Там, где начинается жизнь. Книга 2. Информация. Идея. Вечность

§ 2. Острова Дарвина

Взглянем на карту обеих Америк – Северной и Южной: на западном побережье, между Колумбией на севере и Перу на юге, располагается небольшая республика Эквадор89. Чуть западнее мы увидим небольшое скопление островов, они находятся на расстоянии приблизительно 1000 км от побережья Эквадора. Это и есть Галапагосы – Галапагосские (Черепашьи) острова90.

Рис. 1. Схема расположения Галапагосских островов.

Такое название архипелагу дали появившиеся здесь в XVI веке испанские конкистадоры, увидев гигантских сухопутных черепах. Еще их называют слоновыми черепахами: они действительно огромные (чуть менее 2 м91 длиной и весом почти 400 кг). Кроме того, эти черепахи считаются рекордсменами по продолжительности жизни (могут жить до 170 лет и более).

Удивительно, как сухопутные черепахи с таким весом смогли проплыть 1000 км по океану?! Ответ на этот вопрос был найден – от берегов Южной Америки в направлении Черепашьих островов идет так называемое Перуанское течение (Перуанское течение, или течение Гумбольдта – холодное поверхностное течение в Тихом океане, движущееся с юга на север вдоль западных берегов Перу и Чили), а черепахи, находясь в воде, могут совершенно беспрепятственно дышать, поднимая голову выше поверхности воды, и таким образом путешествовать многие месяцы, обходясь без пищи и пресной воды.

Рис. 2. Галапагосская черепаха.

Источник: Vecteezy. Электронный документ. URL: https://www.vecteezy.com/photo (дата обращения: 15.03.2025). Лицензия: free license.

Галапагосские острова образовались, по геологическим меркам, совсем недавно, где-то от 5 до 10 млн лет назад в результате извержений подводных вулканов. В наше время тектоническая активность стихла, но не прекратилась совсем. Всего в Галапагосском архипелаге насчитывается тринадцать островов, образовавшихся в результате извержений подводных вулканов, шесть совсем небольших островков и более ста торчащих из воды скал. Постепенно происходили процессы выветривания, в результате чего образовывалась почва.

Ветер, морские волны и птицы переносили на острова семена различных растений, остров заселяли морские птицы, плавающие ящерицы и другие животные. Многие обитатели этих островов являются эндемиками, то есть животными, которые обитают только в данном конкретном географическом регионе, в данном случае – на Черепашьих островах. Попавшие сюда животные оказались изолированными от остального мира и постепенно заполнили экологические ниши, которые на разных островах различались своими природными и геологическими свойствами.

Животный мир Галапагосских островов достаточно разнообразен. Это морские игуаны (единственные морские ящерицы на Земле), нелетающие бакланы (единственный в мире вид бакланов, которые не способны летать), самые маленькие в мире галапагосские пингвины, небольшие по размеру килехвостые игуанообразные ящерицы, котики и, наконец, широко известный красный рифовый краб.

Рис. 3. Морская игуа́на (галапагосская морская игуана

или морская ящерица (лат. Amblyrhynchus cristatus).

Источник: Darwin, C. R. 1845. Journal of researches into the natural history and geology of the countries visited during the voyage of H.M.S. Beagle round the world, under the Command of Capt. Fitz Roy, R.N. 2d ed. London: John Murray. p. 386. [Электронный документ]. URL: https://darwin-online.org.uk/converted/published/1845_Beagle_F14/1845_Beagle_F14.html (проверено: 15.03.2025). Лицензия: public domain.

Время пребывания «Бигля» на Галапагосских островах, вероятно, было довольно длительным, поскольку картографическая съемка этих очень опасных для судовождения островов, островков и скал требовала скрупулезного труда, и у Дарвина было достаточно времени для изучения местной флоры и фауны. Он был первым, кто обратил внимание на то, что Галапагосские острова представляют собой бесценный биологический резервуар для изучения наследственных изменений, поскольку там находятся особи, которые относятся к одному и тому же виду, но при этом живут в различных условиях.

