Доказательства эволюции

Под редакцией А.В.Маркова

Авторы: Н.М.Борисов, Ф.Ю.Воробьев, А.М.Гиляров, К.Ю.Еськов, А.Ю.Журавлев, А.В.Марков, А.А.Оскольский, П.Н.Петров, А.Б.Шипунов

2010 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Вводная часть:

1. Вступительное слово

Все ли ученые признают эволюцию?

2. Чем гипотезы и теории отличаются от доказанных фактов

3. Общие замечания

4. Появление новых полезных свойств в результате мутаций

5. Изменения видов при доместикации (от искусственного отбора к естественному)

Группы доказательств:

1. Наблюдаемая эволюция

2. Эволюционное дерево

3. Палеонтологические доказательства

4. Морфологические доказательства

5. Эмбриологические доказательства

6. Молекулярно-генетические и биохимические доказательства

7. Биогеографические доказательства

Дополнительные материалы:

8. Полезная литература и ссылки

9. Этические и эстетические аргументы

10. Ответы на некоторые типичные "доводы" антиэволюционистов

11. Некоторые более сложные доказательства эволюции

12. Ф. Коллинз. "Расшифровка божественных чертежей"

 

1. Вступительное слово

Современная биология неотделима от концепции биологической эволюции. Как сказал один из крупнейших биологов-теоретиков XX века Феодосий Григорьевич Добржанский (1900–1975), «ничто в биологии не имеет смысла кроме как в свете эволюции» (nothing in biology makes sense except in the light of evolution) — так было озаглавлено его эссе, опубликованное в 1973 г.

Мировое научное сообщество обоснованно считает, что имеющиеся доказательства эволюции настолько неопровержимы и всеобъемлющи, что отрицать факт биологической эволюции, оставаясь в рамках науки, сегодня уже невозможно. К каждому отдельному примеру или аргументу всегда можно при большом желании придраться (этим и занимаются антиэволюционисты, часто не совсем точно именуемые креационистами — люди, отвергающие научную концепцию эволюции), но с научными представлениями об эволюции согласуются миллионы фактов. Эволюция придает смысл, логику и стройность всему гигантскому массиву накопленных биологией знаний.

Однако то, что очевидно специалистам, далеко не всегда очевидно людям, не занимающимся наукой профессионально. К сожалению, антиэволюционистская пропаганда продолжает находить отклик в сердцах многих далеких от биологии людей. Этому есть целый ряд причин, в том числе психологических. Например, многим кажется, что происхождение от обезьян умаляет человеческое достоинство. По мнению ряда психологов, живучесть креационизма отчасти связана с врожденными особенностями человеческой психики. В частности, людям, особенно в детстве, свойственна так называемая «неупорядоченная телеология» — склонность приписывать некую изначальную цель всем объектам окружающего мира (тучи существуют, чтобы шел дождик, а львы — чтобы смотреть на них в зоопарке) (см.: Неприятие научного знания уходит корнями в детскую психологию).

Помимо врожденных психологических особенностей, распространению креационизма и других ненаучных и лженаучных представлений и суеверий способствует и распространение демократических ценностей. Как это часто бывает, люди начинают применять законы и правила, справедливые и уместные в рамках определенного круга явлений, далеко за пределами области их применимости. Что хорошо для политики и социальных отношений, не обязательно хорошо для науки. В науке нельзя ни решать вопросы всеобщим голосованием, ни рассматривать любые точки зрения как изначально равноправные, ни считать одинаково весомыми мнения экспертов и дилетантов (подробнее см.: Письмо на Российское телевидение). Это особенно актуально для биологии.

Современная биология в значительной мере основана на фактах и идеях, которые противоречат врожденным склонностям нашей психики. Из всех наук именно биология, по мнению многих, вступает в самое сильное противоречие с религией. Не секрет, что у представителей многих конфессий факт происхождения человека от обезьян часто вызывает резкое неприятие.

Эволюция является твердо установленным научным фактом. Но для того, чтобы это осознать, необходимо довольно подробное знакомство с данными биологической науки. Между тем даже профессиональным биологам в наши дни трудно ориентироваться в неиссякаемом потоке новых фактов, опытов, открытий и гипотез. В связи с этим популяризация биологических знаний сегодня приобретает особенно большое значение. Мировое научное сообщество вполне это осознает, чему свидетельством большое количество научно-популярных книг об эволюции, изданных в последние годы (к сожалению, преимущественно за рубежом).

Электронная публикация "Доказательства эволюции" представляет собой популярное пособие для тех, кто интересуется естественными науками, но не занимается ими профессионально, в том числе для продвинутых школьников. В нем рассказано об основных группах научных фактов, подтверждающих реальность биологической эволюции, и о том, почему представления антиэволюционистов нельзя считать научными.

Популярная форма изложения неизбежно приводит к упрощению многих сложных понятий. Невозможно рассказать о сложных понятиях широкой аудитории, ничего не упрощая и не опуская никаких подробностей. Поэтому данная публикация, возможно, не годится на роль полноценного научного справочника, но полезна для первоначального ознакомления с обсуждаемыми предметами. К тому же все ключевые факты мы старались подкреплять либо прямыми ссылками на научные публикации, либо (чаще) на научно-популярные статьи, в которых, в свою очередь, непременно имеются ссылки на научные первоисточники. Таким образом, официальные научные подтверждения изложенных здесь сведений в большинстве случаев находятся либо в одном, либо в двух "кликах" от нашего текста.

Одна из проблем, связанных с популяризацией научных представлений об эволюции, состоит в том, что ученых убеждать не надо, а антиэволюционистов сложно переубедить (они, в силу своих взглядов, относятся с недоверием к науке и к аргументам, которые можно выдвинуть в русле научного подхода). Но, по крайней мере, тем, у кого еще нет сложившихся убеждений по вопросам, связанным с эволюцией, и тем, кто сомневается в справедливости утверждений антиэволюционистов, можно и нужно напоминать о том, что научное сообщество целиком и полностью разделяет взгляды эволюционистов, а не креационистов, и объяснять, какого рода данные и аргументы привели к признанию факта эволюции современной наукой.
Антиэволюционисты нередко ссылаются на высказывания авторитетных ученых, якобы подтверждающие их взгляды. Нельзя сказать, чтобы ни один крупный ученый никогда не высказывался в поддержку тех или иных идей, свойственных антиэволюционистам. Но все же в наши дни в мире нет грамотных биологов, геологов и астрофизиков, которые отрицали бы миллиарды лет существования Земли и жизни на ней. Что же касается механизмов, лежащих в основе эволюции, то у некоторых ученых есть сомнения относительно того, все ли принципиальные механизмы эволюции уже известны науке. Но почти никто из специалистов не сомневается в том, что известные на сегодня механизмы существуют и играют в эволюции важную роль, а еще неизвестные принципиально познаваемы и могут быть рано или поздно открыты наукой. В частности, ни у одного грамотного биолога не вызывает сомнений реальность естественного отбора и его важная роль в эволюции.

Антиэволюционисты могут похвастаться лишь несколькими именами известных ученых, разделяющих их взгляды, и то известность этих ученых связана преимущественно с их пропагандой антиэволюционизма, а не с научными достижениями, обычно довольно скромными. Антиэволюционисты нередко пытаются убедить общественность в том, что в современной науке есть принципиальные разногласия относительно биологической эволюции. Некоторые разногласия в этой области, действительно, есть, но они касаются отдельных деталей эволюционного процесса и среди них нет ни одного принципиального. В пределах антиэволюционизма разногласий намного больше, и многие из этих разногласий принципиальны (например, в вопросе о том, соответствует ли история Земли слово в слово тому, что записано в Библии, или все же библейский текст о сотворении мира следует понимать как аллегорию — как считают и многие верующие эволюционисты).

Авторы данной публикации призывают к примирению религиозных людей с наукой. Среди ученых, в том числе эволюционистов, есть как атеисты и агностики, так и глубоко верующие люди. Все эти три категории представлены и среди авторов настоящей публикации (трое из которых являются православными христианами). Многие верующие, в том числе богословы, принимают выводы эволюционной биологии и не считают их противоречащими своей вере.

