Эволюция: Неопровержимые доказательства

Оглавление

Стивен Гулд назвал эти биологические палимпсесты «бессмысленные знаки истории». Но на самом деле они вовсе не бессмысленны, потому что представляют собой одно из самых веских доказательств эволюции.

Рудименты

Еще в бытность свою аспирантом в Бостоне я был привлечен в помощь старшему коллеге, который написал статью по биологии. Он исследовал вопрос о том, что более эффективно для теплокровных животных: передвигаться на двух ногах или на четырех. Коллега планировал отослать свою статью в журнал Nature, один из самых престижных научных журналов, и попросил меня помочь ему сделать фотографию, которая годилась бы на обложку журнала и привлекла бы внимание к его статье. Я был так рад на время выбраться из лаборатории, что охотно провел целый день в загоне, преследуя лошадь и страуса и надеясь поймать кадр, где они бежали бы бок о бок и тем самым демонстрировали бы одновременно оба типа бега. Стоит ли говорить, что страус и лошадь не желали слушаться и сотрудничать со мной, и, когда все биологические виды выдохлись, мы оставили эту затею. Хотя фотография у нас так и не получилась, но благодаря самому опыту я усвоил важный биологический урок: страусы не умеют летать, но тем не менее пользуются крыльями. На бегу страус использует крылья, чтобы поддерживать равновесие: распростертые крылья не дают ему опрокинуться вперед. Когда же страус приходит в возбуждение, а этого не миновать, если вы носитесь за ним по всему загону, то он бежит прямо на вас, растопырив крылья и тем самым демонстрируя угрозу. Это знак, что лучше убраться с дороги, потому что разъяренный страус запросто может выпустить вам кишки одним могучим ударом лапы. Кроме того, страус использует крылья во время брачных танцев и для защиты птенцов от жгучего африканского солнца.

Однако этот урок еще более поучителен, чем кажется. Страусиные крылья – это рудимент, т. е. черта, присущая биологическому виду, которая у предков данного вида была адаптивной, но со временем или утратила свой смысл и функцию полностью, или, как у страуса, оказалась приспособлена к новым функциям. Как и все нелетающие птицы, страусы произошли от летающих предков. Этому есть доказательства и в палеонтологической летописи, и в свидетельствах происхождения, которые присутствуют в ДНК нелетающих птиц. Но хотя крылья у страуса все еще сохраняются, однако они уже не помогают птице взлетать, чтобы добывать пищу или спасаться от хищников и докучливых аспирантов. Тем не менее крылья у страуса не совсем бесполезны: у них развились новые функции. Они помогают птице сохранять равновесие, находить брачного партнера и угрожать врагам.

Африканский страус – не единственная нелетающая птица. Помимо подкласса бескилевых, крупных нелетающих птиц, к которым относятся и южноафриканский нанду, австралийский эму и новозеландский киви, десятки других видов птиц независимо утратили способность летать. Среди них нелетающие пастушковые, поганковые, утки и, конечно, пингвины. Возможно, самый причудливый пример являет собой новозеландский какапо – крупный нелетающий попугай, который обитает в основном на земле, но умеет карабкаться по деревьям и мягко «парашютировать» в подлесок. Какапо находится на грани вымирания: сейчас в дикой природе существует меньше ста особей. Поскольку какапо не умеют летать, они становятся легкой добычей для интродуцированных хищников, например кошек или крыс.

У всех нелетающих птиц есть крылья. У некоторых, скажем у киви, крылья настолько малы – лишь сантиметров десять длиной и спрятаны под оперением, – что, похоже, они совсем нефункциональны и представляют собой просто рудименты. У других птиц, как мы видели на примере страуса, крылья приобрели новые функции. У пингвинов крылья преобразовались в ласты, что позволяет птицам плавать под водой с поразительной скоростью. Тем не менее у всех этих птиц строение скелета крыльев такое же, как и у летающих птиц. Объясняется это тем, что крылья нелетающих птиц не были плодом намеренного творения (зачем бы божественному творцу использовать одну и ту же конструкцию и у летающих, и у нелетающих птиц, в том числе у водоплавающих пингвинов?), а результатом происхождения нелетающих птиц от летающих предков.

Когда речь заходит о рудиментарных чертах как доказательстве эволюции, противники эволюции всегда приводят один и тот же аргумент. «Эти черты не бесполезны, – утверждают они. – Они или для чего-то нужны, или мы еще не установили, в чем их функция». Иными словами, противники эволюции заявляют, что тот или иной орган не может быть рудиментарным, если у него все еще сохраняется какая-то функция или эту функцию еще предстоит установить.

Однако это возражение неточно. Эволюционная теория не утверждает, что рудименты лишены функций. Тот или иной орган может быть одновременно и рудиментарным, и в то же время функционировать. Он рудиментарен не потому, что нефункционален, но потому, что перестал выполнять функцию, для которой развился в процессе эволюции. Крылья страуса функциональны, но это не означает, что они ничего не сообщают нам об эволюционном процессе. Не странно ли было бы, если бы божественный создатель помог страусу удерживать равновесие, снабдив того придатками, которые почему-то похожи на редуцированные крылья и сконструированы точно так же, как крылья, используемые для полета?

В самом деле, мы ожидаем, что предковые органы приобретут новые функции; именно это и происходит, когда эволюция создает новые органы из старых. Сам Дарвин заметил, что «орган, сделавшийся вследствие перемен в образе жизни бесполезным или вредным для одной цели, может быть модифицирован и использован для другого назначения». Но, даже если удалось установить, что та или иная черта рудиментарна, на этом вопросы не кончаются. У каких предков данного вида она была функциональной? Для чего она служила? Почему утратила свою функцию? Почему она сохранилась, а не исчезла полностью? И какие новые функции у нее возникли, если они есть?