В курсе дела: эволюция

Несмотря на то, что каждый год появляется множество публикаций и новых интересных исследований, посвящённых эволюции видов, а учёные стремятся просвещать народ (например, устраивают конференции, на которых развенчивают научные заблуждения), копья вокруг этой темы продолжают ломаться.

О том, что такое эволюция, какие распространённые заблуждения с ней связаны и какие особенности наших тел напоминают о постоянно идущих процессах адаптации, расскажет Роман Лаас, преподаватель физики и основатель проекта «Постоянная Планка», где создают нескучные образовательные курсы для школьников и взрослых.

Наверх

Эволюция — естественный процесс развития живой природы. Важно сразу кое с чем определиться: сама эволюция — неопровержимый факт. Нет на свете образованных людей, которые бы отрицали эволюцию в целом. Даже сторонники теории разумного замысла считают, что Бог не создавал все возможные породы собак на Земле. Он создал волка, а уже из него в процессе эволюции возникли остальные породы.

Отрицать эволюцию — это как отрицать гравитацию. Вы можете, конечно, этим заняться, но не ожидайте, что мир будет воспринимать вас всерьёз.

Источник: Wikipedia

2. Почему она называется теорией? 

Наверх

Чтобы ответить на этот вопрос, важно определиться с тем, как работает наука. Учёные всего мира наблюдают за природой и происходящими в ней процессами, а затем выдвигают гипотезы. Гипотезы проверяются на основании экспериментов и дальнейших наблюдений. Если гипотезы оказались верны и предсказали именно те результаты, которые и были в итоге получены, на их основании строится теория.

А затем учёные и скептики всего мира пытаются эту теорию опровергнуть, потому что на её основании можно создать сколько угодно проверяемых предположений. Если теорию можно опровергнуть в принципе, такая теория считается научной, если нет — ненаучной.

Обратите внимание, что многие другие понятия, в которых мы не сомневаемся, тоже содержат слово «теория» — скажем, теория вероятности, общая теория относительности, атомная теория, квантовая теория. Однако почему-то проблемы возникают только с эволюцией.

3. Какие у теории эволюции есть доказательства?  

Наверх

Собственно, чтобы искать доказательства, давайте сначала определимся с самой теорией. Эволюция — факт, это мы уже поняли, но как она происходит? Вот её ход, друзья мои, и есть теория эволюции. В 1859 году Чарльз Дарвин опубликовал книгу «Происхождение видов», в которой описывалось следующая идея:

ЕСЛИ

1. в популяции рожается больше особей, чем может выжить;

2. существуют различия между особями в популяции, влияющие на их выживаемость;

3. эти различия передаются по наследству,

ТО...

Этот механизм Дарвин назвал естественным отбором и признал его основной движущей силой эволюции. Главным доказательством эволюции, естественно, является палеонтологическая летопись, а именно — ископаемые, которые мы находим.

4. Все найденные доказательства — фальшивка!

Наверх

А вот это уже просто неправда. Да, конечно, в истории были случаи, когда недобросовестные археологи-палеонтологи пытались выдать фальшивку за настоящие ископаемые. Но для этого и существует научное сообщество, учёные постоянно проверяют и перепроверяют друг друга. Даже сто лет назад подлинность таких «ископаемых» ставилась под сомнение в течение года, сегодня же подделки элементарно можно выявить при помощи современных методов анализа.

Однако противники теории эволюции припоминают именно казусы начала двадцатого столетия. На сегодняшний день найдено огромное количество останков древних видов жизни, причём не только фрагментов костей, но и практически полностью сохранившихся скелетов. Знакомьтесь, это Сью. Точнее, это 90% реальных костей Сью.

Тираннозавр Сью, она же — экспонат FMNH PR2081 Музея естественной истории им. Филда, США.

