Рассказ Галапагосского Вьюрка Галапагосский архипелаг является вулканическим и имеет возраст не более 5 миллионов лет. Во время столь краткого существования здесь эволюционировало захватывающее количество разновидностей. Наиболее известные из них –14 видов вьюрков,

Рассказ Миксотрихи Mixotricha paradoxa означает «парадоксальный организм с разными жгутиками», и через мгновение мы увидим почему. Это микроорганизм, который живет в кишечнике австралийского термита, «термита Дарвина», Mastotermes darwiniensis. Приятно, хотя не обязательно для местных

Рассказ Ризобия Колесо – общеизвестное человеческое изобретение. Разберите любой механизм больше чем элементарной сложности, и Вы найдете колеса. Двигатели судов и самолетов, вращающиеся дрели, токарные станки, гончарные круги – наши технологии используют колеса и

Рассказ Taq Достигнув нашего самого древнего свидания, собрав в нашем странствии всю жизнь, которую знаем, мы имеем возможность рассмотреть ее разнообразие. На самом глубинном уровне разнообразие жизни является химическим. Профессии, которыми заняты наши

Рассказ Тасманийца Поиск предков – весьма увлекательное занятие. Как и в исторической науке, есть два метода. Можно двигаться назад, перечисляя сначала родителей, следом бабушек и дедушек, прабабушек и прадедушек и так далее. Или выбрать далекого предка и двигаться

Рассказ Stw 573 Не думаю, что есть смысл придумывать причины, в силу которых ходить на двух ногах – это здорово. Будь так, шимпанзе делали бы то же самое, не говоря уже о других животных. Нет причины, по которой бег на двух или четырех конечностях быстрее или удобнее.

Рассказ Айе-айе Один британский политик как-то описал конкурента (который позднее стал лидером партии) как человека, “в котором есть что-то ночное”. При взгляде на айе-айе складывается именно такое впечатление, и это не случайно: она ведет целиком ночной образ жизни. Из

Рассказ Мыши Из тысяч грызунов домашняя мышь (Mus musculus) может поведать кое-что особенное: ни один другой вид млекопитающих, кроме нашего собственного, мы не изучали так интенсивно. Именно на мышах, а не на пресловутых морских свинках держатся медицинские, физиологические и

Рассказ Бобра “Фенотип” – это то, что находится под влиянием генов. В целом под фенотипом понимают все, что относится к телу. Но есть тонкости, вытекающие из этимологии. Phamo по-гречески означает “показывать”, “обнаруживать”, “выявлять”, “выражать”, “раскрывать”.

Рассказ Гиппопотама В школе, изучая греческий, я узнал, что “гиппос” означает “лошадь”, а “потамос” – “река”. Выходило, что гиппопотамы – “речные лошади”. Позднее, забросив греческий и занявшись зоологией, я узнал, что гиппопотамы не имеют отношения к лошадям. В

Рассказ Тюленя В большинстве естественных популяций число самцов и самок примерно одинаково. На то есть эволюционные причины, и о них рассказал замечательный специалист по статистике и эволюционной генетике Рональд Э. Фишер. Представьте себе популяцию, количество в

Рассказ Броненосца С зоологической точки зрения Южная Америка сродни Мадагаскару: как и Мадагаскар, она откололась от Африки – но не с восточной, а с западной стороны. Произошло это примерно тогда же или чуть позднее. Как и Мадагаскар, в течение почти всего времени

Рассказ Утконоса Старое латинское название утконоса – Ornithorhynchus paradoxus [“парадоксальный птицеклюв”]. Когда его обнаружили, он показался ученым настолько нелепым, что присланный в музей экземпляр сочли чучелом из сшитых вместе частей тела млекопитающего и птицы. Кое-кто

Пролог к рассказу Галапагосского вьюрка Воображение пасует перед древностью: масштабы геологического времени многократно превосходят фантазию и поэтов, и археологов. Но геологическое время кажется бесконечным не только по человеческим меркам. Оно огромно и в масштабе

Рассказ Taq Итак, мы встретили практически все существующие формы жизни. Теперь можно окинуть взглядом открывшееся разнообразие. На самом глубоком уровне разнообразие жизни является химическим. Профессии, которыми владеют наши пилигримы, охватывают широкий диапазон

На Галапагосских островах - известной группе островов, на которых в 1830-е годы побывал Чарльз Дарвин, обитает тринадцать видов вьюрков (зябликов). Вьюрки демонстрируют разнообразие форм и размеров клювов, все из которых подходят для их разных типов питания и образов жизни. этому явлению следующее объяснение: все они являются потомками первоначальной пары вьюрков, и что естественный отбор ответственен за их отличия.