Примечательно, что многое в священных текстах никто, даже самые ортодоксальные богословы, не предлагает понимать буквально (например, притчи), а многое понять буквально просто невозможно — из-за отличающегося во многих конкретных деталях изложения одних и тех же событий, например, в разных книгах Библии, или в разных главах книги Бытия. Казалось бы, почему бы верующим не отказаться и от буквального понимания священных текстов об истории сотворения мира, жизни и человека? Следует признать, что такой отказ сопряжен с трудностями богословского свойства. Научные данные непросто соотнести, например, с представлением о Грехопадении как о первоисточнике зла. Получается, что богословы вынуждены или идти на поводу у науки и пытаться найти новые ответы на старые вопросы (а любая религия по своей природе консервативна и не склонна к поиску новых ответов), или отвергать научные данные, объявляя их плодами обмана или заблуждений.

Но идти против выводов науки в современном мире, где научные достижения и связанные с ними технологии проникают во все без исключения сферы жизни, довольно сложно. Ничего нельзя с этим поделать: нужно доверять науке. История знает немало примеров того, как религиозные представления видоизменялись с учетом научных данных. Когда-то считалось, что рай находится на облаках, а ад — глубоко под Землей. Теперь, благодаря научным открытиям, уже мало кто так считает. И богословы не пытаются доказать, будто наука здесь ошибается. Представление о вращении Земли вокруг Солнца когда-то казалось многим людям чудовищным богохульством, к тому же противоречащим библейскому свидетельству о том, что Солнце было сотворено позже Земли, и что оно, по крайней мере однажды, останавливалось на небе. Теперь уже мало кто продолжает настаивать на вращении Солнца и планет вокруг Земли. Богословы перестали считать научное представление о вращении Земли вокруг Солнца противоречащим религии. Верующего человека такие примеры того, как религия идет на поводу у науки, могут огорчать, но могут и радовать, если он — не без оснований! — считает, что научные открытия делаются с помощью разума, неспроста дарованного человеку Богом.

В России большинство антиэволюционистов — православные христиане. При этом Русская Православная Церковь в настоящее время не имеет официальной позиции по вопросу об эволюции. Среди православных христиан, в том числе священнослужителей, есть не только креационисты, но и немало эволюционистов (см., например: о. Андрей Кураев "Может ли православный быть эволюционистом"; о. Роман Братчик "Дарвин - это голова!"). В свою очередь, среди ученых, внесших свой вклад в развитие эволюционной теории, были и есть православные христиане. В частности, православие исповедовал и упомянутый выше Ф. Г. Добржанский, один из крупнейших эволюционистов в истории науки.

Антиэволюционисты есть не только среди христиан, но и среди приверженцев ислама, буддизма, индуизма и других религий. Часто это очень разные варианты антиэволюционизма, ведь даже представление о едином Боге-создателе есть не во всех религиях. Священные тексты по-разному описывают историю сотворения или возникновения мира и человека. У всех разные мнения, но наука на всех одна. Это не должно обескураживать верующих людей, ведь это еще не говорит о том, что наука выше религии. Например, Интернет тоже для всех один, но люди самых разных убеждений смиряются с тем, что их взгляды представлены в том же Интернете, что и убеждения их оппонентов. В современном обществе все пользуются плодами научных открытий, и всем стоит знакомиться с достижениями науки. Как примирить научные данные с религиозными убеждениями — непростой вопрос, на который нет единственного устраивающего всех ответа. Но ответ на него должны искать богословы — и может искать для себя каждый верующий. Дело ученых и работников светской системы образования — способствовать тому, чтобы наука развивалась, а ее достижения становились всеобщим достоянием.

Очень может быть, что когда-нибудь споры креационистов с эволюционистами уйдут в прошлое, и попытки убедить людей в том, что Земле несколько тысяч лет, или что естественный отбор не может быть причиной эволюционных изменений, станут так же редки, как стали в наши дни попытки убедить людей в том, что Земля плоская, или что Солнце и планеты вращаются вокруг Земли. Но для того, чтобы эти споры остались в прошлом, нужно добиться намного лучшего знакомства всех и каждого с достижениями науки. Данная публикация представляет собой попытку сделать шаг в этом направлении, преодолев еще один маленький участок большого и трудного пути. Едва ли представленные в ней материалы переубедят тех, кто относится к науке с предубеждением. Переубедить их сложно, а иногда и невозможно. Но будем надеяться, что она убедит непредвзятых читателей и послужит для всех, кто возьмется за ее чтение, источником интересных и полезных сведений.

П.Н. Петров, канд. биол. наук

А.В. Марков, доктор биол. наук

А.А. Оскольский, канд. биол. наук

Н.М. Борисов, доктор техн. наук, канд. физ.-мат. наук

А.М. Гиляров, доктор биол. наук, профессор

К.Ю. Еськов, канд. биол. наук

А.Ю. Журавлев, доктор биол. наук

А.Б. Шипунов, канд. биол. наук

 

екст основан на предисловии к русскому переводу книги "Происхождение жизни: наука и вера", изданной Американской академией наук и вышедшей на русском языке в 2009 г.)



Существуют ли среди ученых разногласия по поводу реальности биологической эволюции?

Самый большой успех, достигнутый противниками эволюции за годы активной пропагандистской деятельности, состоит в том, что им удалось внушить значительной части населения ложное представление о наличии разногласий в науке по поводу реальности эволюции. Устойчивость этого заблуждения базируется на непонимании того, что представляет собой современное мировое научное сообщество (мы говорим сейчас о естественных науках, которые соответствуют английскому слову science, а не о гуманитарных, в которых ситуация может быть иной). В отличие от религий, которых одновременно существует множество и которые принципиально не могут прийти к единому мнению по многим ключевым мировоззренческим вопросам, мировое научное сообщество де-факто является единым. Каждая новая гипотеза или теория проходит более или менее долгую экспериментальную проверку и в конце концов либо принимается сообществом, либо отвергается. Нет и не может (а главное, не должно) быть в современном мире таких естественнонаучных концепций, которые являются общепринятыми и почитаются за истину, например, в американской науке, но полностью отвергаются в германской, японской или индийской. Если подобная ситуация все же возникнет, ученые всего мира будут прилагать большие усилия, чтобы разрешить спор и установить истину. Если такое положение сохраняется надолго (как в случае с лысенковщиной в СССР), то это воспринимается как трагическая аномалия, как уход части ученых из мира науки в мир квази- или псевдонауки. Разумеется, есть разные научные школы и традиции, но в естественных науках в целом господствует твердое убеждение, что истина реально существует, ее в принципе можно установить научными методами, и именно к этому нужно всем стремиться. Отдельные разногласия, конечно, неизбежны (без них наука не может развиваться), но каждое отдельно взятое разногласие - это временное, преходящее явление. И если уж какой-то факт удается твердо доказать, то его принимает все научное сообщество, и разногласия между "школами" на этом заканчиваются. Эволюция - яркий пример такого факта. Теории, касающиеся механизмов и движущих сил эволюции, продолжают развиваться, и по некоторым из них сохраняются разногласия, но реальность самого факта эволюции в рамках мирового научного сообщества не оспаривается уже давно. В науке единство мнений по фундаментальным вопросам принципиально достижимо, потому что научные выводы основаны на объективных вещах - наблюдениях, расчетах и экспериментах, которые можно независимо повторить и проверить.

Поэтому когда мы говорим, что факт биологической эволюции признан мировым научным сообществом, за этими словами скрывается нечто гораздо большее, чем кажется многим далеким от науки людям.