Молодой ученый выбрал три основных объекта для исследования: галапагосские вьюрки, гигантские слоновые черепахи и красный рифовый краб. Эти крабы живут большими колониями на побережье, укрываясь в прибрежных скалах, и питаются водными растениями и птичьими яйцами.

Рис. 4. Рифовый краб.

Источник: Vecteezy. Электронный документ. URL: https://www.vecteezy.com/free-photos (дата обращения: 15.03.2025). Лицензия: free license.

Основным объектом в изучении изменчивости для Дарвина стал галапагосский вьюрок – небольшая птица, размерами не превышающая крупного воробья (10–20 см). Чарльз Дарвин первым стал изучать вьюрков, и результаты этих исследований оказались настолько важными, что ставшего знаменитым в мире биологии вьюрка с этих пор называют вьюрком Дарвина (кстати, Галапагосские острова тоже неформально именуют «островами Дарвина»). Галапагосский вьюрок ничем не примечательная птица. Известно, что она гнездится в смешанных лесах в лесотундре северной части России и Скандинавии. Эта птица может совершать длительные перелеты, улетая на зимовку на юг Западной Европы, а также в Турцию, Китай, Корею и Японию.

§ 3. Изменчивость и естественный отбор

Когда-то давно, от 3 до 5 млн лет тому назад, на Галапагосские острова прилетели несколько птиц-вьюрков, возможно, подхваченные бурей, и они прижились, постепенно расселившись по островам. Основной проблемой для птиц является поиск пищи, и в обычных условиях корм вьюрков достаточно разнообразен: семена растений, плоды, жуки, личинки и другие насекомые. Однако на Черепашьих островах корма оказалось не так много, и он был не столь разнообразен. В результате вьюрки заполнили разные экологические (пищевые) ниши: одни птицы стали добывать семена растений, другие предпочитали питаться плодами кактусов, третьи стали охотиться на насекомых.

И вот в результате такой пищевой «специализации» у вьюрков постепенно начали изменяться клювы. Если основной вид корма был грубый и жесткий, то клюв становился более крупным и более массивным. У тех вьюрков, которые питались кактусами, клюв стал более длинным и приобрел острую форму, чтобы высасывать мякоть из плодов. Длинные, но немного изогнутые клювы были необходимы тем птицам, которые собирали насекомых с поверхностей веток и листьев. Те вьюрки, которые питались насекомыми, добывая их из-под коры, получили гораздо более крепкие клювы и при этом несколько большего размера, чем у других. При этом их клювы не стали массивнее, как у тех, что питались семенами, а остались достаточно тонкими, чтобы проникать в узкие щели коры. Доказательства процесса изменчивости были налицо.

Рис. 5. Различные типы клювов птиц подгруппы вьюрковых, род Geospiza.

Источник: Darwin, C. R. 1845. Journal of researches into the natural history and geology of the countries visited during the voyage of H.M.S. Beagle round the world, under the Command of Capt. Fitz Roy, R.N. 2d ed. London: John Murray. p. 380. [Электронный документ]. URL: https://darwin-online.org.uk/converted/published/1845_Beagle_F14/1845_Beagle_F14.html (проверено: 15.03.2025). Лицензия: Public domain.

Факт того, что условия жизни, то есть внешней среды, в которой находится живой организм, влияют на фенотип организмов и могут его менять, был, безусловно, подтвержден. Было научно доказано, что эти изменения передаются потомству и что они лучше приспособили живые организмы к условиям среды обитания.

Наблюдения за другими животными привело Дарвина к тем же выводам. У гигантских черепах, которые жили на покрытом влажной зеленой растительностью высокогорье, панцири были высокие и имели куполообразную форму. Те черепахи, которые жили в низменностях с сухой растительностью, были гораздо меньше, имели более длинную шею и панцирь седловидной формы. Аналогичной оказалась ситуация и с красными рифовыми крабами: на песчаных берегах жили крабы с ножками обычной длины, а там, где берег был каменистым, ноги у крабов были более длинными – ими было удобнее цепляться за камни, когда прибрежная волна откатывалась назад.

