Эволюция. От Дарвина до современных теорий

Данный раздел позволит вам еще глубже разобраться в теме, не ограничиваясь обычным списком литературы.

6 мест для эво-туризма

1. В списке любого уважающего себя туриста-эволюциониста должны присутствовать Галапагосские острова. Эти 19 островов (а если точнее, то вершины вулканов) являются тем самым местом, в котором Дарвин черпал вдохновение среди пересмешников, вьюрков и черепах.

2. Еще один вариант для экзотического путешествия – Молуккские острова, также известные как Острова пряностей. На этой цепочке островов, расположенных к западу от Новой Гвинеи, разрабатывал свою теорию Альфред Рассел Уоллес. Эволюционные идеи пришли к нему в голову, когда ученый подхватил лихорадку на крошечном острове пряностей Тернате.

Если ваш бюджет не позволяет отправиться в тур по экзотическим островам, то присмотритесь к следующим альтернативным вариантам.

3. Даун Хаус (Кент), где Дарвин и его жена прожили 40 лет. Это место осталось почти в первозданном виде. Там вы сможете пройти «тропой для размышлений», по которой гулял Дарвин, и увидеть рисунки, оставленные старшим сыном ученого Уильямом на стенах в комнате для занятий.

‐

4. Взглянуть на более раннюю жизнь Дарвина можно, посетив его комнату в Колледже Христа (Кембридже), в котором он учился между 1828 и 1831 годами. В 2009 году облик комнат дарвиновских времен был восстановлен, и теперь они открыты для публики.

5. Дом Эразма Дарвина в Личфилде, Великобритания, где жил дед Чарльза Эразм. Эразм тоже был выдающимся ученым (а также врачом и поэтом) и разработал собственные теории эволюции. Дом, в который Эразм переехал в 1758 году, был превращен в музей.

6. Августинское аббатство Св. Томаша (Брно, Чешская Республика) – место, в котором монах Грегор Мендель проводил свои знаменитые эксперименты по селекции растений, в результате чего его посмертно признали «отцом генетики». Сегодня в монастыре расположен небольшой музей, посвященный выдающемуся бывшему аббату. Посетители могут прогуляться по саду, в котором Мендель выращивал свои растения.

5 вещей, названных в честь…

1. Уоллесия – это биогеографический регион, включающий индонезийские острова, в которых обитает множество необычных видов (например, карликовые буйволы и бабируссы). Эта область биоразнообразия была названа в честь Альфреда Рассела Уоллеса, который провел здесь восемь лет.

2. Здесь же находится и линия Уоллеса – невидимая граница, проходящая в океане между Борнео и Сулавеси, а также между Бали и Ломбоком. Линия Уоллеса отмечает траекторию глубокого океанического желоба и границу между азиатской и австралийской фауной.

3. Премия Дарвина. Эта ироничная награда присваивается за «выдающийся вклад в естественный отбор через самопожертвование». Ей награждают людей, которые своим поведением избавили генофонд от собственных генов. Но это лишь одна из множества вещей. Среди других примеров можно отметить один из мелких Галапагосских островов и Кальцеолярию Дарвина (Calceolaria darwinii), также известную как «Тапочек Дарвина». Это удивительное растения с апельсиновыми цветами было обнаружено Дарвином в Южной Америке.

4. Невезучий британский марсоход «Бигль 2», названный в честь корабля ее королевского величества «Бигль», на котором Дарвин отплыл в Южную Америку.

5. F-тест. Этот популярный статистический тест был назван в честь выдающегося биолога Рональда Фишера, который помог разработать «современный синтез» эволюции.

11 фактов и курьезов

1. Шотландский фермер Патрик Мэтью опубликовал концепцию естественного отбора задолго до Дарвина и Уоллеса – его книга «Строевой корабельный лес и древонасаждение» увидела свет в 1831 году. Позже Дарвин признал это. В 1862 году письмо к Мэтью начиналось со слов: «Дорогой сэр, я полагаю, что имею честь обратиться к… первооткрывателю теории естественного отбора».

