КОНВЕРГЕНЦИЯ
Конвергенция (конвергентная эволюция) — это возникновение сходства в строении у далеких по происхождению групп организмов в результате обитания в аналогичных экологических условиях. Примером конвергенции может служить развитие крыльев у позвоночных и насекомых — так различные группы животных, независимо друг от друга, приспособились к передвижению в воздухе. Крылья у этих животных можно назвать аналогичными образованиями, тогда как крылья птиц и летучих мышей произошли от одной и той же пятипальцевой конечности и, следовательно, являются гомологичными образованиями. Когда у родственных животных возникают сходные черты в результате обитания в аналогичных условиях, например развитие похожих конечностей у китов и тюленей, то это называется «параллельная эволюция».
Отдельные организмы занимают определенные экологические ниши в экосистемах. Для того чтобы выжить в определенном окружении, животные должны обладать определенными признаками, которые возникают благодаря естественному отбору. Очевидно, что крупное животное с острыми хищными клыками не сможет жить на дереве, питаясь орехами, плодами и ягодами. Идеально приспособленное к жизни на дереве животное должно быть маленьким, чтобы ветви выдержали его вес. Такому животному необходимы длинные пальцы и когти, чтобы цепляться за ветви, и точное стереоскопическое зрение, чтобы оценивать расстояние для прыжка.
Одним из лучших примеров конвергенции является адаптивная радиация австралийских сумчатых млекопитающих, которые заняли на своем материке многие ниши, в остальных частях света свойственные плацентарным млекопитающим. Там существуют сумчатые эквиваленты муравьедов, кротов, землероек, котов и мышей, обладающих значительным внешним сходством с их плацентарными «собратьями».
См. также статьи «Естественный отбор», «Ниша», «Пятипальцевая конечность».
КОЭВОЛЮЦИЯ
Взаимодействие между растениями и животными в процессе эволюции породило интересный феномен, называемый «коэволюция». Этот термин обычно относят к двум (или более) видам, эволюционные изменения которых оказались на пользу обоим.
Широко известна связь между птицами и некоторыми растениями. На некоторых растениях образуются плоды, которые обеспечивают птиц пищей; птицы же разносят семена, содержащиеся внутри этих плодов. В процессе эволюции появились яркие, красивые плоды с сочной и питательной мякотью, которые привлекают птиц, распространяющих семена. Опыление цветов с помощью насекомых привело к изменениям в строении обеих сторон. Форма и оттенки цветов, запахи и нектар — все это существует для того, чтобы привлечь насекомых и оставить на их теле пыльцу, которую они перенесут на другие цветы.
Некоторые специалисты определяют термином «коэволюция» любые черты, которые образовались в результате постоянно действующих отношений, служивших давлением отбора. В экосистемах существует тесная связь между животными и растениями. В процессе эволюции организмы развивали механизмы, призванные защитить их от конкуренции и уничтожения, например у растений выработались ядовитые вещества — токсины. Но тесно связанные с ними животные, особенно травоядные, выработали защиту против этих токсинов. В этом отношение интересно взаимодействие между различными видами плодовых мушек дрозофил (Drosophila) и кактусом (Lophocereus schottii), который производит токсичные алкалоиды. Кактус оказался ядовитым для восьми видов дрозофил, но Drosophila pachea выработала вещество, устраняющее влияние яда, и может откладывать яйца в гниющие стебли кактуса.
В Великобритании способность вырабатывать высокотоксичный цианистый водород (цианогенез) выработалась у многих видов цветов, папоротников и грибов, независимо друг от друга. Личинки же некоторых насекомых поедают цианогенные и ацианогенные растения. Они вырабатывают вещества, которые нейтрализуют яд.
КРЕАЦИОНИЗМ
Креационисты (от лат. creatio — творение, сотворение мира) по-разному объясняют происхождение мира, но все они опираются на Книгу Бытия или другие священные тексты. Некоторые полагают, что мир был создан за шесть суток и что все ныне живущие народы считаются потомками Ноя. Другие готовы признать, что так называемые дни творения, описанные в Книге Бытия, можно сопоставить с геологическими эрами, если только помнить о том, что эволюционное развитие происходило с Божественного промысла. Те, кто не придерживаются христианских догм, считают такое учение реакционным и лишний раз демонстрирующим неуместность христианского подхода в науке. Другие ученые совмещают христианские и научные взгляды. Все гипотезы креационистов можно изложить следующим образом:
Христиане верят, что Бог представляет собой активную силу, действующую как естественным, так и сверхъестественным образом. Бог — единственный творец мира, хотя Он, конечно, мог действовать посредством мутаций, естественного отбора и так далее.
• В Библии сказано, что люди созданы приблизительно так же, как и другие животные, но только «по образу Божьему». Нет причин полагать, что процесс духовного сотворения должен был создать из нас особый вид с физическими и психологическими чертами, но христиане верят, что именно он отличает нас от других живых существ и связывает нас с Богом посредством души.