Итак, налицо были изменчивость и приспосабливание к местным условиям, делающее живые организмы более жизнеспособными. Дарвин посчитал, что поскольку в живых организмах происходят изменения, делающие их более приспособленными к окружающей среде, то обязательно должен существовать какой-то механизм, осуществляющий отбор тех животных, которые способны выигрывать в конкурентной борьбе со своими сородичами.

Это свойство Дарвин назвал естественным отбором, а сам процесс изменений в морфологии92 животных, делающий их более приспособленными к условиям среды, – изменчивостью.

Вот так и появились на свет основные понятия будущего «дарвинизма» – изменчивость и естественный отбор, а процесс перехода одного фенотипа в другой Дарвин назвал эволюцией. Если принять во внимание то обстоятельство, что появление вьюрков на островах произошло никак не ранее 3 млн лет назад, то перед нами пример эволюции длиною в 3 млн лет, после чего Природа посчитала эволюционные изменения завершенными, и изменчивость (то есть дальнейшая эволюция) вьюрков на этом, вероятно, остановилась.

§ 4. Первые труды и «Происхождение видов…»

Вернувшись из своего пятилетнего путешествия, Чарльз Дарвин три года работает над книгой «Путешествие натуралиста вокруг света на корабле «Бигль» (издана в 1839 году). Он подробно описывает многих животных южных морей, галапагосских черепах, грызунов, хищных птиц и уже известных нам вьюрков. И только в ноябре 1859 года выходит фундаментальный труд Дарвина «Происхождение видов с помощью естественного отбора и о сохранении благоприятных пород93 в борьбе за жизнь».

Таким образом, на написание книги, доработку и систематизацию теории эволюции ученый потратил 23 года. Книга мгновенно стала бестселлером: за два дня, последовавшие за ее публикацией, было раскуплено 1250 экземпляров! И это несмотря на то, что она не относилась к популярной литературе, предназначаясь, прежде всего, для научной аудитории. Этот вошедший в историю человеческой цивилизации труд Дарвина не потерял актуальности и сейчас, хотя прошло более 160 лет.

Несмотря на мгновенно завоеванную «всенародную» популярность, теорию эволюции признали далеко не сразу и далеко не все ученые. Сама книга была признана «еретической», как в религиозной среде, так и в академическом сообществе. Следует признать, что споры вокруг дарвиновской теории эволюции не затихают до настоящего времени. В чем же была ее «революционность» для науки той поры?

В своем ставшем знаменитым труде Дарвин показывает, что все виды животных и растений не постоянны в своих формах, а могут меняться в результате воздействия на них различных факторов. Все без исключения существующие виды животных и растений произошли от предшествующих им видов. При взаимодействии с внешней средой преимущество получают те организмы, которые так или иначе лучше приспособлены к этим условиям, чем другие представители данного вида. Появление новых свойств, из совокупности которых Природа совершает свой выбор, обусловлено происходящими в геноме мутациями.

Теория эволюции утверждала, что если подобные изменения происходят длительное время, то могут привести к появлению животных, имеющих значительные и даже принципиальные отличия от первоначального организма, который был отправной точкой данного отрезка эволюции. Дарвин считал, что именно так происходит появление новых видов94 животных и т. д.

В биологии существует несколько признаков, учитывая которые можно отличить один вид животных от другого. Эти признаки называются критериями вида:

Генетический критерий: клетки всех живых организмов, имеющих отношение к одному виду, должны иметь идентичный набор хромосом.

Морфологический критерий: все организмы одного вида должны быть похожи друг на друга.

Физиологический критерий: функции организмов одного вида не должны различаться.

Географический критерий: представители одного вида должны обитать в определенном ареале.

