Биология 5 класс

Эволюция контринтуитивна

1. Мы склонны приписывать всему смысл и цель

Несмотря на все последующие многочисленные дополнения и уточнения, базовый принцип эволюции, придуманный Дарвином, остался неизменным и простым, как апельсин. Если какое-то случайно возникшее изменение повышает шансы выжить и оставить потомство, то в следующем поколении оно будет встречаться чаще, ровно потому, что его обладатели чаще выживали и оставляли потомство. Когда мы умножаем это явление на большое количество времени, большое количество особей и большое разнообразие условий среды, выясняется, что его достаточно, чтобы объяснить, почему мы все стали такими сложными и такими приспособленными к своим местам обитания.

Но из этого объяснения следует одна вещь, которую трудно воспринять: у эволюции нет цели. У эволюции нет плана. Эволюции не присуще никакое стремление к совершенству. Достигнутое совершенство – это просто побочный продукт того, что живые существа выживают и размножаются с разной эффективностью. Не более того. А мы не привыкли к тому, чтобы сложные структуры появлялись сами собой. Наоборот, мы склонны приписывать всему смысл и цель, это базовая черта человеческой психологии.

2. Мы склонны преувеличивать совершенство живых организмов

Не могу не отметить, что в ряде случаев уверенность в совершенстве строения животных связана с недостаточно хорошим знанием анатомии. Структур, устроенных не наилучшим возможным образом, а кое-как сшитых на живую нитку из подручных материалов, у любого живого существа можно найти множество.

Самый яркий пример, пожалуй, – это возвратный гортанный нерв. Это ответвление блуждающего нерва, и расходятся они около кровеносного сосуда, выходящего из сердца. У наших рыбообразных предков (как и у современных рыб) возвратный гортанный нерв служил для иннервации одной из пар жаберных дуг. Жабры находятся рядом с сердцем, и было совершенно неважно, с какой стороны от кровеносного сосуда будет проходить нерв. Но сухопутным существам жабры не нужны, и те структуры, из которых они образовывались, теперь используются в ходе эмбриогенеза для строительства каких-нибудь других полезных вещей – к примеру, слуховых косточек или мышц гортани. Как раз для управления мышцами гортани, помогающими нам глотать, дышать и разговаривать, и служит возвратный гортанный нерв. Но это не отменяет того, что он по-прежнему спускается от мозга вниз, в тело, проходит под дугой аорты – и только после этого возвращается обратно. У жирафа он вынужден проходить вниз и вверх четыре метра.

Если ввести название этого нерва в любой системе поиска по научным статьям, то в основном найдутся публикации хирургов, обсуждающих, как бы его не повредить во время операций на щитовидной железе (которая находится ниже, чем гортань, так что смысла в присутствии там этого нерва нет никакого – просто темное наследие биологической эволюции).

3. Нам сложно представить себе по-настоящему большие числа

Еще одна проблема в понимании эволюции связана с тем, что нам очень сложно представить себе по-настоящему большие числа. Общий предок шимпанзе и человека жил примерно семь миллионов лет назад. Люди и шимпанзе отличаются друг от друга не очень сильно (например, по количеству единичных нуклеотидных замен различие составляет чуть больше одного процента). Любые животные, отличающиеся друг от друга еще сильнее, разделились намного раньше (например, эволюционные линии мыши и человека разделились 90 миллионов лет назад). Эти цифры звучат нестрашно, пока над ними не задумаешься. Но можете ли вы представить себе хотя бы один миллион лет? У меня воображение отказывает где-то после десяти тысяч.

4. Мы считаем себя венцом эволюции

Еще одна проблема, как мне кажется, связана с тем, что мы очень антропоцентричны, думаем о себе как о венце эволюции и представляем всех остальных фигурантов учебника биологии как ведущую к нам лестницу, а не как вершины эволюционного дерева, не как существ, настолько же продвинутых, как мы, эволюционировавших так же долго (а в принципе, еще дольше, если сделать поправку на скорость смены поколений). В связи с этим мы каждый раз очень удивляемся, когда у какого-нибудь простого существа обнаруживаются сложные признаки.

Самый модный пример – это глаза. Способность к анализу уровня освещенности, а тем более к распознаванию контуров окружающих объектов, почти неизбежно повышает вероятность выживания, поэтому неудивительно, что системы для обработки зрительных стимулов независимо развивались в самых разных группах живых существ. При этом законы оптики универсальны, так что живые организмы часто приходят к одной и той же принципиальной схеме строения глаза: какая-нибудь поверхность, на которой собраны светочувствительные рецепторы, и над ней – какая-нибудь система линз для фокусировки световых лучей.

Это не единственный возможный вариант, есть еще фасеточные глаза насекомых, но это хорошая работоспособная идея. Максимального развития она достигла у нас (т. е. позвоночных) и у головоногих моллюсков, но к использованию базового принципа независимо от нас с моллюсками пришли и другие группы организмов, в том числе кубомедузы и, что совсем завораживает, одноклеточные динофлагелляты, собравшие себе такой глаз из переделанных митохондрий и хлоропластов. Динофлагелляты, кажется, креационистами еще не освоены (это совсем свежее исследование), а вот медузы традиционно используются как аргумент против эволюции. Это как раз та самая когнитивная ловушка: нам кажется, что медуза древняя, раз уж она в самом начале учебника биологии, так откуда же у нее взялся сложный глаз? Слушайте, с момента разделения наших с медузой эволюционных линий (наш общий предок тогда не был похож ни на нас, ни на медузу) мы вон успели Москву построить, почему же мы отказываем ей в праве за это длительное время всего-навсего вырастить себе глаза?