Крайне важно понять, что мировое научное сообщество давно уже вышло из того возраста, когда его можно было долго "водить за нос". Масштаб мировой науки уже давно не тот. Научное сообщество стало для этого слишком огромным и разнообразным. По последним данным, только в США, Западной Европе и Китае сейчас работает около 4,5 миллионов профессиональных ученых; в России на сегодняшний день - около 400 тысяч. По-видимому, не менее 30-40% из них (а возможно и больше) занимаются биологией или смежными науками (медицина, палеонтология и др.). Все эти миллионы ученых живут в странах с самыми разными идеологическими, политическими, религиозными и экономическими обстановками; у них весьма разные области интересов, отношение к религии и т.п. И тем не менее, если мы начнем просматривать один за другим издаваемые в этих странах научные журналы, нам будет крайне трудно - если вообще возможно - найти среди них такие, в которых публиковались бы статьи, отрицающие эволюцию. Читатели сами могут убедиться в масштабах происходящего (здесь очень важен именно масштаб), изучив содержимое самой представительной международной электронной био-медицинской библиотеки Pubmed. Например, поиск по фразе "evolutionary biology" выдает свыше 8500 статей, и хотя мы не просматривали их все, будьте уверены: среди них почти нет, а скорее всего совсем нет статей, отрицающих эволюцию.  На слово "evolution" выпадает 260380 (четверть миллиона!) статей, и сколько ни просматривай их, найти хоть одну антиэволюционную не удается. На слово "creationism" находится только 105 статей, и это сплошь статьи, направленные против креационизма, или изучающие с естественно-научных позиций причины и механизмы распространения креационизма. Столь малое число работ по креационизму показывает, что научное сообщество просто-напросто не видит в креационизме серьезной темы для обсуждения. Где же тут признаки разногласий между учеными?

Мы категорически отрицаем возможность "мирового заговора" ученых, о котором нередко говорят противники эволюции. Такой заговор был бы невозможен чисто технически, даже если бы у каких-то научных коллективов и возникло желание (достойное всяческого осуждения) такой заговор организовать. Ученых слишком много, они живут в слишком разных странах, и среди них слишком высока доля честных людей, для которых главным "корыстным интересом" является поиск истины, а не отстаивание каких-то догм, идеологий или традиций. Если уж говорить о "корысти", то для любого нормального ученого обнаружить факт, опровергающий какую-либо устоявшуюся точку зрения - это кладезь, золотое дно, мечта всей жизни. Такая находка дает ученому шанс войти в историю. Эволюционное учение рухнуло бы давным-давно, если бы против него можно было собрать убедительный с научной точки зрения, то есть объективный и проверяемый "компромат" в виде фактов, наблюдений, результатов экспериментов и т.п.

Иногда российские антиэволюционисты пытаются связать эволюцию с коммунизмом, пользуясь тем обстоятельством, что дарвинизм действительно был частью идеологической системы в период правления коммунистов в России. Но эволюция признавалась большинством русских биологов и до 1917 года, и после краха социалистической системы российские биологи по-прежнему убеждены в реальности эволюции, не говоря о том, что в странах "капиталистического лагеря" приверженность эволюционным взглядам среди ученых все эти годы была уж никак не меньше, чем в СССР. 

Иногда противники эволюции пытаются обосновать свое недоверие к биологическим данным ссылками на научные теории, которые когда-то считались общепринятыми, а после были отвергнуты. В качестве примеров приводятся теории теплорода и мирового эфира. Может быть, утверждают антиэволюционисты, и теория эволюции в будущем будет отвергнута и забыта наукой, подобно теплороду. Это рассуждение на первый взгляд может показаться убедительным, но в нем есть две ошибки. Во-первых, во времена теплорода и эфира мировое научное сообщество находилось на совершенно другой, гораздо более ранней стадии своего развития по сравнению с сегодняшним днем. Его численность была меньше на много порядков, а ведь этот показатель имеет самое прямое отношение к эффективности и "помехоустойчивости". Современная наука гораздо надежнее защищена от крупных ошибок, чем тогда. Кроме того, в те времена научное сообщество располагало на порядки меньшим объемом информации об устройстве мира. Это открывало простор для неточных моделей, потому что науке было известно гораздо меньше фактов, которым должна соответствовать новая теория. Нескольким сотням ученых, живущим в дюжине сходных по своему развитию и культуре стран и обладающим небольшим объемом знаний о мире, ошибиться неизмеримо проще, чем миллионам ученых, живущим в сотне разных стран и имеющим гигантский объем детальной информации о мире, недоступной их предшественникам. Во-вторых, теории теплорода и эфира не были полностью ошибочными. Возможно, точнее будет сказать, что "теплород" просто трансформировался из субстанции в "тепловую энергию". Эксперименты, которые успешно объяснялись теорией теплорода, никуда не делись. По-прежнему при помощи теплорода можно вычислить температуру смеси из 100 г воды с температурой 80 градусов и 200 г воды с температурой 20 градусов. Неплохо объясняются теплоемкость плавления/кипения/химической реакции и др. В конце концов "законы теплорода" влились в общие законы сохранения и преобразования энергии. Нечто аналогичное произошло и с "эфиром". Некоторые "свойства эфира" остались в виде "свойств электромагнитного поля", другие - нет. Точно так же химия элементов никуда не делась с открытием ядерных реакций. Нельзя сказать, что "химия вернулась к алхимии" оттого, что оказалось возможным превращение одного элемента в другой. Начиная с XVII века наука развивается в основном поступательно, не выбрасывая старых теорий в мусорную корзину, а присоединяя их к новым, как составные части, верные для определенных условий. Так же и с эволюцией: некоторые модели конкретных эволюционных механизмов могут быть в будущем пересмотрены, но сам факт биологической эволюции не будет отвергнут уже никогда. По крайней мере, не раньше, чем наука вернется к идее о плоской Земле на трех слонах.

И все же отдельные ученые действительно отвергают эволюцию, чаще всего по религиозным соображениям, думая, что их вера не согласуется с эволюцией (позиция, не разделяемая, как уже говорилось, очень многими верующими эволюционистами). Таким ученым, как правило, не удается опубликовать свои антиэволюционные идеи в солидных журналах (да они практически и не пытаются это сделать, понимая, что серьезных научных аргументов у них нет). Сколько их, таких ученых? Точной статистики, по-видимому, не существует, но на основе имеющихся данных можно с достаточной долей уверенности утверждать, что их менее одного процента среди всех ученых, а среди биологов, скорее всего, их намного менее одного процента. Креационисты, особенно американские, несколько раз пытались организовать сбор подписей среди ученых в поддержку креационизма, но, насколько нам известно, им так и не удалось собрать более 700 подписей лиц, которых можно с грехом пополам считать учеными (вряд ли следует удивляться, что большинство в этих списках составляют не биологи, а представители других наук). В ответ на это Национальный центр научного образования США организовал "Проект Стивов" (Project Steve). Ученые считают, что научные вопросы не решаются голосованием, поэтому серьезный сбор подписей "за эволюцию" организовывать не стали, а вместо этого сделали пародийный проект, в котором могут принимать участие только профессиональные ученые по имени Стив (Стивен); допускаются также ученые дамы по имени Стефани. На сегодняшний день подписалось уже свыше 1100 Стивов и Стефани, причем доля биологов среди них гораздо выше, чем в креационистских списках. Известно, что эти имена носит около одного процента жителей США. Из этого следует, что число активных сторонников эволюции среди ученых США, по-видимому, более чем в сто раз превышает число активных антиэволюционистов. Общеизвестно, что США занимают первое место среди развитых стран по популярности креационизма. Следовательно, можно ожидать, что в других развитых странах антиэволюционистов среди ученых еще меньше. А главное, их антиэволюционные взгляды не считаются научными ни в одной стране, где есть хоть сколько-нибудь развитая наука. В том, что касается теоретической биологии, эти люди де-факто не считаются учеными, коллеги на них смотрят в лучшем случае как на чудаков.

От этих фактов нельзя отмахнуться. Удивительно, что некоторые люди, не являясь профессиональными биологами, тем не менее берут на себя смелость утверждать, что они лучше понимают основы биологии, чем мировое научное сообщество, включающее миллионы профессионалов из многих десятков стран. Даже если вы действительно считаете, что аргумент типа "ну не могла обезьяна взять и родить человека" опровергает эволюцию и каким-то образом остался вне поля зрения миллионов профессионалов, вы все-таки должны признать, что столь глубокая уверенность этих самых миллионов должна же на чем-то быть основана. Прежде, чем отвергать выводы науки, разберитесь сначала, почему наука пришла к таким выводам и почему так твердо придерживается их уже свыше 100 лет, невзирая на все различия между учеными разных стран в идеологии, вероисповедании, политических взглядах, национальной культуре и т.д. Факты, изложенные в этой публикации, оказались достаточно убедительными для профессиональных биологов всего мира. Если эти факты, однако, не являются убедительными для Вас - подумайте, может быть, все-таки это Вы чего-то не понимате, а не миллионное сообщество профессионалов?