Экологический критерий: все особи одного вида должны занимать вполне определенную единую или идентичную экологическую нишу.

Если два организма совпадают по всем критериям, и особенно по первому – генетическому критерию, они считаются относящимися к одному и тому же виду.

Что касается вьюрков, то следуя предлагаемой логической цепочке «популярного дарвинизма», спустя много миллионов лет они, изменив свою морфологию, смогут стать рыбами и покорить водную среду, где у них не будет проблем с пропитанием, а рифовые крабы для преодоления прибрежных камней обзаведутся крыльями. Но мне почему-то представляется, что этого не случится никогда!

Таким образом, если первая часть предположений Дарвина по поводу естественного отбора и появления новых видов является бесспорной истиной, то описанный им механизм возникновения уже новых родов и семейств организмов является достаточно спорным. По крайней мере, за прошедшие 160 лет он не нашел своего доказательного подтверждения. И если быть честными, то современная наука до сих пор не способна объяснить действительные причины появления новых родов и семейств, а также всего существующего гигантского разнообразия жизни на планете Земля.

Дальнейшие работы Дарвина, такие как «Изменение животных и растений в домашнем состоянии» (1868), «Происхождение человека и половой отбор» (1871), «Выражение эмоций у человека и животных» (1872) и некоторые другие также выходили большими тиражами и успешно раскупались.

Только в вышедшей в 1871 году книге «Происхождение человека…» ученый высказывает предположение о вероятном происхождении Человека разумного путем последовательной эволюции от обезьяноподобных предков (приматов), то есть от животных, стоявших на гораздо более низкой ступени развития. Составляя свой труд, ставший при жизни автора классикой биологической науки, Чарльз Дарвин, как это и положено настоящему ученому, старался быть максимально объективным, и не оценивал свою работу, как что-то выходящее за рамки чисто научного труда.

Желанием и задачей Дарвина было предложить научную теорию, но никак не философскую парадигму. Мировоззрением, отрицающим участие Высшего разума в жизни нашей планеты, ее сделал не Дарвин-ученый, а появившийся сразу вслед за возникновением теории эволюции целый легион «адептов», комментаторов и толкователей.

Кроме них очень скоро появилось огромное количество любопытных «исследователей», изучающих и обсуждающих внутренний мир, религиозные убеждения и частную жизнь Дарвина (а она не была безоблачной). Он был женат на двоюродной сестре Эмме Эуджвуд. У них было 10 детей, трое из которых умерли в младенчестве, и Дарвин, будучи ученым, переживал из-за того, что возможной причиной их гибели и частых болезней остальных является близкородственный брак. Известно, что тяжелым ударом для Дарвина была смерть его маленькой любимой дочери Энни, после чего, по свидетельствам современников, он перестал верить во «всеблагого бога».

Всю вторую половину своей жизни ученый испытывал серьезные проблемы со здоровьем (как физические, так и психические). Он страдал от приступов сильнейшей слабости и быстрой утомляемости; его беспокоили головные боли, бессонница и ночные кошмары. Периодически на него нападали приступы дурноты и случались частые обмороки. Временами он пребывал в состоянии перевозбуждения, за которым следовали припадки сильной дрожи, тошноты и даже рвоты.

Будучи к этому времени уже знаменитым на весь мир ученым, Дарвин обследовался и лечился у самых опытных и известных врачей своего времени, но диагноз так и не был ему поставлен, а назначаемое лечение облегчения не приносило. Большинство наблюдавших его врачей склонялось к тому мнению, что болезнь носила характер не столько физического, сколько психологического, «душевного» страдания. На основании тщательного изучения симптомов болезни Дарвина и подробного анализа течения его болезни современными врачами было сделано заключение, что знаменитый ученый страдал одной из форм аутизма – синдромом Аспергера. Болезнь не позволяла Дарвину надолго отлучаться из дома и сделала его почти затворником. 16 апреля 1882 года Чарльз Роберт Дарвин умер в своем поместье около городка Даун в графстве Кент в возрасте 73 лет.

