, а также некоторые другие представители рода Ното. В палеолите же появился кроманьонский человек, более искушенный в изготовлении каменных орудий, раз-
98
рисовывавшии свои пещеры, — вообще развивший более высокую культуру. Палеолит сменился неолитом.
Палеонтология — наука об организмах, обитавших на Земле в прошлом. Основана главным образом на изучении окаменелостей.
Палеоцен — самый ранний период кайнозоя, предшествовавший эоцену (по системе, принятой многими специалистами). Закончился примерно 60 миллионов лет назад.
Панцирные рыбы — ископаемые пресноводные и морские позвоночные, жившие в палеозое. Различают две группы панцирных рыб. Остракодермы (панцирнокожие) — древнейшие из известных ископаемых позвоночных. Эти рыбоподобные бесчелюстные животные, одетые в костный панцирь, впервые появились, по-видимому, в ордовике. Другая группа — плако-дермы (пластинчатокожие), близкие к акулам рыбы, широко распространившиеся в девоне.
Первичнохордовые—группа животных, входящих в состав типа хордовых и отличающихся тем, что у них нет позвоночника (ио есть хорда — спинная струна). Иногда первичнохордовых рассматривают как подтип, иногда в этой группе различают три подтипа.
Орудия палеолита.
Реконструкция панцирной рыбы из панцирнокожих.
99
Плеченогие — тип морских бес-позвоночных животных, имеющих двустворчатую раковину. Теперь плеченогих довольно мало, но известно огромное множество ископаемых форм, прослеживаемых до прекембрия.
Плиоцен — период кайнозойской эры (или, как иногда считают, последняя эпоха третичного периода). Закончился около миллиона лет назад. В переводе — «более новый».
Позвоночные — такие животные, как рыбы, амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие, то есть большинство представителей типа хордовых. У позвоночных есть череп, скелет из хряща или костей и позвоночник. Неверно употреблять слово «позвоночные» как название типа, потому что у некоторых хордовых настоящего позвоночника нет (см. первичнохордовые).
Покрытосеменные — тип высших растений, в который входят растения с настоящими цветками. В отличие от голосеменных у покрытосеменных имеется завязь — полость, в которой развиваются семяпочки. Эта полость образуется благодаря тому, что плодолистики срастаются своими краями, формируя орган, называемый пестиком. Тип делится на два класса: однодольные
Жизненный цикл цветкового растения.
Горилла (отряд приматов).
10t
Руки четырех приматов: тупайи, бабуина, орангутана и человека.
Обыкновенный удав (класс рептилий).
(в зародыше одна семядоля) и двудольные (в зародыше две семядоли). Впервые появляются в триасе.
Прекембрий — название, которым охватывают всю историю Земли до наступления палеозоя. Иногда прекембрий делят на две эры — азойскую и протерозойскую. Это первые 4000 миллионов лет истории Земли.
Приматы — такие животные, как человек, человекообразные обезьяны, мартышки. Приматы — наиболее высокоорганизованный отряд класса млекопитающих. У них ногти, а не когти; большой палец на передних и нижних конечностях обычно противопоставлен остальным четырем. Многие виды обитают на деревьях. Первые приматы появились, по-видимому, в ходе третичного периода.
Простейшие — одноклеточные животные и растения, образующие отдельное царство. В отличие от бактерий, тоже одноклеточных, у простейших имеется хорошо развитое клеточное ядро.
302
Протерозой (протерозойская эра) — эра, в течение которой на Земле, вероятно, впервые появилась жизнь (в переводе — «эра древнейшей жизни»). В протерозойских породах обнаружены окаменевшие остатки водорослей и аннелид. Эра закончилась 500—600 миллионов лет назад.
Птицы — класс, относящийся к типу хордовых. Каждый знает, что птицы покрыты перьями, у них теплая кровь и нет зубов. Впервые птицы появились в юре.
Рептилии (пресмыкающиеся) — такие животные, как змеи, ящерицы, крокодилы, черепахи, а также огромные вымершие динозавры. Это класс позвоночных, то есть класс из типа хордовых. Кровь у рептилий холодная, они откладывают яйца. Появились, по-видимому, в карбоне. В мезозое рептилии уже господствовали на Земле.
Род — систематическая единица в биологии, вторая после наименьшей единицы, вида. Близкие роды объединяют в семейства.
Три обезьяны — разные виды рода Cercopi-thecus.
Рудиментарные органы.