Источник: Flickr

Доказательство того, что это фальшивка, сделало бы учёного известным на весь мир, но никто так и не смог опровергнуть тот факт, что Сью — настоящая. Мы не только смогли подтвердить, что костям Сью более 65 миллионов лет, но и выяснили, что она умерла в 28 лет, ломала ребро и руку, страдала от артрита. Правда, не можем точно выяснить, она это или всё же он, но размер заставляет нас предполагать, что это она: есть основания думать, что самки были крупнее.

5. Почему мы не наблюдаем эволюцию сейчас?

Наверх

Во-первых, вы наблюдаете. У эволюции есть несколько механизмов, некоторые работают вполне быстро. Например, половой отбор. Грубо говоря, если придёт мода на высоких людей, средний рост населения может измениться за 2-3 поколения. 

Но, скорее всего, вы имели в виду не это. Тогда вопрос стоит переформулировать так: почему мы не наблюдаем естественный отбор сейчас? Удивительно, но ответ тот же: наблюдаете. Дело в том, что для проявления действительно новых особенностей и функций в популяции должно пройти очень много времени.

Однако мы можем наблюдать за организмами, жизнь которых гораздо короче нашей, — бактериями. Существуют лабораторные бактериальные культуры, цикл жизни которых меньше часа. За месяц можно наблюдать смену тысячи поколений, чем учёные и занимаются.

6. Сам Дарвин отрёкся от своего труда, почему мы должны в это верить? 

Наверх

Для начала: вам сам Дарвин сказал, что он отрекается, или вы слышали об этом в телепередаче сомнительного качества? Важно понимать следующее: Дарвин был учёным. А это значит, что истина для него была всегда важнее всего, и он прекрасно понимал, что ещё многого не знает. Учёные как раз всегда готовы отказаться от своих идей в случае, если кто-то найдёт опровержение.

Главным ночным кошмаром Чарльза Дарвина было время: исходя из его теории естественного отбора, эволюция должна была занять огромное количество времени, миллиарды лет. Однако по научным представлениям того времени, Земле было всего несколько сотен миллионов лет (уже тогда понимали, что не 6 000).

Источник: Pixabay

Другой великий учёный, Лорд Кельвин, рассчитал этот возраст исходя из того, что Земля постепенно остывает, как и любое другое тело. Зная её температуру сегодня, можно предсказать момент её создания. Виноват ли Дарвин в том, что его современники-физики не знали, что ядерные реакции могут разогревать Землю и ей 4,5 миллиарда лет? Конечно, нет. Сомневался ли он в своей правоте? Конечно, да! Как и любой другой нормальный учёный, который ищет ответы, максимально приближенные к истине. 

7. Почему теория эволюции не может объяснить происхождение жизни? 

Наверх

А почему теория вероятности не может объяснить происхождение чисел? Теория эволюции описывает механизмы постепенного превращения одноклеточных организмов в разнообразие жизненных форм сегодня, она и не ставила перед собой целью объяснить происхождение жизни.

Обвинять учёных в том, что они не могут объяснить жизнь — бесполезное занятие. О существовании проблем и загадок они знают гораздо лучше вас, и постоянно ищут ответы. Основы молекулярной биохимии уже заложены учёными, которые смогли показать, как относительно простые аминокислоты могут формировать стабильные структурные единицы, способные к самокопированию. То, что мы смогли выяснить сегодня — лишь малая часть удивительного мира биохимии.

Дело в том, что все компоненты органических молекул присутствуют в космосе, и пролетающая комета вполне могла их зацепить и принести с собой. Уже обнаружены простейшие организмы, способные жить в экстремально высоких температурах. Это подтверждает, что жизнь в некоторой протоформе могла зародиться ещё когда наша планета совсем не была похожа на сегодняшний милый голубой шарик.

«Как прикажете тут эволюционировать, если вы выбрасываете нас обратно в океан?»

Источник: Pinterest

8. Но если всё это правда, и люди действительно произошли от обезьян, почему обезьяны существуют? 

Наверх

Тут сразу несколько важных моментов. Продолжим эту мысль: а почему существуют крысы, деревья, грибы, бактерии, рыбы? Такая мысль может возникнуть только у тех, кто верит в свою исключительность, кто считает, что человек — венец творения, и всё рано или поздно должно свестись к нему. Но вот только у нас нет основания так считать.