Как это не удивительно для некоторых людей, но большинство современных креационистов придерживаются этого объяснения. Это не должны обязательно быть какие-либо «эволюционные» изменения, в смысле предоставления свидетельств в пользу превращения амебы в человека. Никакая новая генетическая информация не была добалена. Если исходная популяция имеет достаточную сотворенную изменчивость (генетический потенциал), чтобы объяснить появление этих разных признаков в её потомках, естественный отбор позаботился бы об итоговой адаптации, как покажет очень простой пример.

Скажем, к примеру, что некоторые вьюрки прилетели на острова, где не хватает семян, но живет множество личинок под корой деревьев. В популяции с большой изменчивостью, у некоторых вьюрков клювы длиннее, у некоторых короче среднего размера. Те птицы, которые несут в себе генетическую информацию «длинного клюва», могли бы выживать на этих островах, питаясь личинками, а значит, имели бы большую вероятность передать информацию своим потомкам, в то время как другие птицы просто вымерли бы. Таким образом, под действием отбора, который также влиял бы и на другие характерные особенности вьюрков, мог возникнуть «дятловый вьюрок».

То же самое происходит и при искусственном отборе – различные современные породы собак больше приспособлены к определенным условиям, чем родительская (смешанная) популяция , но несут меньше информации, а значит, имеют меньший потенциал для дальнейшей селекции (вы не сможете вывести Датского Дога из Чихуахуа). И при всех изменениях подобного рода, вьюрки все равно остаются вьюрками, а . Границы, в которых могут происходить изменения, установлены количеством информации, которая исходно присутствует, и из которой и происходит отбор.

Креационисты уже давно говорят о таком «разделении под воздействием отбора» у исходных видов, описывая, к примеру, волков, койотов, динго и других диких собак, которые все произошли от одной пары животных, находившейся на борту Ноевого Ковчега. Однако антикреационисты ухватились за вопрос времени. Они настаивают на том, что для описанноей выше вариации потребовалось бы намного больше времени, чем позволяет Писание. Искусственный отбор происходит быстро - они признают это . Но, по их мнению, это потому селекционеры умышленно воздействуют на каждое поколение. Обычная же «оценка» периода, за который Дарвиновский вьюрок образовались от исходной популяции, колеблется в пределах от одного до пяти миллионов лет.

Однако, профессор зоологии из Принстонского университета, Питер Грант, недавно опубликовал результаты тщательного восемнадцатилетнего исследования всех Галапагосских вьюрков, во время которого проводилось наблюдение естественного отбора. Например, во время засушливых лет, когда вьюркам не хватало маленьких семян, отбор способствовал выживанию вьюрков с более длинными и сильными клювами, способными доставать оставшиеся крупные семена, что и повернуло популяцию в этом направлении.

Несмотря на то, что само наблюдение не является чем-то удивительным и глубоким, скорость этих изменений просто потрясает . При такой наблюдаемой скорости, как Грант подсчитал, потребовалось бы всего лишь 1200 лет для того, чтобы превратить среднего земляного вьюрка, например, в кактусового вьюрка. Чтобы превратить его в более похожего земляного вьюрка потребовалось бы всего около 200 лет.

Обратите внимание на следующее (хотя в статье и не говорится об этом): подобные стремительные изменения могут не иметь ничего общего с образованием каких-либо новых генов в результате мутации, но они основываются на описанной нами выше процессе, т.е. отбирая из того, что уже есть. Поэтому это не может расцениваться как свидетельство настоящей, восходящей (макро) эволюции - хотя многих наивных студентов, несомненно, будут учить этой «эволюции в действии».

Наоборот, перед нами настоящее свидетельство того, что такое (нисходящее) адаптационное образование нескольких видов из одного сотворенного вида, может легко происходить в пределах нескольких столетий. И для этого совершенно не нужны миллионы лет. Данный аргумент еще больше подкрепляется тем фактом, что после Потопа давление отбора было намного сильнее - происходила быстрая миграция в новые, незаполненные экологические ниши, наблюдался остаточный катастрофизм, и отмечались изменения климата, поскольку Земля высыхала, жизнь на ней налаживалась, и происходила одновременная адаптивная радиация видов.

Ссылки:

В положении Дарвина, послужившем эпиграфом к этой главе, высказывается мысль, что у животных существует полный ряд переходов между простыми вариететами и хорошими видами, позже было установлено, что это положение, по крайней мере отношении птиц, несколько дезориентирует.