• Люди, созданные «по образу Божьему», могут утратить это особое состояние. Это положение снимает одно из противоречий между христианством и эволюционной теорией: предположение о том, что эволюция продолжается и что люди могут видоизменяться и дальше.
Основная часть возражений против дарвинизма в наши дни исходит как раз от креационистов, а не от ученых, хотя возникло новое научно-креационистское учение. В 1932 году в Великобритании было основано «Движение протеста против эволюции», ставящее целью распространение научной информации в пользу библейской теории сотворения мира и доказательство ложности эволюционной теории при помощи научных фактов. К 1970 году количество его членов достигло 850, и оно приобрело больший авторитет после того, как в 1963 году в США было основано Креационистское научно-исследовательское общество, в 1970 году Креационистский научно — исследовательский институт. Дальнейшее развитие креационизма в Великобритании ознаменовало создание в 1972 году Научного объединения имени Ньютона.
КЮВЬЕ, ЖОРЖ
Жорж Кювье (1769–1832) — выдающаяся фигура в зоологии начала XIX века; будучи реформатором сравнительной анатомии и палеонтологии, он внес неоценимый вклад в развитие теории эволюции. Будущий самый яркий и влиятельный ученый Франции родился в Монбельяре (Эльзас). Получив образование в академии Штутгарта, он стал домашним учителем в богатом нормандском семействе. Здесь он занимался изучением морских животных и собирал материал, вошедший впоследствии в его книгу «Царство животных», опубликованную в 1830 году. Он стал другом Тесье, известного французского ученого, который устроил его на работу в Парижский ботанический сад. В то же время Кювье читал лекции по сравнительной анатомии в университете; в них он высказывал новые идеи в области зоологии.
В 1795 году Кювье занял несколько высоких постов в только что основанном в Париже музее естественной истории. Позже он опубликовал научный труд об окаменелых костях и одним из первых использовал окаменелости для доказательства существования вымерших видов. Кювье был приверженцем креационизма, с которым он совместил теорию катастроф, полагая, будто новые формы жизни создавались после очередной катастрофы. Его исследования в Парижском бассейне доказали существование в прошлом экзотических животных. Эти окаменелости и другие, в том числе и гигантские останки, присланные ему из Южной Америки, бесспорно, подтверждали теорию вымирания. В 1818 году он посетил Англию, где осматривал множество окаменелый останков динозавров, но смерть помешала ему опубликовать свои наблюдения.
Одним из величайших достижений Кювье стало опознание в 1801 году останков первого из обнаруженных птерозавров. Никто раньше не видел останков такого животного, но Кювье, вооружившись знаниями сравнительной анатомии, установил, что это было летающее пресмыкающееся. Он назвал его «птеродактиль» (что значит крыло — палец) и по строению его челюстей и зубов предположил, что вымершее животное питалось насекомыми.
См. также статьи «Креационизм», «Птерозавры».
ЛАЙЕЛЬ, ЧАРЛЗ
Чарлз Лайель (1797–1875) начал карьеру в качестве адвоката, учился в Оксфорде, а затем в Линкольн-Инне. Практику он начал в 1825 году. Но еще в Оксфорде он заинтересовался геологией, увлекшись лекциями Уильяма Бакленда, и его адвокатская деятельность не продлилась более двух лет. Еще в 1819. году он стал членом Линнеевского и Геологического обществ. Поэтому не удивительно, что основную часть жизни он посвятил геологии.
Собрав материал в третичных отложениях Франции и Италии, Лайель написал свой основной труд «Принципы геологии». В нем он популяризовал взгляд униформистов. Это работа чрезвычайно заинтересовала Чарлза Дарвина и оказала влияние на формирование его идей естественного отбора и эволюции. Фактически Лайель стал одним из тех людей, что вдохновили Дарвина на публикацию «Происхождения видов» в 1859 году.
В 1835 году Лайеля выбрали президентом Геологического общества. Три года спустя он закончил книгу «Элементы геологии», которая вскоре стала классическим трудом по стратиграфии и палеонтологии. Он возражал против теории катаклизмов, выдвинутой Кювье, и основным аргументом в этом споре был тот факт, что силы, определяющие внешний облик Земли (ветры, ледники, эрозия, землетрясения и вулканы), действовали в прошлом так же, как и в наше время, продолжая непрерывно оказывать влияние на поверхность планеты.
Лайель часто путешествовал по Европе и Америке и написал несколько книг на основе наблюдений, сделанных в разных странах. В 1848 году он был удостоен дворянского звания, в 1864 году получил титул баронета. Его теории, благодаря публикациям, получили признание во всем мире, и принципы униформизма, которые он проповедовал, легли в основание современной геологической теории. В идеях Ламарка он находил много непоследовательных мыслей; особенно он возражал против того положения, что виды претерпевают постоянные изменения.