Не факт, что чем сложнее жизненная форма, тем она более приспособлена. Нашему виду, homo sapiens, по самым смелым оценкам 200 000 лет. Знакомьтесь: это латимерия, рыба, которая считалась вымершей, пока её случайно не поймали африканские рыбаки. Латимериям как минимум 100 миллионов лет.

Обратите внимание, динозавры тогда только начинали появляться. Но есть ещё один хороший пример — медузы. 98% воды, ни нервной системы, ни сложных органов. 700 миллионов лет живут без изменений, куда более успешный вид с точки зрения эволюции, чем мы. Так что сойдёмся на том, что не каждый организм стремится стать человеком разумным и пойдём дальше.

Источник: Pixabay

По разным оценкам, он жил около 8 миллионов лет назад. Важно понимать, что точную информацию получить трудно — чему-либо сложно сохраниться в течение 8 миллионов лет. Для такого нужно, например, очень удачно упасть в болото. В итоге разные популяции оказывались в разных условиях, отсюда разные признаки оказывались более полезными. Постепенно признаки накопились так, что получились и мы, и шимпанзе. Факт того, что мы сосуществуем сегодня, показывает, что с точки зрения эволюции они не менее успешны, чем мы.

9. Так что же, мы все результат великого рандома? 

Наверх

Я бы так не сказал. Для начала подумайте вот о чём: тот факт, что вы сейчас сидите и читаете эту статью, означает, что каждый ваш предок, начиная от первого одноклеточного организма, был достаточно успешен, чтобы выжить. Это значит, что ваше тело — результат мудрости природы и содержит в себе знания о том, как выживать в течение 3 миллиардов лет (а именно столько существует жизнь на Земле).

Эволюция спрятала в вас удивительные функции, о которых вы и не задумывались. Скажем, ваша кровь запекается на ране, не позволяя вам умереть от любой царапины, ваша кожа, отмирая, образует плотный покров, который защищает вас от альфа и бета-радиации, а гамма-радиация несёт вред только при очень больших дозах, потому что в ДНК две нити и каждая способна восстанавливаться, копируя другую при повреждении.

Наши пальцы на руках и ногах под водой набухают, чтобы увеличить трение и не дать нам соскользнуть. Наконец, наш мозг настолько развит, что мы научились использовать орудия труда, делать одежду и развили язык. Последнее стало возможным благодаря тому, что у нас опустилась гортань, и теперь тысячи людей ежегодно умирают, когда разговаривают с набитым ртом.

У нас нет хвоста, но есть копчик, на который больно падать. Мы видим и слышим только крохотную часть спектра звука и света, в отличие от тех же собак и кошек, к тому же у нас есть «слепое пятно» — место, где пучок нервов крепится к глазу. Если не знали — погуглите, как его найти, вам понравится.

Когда-то давно у наших предков повредился ген, ответственный за синтез витамина C, но они этого не заметили, потому что питались фруктами. В итоге мы и шимпанзе болеем цингой, а другие животные нет. Развитие умственных способностей привело к росту головы детей и в итоге их стало очень сложно рожать. Из-за этого пришлось делать «откат» — дети стали рождаться с несросшимся черепом, чтобы он не ломался при рождении, а время, когда детёныш становится самостоятельным, значительно отодвинулось.

Продолжать можно очень долго, но вывод один: мы — те, кто мы есть, и наши тела скрывают множество загадок. Разгадывая их, мы можем больше узнать о себе и мире, в которым мы живём. 

Что почитать?

• Если вам интересно больше узнать об эволюции, рекомендую почитать книгу Карла Циммера «Эволюция: Триумф идеи». На русском языке она вышла в издательстве «Альпина Паблишер».
• Что касается эволюции человека, имет смысл прочитать замечательную книгу Александра Соколова «Мифы об эволюции человека», кстати, тоже выпущенную «Альпиной».
• Если хотите материал покороче, взгляните на эту публикацию в Scientific American.