 

2. Чем гипотезы и теории отличаются от доказанных фактов

Сначала давайте уточним, что такое "доказательство". Только в математике можно доказать что-либо (например, теорему) абсолютно строго. Такие математически строгие и неопровержимые доказательства по-английски называются "proof". Биология - естественная наука, и поэтому в ней используются доказательства другого типа, которые соответствуют английскому слову "evidence" - "свидетельство в пользу". Мы собираем факты, потом выдвигаем гипотезу для их объяснения. Из этой гипотезы выводятся проверяемые следствия. После этого начинается самое главное - поиск новых фактов, которые позволяют эти предсказанные следствия проверить (либо подтвердить, либо опровергнуть). Полученные результаты позволяют оценить степень достоверности гипотезы. Чем больше подобных проверок выдержала гипотеза, тем ниже вероятность ее ошибочности. Разумеется, в ходе проверок в исходную гипотезу могут вноситься дополнения и уточнения. Постепенно, по мере накопления доказательств, вероятность ошибочности гипотезы снижается настолько, что ее перестают называть гипотезой и начинают называть теорией. Между гипотезой и теорией нет четкой грани: это постепенный переход. Если в дальнейшем суммарная "убедительность" собранных доказательств теории (свидетельств в ее пользу) вырастает настолько, что у компетентных ученых просто не остается причин сомневаться в ее справедливости, естественно-научную теорию начинают рассматривать как доказанную истину (доказанный факт).

Не только биология, но и другие естественные науки основаны преимущественно как раз на таких фактах, которые когда-то были просто гипотезами,  потом стали теориями, а потом были признаны доказанными фактами. Например, биологическая эволюция до выхода в свет книги Дарвина "Происхождение видов" (1859) была скорее гипотезой, чем теорией. Дарвин сделал из нее хорошо обоснованную теорию. Кстати, всем, кто сомневается в реальности биологической эволюции, нужно обязательно прочесть эту книгу (русский перевод здесь). Если уж вы хотите возражать против научной теории, ознакомьтесь сначала с основными, самыми очевидными свидетельствами в ее пользу, которые были доступны еще в XIX веке.

Совершенно несостоятельны возражения против естественнонаучных гипотез и теорий, строящиеся по принципу "этого никто никогда не видел, следовательно, это не доказано". Очень многие научные истины (доказанные факты) недоступны непосредственному наблюдению. Например, никто никогда не видел ядро атома кислорода и не мог подсчитать в нем протоны, чтобы убедиться, что их там именно восемь, а не семь или тринадцать с половиной. Однако в ядре атома кислорода действительно ровно восемь протонов. Из этого обстоятельства вытекает много проверяемых следствий, все они подтверждены результатами экспериментов, поэтому ученые обоснованно считают наличие восьми протонов в ядре атома кислорода не гипотезой, не  теорией, а доказанным фактом. Сомневаться в этом глупо и, главное, непрактично: если вы начнете планировать эксперименты или какие-нибудь технологические процессы, исходя из предположения об ином числе протонов в атоме кислорода, вас ждут большие разочарования. Биологическая эволюция является доказанным фактом в точно таком же смысле.     

Со времен Дарвина ученые нашли много новых свидетельств в пользу биологической эволюции. Примерно начиная с 30-х годов XX века, когда развитие генетики позволило ответить на важнейшие вопросы, оставленные Дарвином без ответа, мировое научное сообщество стало считать эволюцию доказанным фактом (конечно, такая периодизация не является общепризнанной - но мы думаем, что многие биологи с ней согласятся). Однако из-за многозначности слова "теория" сохранилось в науке и такое понятие, как "теория эволюции". Это вовсе не значит, что эволюция - "всего лишь теория". То, что биологическая эволюция реально происходила и происходит на нашей планете - это факт, но для объяснения этого факта, для объяснения путей и механизмов эволюции, для понимания деталей этого процесса существует - и постоянно развивается и совершенствуется - большая и сложная совокупность научных представлений (сюда входят и гипотезы, и теории, и факты), которую называют "теорией эволюции" или "эволюционной теорией". Называть современную теорию эволюции "дарвинизмом" или "теорией Дарвина" - это плохая идея, потому что биологическая наука уже очень далеко продвинулась в понимании эволюции по сравнению с исходной теорией Дарвина (см.: А.Куприянов, 2009. "Дарвин: пора прощаться"). Сегодня только противники эволюции (антиэволюционисты) сознательно называют эволюционную теорию "теорией Дарвина" (а журналисты часто делают это по невежеству). Это обычный риторический прием, при помощи которого антиэволюционисты пытаются принизить эволюционную теорию, сведя ее к идеям одного-единственного ученого. Не будем ловиться на такие дешевые трюки.    

Любая научная гипотеза обязана иметь проверяемые следствия. Если из гипотезы нельзя вывести никаких проверяемых следствий, то это гипотеза просто-напросто не является научной (по определению). С точки зрения науки и здравого смысла, это даже не гипотеза, а пустая болтовня, произвольная фантазия. Хороший пример такой "гипотезы" - знаменитый чайник Бертрана Рассела. Из эволюции вытекает огромное количество проверяемых следствий, проверка которых и стала главным источником доказательств эволюции. Противостоящая эволюции точка зрения - антиэволюционизм - позволяет вывести какие-либо проверяемые следствия только в том случае, если ее хоть как-то конкретизировать. Например, если кто-то утверждает, что все современные животные являются потомками особей, спасшихся от Всемирного потопа в Ноевом ковчеге (согласно библейскому преданию), то из этого, несомненно, вытекает ряд проверяемых следствий. Согласно этой идее, центром расселения современной фауны были окрестности горы Арарат. Следовательно, мы должны ожидать, что чем дальше от Арарата, тем меньше должно быть разнообразие животных, особенно тех, кто медленно и с трудом передвигается. Животные, не умеющие пересекать широкие морские проливы, должны встречаться только в Евразии, Африке и, может быть, на близлежащих островах. Уединенные, изолированные острова и материки (например, Австралия), должны иметь крайне бедную фауну, состоящую преимущественно из очень подвижных животных, умеющих хорошо летать или плавать. Вряд ли нужно объяснять, что проверяемые следствия "гипотезы Ноева ковчега" - а значит и сама гипотеза - решительно не выдерживают проверки фактами. Эта гипотеза никоим образом не предсказывает (и не объясняет) существование, например, разнообразной фауны лемуров на Мадагаскаре или кенгуру - в Австралии и Новой Гвинее, притом что нигде больше в мире эти животные не встречаются. Все лемуры - около сотни ныне живущих видов! - должны были, согласно этой гипотезе, дружно маршировать с горы Арарат прямо на Мадагаскар, нигде не останавливаясь надолго (чтобы не оставить ни одной ископаемой косточки), нигде не потеряв ни одного "отставшего" вида. Они должны были каким-то неведомым образом благополучно пересечь Мозамбикский пролив (наименьшая ширина - 422 км) и поселиться на Мадагаскаре. Причем ни одна из обезьян, живущих в Африке и Азии, почему-то не пожелала переселиться на Мадагаскар вместе с лемурами. Чем больше для принятия гипотезы нужно сделать подобных маловероятных допущений, и чем меньше известных фактов она в состоянии объяснить (причем объяснить лучше, чем другие, конкурирующие идеи), тем ниже достоверность гипотезы. В случае с гипотезой "Ноева ковчега" научная достоверность практически равна нулю, потому что нет буквально ни одного факта, который объяснялся бы этой гипотезой лучше, чем эволюционной теорией. Именно поэтому антиэволюционисты так не любят конкретизировать свои взгляды. Как только они их хоть немного конкретизируют, появляется возможность научной проверки, а этого антиэволюционизм систематически не выдерживает.