2. Чарльз Дарвин женился на своей двоюродной сестре Эмме Веджвуд. Несмотря на крепость брака, Дарвин переживал, что близкородственные отношения стали причиной ранней смерти трех из десяти его детей.

3. До того как Эмма приняла его предложение, Чарльз написал целый список плюсов («Боже мой, невозможна сама мысль о том, чтобы провести всю свою жизнь как рабочая пчела: работать, работать и ничего кроме того») и минусов («Не могу читать по вечерам – склонность к полноте и лень – тревога и ответственность – меньше денег на книги»).

4. Дарвин использовал оригинальную рукопись «Происхождения видов» в качестве макулатуры, и дети рисовали на обратной стороне страниц.

5. Дарвин предложил подробную теорию наследования под названием «пангенезис», которая оказалась в корне ошибочной.

6. Фразу «выживают сильнейшие» придумал философ Герберт Спенсер, а не Дарвин.

7. Когда Дарвин впервые увидел мадагаскарскую орхидею Ангрекум полуторафутовый (Angraecum sesquipedale), то обратил внимание на необычайно длинный резервуар с нектаром, недоступный для большинства насекомых. «Боже мой, какое же насекомое может им питаться?» – писал он и предсказал существование необычного опылителя, который коэволюционировал вместе с орхидеей. Этим насекомым оказалась гигантская бабочка Конго с 20-сантиметровым хоботком. Она была открыта в 1903 году, через 20 лет после смерти Дарвина, но только в 1992 году впервые увидели, как она питалась орхидеей, подтверждая предсказание Дарвина, сделанное за 130 лет до этого.

8. В дневниках Эммы, жены Дарвина, редко упоминается его работа, но подробно описывается постоянный поток болезней, преследующих ее семью. Например, они дают понимание плохого состояния здоровья Чарльза. В течение нескольких месяцев 1840 года Эмма описывает Чарльза Дарвина как «истощенного», «переутомленного и трясущегося», «апатичного» и страдающего «сильным метеоризмом» (что в то время означало отрыжку).

9. Научная репутация Альфреда Рассела Уоллеса была несколько подпорчена его высказыванием в защиту спиритизма и медиумов.

10. Тем не менее однажды Уоллес выиграл пари со сторонником плоской земли, заключенное в 1870 году. Ради этого он провел эксперимент на 10-километровом участке канала, чтобы продемонстрировать искривление Земли.

11. Генриетта, старшая дочь Дарвина, была редактором его самых известных работ, но ее всегда описывают как глубоко верующего человека, пытавшегося убрать агностицизм из работ Чарльза. Тем не менее ее дневник, написанный в 1871 году, посвящен таким темам, как религия, свобода воли и вечная жизнь, и показывает, что у нее были детализированные взгляды на науку и религию.

3 катастрофы, неудачи и совпадения

1. С 1848 по 1852 год Альфред Рассел Уоллес собрал невероятное количество образцов во время экспедиции в Бразилию. Но на обратном пути его корабль загорелся, и он потерял все, кроме нескольких набросков. Уоллес поклялся никогда больше не путешествовать, но через два года уехал в Сингапур.

2. Через два года после смерти Грегора Менделя в 1884 году новый настоятель монастыря сжег все его записи.

3. Похоже, что Дарвин узнал о готовящемся путешествии «Бигля» случайно, от своего дяди, который услышал об этом от своего доктора.

5 литературных воплощений эволюционных идей (и 1 не очень литературное)

В мире научной фантастики существует множество альтернативных сценариев эволюции.

1. «Преданные своему делу» (1971) – первый роман М. Джона Харрисона с очевидным влиянием Дж. Г. Балланда на постапокалиптический сюжет. В книге сразу бросается в глаза совершенно неправильная предыстория развития: огромный постчеловеческий мир, представители которого эволюционируют в мгновение ока и всегда по какой-то причине.

2. Короткие рассказы Филиппа К. Дика полны чудес. Главный герой «Золотого человека» (1953) сексуально притягателен, но совершенно глуп. И конечно же, его потомку суждено превознестись над мозговитыми, но безобразными беднягами-людьми: интеллект бессилен перед страстью. Музыкальные симфонии, загружаемые в «Сохраняющую машину» (1953), выходят из нее настоящими живыми существами. Но все это – часть эксперимента, целью которого было желание понять, что же произойдет с плодами труда человека под влиянием дарвиновского отбора (подсказка: ничего хорошего).