1 — палец ноги примата; 2 — палец ноги копытного; 3 — палец ноги собаки; 4 — шпора на ухе-человека.
103
Рудиментарные органы —части тела, которые в процессе эволюции утратили свое значение, полностью перестали развиваться. Так, хвостовые позвонки человека — рудимент хвоста, который был у его предков. Рудиментарные органы помогают изучать эволюцию организмов..
Селекция — совокупность приемов, с помощью которых человек выводит новые сорта растений и новые породы животных: получение мутаций, искусственный отбор и т. д.
Семейство — систематическая единица в биологии. Близкие семейства образуют отряд, а делится семейство на роды.
Силур — один из периодов палеозоя, названный по имени кельтского племени. Закончился примерно 400 миллионов лет назад.
Систематические единицы — различные по своему значению группы, на которые в биологической науке’разделены все животные, растения и микроорганизмы. Все биологически сходные особи объединяются в вид, близкие виды образуют род, роды собираются в семейства, семейства в отряды, из близких отрядов формируется класс, несколько классов образуют тип. Вид — систематическая единица низшего рапга, а тип — высшего ранга, если не считать царства. Подразделением живых организмов па группы, выяснением родственных отношений между группами, их происхождением и взаимоподчинением ведает особая наука — систематика. Вот как систематика классифицирует человека: род и вид Ното sapiens, семейство гоминид, отряд приматов, класс млекопитающих, тип хордовых, царство животных. Есть и дополнительные подразделения основных систематических единиц: например, в классе млекопитающих три подкласса: клоачные (см. однопроходные), сумчатые и плацентарные (человек — в последнем из них). Нужно добавить, что пока не удалось разработать такую систему, которая удовлетворяла бы всех биологов.
Спермий (сперматозоид, живчик) —мужская половая клетка, или гамета.
104
Споры — микроскоп и ч е с к и е тельца, часто одноклеточные, при помощи которых размножаются многие растения, например грибы, папоротники. Споры отделяются от родительского растения и разносятся ветром, водой, животными. Каждая выжившая спора может дать начало новой особи.
Сумчатые — такие животные, как кенгуру, опоссум и т. д. Детеныши у сумчатых рождаются недоразвитыми и очень мелкими, а потом дозревают в сумке на животе у матери, где находятся и молочные железы. Сумчатые образуют подкласс класса млекопитающих. Впервые они появились, вероятно, в меловом периоде.
Тип — одпа из крупнейших систематических единиц в биологии. Несколько типов образуют царство — например, царство животных, царство растений. Тип делят на классы.
Третичный период —так иногда называют первую часть кайнозойской эры, В этом случае вторую ее часть зовут четвертичным периодом. В этой книге мы придерживаемся более употребительного деления кайнозоя на несколько периодов.
Кенгуру (подкласс сумчатые).
Трилобиты кембрия.
105
Хромосомы растения (наверху) и плодовой мушки (внизу).
Сильно увеличено.
Триас — первый период мезозоя. Название возникло из-за трехслойности пород, характерных для этого периода. Он закончился примерно 170—190 миллионов лет назад. *
Трилобиты — ныне вымершие морские животные, класс типа членистоногих. Особенно много ископаемых трилобитов находят в породах, образовавшихся в начале палеозойской эры.
Филогения — изучение исторического развития организмов и их взаимоотношений на эволюционной лестнице.
Хитин — твердое вещество, из которого построен наружный скелет у большинства насекомых и ракообразных.
Хорда (спинная струна) — прочный эластичный стержень, проходящий внутри тела. Наличие хорды — отличительная черта представителей типа хордовых, но в большинстве случаев хорда есть только у зародышей, а у взрослых животных развивается позвоночник. Лишь некоторые мелкие представители типа хордовых сохраняют хорду во взрослом состоянии (см. первичнохордовые) .
106
Хордовые — зоологический тип, к которому наряду с другими позвоночными относится и человек. Этот тип охватывает различных животных, имеющих хорду на той или иной стадии своего развития. Первые очень примитивные хордовые появились в кембрии.
Хромосомы — нитевидные или палочковидные микроскопические тельца, заключенные в ядре каждой живой клетки, как растительной, так и животной. В хромосомах находятся гены, которые определяют развитие особи и ее характерные признаки. У человека в каждой клетке 48 хромосом, только в гаметах (яйцеклетках и спермиях) их по 24. Но после соединения гамет образуется клетка с 48 хромосомами, из которой вырастает новое человеческое существо. При митозе, когда происходит деление клетки, делится и каждая хромосома, так что новые клетки получают полный набор хромосом.