Что касается лемуров, то их предками в действительности были древние приматы, близкие к адапидам, которые в эоценовую эпоху (около 55-34 млн лет назад) жили в Евразии, Африке и Северной Америке. Кто-то из представителей этой группы проник на Мадагаскар, дав начало адаптивной радиации лемуров (см. раздел "Биогеографические доказательства"). Нетрудно заметить, что случайный занос нескольких животных или даже всего одной беременной самки на удаленный остров - событие гораздо более вероятное, чем массовое переселение сотни видов. Не встречая конкуренции со стороны более продвинутых приматов, лемуры сохранились на Мадагаскаре, тогда как на "Большой земле" представители этой древней линии приматов вымерли, за исключением некоторых уцелевших в Азии и Африке архаичных форм, таких как долгопяты и лори.

Когда биологи говорят, что число имеющихся доказательств эволюции огромно, они имеют в виду следующее. Существует колоссальное количество фактов (результатов наблюдений, экспериментов), хорошо объясняемых (а часто и предсказываемых) эволюционной теорией, и гораздо хуже или вовсе не объясняемых (и не предсказываемых) идеей об отсутствии эволюции. Любой из этих фактов представляет собой доказательство (evidence) эволюции. Их действительно очень много - буквально миллионы. Они различаются как по степени сложности (для понимания многих из них требуется специальное образование), так и по степени убедительности. Убедительность доказательства - это статистическая, вероятностная величина, которую в ряде случаев можно точно измерить, а в других она может быть только оценена "на глазок". Главная проблема, стоящая перед авторами статьи о доказательствах эволюции - это проблема выбора. Какие из великого множества доказательств включить в относительно короткий текст, а какие опустить? Ведь для перечисления всех доказательств потребовалось бы написать, как минимум, колоссальный многотомный труд размером с Британскую энциклопедию (и то мы не уверены, что хватило бы места). Ясно, что для популярного текста нужно выбирать самые простые, понятные и при этом убедительные доказательства. И очень жалко, работая над таким текстом, пропускать множество еще более ярких и убедительных доказательств только потому, что они сложны и требуют долгих предварительных объяснений, или просто не помещаются в статью. Поэтому мыхотим особо подчеркнуть: доказательства, приведенные в данной статье - это далеко не всё, что у нас есть! И еще: необходимо иметь в виду, что имеющиеся на сегодняшний день доказательства эволюции более чем избыточны. Даже если бы у нас вовсе не было каких-то групп доказательств (например, ископаемой летописи), оставшихся свидетельств с лихвой хватило бы научному сообществу для того, чтобы признать эволюцию доказанным фактом. Нам очень повезло, что у нас есть палеонтологическая летопись, дающая весьма наглядные подтверждения эволюционного процесса. Но это - не необходимая часть доказательства эволюции, а "роскошь", приятное, хоть и необязательное, дополнение ко всему остальному. Поэтому попытки "опровергнуть" эволюцию на основе того, что какой-то переходной формы до сих пор не нашли в ископаемой летописи - это полный абсурд.

Изначально мы использовали в качестве основы для этого текста очень добротную, относительно недавно появившуюся статью из русской Википедии, которая так и назвается - "Доказательства эволюции". В ходе работы нами вносились в текст многочисленные изменения, а многие разделы были написаны "с нуля", так что в конце концов от исходной википедийной статьи осталось не так уж много. В ранних версиях мы выделяли текст, заимствованный из Википедии, особым цветом, но впоследствии отказались от этой практики, полагая, что этот текст уже в достаточной мере нами переработан и расширен. 

 

3. Общие замечания

Многочисленные доказательства эволюции подтверждают эволюционное происхождение всех живых существ от общего предка. Сегодня мы уже довольно много знаем о том, что представлял из себя последний общий предок всех ныне живущих организмов (см.: Последний универсальный общий предок). Нужно помнить, что этот предок не был: 1) ни первым живым организмом на Земле (его появлению предшествовала долгая эволюция), 2) ни самым примитивным или простым из когда-либо живших существ, ни 3) единственным существом, жившим в то время на Земле. Вместе с ним жило множество похожих на него существ, но в силу статистических обстоятельств - отчасти случайных, отчасти закономерных - именно он оказался ближайшим общим предком всех современных существ. В этом отношении этот предок схож с "митохондриальной Евой", которая не была ни первой, ни единственной, ни самой примитивной, ни самой "приспособленной" из своих сородичей - ранних африканских Homo sapiens.

Следует также помнить, что мы сейчас говорим о доказательствах эволюции, а не о происхождении жизни. Это - отдельная тема, которой посвящены другие работы. Мы не будем здесь рассматривать вопрос о том, как появились РНК, ДНК, генетический код, белки и все прочее, из чего состояли первые живые клетки. В данной публикации мы рассматриваем существование первых одноклеточных организмов уже как данность. Мы делаем так вовсе не потому, что современная наука считает приемлемой гипотезу о Божественном сотворении первых одноклеточных форм жизни (как раз наоборот), а исключительно для того, чтобы хоть как-то ограничить круг рассматриваемых фактов и теорий. В данной публикации мы расматриваем факты, доказывающие, что существующие на планете виды живых существ не были созданы какой-либо разумной силой в своем нынешнем виде, а произошли от других видов в результате естественных процессов; что эти виды-предки, в свою очередь, произошли от других видов, и так далее, вплоть до Последнего универсального общего предка. Читателей, которые верят в то, что самые первые живые существа были сотворены, а не появились в результате естественных процессов, мы не будем пытаться переубедить, потому что это выходит за рамки нашей темы. В конце концов, вера в сотворение первого живого существа, которое затем эволюционировало самостоятельно, дав начало всему нынешнему многообразию жизни, наносит гораздо меньший ущерб реалистичной, основанной на научных фактах картине мира, чем вера в сотворение всех живых существ в их нынешнем виде. Сам Дарвин (в отличие от современной науки) допускал возможность сотворения жизни Богом, как видно из заключительной фразы его книги "О происхождении видов":

"Есть величие в этом воззрении, по которому жизнь с ее различными проявлениями Творец первоначально вдохнул в одну или ограниченное число форм; и между тем как наша планета продолжает вращаться согласно неизменным законам тяготения, из такого простого начала развилось и продолжает развиваться бесконечное число самых прекрасных и самых изумительных форм."

Эволюционные процессы наблюдаются как в естественных условиях, так и в лаборатории. Имеются документированные, непосредственно наблюдавшиеся человеком случаи образования новых видов (некоторые из этих случаев перечислены здесь (англ.)).

Факт эволюции доказан экспериментально. Чтобы получить сведения об эволюционной истории жизни, палеонтологи анализируют ископаемые останки организмов. Степень родства между современными видами можно установить сравнивая их строение, геномы, развитие эмбрионов (онтогенез). Еще один источник информации об эволюции — закономерности географического распространения животных и растений, которые изучает биогеография. Все эти данные укладываются в единую картину — эволюционное дерево жизни.

Чтобы понять эволюцию, необходимо прежде всего очень хорошо понять основную идею Дарвина - естественный отбор. Она только кажется простенькой, на самом деле осознать ее не так-то легко. Не случайно она была открыта человечеством позже, чем куда более сложные (казалось бы) вещи, такие как дифференциальное исчисление. Рекомендуем для этого книгу Ричарда Докинза "Слепой часовщик" (The Blind Watchmaker).