Существует только один тип вариететов, если их можно так назвать, которые незаметно переходят в полноценные виды, а именно - географические расы. У птиц не существует вариететов иного типа, который можно было бы обоснованно назвать подвидом; фактически термины «подвид» и «географическая раса» превратились в синонимы. Это сильно склоняет в пользу предположения, что у птиц единственный закономерный способ видообразования осуществляется путем диференцирования рас в условиях географической изоляции. Однако иногда высказывалось мнение, что в возникновении разнообразия видов, наблюдающегося у дарвиновых вьюрков, должны были участвовать какие-то совершенно особые способы эволюции. Даже Ренш (1933), первым указавший, что образование видов из географических рас - широко распространенный принцип, был весьма озадачен дарвиновыми вьюрками и полагал, что в данном случае происходил, наверное, несколько иной процесс.

Частота примеров, когда близкородственные виды птиц занимают различные местообитания, указывает на то, что другой способ видообразования заключается в экологической (вместо географической) изоляции. Птица вообще склонна размножаться в местообитании такого же типа, как то, где она вывелась; поэтому следует ожидать, что если данный вид размножается в нескольких различных местообитаниях, он будет иметь тенденцию к подразделению на ряд популяций, из которых каждая будет обладать различными биотопическими предпочтениями, и что со временем это может завершиться образованием новых видов. Это правдоподобная точка зрения, выдвинутая многими авторами и разделявшаяся прежде мною (1933). Но она вызывает два непреодолимых возражения. Во-первых, изоляция, создаваемая биотопическими различиями, бывает обычно далеко не полной, и виды птиц, занимающие отдельные местообитания, располагают обычно многочисленными пограничными зонами, где они соприкасаются с другими видами. Для возникновения хорошо диференцированных форм полная изоляция кажется очень существенной. Во-вторых, среди птиц неизвестны случаи диференциации зарождающихся видов в примыкающих друг к другу местообитаниях. Все подвиды изолированы один от другого географически, и, хотя иногда они отличаются и по местообитаниям, географическая изоляция представляет собой наиболее существенный фактор. Эти вопросы подробно рассмотрены Майром (1942). Наконец, часто встречающиеся биотопические различия между близко — родственными видами птиц имеют совершенно другое объяснение.

Другая возможность была высказана Лоу (1930, 1936), полагавшим, что дарвиновы вьюрки представляют различные продукты скрещивания между небольшим числом первоначальных форм, как это произошло в некоторых «скоплениях видов у растений. Причины, заставляющие отбросить это мнение, разбирались. Нет никаких данных, что гибридизация имеет значение в процессе видообразования в какой-либо группе птиц.

Штреземанн (1936) - единственный из моих предшественников, предполагавший, что у дарвиновых вьюрков видообразование следовало по тому же пути, что и у других птиц, т. е. что формы, диференцировавшиеся в географической изоляции, позже встретились и сохранили свою обособленность. Я полностью согласен с этим заключением. Существует только один пример, явно подтверждающий подобное мнение: попугайные древесные вьюрки, Camarhynchus psittacula и С. pauper, на Чарлзе. Но такие случаи редко бывают выражены ясно, поскольку, как только какая-либо форма твердо обосновывается в ареале другой, она склонна начать быстро распространяться по этому ареалу, так что место и способ ее возникновения вскоре затемняются. Единственный тип зарождающейся диференциации, обнаруженный у дарвиновых вьюрков, - это тот, который наблюдается у географических рас, и нет никаких данных, заставляющих сомневаться, что географическая изоляция представляет собой существеннейшую предпосылку для процесса видообразования в этой группе. Существование необычайно большого числа сходных видов можно отнести, во-первых, за счет большой продолжительности пребывания вьюрков на Галапагосских островах, во-вторых, за счет бедности фауны других наземных птиц и, в-третьих, за счет необычайно благоприятных условий, предоставляемых группой океанических островов как для диференциации во временной географической изоляции, так и для последующей встречи форм после диференциации.

Первостепенное значение географического фактора хорошо подтверждается положением, существующим на Кокосовом острове. Здесь встречается один единственный вид дарвиновых вьюрков Pinaroloxias inornata. В пользу того, что он находится на Кокосовом острове с давних времен, говорит то обстоятельство, что он сильно отличается от всех прочих видов дарвиновых вьюрков, И все же, несмотря на продолжительность его Пребывания на этом острове, на нем до сих пор существует только один вид дарвиновых вьюрков. Но Кокосовый - одинокий Растров, это не архипелаг, и, таким образом, он не предоставляет возможностей для диференциации форм в условиях географической изоляции, в разных частях их ареала: в одной части биотопически, а в других - географически.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Эволюция делает ноги
Из-за хищников ящерицам пришлось научиться отращивать лапы

Около полутора столетий тому назад основатель эволюционной теории Чарлз Дарвин изучал на Галапагосских островах местных вьюрков. На островах водилась добрая дюжина различных видов этих птиц, отличавшихся друг от друга в основном формой и размерами клювов. Клювы вьюрков одного вида идеально подходили для сбора семян, другой вид был идеально приспособлен для охоты на насекомых. При этом все эти птицы на островах были в целом достаточно схожи. Дарвин тогда предположил, что на Галапагосы некогда прилетели птицы лишь одного вида вьюрков, но потом, расселившись на различных островах, они приспосабливались к местным условиям. Преимущество в борьбе за выживание получали те, чьи клювы больше подходили для местной пищи: одним вьюркам досталась ниша охотников за мелкими насекомыми, другие получили изобилие семян. В результате постепенно образовалось несколько различных видов, специализировавшихся на каком-либо типе пищи.