Человек разумный (Homo sapiens)—родовое и видовое название современного человека, первым нам известным представителем которого был кроманьонский человек. Близкими к Homo sapiens видами были другие вымершие представители рода Homo: Homo heidelbergen-sis (гейдельбергский человек),
Членистоногие.
1 -жук-усач; 2 — паук-крестовик; 3 — жук-плавунец; 4 — жук-щелкун; 5 — многоножка.
107
Карикатура, направленная против Дарвина (1882 год).
Homo neanderthalensis (неандертальский человек) и др. Человека разумного отличают большой мозг, форма черепа, прямохождение, речь, использование сложных орудий и т. д.
Человекообразные обезьяны — такие современные бесхвостые виды обезьян, как горилла, орангутан и шимпанзе, а также некоторые ископаемые формы, стоявшие на пути эволюции человека.
Четвертичный период — так иногда называют вторую часть кайнозоя, следующую за третичным периодом. Соответствует плейстоцену и голоцену.
Членистоногие — зоологический тип, включающий наибольшее число
видов современных животных. Сюда относятся такие организмы, как насекомые, пауки, многоножки, крабы и т. д., а из ископаемых — трилобиты. Характерен твердый членистый наружный скелет и парные членистые ноги. Членистоногие впервые появляются в кембрии.
Эволюция — изменение животных организмов в ходе их исторического развития. Эволюция происходит потому, что на протяжении огромного ряда поколений действуют такие механизмы, как передача признаков по наследству, мутации и естественный отбор. Эволюционная теория, впервые выдвинутая в 1859 году английским натуралистом Чарлзом Дарвином,
уверждает, что этим путем за сотни миллионов лет развилось огромное разнообразие организмов, ныне населяющих нашу планету.
Экология — всестороннее изучение взаимоотношений организмов и среды их обитания.
Эмбриология — изучение того, как возникает и развивается зародыш, то есть новый организм, вырастающий из оплодотворенной яйцеклетки.
Эоцен — период кайнозойской эры. Одни ученые считают его первым периодом, другие — вторым (вслед за палеоценом). Название означает «заря нового». Эоцен закончился примерно 40—45 миллионов лет назад.
Эпоха — промежуток времени на шкале геологического летосчисления. Несколько эпох образуют период.
108
Эволюция лошади.
Наверху: слева — небольшой четырехпалый Нуга-cotherium из эоцена, справа — трехпалый Mesohippus; в середине: слева — Merychippus, справа — однопалый Pliohippus; и современная лошадь, Equus (внизу).
Эра — крупнейший промежуток времени на шкале геологического летосчисления. Всю историю существования Земли делят обычно на пять эр: азой, протерозой, палеозой, мезозой и кайнозой.
Юра — второй период мезозоя, получивший свое имя от Юрских гор в Европе. Он закончился примерно 135—140 миллионов лет назад.
Яйцеклетка (яйцо) — женская половая клетка, или гамета. Часто снабжена большим запасом питательных веществ, используемых развивающимся зародышем.
СОДЕРЖАНИЕ
Дм. Сухарев. Для кого эта книжка, зачем она и кто ее написал	5
1.	ЭВОЛЮЦИЯ СУЩЕСТВУЕТ	11
2.	КАК ПРОИСХОДИТ ЭВОЛЮЦИЯ 31
3.	ХОД ЭВОЛЮЦИИ	51
ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРЬ	83
ДЖУЛИАН ХАКСЛИ
УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР ЭВОЛЮЦИИ
Редактор Р. В. Дубровская
Художник Л. Ламм
Художественный редактор Ю. Л. Максимов
Технический редактор А. Г. Резоухова Корректор А. Я. Шехтер
Сдано в набор 17/XI-70 г.
Подписано к печати 10/III-71 г.
Бум. кн. журн. 70X 90716 = 3,56 л.
Печ. усл. 8,19. Уч.-изд. л. 6,35.
Цена 31 коп. Изд. № 12/5776.
Зак. 1471.
Издательство «Мир»
Москва, 1-й Рижский пер., 2.
Ярославский полиграфкомбинат Главпо-лиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. .Ярославль, ул. Свободы, 97
УВАЖАЕМЫЙ ЧИТАТЕЛЬ!
Ваши замечания о содержании книги, ее оформлении, качестве перевода и другие просим присылать по адресу: Москва, И-278, 1-й Рижский пер., д. 2, издательство «Мир».