Многие случаи неприятия эволюции объясняются самым обычным недопониманием фундаментальных принципов эволюционного учения. Например, часто приходится слышать утверждения о том, что "эволюция невозможна, потому что сложные структуры не могут возникать в результате простой случайности". Сложные структуры действительно не могут возникать в результате случайности, но эволюция вовсе не является случайным процессом. "Случайными" являются только мутации, да и то не во всяком смысле, а только в очень конкретном: полезность или вредность данной мутации для организма, как правило, не влияет на вероятность возникновения этой мутации. Мутации возникают независимо от того, вредны они или полезны. Мутации создают "запас изменчивости" в популяции, они служат материалом для отбора. Что же касается самого отбора, то он - полная противоположность слепому случаю. Это строго закономерный процесс, придающий эволюции направленность и в конечном счете создающий сложные адаптации, похожие на результат "разумного проектирования". Сложные адпатации, как правило, возникают не в результате единичных крупных мутаций (хотя и такое в принципе возможно, см. раздел "Эво-дево: следы макроэволюции"), а в результате постепенного накопления множества мелких наследственных изменений. Действие отбора проявляется в том, что мутации полезные, то есть хоть немного повышающие эффективность размножения организма ("приспособленность", или ожидаемое число оставляемых потомков), постепенно накапливаются в популяции, частота их встречаемости растет. Мутации, не оказывающие существенного влияния на приспособленность, могут долго сохраняться в популяции, причем их частота будет испытывать случайные колебания и в конце концов может достичь 100% ("мутация зафиксировалась") или 0% ("мутация элиминировалась"). Такие нейтральные наследственные вариации составляют значительную часть "запаса изменчивости" в большинстве популяций. При изменении условий среды какие-то мутации, прежде бывшие нейтральными, могут оказаться полезными или вредными. Вредные мутации, снижающие приспособленность организма, постепенно отбраковываются (их частота в популяции снижается автоматически, в силу того обстоятельства, что носители таких мутаций оставляют в среднем меньше потомства).

 

4. Возможность появления новых, полезных для организма признаков посредством случайных мутаций подтверждена многочисленными фактами

Противники эволюции часто утверждают, что мутации (случайные изменения ДНК) якобы всегда вредны и не могут приводить к появлению новых полезных свойств. Эти утверждения просто-напросто ошибочны, о чем свидетельствуют результаты множества тщательно выполненных исследований. Приведем несколько примеров из научных публикаций последних лет.

1) Способность к сложному коллективному поведению может возникнуть благодаря единственной мутации. Ученые из Института биологии развития им. Макса Планка (Тюбинген, Германия) на примере почвенной бактерии Myxococcus xanthus показали, что радикальные изменения коллективного поведения и межорганизменных взаимосвязей могут происходить в результате весьма незначительных модификаций генома.В экспериментах по искусственной эволюции удалось зарегистрировать мутацию, в результате которой бактерии Myxococcus xanthus приобрели сразу два полезных свойства: способность к сложному коллективному поведению (образованию плодовых тел) и защищенность от паразитов. Мутация состояла в замене одного нуклеотида в регуляторной области гена, предположительно участвующего в регуляции активности других генов.

2) Чтобы дикий рис превратился в культурный, хватило единственной мутации. Как и в случае с пшеницей, ключевым моментом в доместикации (окультуривании) риса было появление разновидности с неопадающими семенами, что позволило древним земледельцам резко сократить потери при сборе урожая. Ученые из Мичиганского университета (США) выявили генетическую подоплеку этого события. Появление культурного риса было обусловлено заменой одной-единственной аминокислоты в регуляторном белке, управляющем формированием «отделительного слоя» между зерном и плодоножкой. Закрепление этой мутации у риса было обусловлено бессознательным искусственным отбором. Данное событие можно рассматривать не только как создание человеком нового полезного человеку свойства у одомашненного растения, но и как появление у риса нового свойства, полезного для самого риса в новых условиях, когда его стали культивировать люди.

3) Чтобы превратить самок в гермафродитов, достаточно двух мутаций. Большинство круглых червей рода Caenorhabditis — это обычные раздельнополые виды, состоящие из самцов и самок. Однако у двух видов этого рода (C. elegans и C. briggsae) самок нет, а есть самцы и гермафродиты, способные к самооплодотворению. Эксперименты на раздельнополых червях C. remanei показали, что для превращения самок в полноценных гермафродитов достаточно уменьшить активность двух генов (tra-2 и swm-1). Это значит, что для появления нового признака — гермафродитизма — в эволюции червей рода Caenorhabditis было достаточно двух мутаций. Гермафродитизм полезен для этих червей, потому что облегчает заселение новых участков с подходящими для них условиями.  

4) Возбудитель малярии приобрел устойчивость к хлорохину благодаря мутации в транспортном белке. Начиная с 1960-х годов по всему миру распространились штаммы малярийного плазмодия, устойчивые к хлорохину — лекарству, которое прежде было самым эффективным средством против малярии. Устойчивость обеспечивается несколькими мутациями в транспортном белке PfCRT. Австралийские исследователи экспериментально показали, что мутации придали этому белку способность транспортировать хлорохин через клеточную мембрану. В результате лекарство быстро выводится из пищеварительной вакуоли паразита, не вредя его здоровью.

5) Эволюция защитной окраски у мышей изучена на молекулярном уровне. Американские хомячки Peromyscus maniculatus в норме имеют темную окраску, однако представители этого вида, обитающие в районе с очень светлой почвой (Песчаные Холмы в штате Небраска), окрашены светлее своих сородичей. Это помогает им прятаться от хищных птиц. Генетический анализ показал, что данная адаптация возникла в результате единичной мутации в гене Agouti, влияющем на пигментацию волос.

6) Насекомые-вредители защищаются от биологического оружия. Вирус CpGV считался самым эффективным средством борьбы с яблонной плодожоркой — опаснейшим вредителем яблонь. Однако в последние годы в европейских садах появились и стали быстро распространяться вредители, устойчивые к вирусу. Германские генетики установили, что причиной устойчивости является мутация в половой хромосоме Z. Быстрое распространение мутации объясняется тем, что при низких концентрациях вируса она проявляется как доминантная, а при высоких — как рецессивная. Авторы подчеркивают, что борьба с подобными явлениями требует развития новой дисциплины — «прикладной эволюционной биологии».

7) «Тонкая подстройка» многофункционального гена может приводить к появлению новых признаков. Американские генетики расшифровали генетические основы многократного и независимого появления и утраты пятен на крыльях в ходе видообразования у мух-дрозофил. Оказалось, что все эти эволюционные изменения связаны с модификациями регуляторных участков многофункционального гена yellow, ответственного за пигментацию разных частей тела.

8) Изменение гена, необходимого для симбиоза растений с грибами, привело к формированию симбиоза с азотфиксирующими бактериями. Биологи из Германии и Великобритании показали, что один и тот же ген SYMRK необходим для успешного сожительства растений с тремя типами внутриклеточных корневых симбионтов: грибов (микориза), актинобактерий (актинориза) и бактерий-ризобий. Микориза появилась уже у первых наземных растений свыше 450 млн лет назад. Модификация гена SYMRK в одной из групп цветковых растений, произошедшая сравнительно недавно, открыла путь для приобретения новых внутриклеточных симбионтов — ризобий и актинобактерий.

 

Эти факты, как и многие другие, полностью опровергают один из типичных "доводов" антиэволюционистов, что мутации якобы всегда разрушительны и не могут приводить к появлению новых полезных свойств. Закрепляя, одну за другой, множество таких полезных мутаций, естественный отбор постепенно меняет облик живых существ, что и приводит со временем к появлению новых видов, родов и более крупных таксонов (подробнее о том, как из последовательности "микроэволюционных" изменений складываются "макроэволюционные" преобразования, см. в разделе "Палеонтологические доказательства").

 

5. Изменения видов при доместикации

(От искусственного отбора к естественному)