§ 5. Был ли Дарвин атеистом?

Был ли Чарльз Дарвин атеистом, то есть человеком, отвергающим присутствие Бога? Раз уж я поднял этот вопрос, то должен дать на него ответ. Я полагаю, что нет. Уже в зрелом возрасте ученый понимал, что, сам того не ожидая, он стал знаменем общемирового атеизма, поскольку «благодаря» последователям дарвинизма в обществе надолго утвердилась нелепая догма, гласящая что: «Дарвин доказал, что человек произошел от обезьяны».

Когда самого Дарвина спрашивали о его религиозных взглядах, он говорил, что он никогда не был атеистом: он не отрицал существования Бога вообще. Он верил в существование Единого Бога – Творца Вселенной и всего живого. Бога, который не был втиснут в прокрустово ложе какого-либо вероучения, закабаленного искусственно придуманными мифами и догмами, при котором понимание Бога всегда будет ограниченным, а значит по меньшей мере неверным. Человек науки должен быть объективным и честным с самим собой, он не должен стремиться «запихнуть» свои открытия, мысли и знания в узкие рамки частных религиозных учений. Вера или неверие Чарльза Дарвина – это его личное дело, к науке не имеющее никакого отношения.

Альберт Эйнштейн, один из величайших физиков-теоретиков XX века писал: «Чем больше наука делает открытий в физическом мире, тем более мы приходим к выводам, которые можно разрешить только верой».

Тем не менее Эйнштейн «официально» считается неверующим человеком и почему-то никто не помышляет дотошно анализировать его мировоззрение и религиозные взгляды, как это происходит с «многострадальным» Чарльзом Дарвином. Наука – это наука, а личные убеждения и мировоззрение – это факторы, которые не должны иметь к ней непосредственного отношения.

Изучив автобиографию Чарльза Дарвина, этого, без сомнения, выдающегося ученого, я могу сказать, что Дарвин потерял веру не в Бога, а в миф о Боге, созданный поколениями христианских толкователей и религиозных манипуляторов человеческим сознанием. Он перестал верить в христианство как в основополагающую религию, в которой, по крайней мере в рассматриваемый нами исторический период, любое отступление от догмы, буквы закона или установленного «внутреннего распорядка» считалось вероотступничеством, и, в свою очередь, приравнивалось к богоотступничеству.

Но Дарвин никогда не был атеистом и не восставал против личности Бога-Творца. На написание своего труда он потратил почти двадцать лет, потому что желал окончательно убедиться в его истинности и объективности и старался не вкладывать в свой труд нечто большее, чем «наука». И все же несложно догадаться, что католическая, православная и протестантская церкви, проявив завидную солидарность, единым фронтом встретили теорию эволюции в штыки. Причиной этого являлось то обстоятельство, что раздел биологии, изучающий процессы эволюции95, неизбежно вступает в открытое противоречие с религиозным буквализмом, то есть с буквальным толкованием слов священных текстов, написанных много сотен и тысяч лет назад.

Шли десятилетия, но церковь все откладывала официальное признание теории Дарвина. Тем не менее отношение к теории эволюции постепенно изменялось и уже в 1950 году Папа римский Пий XII обозначил позицию католической церкви, которая сводится к тому, что никакого противоречия между теорией эволюции и христианством не существует. В пользу этой теории выступали и Папа Иоанн Павел II, и Бенедикт XVI: «…Новые открытия приводят нас к признанию эволюции больше, чем только как к гипотезе».

Православная ортодоксальная церковь предпочитает придерживаться нейтралитета, не делая никаких громких заявлений, и здесь мне хотелось бы привести высказывание одного из авторов синтетической теории эволюции, выдающегося американского генетика российского происхождения Феодосия Григорьевича Добржанского (правнука Ф. М. Достоевского) «Я креационист и эволюционист… Приходит ли эволюционная доктрина в столкновение с религиозной верой? Нет. Рассматривать священное Писание как школьный учебник по астрономии, биологии, геологии или антропологии – грубая ошибка. Воображаемый (и неразрешимый) конфликт возникает только тогда, когда символы Священного Писания истолковываются в том смысле, который в них никогда не вкладывался».

