Эволюция: Неопровержимые доказательства

Оглавление

На практике мы наблюдали такой процесс в последние несколько десятилетий у клопа Jadera haematoloma в Новом Свете. Jadera haematoloma живет в разных частях Соединенных Штатов на двух местных растениях: мыльном дереве в южно-центральной части США и кардиоспермуме халикакабском в южной Флориде. Своим длинным, похожим на иглу хоботком клоп протыкает плоды этих растений и выедает семена, разжижая их содержимое и высасывая. Но за последние 50 лет клоп освоил питание тремя другими растениями, завезенными в эту среду обитания. Плоды этих растений по размеру сильно отличаются от плодов растений-хозяев: у двух они намного крупнее, а у третьего гораздо меньше.

Скотт Кэрролл и его коллеги предсказали, что эта смена растения-хозяина приведет с помощью естественного отбора к изменению размера хоботка у клопа. У клопов, обитающих на растениях с более крупными плодами, неизбежно разовьется более длинный хоботок, помогающий добираться до плодов, а клопы, колонизировавшие растения с плодами помельче, будут эволюционировать в противоположном направлении. Именно так и произошло, причем за несколько десятилетий размер хоботка у клопа изменился приблизительно на 25 %. Может показаться, что это не так уж много, но по эволюционным меркам это колоссальные изменения, особенно за короткий период в сто поколений. Если представить это в перспективе, то, если бы хоботок клопа эволюционировал в таком темпе и дальше на протяжении 10 000 поколений (5000 лет), он увеличился бы примерно в 5 млн раз, достиг 3000 км в длину и клоп смог бы выедать этим хоботком плоды размером с Луну! Конечно, я привожу эти фантастические и несбыточные параметры только для того, чтобы показать кумулятивную силу изменений, которые кажутся небольшими.

Вот еще одно предсказание: в условиях продолжительной засухи естественный отбор должен привести к эволюции растений, которые зацветают раньше, чем их предки. Произойдет это потому, что во время засухи почва после дождей высыхает очень быстро. Если вы – растение, которое не умеет быстро цвести и давать семена в засуху, потомства вы не оставите. В то же время при нормальных погодных условиях выгоднее отложить цветение и подождать с ним, пока не вырастешь побольше и не произведешь больше семян.

Это предсказание было проверено в естественном эксперименте с участием дикой репы (Brassica rapa), завезенной в Калифорнию примерно 300 лет назад. С 2000 г. Южная Калифорния в течение пяти лет страдала от сильнейшей засухи. Артур Уэйс и его коллеги из Калифорнийского университета измерили время цветения репы в начале и в конце этого периода. И, разумеется, естественный отбор изменил время цветения в точности согласно предсказанию: после засухи растение начало цвести на неделю раньше, чем цвели его предки.

Найдется еще много примеров, но все они подтверждают одно и то же: мы можем стать очевидцами естественного отбора, ведущего к улучшению приспособленности. В книге биолога Джона Эндлера «Естественный отбор в дикой природе» (Natural Selection in the Wild) приведено более 150 исследованных случаев эволюции, и примерно в трети случаев отчетливо видно, как именно действует естественный отбор. Мы видим, как плодовые мушки адаптируются к экстремальным температурам, пчелы – к конкурентам, а гуппи приобретают более тусклый окрас, чтобы их не заметили хищники. Сколько еще примеров требуется?

Может ли отбор породить сложные структуры?

Но даже если мы согласимся, что естественный отбор в природе работает, каков именно объем его работы на самом деле? Да, конечно, отбор может изменить клюв птицы или время цветения растения, но может ли он породить сложные структуры? Как насчет таких замысловатых черт, как, например, конечности у четвероногих (тетрапод), или изощренных биохимических адаптаций наподобие свертывания крови, которая закрепляет четкую последовательность этапов, включающих много белков? А как насчет, пожалуй, самого сложного аппарата, когда-либо существовавшего на свете, – человеческого мозга?

Здесь мы сталкиваемся с некоторым затруднением, потому что, как нам известно, эволюция сложных структур занимает больше времени, и значительная их часть уже успела развиться в далеком прошлом, когда нас не было и мы не имели возможности проследить, как это происходило. Поэтому как мы можем быть уверены, что естественный отбор участвовал в процессе? Откуда нам знать, что креационисты заблуждаются, утверждая, что отбор способен на малые изменения в организмах, но ему не по силам произвести крупные изменения?

Однако прежде всего следует спросить: а какова альтернативная теория? Ни о каком другом естественном процессе, который мог бы породить сложную адаптацию, нам не известно. Та альтернатива, которую выдвигают чаще всего, относится к области сверхъестественного. Разумеется, речь о креационизме, последнее воплощение которого известно под названием разумное творение. Сторонники теории разумного творения утверждают, что сверхъестественный высший творец неоднократно вмешивался в историю жизни на Земле или же мгновенно создавая сложные адаптации, которые, как предполагают креационисты, естественному отбору не по силам, или же производя «чудесные мутации», который не могут возникнуть случайно. (Некоторые сторонники теории разумного творения заходят еще дальше: это экстремисты от креационизма, создавшие теорию молодой Земли и верящие, что Земле всего 6000 лет и жизнь на ней вообще не имеет эволюционной истории.)

В основном теория разумного творения антинаучна, поскольку главным образом состоит из ничем не подкрепленных и недоказанных утверждений. Например, как нам определить, были ли мутации простой случайностью при репликации ДНК или же возникли по воле некоего высшего творца? Но мы все-таки можем задаться вопросом, есть ли адаптации, которые не могли быть вызваны естественным отбором и потому заставляют нас предположить, что существовал еще какой-то механизм. Сторонники теории разумного творения заявляли о нескольких таких адаптациях, в частности о бактериальном жгутике (маленьком, похожем на волосок аппарате со сложным молекулярным двигателем, с помощью которого некоторые бактерии движутся) и о механизме свертывания крови. Да, в самом деле, это сложные черты: например, бактериальный жгутик состоит из десятка отдельных белков, и все они должны работать согласованно, чтобы «двигатель» функционировал.