Во времена Дарвина образованной английской публике не нужно было объяснять, что такое отбор (= селекция, selection). Многие джентльмены увлекались селекцией собак, лошадей, голубей, различных растений, и не понаслышке знали, каких радикальных изменений в строении и внешнем облике организмов можно добиться - причем довольно быстро - путем отбора (отбраковки "неудачных" особей и размножения "удачных", что бы ни понимал под "удачностью" конкретный селекционер). Именно поэтому Дарвин и назвал открытое им явление "естественным отбором" (natural selection). Он хотел, чтобы все его соотечественники сразу поняли, о чем речь. Гениальная догадка Дарвина состояла в том, что в природе должен самопроизвольно идти процесс, полностью аналогичный тому, что происходит в голубятне эксперта-голубевода, выводящего новую породу. "Естественный отбор" - это, собственно говоря, метафора. Это не какая-то особая сущность, для которой необходимо было вводить специальный новый термин. Это не "гравитация" и не "сильное ядерное взаимодействие". Естественный отбор - это сочетание двух обстоятельств: 1) наследственной изменчивости и 2) дифференциального размножения. Особи в пределах каждого вида различаются по своим наследственным (врожденным) свойствам; некоторые из этих свойств влияют (статистически) на число потомков, оставляемых особью. Вот и всё! Можно было и не вводить специальный термин "естественный отбор", а просто говорить о "сочетании наследственной изменчивости и дифференциального размножения", хотя это, конечно, более громоздко и менее понятно. Любой селекционер-практик прекрасно знает, что особи одного и того же вида (например, собаки или голубя) сильно различаются по своим наследственным качествам. Оставляя "на развод" одних животных (например, самых длинноногих) и отбраковывая других, селекционер создает для своей "подопытной популяции" ситуацию, в которой вероятность успешного размножения особей зависит от определенного наследственного признака. С точки зрения отбираемых собак ситуация выглядит так: "чем длиннее твои ноги, тем больше у тебя шансов оставить потомство". В результате те генетические варианты (аллели), которые способствуют развитию длинных ног, распространяются в популяции, а "гены коротких ног" постепенно исчезают, выбраковываются. И мы получаем в итоге новую породу - например, борзую или гончую. Дарвин догадался, что точно такой же процесс должен сам собой происходить в природе. Например, если более длинноногие особи в данной популяции будут в среднем ловить больше зайцев, а следовательно - лучше питаться, а следовательно - будут сильнее и крепче, а следовательно - оставят в среднем больше потомства, чем их коротконогие сородичи. Разумный селекционер для этого вовсе и не нужен: природа все сделает сама. И в итоге мы получим новую естественную разновидность с ногами более длинными, чем у предков.

Значительная часть книги Дарвина "О происхождении видов" посвящена искусственному отбору, его результатам и возможностям. Позже Дарвин написал еще отдельную книгу об этом - "The Variation of Animals and Plants Under Domestication". Логика очень проста:

- Искусственный отбор позволяет менять строение организмов и создавать новые разновидности;

- В природе должен самопроизвольно происходить (и происходит) практически точно такой же процесс;

- Следовательно, в природе должны самопроизвольно появляться новые разновидности.

 

Между искусственным и естественным отбором нет непроходимой пропасти

Многие антиэволюционисты - и даже, как ни странно, отдельные эволюционисты - считают, что между искусственным и естественным отбором существует принципиальная разница, поскольку в первом случае направление отбора задает разумный агент, а во втором его задают "слепые силы природы". Но эта разница на самом деле вовсе не принципиальна.

Во первых, в большинстве случаев новые породы домашних животных и культурных растений выводились людьми совершенно бессознательно, без всякого умысла. То есть человек действовал в ходе селекции тоже не как "разумный агент", а как "слепая природная сила". Примеры:

1) Для людей, занимающихся молочным животноводством, совершенно естественно оставить корову, которая дает много молока, в живых, а ту, что дает мало молока, пустить на мясо. Это естественным образом приводит к тому, что высокоудойные коровы будут оставлять больше потомства, и, следовательно, будет идти отбор на удойность. Людям при этом совершенно не обязательно осознавать, что они занимаются селекцией.

2) Важнейшим отличием культурных злаков (пшеницы, риса и др.) от дикорастущих предков является то, что у первых семена лучше держатся в колосе, а у вторых - очень легко осыпаются. Древние земледельцы просто не доносили до дома (места молотьбы и т.п.) те семена, которые обсыпались в пути, пока люди несли срезанные серпами колосья. Им доставались только те семена, которые лучше держались в колосе. Эти же семена использовались потом для очередного посева. Таким образом, происходил бессознательный отбор растений с неосыпающимися семенами. Подробнее об этом см. в заметках:

3) Совершенно бессознательно и даже вовсе о том не ведая, виноделы, пивовары и пекари за несколько тысячелетий "вывели" ряд специфических разновидностей дрожжей - винных, пивных и хлебопекарных (см., например: Legras et al., 2007. Bread, beer and wine: Saccharomyces cerevisiae diversity reflects human history; Fay J.C., Benavides J.A., 2005. Evidence for Domesticated and Wild Populations of Saccharomyces cerevisiae. PLoS Gen 1(1): e5).

Во-вторых, между искусственным и естественным отбором есть ряд переходных, промежуточных состояний. В природе агенты отбора тоже далеко не всегда являются "слепыми" и "бессознательными" силами. Яркий пример - сельское хозяйство у насекомых. Некоторые муравьи и термиты имеют сложную и высокоразвитую агрикультуру. Разводя в своих муравейниках и термитниках грибы на специально обустроенных "огородах", насекомые в течение тысяч и миллионов лет осуществляли самую настоящую селекцию своих сельскохозяйственных культур. В результате, например, возделываемые термитами грибы полностью утратили способность к самостоятельной жизни; эти грибы выделяются микологами в особый род Termitomyces. Об удивительных подробностях сельскохозяйственной деятельности и искусственного отбора у насекомых-грибоводов см. в заметках:

Вовсе не являются "слепыми и стихийными" агенты отбора и в том случае, когда речь идет о половом отборе (когда, например, ожидаемое число потомков, оставляемых самцом, зависит от того, насколько этот самец нравится самкам). В этом случае отбор направляют существа, у которых всё же есть кое-какие мозги. Эти существа способны к целенаправленным действиям и отчасти осмысленным решениям. Самки становятся селекционерами. Привередливые павлинихи создали роскошные узоры на хвостах самцов-павлинов точно так же, как голубеводы создали причудливые украшения у декоративных пород голубей. Подробнее об этом см. в заметке:

Совершенно аналогичным образом красота и приятный запах многих цветов являются результатом отбора (естественного? искусственного? даже не поймешь), осуществляемого насекомыми-опылителями. Цветы, сумевшие привлечь больше опылителей, передадут свою пыльцу большему количеству других цветов и потому оставят больше потомства. Таким образом, происходит отбор на способность привлекать опылителей. Направленность этого отбора задается особенностями поведения, предпочтениями и вкусами насекомых. Красота и аромат диких цветов "созданы" насекомыми точно в том же самом смысле, в каком красота одомашненных цветов создана (а точнее, улучшена) селекционерами - людьми.

Нам, кстати, просто повезло, что наши вкусы во многом совпадают со вкусами значительной части насекомых. Это сходство вкусов объясняется в конечном счете историческим сходством диеты: приматы (как и многие насекомые) обожают сладенькое, потому что важную часть их диеты издавна составляли спелые фрукты. Собаке или кошке сладкие ароматы цветов глубоко безразличны или даже неприятны. Зато нам совсем не нравится аромат тухлого мяса, источаемый некоторыми цветами, опыляемыми навозными мухами. Кроме того, красота многих цветов и птиц недоступна нам в полном объеме, потому что значительная часть их орнаментов "выполнена" в ультрафиолетовом диапазоне, который нам недоступен, но зато отлично виден многим насекомым и птицам. Этот факт, помимо прочего, доказывает, что красота их не была создана специально для ублажения нашего взора, как наивно считают некоторые антиэволюционисты.

Многочисленные случаи "эволюционной гонки вооружений" тоже наглядно показывают, что направленность отбора часто задается вовсе не "слепыми стихийными силами", а целенаправленным (и тоже развившимся в результате отбора) поведением других живых существ. Так, газели, убегая от гепардов, осуществляют селекцию гепардов по признаку "скорость бега", и ту же самую операцию проделывают гепарды в отношении газелей. Другие примеры "эволюционной гонки вооружений" см. в разделе "Этические и эстетические аргументы".

Таким образом, естественный отбор, осуществляемый "слепыми" силами природы (например, когда изменение цвета почвы стимулирует изменение окраски у мышей, см.: Эволюция защитной окраски у мышей изучена на молекулярном уровне) представляет собой лишь крайнюю область непрерывного спектра разных форм отбора - от совершенно "сознательного" искусственного отбора до полностью "бессознательной" селекции, осуществляемой абиотическими (неживыми) факторами среды. Кстати, даже и в приведенном только что примере отбор на самом деле осуществлялся не цветом почвы как таковым, а хищниками, которые лучше видят на светлом фоне темных мышей, чем светлых. Эти рассуждения наглядно демонстрируют несостоятельность доводов антиэволюционистов о том, что искусственный отбор якобы "не имеет ничего общего с реальными природными процессами".