3. Настоящая библия трансгендеров – «Левая рука тьмы», написанная Урсулой Ле Гуин в 1969 году. Здесь показан мир, в котором люди «бисексуальны», то есть не имеют заданной гендерной идентичности. Это смоделированная адаптация к особой среде, которая отражает взгляды Ле Гуин на другой, часто упускаемый из виду аспект эволюционной теории – возникновение сотрудничестве между сообществами и даже разными видами в экстремальных условиях.

4. Эволюция происходит не с людьми; ей подвергаются системы. Причем не всегда органические. Ясный, понятный и пугающе точный (70-летний) взгляд на эволюцию машин приведен в книгах талантливого польского писателя Станислава Лема. Механические умы его «Кибериады» (1965) в разы превосходят наши собственные, но под влиянием обстоятельств и случайностей их вырубают, как куски древесины. Готовьтесь к интеллектуальному хаосу высочайшего уровня.

5. И наконец, «Машина времени» (1895) Х. Г. Уэллса. Разбирающиеся в истории читатели с удовольствием отмечают, что эта книга посвящена жестокости и несправедливости индустриализации. Но они в корне не правы. Это самая мощная, скрупулезная и пессимистическая трактовка человеческой эволюции из всех когда-либо написанных. Здесь эволюция не ведет к совершенству; по сути, она не ведет ни к чему. Обратите внимание на эпилог: последние люди в Лондоне прекрасно адаптированы к жизни на Земле, которая вот-вот испепелится солнцем. Люди эволюционировали в крабов. А сама книга перешла от жанра научной фантастики в раздел чистой выдумки…

6. Мультипликационная комедия «Пираты: банда неудачников» (2012) показывает капитана корабля, который пытается победить в конкурсе «Пират года». Когда на борту «Бигля» он захватывает в плен Чарльза Дарвина, тот говорит ему, что попугай пирата является последним живым додо.

6 опытов для проведения в домашних условиях

Чарльз Дарвин много лет экспериментировал дома и в саду с целью сбора доказательств своей эволюционной теории под влиянием естественного отбора. Попробуйте и вы повторить восемь классических опытов ученого.

1. Направляемый светом. Дарвин заметил, что побеги растений, появляющиеся из земли, чувствительны к свету и поворачиваются вслед за солнцем по мере его движения на горизонте. Стремясь понять, как растениям удалось освоить «направленное» движение, он и его сын Фрэнсис провели эксперимент.

Вам понадобятся:

• горшки для растений;

• почва;

• семена (Дарвин использовал канареечник Phalaris canariensis);

• алюминиевая фольга;

• лампа.

Посейте семена в горшках. После появления побегов включите лампу и наблюдайте, как побеги начнут тянуться к свету. Повторите, но в этот раз перед включением лампы наденьте «шляпку» из фольги на верхушку побега.

Дарвин заметил, что верхняя часть побега отвечает за реакцию растения на свет. Это проложило дорогу к открытию фитогормонов.

2. Голодные растения. Сразу после публикации книги «Происхождение видов» Дарвин отправился в отпуск в соседнее графство Сассекс, где и наткнулся на крошечное насекомоядное растение – росянку, или Drosera rotundifolia. Такое открытие вдохновило ученого на проведение серии экспериментов по определению вкусовых предпочтений растения.

Вам понадобятся:

• росянка;

• любая еда на ваш выбор.

Вкусовые предпочтения росянки Дарвин проверял на всевозможных продуктах, включая молоко, масло, яичный белок, желатин, сахар, волосы, обрезки ногтей и даже капли мочи. Придумайте свои собственные «угощения» и определите, что понравится и не понравится вашему растению. Дарвин пришел к выводу, что растения выбирали азотосодержащие продукты.

Если вы не сможете найти росянку, то замените ее на венерину мухоловку и посмотрите, что заставит ее ловушку закрыться.