5. Мы не привыкли к мысли, что маленький выигрыш – это намного лучше, чем ничего

История с органами зрения иллюстрирует и еще одну проблему с пониманием эволюции: мы не привыкли к мысли, что маленький выигрыш – это намного лучше, чем ничего. Иметь на коже светочувствительные клетки – лучше, чем их не иметь. Собрать их в единое пигментное пятно – лучше, чем держать рассеянными по телу. Сделать для этого пятна углубление – тоже отлично, это уже помогает определять, в каком направлении находится источник света.

Но это не происходит резко. Речь идет о том, что в вашей деревне древних моллюсков есть некоторые особи с более плоским светочувствительным пятном, а некоторые – с более вогнутым, и вот вторые в среднем получше выживают и в среднем оставляют за жизнь не 317 детишек, как обычные, а 321. Через сколько-то тысяч поколений это приведет к тому, что вогнутое пятно будет уже у всех, а оставлять больше детишек теперь будут те, у кого начал формироваться аналог примитивного зрачка – отверстие светочувствительной капсулы стало более узким, свет падает на конкретную область сетчатки, и это позволяет смутно различать контуры предметов. После этого полость глаза можно уже заполнять прозрачными белками для лучшей защиты сетчатки и фокусировки изображения, к зрачку добавлять мышцы, управляющие его диаметром, и так далее.

Разные стадии усложнения глаза удобно изучать у современных моллюсков, потому что они сохранили широкий спектр вариантов, причем даже не в рамках типа в целом, а в рамках каждого отдельного класса. Панцирные моллюски (хитоны) обычно обладают очень простыми светочувствительными органами – по сути это как раз вогнутое пигментное пятно. Для двустворчатых характерны глаза с более выраженным углублением, а иногда даже с примитивной линзой для фокусировки световых лучей. В одном из семейств встречается такая фантастика, как фасеточный глаз, организованный по тем же принципам, что у насекомых, но на базе анатомических решений, характерных для моллюсков. У брюхоногих обычно уже есть более или менее сложная линза, фокусирующая свет, а глаза головоногих примерно настолько же сложны, как наши (в некоторых отношениях они лучше: в отличие от нас, у осьминога нет на сетчатке слепого пятна, что связано с более удачной пространственной ориентацией светочувствительных клеток и отходящих от них нервных окончаний).

Глаз, как и многие другие органы, – пример того, как легко манипулировать человеком, плохо осведомленным о биологическом разнообразии. Если ему сказать: “Глаз совершенен, и нет промежуточных форм”, то человек может поверить, потому что вспомнит только глаза позвоночных, которые, действительно, были довольно совершенными еще до того, как мы вышли на сушу. Зоолог, изучающий беспозвоночных, в ответ на такое утверждение сказал бы: “Чего-чего?!” – и был бы совершенно прав.

6. «Смена функций» кажется нам маловероятной

Еще один неочевидный эволюционный принцип – это возможность смены функций. Новшества часто развиваются для чего-то одного, а потом начинают использоваться для чего-нибудь другого. Пернатые динозавры далеко не сразу начали летать – перья были полезны и для балансировки во время бега, и для теплоизоляции, и для привлечения брачных партнеров. Способность ходить на двух ногах, возможно, была свойственна еще общему предку человекообразных обезьян, просто мы ее усовершенствовали, а гориллы, шимпанзе и орангутаны стали пользоваться ей меньше. Тем не менее гориллы и шимпанзе встают на задние лапы, чтобы перебраться через реку или перенести сразу много предметов, а орангутаны ходят на двух ногах по узким ветвям в кроне деревьев.

7. Нам сложно поверить, что из-за случайных процессов может получиться что-то хорошее

В качестве последнего примера в перечне иллюзий, мешающих нам осознавать возможности эволюции, можно отметить вот что: нам сложно поверить, что из-за случайных процессов может получиться что-то хорошее. (Зато нам легко поверить в цель и план, особенно там, где их нет, см. п. 1., а затем "Бритву Хэнлона".)

Нам сложно поверить, что накопление мутаций при копировании ДНК может быть механизмом, ведущим к прогрессу, а не к деградации. Само по себе действительно не может. Мутации всего лишь дают материал для последующего отбора. Креационисты любят оставлять это за скобками, используя аргумент про обезьяну, которая должна рано или поздно напечатать “Войну и мир”, случайным образом ударяя по клавишам.

Здесь содержатся сразу две логических ошибки: во-первых, еще раз, эволюция не стремится ни к какой определенной цели. Неважно, будет ли обезьяна печатать “Войну и мир”, или “Мастера и Маргариту”, или еще несуществующее великое произведение. Во-вторых, и это важнее, любые новые гены, любые новые их комбинации тестируются естественным отбором. Обезьяна будет случайно бить по клавишам, но все бессмысленные слова, которые у нее получатся, будут элиминироваться – а вот все осмысленные будут сохраняться. И при таких условиях она довольно быстро напишет: “В начале было Слово”.

Дальше вы знаете.

==============
Это отрывок из книги Аси Казанцевой "В интернете кто-то неправ!" По-моему, отличный материал для открытого урока-дискуссии по теме "Эволюция". Конфетку можно сделать!

Факультативы по эволюции: Сотворение человека, Добрый католик Ламарк возвращается

Википедия: Бритва Хэнлона








 
 
 
 
 

Гостевая
На главную

© Д.В.Поздняков, 2009-2016
E-mail: pozzdd@yandex.ru