После того как маленькие вьюрки благодаря великому англичанину вошли в историю биологической науки, острова стали считаться идеальными лабораториями для наблюдения за результатами эволюционных процессов, своеобразными естественными вольерами, где в изоляции могут образовываться отдельные виды животных и растений (пример биологического наблюдения за изолированными островными популяциями. По пути Дарвина пошел и американец Джонатан Лосос из Университета Вашингтона в Сент-Луисе. Только вместо Галапагосов он выбрал более близкие Багамы, а вместо вьюрков -- ящериц вида Anolis sagrei .

Лососа уже интересовала не эволюция как таковая, а ее скорость -- насколько быстро эти пресмыкающиеся могут приспособиться к новым условиям проживания. На одном из мелких островков к анолисам он подселил более крупную и хищную игуану Leiocephalus carinatus . Мелким ящеркам пришлось, естественно, выбирать: либо вымереть, став жертвами опасного гостя, либо выжить. Но для этого надо было научиться убегать и прятаться от игуаны.

Ученый знал, что анолисы, чувствующие себя в безопасности, обычно передвигаются по земле. Но если нужно опасаться наземных врагов, эти ящерицы вполне способны переселиться на деревья и кусты. Однако появление нового хищника потребовало от анолисов решить сразу две взаимоисключающие задачи. Во-первых, от игуаны надо быстро убегать, для чего желательно иметь ноги подлиннее. Но, во-вторых, чтобы окончательно обезопасить себя от врагов, придется жить на деревьях или кустах, а тут уже длинные лапы только мешают, и ноги лучше иметь цепкие, но короткие.

Джонатан Лосос выяснил, что анолисы умудрились решить обе эти задачи, но по очереди. Сначала выжила (то есть удрала от хищников) та половина популяции, которой повезло иметь от рождения более длинные лапки. Коротконогие неудачники за полгода стали пищей игуан. А потом удравшие на деревья ящерки дали следующее поколение, и еще через полгода, к удивлению ученого, большая часть анолисов на островке-лаборатории оказались коротконогими, приспособившимися к лазанию по веткам.

Лососа поразила скорость, с которой проходила эта мелкая эволюция у ящериц. По его наблюдениям, практически за одно поколение анолисы умудрились дважды сменить внешний вид и тем самым обеспечить выживание популяции. Впрочем, понятно, что кардинальных изменений здесь не произошло, и новый вид пресмыкающихся вряд ли успел образоваться. Можно предположить, например, что у анолисов длина ног в принципе сильно варьирующийся признак, и в каждом поколении рождаются как длинноногие ящерицы, так и коротконогие. И в зависимости от текущей обстановки в окружающей среде легче выжить то одним, то другим. Однако трудно было ожидать, что подопытные животные продемонстрируют способность менять внешний вид среднестатистического представителя вида с такой скоростью (по меркам не слишком быстрых, как принято считать, темпов исторической эволюции, на Багамах все произошло практически мгновенно).

Впрочем, раньше уже появлялись сообщения о том, что эволюционные процессы могут демонстрировать заметные результаты не только по прошествии тысяч лет, но и за десяток-другой поколений. Кстати, эти исследования проводились буквально на дарвиновском материале. Питер и Розмари Грант из Принстонского университета в течение долгого времени изучали тех же самых галапагосских вьюрков, поставленных в условия жесткой конкуренции. На одном из островов этого архипелага обитал средний земляной вьюрок (Geospiza fortis ), питавшийся семенами и не имевший соперников в борьбе за эту нехитрую пищу. Однако жизнь этого вида резко усложнилась, когда на островок прибыл еще один вид -- толстоклювый земляной вьюрок (Geospiza magnirostis ), более крупный и потому способный вытеснить аборигенов.

Более мелким птицам пришлось искать выход и переориентироваться на те семена, которые не интересовали больших пришельцев. Как и завещал великий Дарвин, вид начал постепенно меняться: как утверждается в опубликованной в июле этого года статье принстонских ученых, за 22 года наблюдений, внешний вид клюва у средних земляных вьюрков значительно изменился, приспособившись к собиранию нового вида пищи. Опять же стоит отметить, что это сравнительно небольшой срок с точки зрения эволюции - практически мгновение.