 

Антиэволюционисты иногда пытаются оспаривать реальность естественного отбора в природе, утверждая, что в действительности выживаемость и репродуктивный успех особей не зависят от наследственной изменчивости в природных популяциях. Этот "аргумент" встречается довольно редко, поэтому мы сочли излишним подробно обосновывать его несостоятельность. Существует огромный массив научных фактов, доказывающих, что естественный отбор в природе реально происходит. Ознакомиться с этими фактами можно, например, сделав поиск в Google Scholar по словам "Natural selection in thе wild" (естественный отбор в природе).

 

Антиэволюционисты ошибаются, когда говорят, что искусственный отбор не создал ни одного нового вида

Люди занимаются селекцией (в основном бессознательной) животных и растений лишь около 10 000 лет (не считая собаки, которая была одомашнена немного раньше) - срок ничтожный по сравнению со временем существования земной жизни (свыше 3,8 млрд лет) и по сравнению с наблюдаемыми в природе естественными темпами видообразования (средняя продолжительность существования вида в природе - порядка 1-3 миллионов лет; на развитие полной генетической несовместимости между двумя разобщенными популяциями уходит в среднем около 3 млн лет). Тем не менее достигнутые за этот ничтожный срок результаты весьма впечатляющи.

Излюбленный "довод" антиэволюционистов звучит примерно так: "Собака волк осталасься собакой волком". Последовательный антиэволюционист, глядя на карликового пуделя, должен твердо стоять на том, что перед ним - просто волк, Canis lupus, который за 15 000 лет селекции так и не перестал быть "просто волком".

Антиэволюционисты любят говорить, что искусственный отбор якобы так и не смог создать ни одного нового вида. При этом они используют свой характерный прием - игру в слова ("сколько бы люди ни создали новых пород собак, собака все равно осталась собакой"). Это действительно не более чем игра в слова, потому что любой непредвзятый биолог-систематик, обнаружив в природе, например, дикую таксу, никогда в жизни не объединил бы ее в один вид с дикой афганской овчаркой или серым волком. Понятие "вид" вообще с трудом приложимо к домашним животным, да оно и по сути своей неизбежно является весьма расплывчатым. Тем не менее биологи традиционно относили собаку и волка к разным видам (Canis familiaris и Canis lupus). Между тем генетики доказали, что все домашние собаки происходят от небольшого количества волков, одомашненных в Восточной Азии около 15 000 лет назад (Savolainen et al., 2002. Genetic Evidence for an East Asian Origin of Domestic Dogs). Австралийская собака динго - потомок одичавших несколько тысяч лет назад домашних собак, завезенных с Малайского архипелага древними мореплавателями - традиционно тоже считалась особым видом (Canis dingo). С точки зрения морфологии, экологии и поведения этих животных, а также устоявшихся традиций зоологической классификации, такое разделение абсолютно оправдано. Лишь совсем недавно, на основе новых генетических данных, показавших большую генетическую близость этих видов, их стали чаще характеризовать как подвиды одного и того же вида. Но это ведь не более чем условность, результат некого зыбкого консенсуса между специалистами! Если к представителям рода Canis попытаться последовательно и формально применить, например, такой критерий вида, как генетическая несовместмость (нескрещиваемость), то получим абсурд: все виды этого рода придется считать одним и тем же видом (собак, волков, шакалов, койотов и др.)  (см. также: The evolution and history of wolves). И это не исключение, а правило: очень многие виды диких животных, относящиеся к одному роду, а иногда и к разным родам, в принципе способны скрещиваться и давать плодовитое потомство, однако в естественных условиях они почти никогда этого не делают. Потому-то их и считают разными видами.

Обычно генетики так радуются, когда им удается строго обосновать происхождение одного вида от другого (например, собаки от волка), что они стараются подчеркнуть силу своих аргументов, настаивая на формальном объединении этих видов в один. При этом они невольно делают "подарок" антиэволюционистам, давая им номенклатурный повод для утверждений типа "раз это один вид, то и никакой эволюции не было". Происходит это потому, что среди профессиональных биологов никакого антиэволюционизма давно уже нет и в помине, а о существовании за пределами научного сообщества активной антиэволюционистской агитации профессиональные биологи обычно просто не помнят и практически никогда не считаются с этим обстоятельством. Тот период в истории науки, когда был актуален поиск новых доказательств эволюции, закончился примерно 80 лет назад, когда данные генетики удалось объединить с классическим дарвинизмом в т.н. "синтетическую теорию эволюции". Сейчас уже никто специально не ищет новых доказательств, они ученым просто не нужны: факт эволюции давно доказан. Серьезный биологический журнал не примет статью с названием "Найдено новое доказательство эволюции", потому что справедливо сочтет, что в этом нет научной новизны. Поэтому сегодня генетикам гораздо важнее пропиарить свое конкретное новое открытие (например, новооткрытые доказательства происхождения собаки от волка, а не от шакала или кого-то еще), чем позаботиться о том, чтобы не "кормить" антиэволюционистов, которых ученые в большинстве случаев просто не принимают в расчет.  

Специалисты по систематике млекопитающих всегда считали двумя разными видами домашнюю корову (Bos taurus) и ее дикого предка тура (Bos primigenius), последние экземпляры которого были убиты во время королевских охот в заповедниках Речи Посполитой в XVII веке. Таким образом, домашняя корова - это новый вид, созданный искусственным отбором. Напротив, домашняя свинья и ее предок дикий кабан не так сильно отличаются друг от друга, и их поэтому традиционно относят к одному и тому же виду Sus scrofa (см. также: Генетики выяснили, откуда в Европе свиньи). Впрочем, выведенные недавно очаровательные комнатные свинки свидетельствуют о том, что и на свиней искусственный отбор может оказывать весьма радикальное действие.

 

Мы бы очень  хотели увидеть своими глазами, как антиэволюционисты, внимательно рассмотрев этот рисунок, твердят свою заученную мантру: капуста осталась капустой... капуста осталась капустой...

 

Растение теосинте - малоизменившийся потомок дикого предка кукурузы

Кукуруза - одно из ярких живых свидетельств могущества искусственного отбора. Дикий предок кукурузы - растение теосинте - имело крошечный початок с небольшим числом мелких семян в жесткой, малосъедобной оболочке. Несколько тысячелетий искусственного отбора превратили теосинте в кукурузу. Ботаники традиционно относили теосинте и кукурузу не только к разным видам, но и кразным родам (соответственно, Euchlaena и Zea). Так, в Большой Советской Энциклопедии читаем: "Теосинте - виды растений семейства злаков из рода эвхлена (Euchlaena)." Происхождение кукурузы от теосинте было доказано не так давно, так что даже сейчас среди уфологов в ходу байки о том, что кукурузу якобы занесли на землю инопланетяне, потому что у нее нет диких родственников (этакий специфический вариант "разумного дизайна"). Лишь в 1977 году на основании новых данных было принято решение включить теосинте в род Zea (кукуруза). Что, впрочем, нисколько не умаляет радикальных различий между кукурузой и ее диким предком - различий, созданных искусственным отбором.

Еще один яркий пример эффективности отбора был получен в знаменитых опытах Д.К.Беляева по одомашниванию черно-бурых лисиц, подробно описанных в популярной статье Л.Н.Трут "Обретет ли человек нового друга?" (Природа, №6, 2007). Уже после шести поколений отбора на дружелюбное отношение к человеку в подопытной популяции лисиц стали появляться особи, своим поведением и даже внешними признаками (окраска, вислоухость, хвост бубликом и др.) напоминающие домашних собак (см. также: Беляев Д. К. Генетические аспекты доместикации животных).

Таким образом, вопреки утверждениям антиэволюционистов, искусственный отбор может создавать новые виды - при любом осмысленном понимании расплывчатого термина "биологический вид". Ну а дальше действует старая добрая "дарвиновская" логика: поскольку естественный отбор по сути дела является тем же самым процессом , что и искусственный, то и в природе могут из старых видов самопроизвольно возникать новые. Причем у природы было на это не 10 000 лет, как у человека, а свыше трех миллиардов, т.е. в 300 000 раз больше.

 

 

 

К следующему разделу