3. Умереть молодым. Свой эксперимент с «сорняком» Дарвин провел в январе 1857 года. Если вы решитесь повторить его в январе или феврале, то сможете достичь хороших результатов.

Вам понадобятся:

• рулетка;

• четыре колышка;

• молоток;

• клубок шпагата;

• лопата;

• клубок садовой проволоки, разрезанный на отрезки в 5 сантиметров.

Разметьте участок лужайки (1 метр на 0,7 метра) с помощью колышек и шпагата. Аккуратно удалите слой дерна и обнажите почву. Ежедневно отслеживайте признаки прорастания семян, ставя рядом с каждым появившимся побегом отрезок проволоки. Подсчитывайте (и убирайте) отрезки проволоки у погибших побегов. Летом определите процент смертности на участке. Дарвин заметил, что более 80 % сорняков погибали молодыми.

4. Семя идей. Вернувшись с «Бигля», Дарвин стал размышлять о том, как растения и животные смогли заселить все уголки Земли. Традиционно полагалось, что это сделал Бог, однако Дарвин считал иначе. Возможно, все дело в том, что семена выживали в море и пользовались океаническими течениями…

Вам понадобятся:

• морская вода (соленую воду продают во многих зоомагазинах);

• стеклянные банки;

• семена на выбор;

• сито;

• горшки для растений;

• компост.

Дарвин использовал семена кресс-салата, редьки, капусты, салатов, моркови, сельдерея и лука. Подпишите банки, наполните их морской водой и положите туда семена. Через семь дней переложите семена в сито, промойте под проточной водой и высадите в подписанные горшки. Дарвин изучал и более длительные периоды нахождения семян в морской воде, а также влияние температуры воды на всхожесть и плавучесть семян. Его эксперименты опровергли мнение о том, что морская вода убивает семена. Дарвин обнаружил, что из 87 используемых семян почти три четверти смогли прожить в морской воде минимум 28 дней.

5. Цена конкуренции. В своем «эксперименте с газоном», проведенном в 1856 году, Дарвин разделил участок старого газона на части и строго настрого запретил садовникам за ним ухаживать. К середине лета заросший участок резко контрастировал с подстриженным газоном. «Из 20 видов, растущих на небольшом участке скошенного луга (три фута на четыре), девять погибли, другие же виды получили возможность свободно созревать», – писал он в «Происхождении видов».

Вам понадобятся:

• рулетка;

• четыре колышка;

• молоток;

• клубок шпагата.

С помощью молотка и колышек оградите периметр участка площадью около 1 кв. метра. Обмотайте колышки шпагатом, чтобы участок газона явно выделялся. Встаньте на колени и пересчитайте количество различных растений, растущих на участке. Пересчитайте это количество, когда растения разрастутся. В конкурентной обстановке более крепкие виды будут жить лучше остальных.

6. Атака муравьев. Отдыхая на курорте в 1858 году и проходя лечение от одного из множества болезней, Дарвин провел серию экспериментов по коммуникации муравьев.

Вам понадобятся:

• пустая банка из-под варенья или другая подходящая емкость для транспортировки муравьев;

• муравьи из двух разных гнезд.

Найти муравьев в подходящее время года (конец весны и начало лета) будет достаточно просто. Скорее всего, вы не сможете провести эксперимент с тем же видом, что и Дарвин – лесной рыжий муравей Formica rufa. Важно найти две разные колонии одного и того же вида. Положите нескольких муравьев из колонии А в банку из-под варенья и отнесите их в колонию В. При проведении этого жестокого эксперимента Дарвин заметил, что муравьи из одной колонии «беспощадно набрасывались на особей из другой колонии». Отсюда он сделал правильный вывод: муравьи способны воспринимать и реагировать на химические сигналы, которые различаются между колониями. Повторяйте эксперимент до возникновения назойливого чувства, что вы мучаете муравьев. Так и есть.

3 отрывка из писем Дарвина

1. «Вся моя душа целиком поглощена червями!»

Уильяму Тернеру Тизелтону-Дайеру, 23 ноября 1880 года в процессе работы над своей последней книгой «Образование растительного слоя деятельностью дождевых червей». Книга была опубликована в следующем году, всего за шесть месяцев до смерти Дарвина. В ней показано, что ученый сохранил неизменную, почти детскую страсть к своим исследованиям.