Биографическая справка

Феодосий Григорьевич Добржанский

Годы жизни: 1900–1975

Один из создателей синтетической теории эволюции, которая объединила дарвиновскую теорию естественного отбора с генетикой. Изучал генетику популяций и роль мутаций в эволюции.

Основные достижения. В 1937 году опубликовал книгу «Генетика и происхождение видов», которая стала ключевой работой в развитии синтетической теории эволюции.

Закончить эту главу мне все же хотелось бы словами самого автора теории эволюции: «Есть величие в этом воззрении на жизнь, с ее различными проявлениями (силами), изначально вложенными Творцом в одну или незначительное число форм… из такого простого начала возникли и продолжают возникать несметные формы, изумительно совершенные и прекрасные». Этими словами завершается шестое издание «Происхождения видов», вышедшее в 1872 году, когда Чарльзу Дарвину было 63 года.

Глава 7. Эволюция: что же это такое?

…о том, почему Дарвин сделал акцент именно на естественном отборе. Что такое феномен «бутылочного горлышка» и каково его участие в процессе эволюции? Почему хищная игуана не смогла съесть всех ящериц-анолисов? Что надежнее: убегать от врагов или прятаться от них? Если на других планетах существует жизнь, то есть ли там эволюция?

В старину обезьяны ходили голыми, а когда наступил ледник, они покрылись волосами, и это помогло им стать людьми.

Из школьного сочинения

Чтобы продолжить рассказ об эволюции, нам необходимо подвести промежуточный итог, который поможет прийти к пониманию, чем же все-таки является эволюция с точки зрения дарвинизма (или иначе, как она выглядит с точки зрения теории происхождения видов). Теория эволюции Дарвина позволяет предположить, что все сложное произошло из более простого в результате естественного отбора, который, по мнению ученого, был фактически синонимичен понятию эволюции. Именно естественный отбор является способом живых организмов приспосабливаться к различным условиям среды обитания, как стабильным, так и меняющимся.

В понимании сторонников дарвиновской теории, естественный отбор подразумевает наличие большого количества спонтанных, абсолютно случайных, беспорядочных мутаций в молекуле ДНК. Эти мутации создают в популяции организмов новые свойства, которые могут оказаться как полезными, так и вредными (или нейтральными). Особи, получившие «полезные» свойства, оказываются лучше приспособлены к условиям внешней среды, чем те, которые не имеют этих свойств, поэтому в популяции количество менее приспособленных организмов постепенно будет уменьшаться.

Одним из условий изменчивости Дарвин назвал такую особенность, при которой в случае предстоящих (эволюционных) изменений особей в популяции рождается больше, чем может выжить. Это происходит тогда, когда условия жизни достаточно быстро меняются в худшую сторону: изменение климатических факторов, возникновение сложностей при добывании пищи или смена пищевого рациона; появление новых врагов или увеличение числа уже существующих и так далее. В подобных случаях для сохранения вида требуются экстренные изменения в генотипе большого количества «участников» данного вида, и следует признать, что именно в периоды изменений условий внешней среды мутации оказываются наиболее активными. В науке этот феномен носит название бутылочного горлышка.

В случае возникновения «бутылочного горлышка» возникшие экстремальные условия требуют быстрого реагирования и неотложных изменений в геноме для получения новых необходимых и вполне конкретных свойств. При этом появляющиеся мутации можно только с очень большой натяжкой назвать «случайными». Они происходят в течение короткого периода времени и «под заказ» определенных экстремальных условий. Те особи, у которых мутации происходят быстрее и отчетливее, получают значительное эволюционное преимущество, а те, у которых изменения не наступают, происходят с отставанием или же выражены слабо, уходят с исторической сцены.