2. «Бедный ребенок скончался вчера вечером. Дай Бог, чтобы он страдал не так сильно, как казалось».

Джозефу Хукеру, 29 июня 1858 года. Как известно, Дарвин отсутствовал на собрании Линнеевского общества, которое состоялось через два дня после официального представления миру наспех написанной статьи об естественном отборе. В переписке того времени отчетливо прослеживается семейная трагедия. Семья Дарвина пострадала от скарлатины. И в результате умер младший ребенок ученого – малыш Чарльз.

3. «Если кто-то хочет заслужить хорошее мнение от своих собратьев, то ему следует делать то же, что и я: завалить их письмами».

Джону Дженнеру Вейру, 6 марта 1868 года. За 60 лет ведения переписки Дарвин вынудил почти 2000 человек обменяться с ним более 15 000 писем, многие из которых представляли собой подробные наблюдения за растениями, животными и людьми со всего мира. Собеседники Дарвина обсуждали идеи Дарвина и их собственные, и это помогло точнее сформулировать опубликованные работы ученого. В наши дни письма остаются окном не только в жизнь и разум Дарвина, но и в жизнь его респондентов, зачастую неизвестных.

10 книг для прочтения

1. Узнать обо всем из первоисточника можно в «Происхождении видов». Полное название книги: «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь». Шедевр Дарвина 1859 года. На удивление легко читается.

2. Самая известная из 22 книг Уоллеса – «Малайский архипелаг» (подзаголовок: «Земля орангутанга и Райская птица. Повествование о путешествиях с изучением человека и природы»). Эта книга, опубликованная в 1869 году, описывает восьмилетнюю экспедицию Уоллеса в Малайзию, Сингапур, Индонезию и Новую Гвинею.

3. «Эгоистичный ген» (1976) – авторитетная книга Ричарда Докинза, которая вывела эволюционную теорию на новый уровень. Докинз утверждал, что стремление организма к размножению вызывается генами. Эти же гены отвечают за благосклонность организма к родственникам для обеспечения выживаемости общих генов. Книга продавалась миллионами копий по всему миру, была переведена на 20 языков и представила нам культурную идею – мем.

4. «Удивительная жизнь» (1989) Стивена Джея Гулда. Эволюция есть не только приспособленность к выживанию, но и госпожа Удача. Этот спорный тезис был выдвинут Стивеном Джеем Гулдом в книге «Удивительная жизнь». Взяв за основу канадские залежи ископаемых под названием «сланцы Берджес», Гулд доказал, что счастливый случай сыграл важную роль для существ, ставших прародителями современной жизни. Споры вокруг его теории не угасают.

5. «Двойная спираль» (1968) Джеймса Уотсона. История открытия структуры двойной спирали молекулы ДНК, рассказанная одним из ее первооткрывателей. Эта книга, не претендующая на идеализацию научного процесса, дает честное и порой удручающее объяснение данного открытия.

6. За более современным представлением о генетике можно обратиться к книге лауреата Пулитцеровской премии 2016 года Сиддхартхе Мукерджи «Ген: близкая история». В книге приводится история генетики, а затем подробно разбираются открытия в медицинской генетике, сделанные за последние 30 лет. Все это иллюстрируется примерами из семьи автора.

7. Единый сайт для всех опубликованных и неопубликованных работ Дарвина: http://darwin-online.org.uk/. Здесь же находится наиболее полный каталог всех его публикаций и рукописей.

8. Darwin Correspondence Project (https://www.darwinproject.ac.uk/) находит и исследует письма, написанные Чарльзом Дарвином и отправленные ему, а затем публикует полные расшифровки с контекстными примечаниями и статьями.

9. Большая коллекция полноцветных изображений подлинных расшифрованных рукописей Дарвина в высоком разрешении: http://www.amnh.org/our-research/darwin-manuscripts-project.

10. Работы Альфреда Рассела Уоллеса, включая первую подборку его образцов: http://wallaceonline.org/.